JP2009112947A - Manufacturing apparatus and manufacturing method of processing liquid - Google Patents

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Harumichi Hirose
治道 廣瀬
Masayasu Abe
正泰 安部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing apparatus of processing liquid capable supplying processing liquid not containing bubbles larger than nano bubbles. <P>SOLUTION: The manufacturing apparatus of processing liquid for manufacturing the processing liquid containing only nano bubbles, is provided with a nano bubble generator 5 generating minute bubbles in the processing liquid, a storage tank 1 storing the processing liquid containing bubbles made minute by the nano bubble generator, and a separation cage 2 and a centrifuge 23 separating and removing bubbles larger than nano bubbles among minute bubbles contained in the processing liquid stored in the storage tank. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明はたとえば半導体ウエハや液晶セルのガラス基板などを処理する処理液に含まれる気泡を微細化するための処理液の製造装置及び製造方法に関する。   The present invention relates to a processing liquid manufacturing apparatus and a manufacturing method for miniaturizing bubbles contained in a processing liquid for processing, for example, a semiconductor wafer or a glass substrate of a liquid crystal cell.

半導体装置や液晶表示装置などを製造する場合、半導体ウエハやガラス基板などの基板に回路パタ−ンを形成するリソグラフィープロセスがある。このリソグラフィープロセスは、周知のように上記基板にレジストを塗布し、このレジストに回路パターンが形成されたマスクを介して光を照射する。   When manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display device, there is a lithography process in which a circuit pattern is formed on a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate. In this lithography process, as is well known, a resist is applied to the substrate, and light is irradiated through a mask having a circuit pattern formed on the resist.

ついで、レジストの光が照射されない部分あるいは光が照射された部分を除去し、基板のレジストが除去された部分をエッチングする。そして、エッチング後にレジストを除去するという一連の工程を複数回繰り返すことで、上記基板に回路パターンを形成する。   Next, the portion of the resist not irradiated with light or the portion irradiated with light is removed, and the portion of the substrate where the resist is removed is etched. A circuit pattern is formed on the substrate by repeating a series of steps of removing the resist after etching a plurality of times.

このようなリソグラフィープロセスにおいては、上記基板に現像液、エッチング液或いはエッチング後にレジストを除去する剥離液などによって基板を処理する工程、さらに洗浄液によって洗浄する工程、洗浄後に基板を乾燥する工程が必要となる。   In such a lithography process, it is necessary to process the substrate with a developer, an etching solution or a stripping solution that removes the resist after etching, a step of cleaning with a cleaning solution, and a step of drying the substrate after cleaning. Become.

最近では、処理液を加圧気体で単に加圧するