(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に薬液を供給して処理する基板処理装置であって、
処理すべき基板が収容される処理槽と、
前記処理槽に設けられ、前記基板に対して薬液を吐出する吐出部材と、
薬液を貯留する薬液貯留部と、
前記薬液貯留部の薬液を前記吐出部材に薬液供給管路を通して供給するための薬液ポンプと、
前記薬液ポンプと吐出部材との間に設けられ、前記吐出部材への薬液供給量を制御するための薬液流量制御手段と、
前記薬液ポンプと薬液流量制御手段との間に設けられ、前記薬液流量制御手段を介して前記吐出部材に供給される薬液以外の薬液を、薬液逃がし路を介して逃がす薬液逃がし手段とを備え、
前記薬液流量制御手段は、前記薬液供給管路において前記薬液ポンプと前記吐出部材との間に設けられ、その開度を調整して前記吐出部材からの薬液の吐出圧力を所望の圧力とするためのバルブを有するとともに、
前記薬液逃がし手段は、前記薬液逃がし路に設けられ、前記薬液流量制御手段が有する前記バルブの開度に応じて、前記薬液ポンプが過負荷状態とならないように、その開度を調整できる逃がしバルブを有し、
前記処理槽と薬液貯留部とを連結する薬液戻し路をさらに備え、前記薬液逃がし路は、前記薬液ポンプと薬液流量制御手段との間から分岐して設けられ前記処理槽に薬液を逃がすことを特徴とする、
基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板処理装置、特に、基板に薬液を供給して処理する基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハ、液晶表示装置用又はプラズマ表示装置用のガラス角形基板等の各種基板を、複数の処理槽を搬送しながら処理する基板処理装置が従来より提供されている。この種の装置は、主に、基板表面に対してエッチングや現像等の薬液処理を行う薬液処理部と、薬液処理された基板を水洗する水洗処理部と、水洗処理された基板を乾燥する乾燥処理部とを有している。
【０００３】
このような基板処理装置における薬液処理部は、薬液吐出用の複数の薬液ノズルを有する薬液処理槽と、薬液タンクと、薬液タンクから薬液ノズルに薬液を供給する薬液ポンプとを有している。また、薬液ポンプと薬液ノズルとの間には薬液の供給圧力を調整するためのバルブが設けられている。そして、薬液ポンプによって薬液タンクから薬液ノズルに供給された薬液は、薬液ノズルによって基板表面にスプレーされる。そして、薬液処理槽の底部に自然落下した薬液は、戻し配管を介して再び薬液タンクに戻される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような基板処理装置における薬液処理部においては、基板に対して適切な圧力で薬液をスプレーすることが非常に重要である。そして、基板や薬液の種類によって適切な圧力が異なるので、薬液ポンプの出口側に設けられたバルブによって薬液の流量を制御し、これによって薬液圧力を調整するようにしている。
【０００５】
例えば、必要な薬液供給圧力が０．５〜２kg／cm2 の場合、２kg／cm2の圧力の薬液が供給できるような薬液ポンプが用意される。そして、このような薬液ポンプを用いて０．５kg／cm2 の圧力の薬液を供給する場合は、バルブの開度を小さくして薬液の流量を少なくするようにしている。
【０００６】
さらに、同じ圧力下においても、各処理工程での処理時間（タクトタイム）を合わすために、複数の薬液ノズルのうちの一部を閉じて、薬液処理槽における薬液処理部分の長さを等価的に短くすることがある。このような場合においては、すべての薬液ノズルを使用した場合と同じ薬液圧力にするには、前記同様にバルブを幾分閉じて薬液の流量を少なくする必要がある。
【０００７】
このような状況においては、薬液ポンプとしては能力があるのにバルブで絞られてバルブ以降は薬液があまり流れないということになり、薬液ポンプが過負荷状態となって故障しやすくなる。また、薬液ポンプとバルブとの間で薬液が行き来して薬液の温度が上がってしまう。すると、薬液タンクで適切な温度に調整されても、薬液ノズルから吐出される際には温度が上昇しており、適切な薬液処理が行われない場合がある。また、薬液ポンプ及び配管の温度が高温になって熱変形を起こす等の問題が発生する。
【０００８】
本発明の課題は、薬液ポンプから薬液吐出部材に供給する薬液の流量を制限した場合でも、薬液ポンプの過負荷による故障発生をなくし、薬液ポンプ以降の薬液の温度上昇を抑えることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る基板処理装置は、基板に薬液を供給して処理する装置であって、処理すべき基板が収容される処理槽と、処理槽に設けられ基板に対して薬液を吐出する吐出部材と、薬液を貯留する薬液貯留部と、薬液貯留部の薬液を吐出部材に薬液供給管路を通して供給するための薬液ポンプと、薬液流量制御手段と、薬液逃がし手段とを備えている。薬液流量制御手段は、薬液ポンプと吐出部材との間に設けられ、吐出部材への薬液供給量を制御するための手段である。薬液逃がし手段は、薬液ポンプと薬液流量制御手段との間に設けられ、薬液流量制御手段を介して吐出部材に供給される薬液以外の薬液を、薬液逃がし路を介して逃がす手段である。そして、薬液流量制御手段は、薬液供給管路において薬液ポンプと吐出部材との間に設けられ、その開度を調整して吐出部材からの薬液の吐出圧力を所望の圧力とするためのバルブを有するとともに、薬液逃がし手段は、薬液逃がし路に設けられ、薬液流量制御手段が有するバルブの開度に応じて、薬液ポンプが過負荷状態とならないように、その開度を調整できる逃がしバルブを有する。また、この基板処理装置は、処理槽と薬液貯留部とを連結する薬液戻し路をさらに備えており、薬液逃がし路は、薬液ポンプと薬液流量制御手段との間から分岐して設けられ処理槽に薬液を逃がすものである。
【００１０】
この装置では、薬液貯留部の薬液が薬液ポンプを介して処理槽内の吐出部材に供給され、この吐出部材から処理槽内の基板に対して薬液が吐出される。このとき、薬液ポンプから吐出部材に供給される薬液の流量が薬液流量制御手段によって制御され、これにより吐出部材から吐出される薬液の圧力が調整される。一方、薬液流量制御手段によって絞られた薬液、すなわち吐出部材に供給される薬液以外の薬液は、薬液逃がし手段によって逃がされる。
【００１１】
ここでは、薬液の吐出圧力を調整するために、薬液流量制御手段によって吐出部材への薬液の流量が制御されるが、薬液流量制御手段によって絞られた薬液は薬液逃がし手段によって逃がされる。したがって、薬液ポンプと薬液流量制御手段との間で薬液が行き来するのを防止でき、薬液の温度上昇が抑えられる。
【００１２】
さらにこの装置では、処理槽内において基板に薬液が吐出されるが、余った薬液は処理槽底部に自然落下する。この薬液は、薬液戻し路を介して薬液貯留部に戻される。また、薬液ポンプの出口側から分岐して逃がされた薬液は、薬液逃がし路を介して処理槽に供給される。このとき、薬液逃がし路では、逃がしバルブによって逃がされる薬液の流量が制御される。
【００１３】
ここでは、薬液貯留部において適温に温調（温度調節）された薬液を、薬液逃がし路を通じて処理槽に供給できる。したがって、処理槽が冷えている場合に、逃がされた薬液によって処理槽を薬液温度に近づけることができる。また、薬液戻し路についても薬液温度に近づけることができ、薬液貯留部における温調のためのパワーを有効に利用でき節約できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の一実施形態による基板処理装置の概略構成図を示す。
【００１５】
［全体構成］
この基板処理装置１は、薬液処理部２、水洗処理部３、及び乾燥処理部４がそれぞれ上流側（図１の左方）から下流側に向けて相互に隣接しながら直列に配設されて形成されている。そして、薬液処理部２、水洗処理部３、及び乾燥処理部４を上流側から下流側に向けて貫通するように搬送手段５が設けられており、薬液処理部２に順次送り込まれた基板Ｗは、搬送手段５によって搬送されつつ薬液処理部２、水洗処理部３、及び乾燥処理部４において処理される。
【００１６】
［搬送手段］
本実施形態においては、搬送手段５はローラコンベアによって構成されている。ローラコンベアは、基板Ｗの搬送方向（図１の左方から右方に向かう方向）に直交する方向に支持軸を有する複数のローラ１０を有しており、これらの複数のローラ１０は等ピッチで搬送方向に並設されている。そして、この複数のローラ１０は図示しない駆動機構によって同期して回転させられるようになっている。
【００１７】
なお、基板Ｗは、前工程からコンベアあるいはロボット等の上流側引き継ぎ手段を介して薬液処理部２内のローラ１０上に導入され、ついで搬送手段５の駆動によるローラ１０の回転によって、薬液処理部２、水洗処理部３、及び乾燥処理部４内を搬送される。各処理が施された基板Ｗは、乾燥処理部４の下流端からコンベアあるいはロボット等からなる下流側引き継ぎ手段を介して次工程に向けて導出される。
【００１８】
［薬液処理部］
薬液処理部２は、搬送手段５によって搬送される基板Ｗに対して薬液を供給して基板Ｗを薬液処理するためのものであり、内部に搬送手段５が敷設された薬液処理槽１５と、この薬液処理槽１５内において搬送手段５を挟んで配設された複数の薬液ノズル１６と、薬液処理槽１５から薬液戻し管路１７を介して排出された薬液を貯留する薬液タンク１８と、この薬液タンク１８内の薬液を薬液供給管路１９を通して薬液ノズル１６に供給する薬液ポンプ２０とを備えている。また、各薬液ノズル１６には、図示していないが、各薬液ノズル１６を個別に開閉して当該ノズルからの薬液の吐出の可否を切り替え可能とするためのバルブ等の開閉手段がそれぞれに付設されている。
【００１９】
また、薬液供給管路１９において薬液ポンプ２０と薬液ノズル１６との間には調圧用のバルブ２１が設けられている。この調圧バルブ２１は、その開度を連続的に調整できる手動タイプのバルブであり、薬液ノズル１６に供給する薬液の流量を制御して、薬液ノズル１６から吐出される薬液の圧力を調整するためのものである。また、薬液ポンプ２０と調圧バルブ２１との間には、薬液供給管路１９から分岐して薬液逃がし管路２２が設けられている。この薬液逃がし管路２２は薬液処理槽１５に連結されている。さらに、この薬液逃がし管路２２には、流量を制御するために開度を連続的に調整することができる手動タイプの逃がしバルブ２３が設けられている。これらの薬液逃がし管路２２及び逃がしバルブ２３により、調圧バルブ２１によって絞られた薬液を薬液処理槽１５内に逃がすことが可能である。また、この薬液処理槽１５の出口側近傍にはエアナイフ２４が配置されており、水洗処理部２に向けて搬出される基板Ｗに付着した薬液を吹き飛ばすようにしている。
【００２０】
なお、薬液タンク１８にはヒータ等を含む温調装置１８ａが設けられており、薬液タンク１８内の薬液を常に適切な温度に維持している。
【００２１】
［水洗処理部］
水洗処理部３は、薬液処理部２から搬送されてきた基板Ｗを循環水によって水洗処理する循環水水洗処理部２５と、循環水水洗処理部２５で水洗処理された基板Ｗをさらに新水で水洗処理する新水水洗処理部２６とを有している。
【００２２】
＜循環水水洗処理部＞
循環水水洗処理部２５は、内部に搬送手段５が敷設された水洗処理槽３０と、この水洗処理槽３０内に搬送手段５を挟んで上下に配設された複数の循環水ノズル３１と、循環水を貯留する循環水タンク３２と、循環水タンク３２の循環水を循環水供給管路３３を介して循環水ノズル３１に供給する循環水ポンプ３４とを有している。また、循環水供給管路３３には、循環水ポンプ３４からの循環水の流量を制御するための流量制御バルブ３５が設けられている。なお、水洗処理槽３０の入口部には、循環水が薬液処理部２側に入り込むのを防止するためのエアナイフ３６が設けられている。
【００２３】
水洗処理槽３０と循環水タンク３２との間には、水洗処理槽３０で使用された循環水を循環水タンク３２に導くための循環水戻し管路３７が設けられている。また、循環水タンク３２には、オーバーフローした循環水を廃棄するための廃棄管路３８と、底部の排出口に接続された排出管路３９とが設けられている。排出管路３９にはバルブ４０が設けられている。
【００２４】
＜新水水洗処理部＞
新水水洗処理部２６は、内部に搬送手段５が敷設された水洗処理槽５０と、この水洗処理槽５０内に搬送手段５を挟んで上下に配設された複数の新水ノズル５１とを有している。新水ノズル５１には、図示しない新水供給部から新水が供給されるようになっている。また、水洗処理槽５０には、水洗処理槽５０で使用された新水を循環水タンク３２に導入するための新水導入管路５２が設けられている。
【００２５】
［乾燥処理部］
乾燥処理部４は、水洗処理部３の新水水洗処理部２６から搬出された基板Ｗを乾燥するためのものであり、乾燥処理槽６０と、この乾燥処理槽６０内の搬送手段５を挟むように設けられたエアナイフ６１とを備えている。
【００２６】
［全体動作］
薬液処理部２では、薬液タンク１８内の薬液が薬液ポンプ２０によって薬液ノズル１６に供給され、搬送手段５によって搬送されてきた基板Ｗに薬液が吐出される。余った薬液は、薬液処理槽１５の底部に自然落下し、薬液戻し管路１７を介して薬液タンク１８に戻される。このように、薬液は循環使用される。そして、薬液処理された基板Ｗは搬送手段５によって循環水水洗処理部２５に搬送される。
【００２７】
循環水水洗処理部２５では、循環水タンク３２の循環水が循環水ポンプ３４によって循環水ノズル３１に供給される。したがって、水洗処理槽３０内の基板は循環水によって水洗処理される。使用後の循環水は循環水戻し管路３７を介して循環水タンク３２に戻される。なお、循環水タンク３２には新水水洗処理部２６から使用後の新水が新水導入管路５２を介して導入されており、循環水タンク３２の水量が多くなってオーバーフローした循環水は廃棄水路３８を介して廃棄される。また新水水洗処理部２６では、新水ノズル５１に新水が供給されており、基板Ｗは新水によって水洗処理される。
【００２８】
以上のようにして水洗処理された基板Ｗは、乾燥処理部４においてエアナイフ６１から噴出されるエアによって乾燥処理される。
【００２９】
［薬液処理部での調圧］
薬液処理部２においては、薬液の種類や基板の種類等に応じて薬液の吐出圧力を適切な圧力に調整する必要がある。このような場合には調圧バルブ２１によって薬液の供給流量を制御する必要がある。また、複数の薬液ノズル１６のうちの一部を閉じて薬液処理槽１５内における薬液処理部分の長さを等価的に短くする場合があるが、このような場合にも、吐出圧力を一定にするためには調圧バルブ２１によって薬液の供給流量を制御する必要がある。
【００３０】
薬液の流量を制御して圧力を調整する場合は、まず薬液逃がし管路２２に設けられた逃がしバルブ２３を開いておく。そして、この状態で調圧バルブ２１を全開状態から徐々に閉じていき、吐出圧力が所望の圧力になるようにバルブ開度を調整する。
【００３１】
ここでは、調圧バルブ２１によって絞られた薬液、すなわち調圧バルブ２１を介して薬液ノズル１６に供給される薬液以外の薬液は、薬液逃がし管路２２及び逃がしバルブ２３を介して薬液処理槽１５内に逃がされる。このため、薬液ポンプ２０と調圧バルブ２１との間の圧力が高まって薬液ポンプ２０が過負荷状態になって故障したりすることがない。また、薬液ポンプ２０と調圧バルブ２１との間で薬液が行き来することがなくなり、薬液の不所望な温度上昇を抑えることができる。また、薬液タンク１８において適温に温調された薬液が薬液逃がし管路２２からも薬液処理槽１５に供給されるので、薬液処理槽１５や薬液戻し管路１７が低温の場合にこれらをより薬液温度に近づけておくことができる。このため、薬液処理槽１５や薬液戻し管路１７が低温のままの場合と比べてそれらによって薬液が冷やされるのを抑えることができ、温調のためのパワーを節約できるとともに、薬液や薬液処理槽１５の温度変化が少なくより均一な処理が行える。
【００３２】
また、薬液の吐出圧力を薬液ポンプ２０の定格容量に近い程度の高い圧力にする場合は、逃がしバルブ２３の開度を少なくするかあるいは全閉とし、所望の圧力が得られるようにする。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明では、薬液の吐出圧力を調整するために流量制御された薬液は、薬液逃がし手段によって逃がされるので、薬液ポンプを過負荷状態にすることがなく、それによる故障の発生をなくし、また薬液ポンプ出口側の薬液の温度上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による基板処理装置の概略断面構成図。
【符号の説明】
１  基板処理装置
２  薬液処理部
１６  薬液ノズル
１７  薬液戻し管路
１８  薬液タンク
１９  薬液供給管路
２０  薬液ポンプ
２１  調圧バルブ
２２  薬液逃がし管路
２３  逃がしバルブ
【図１】
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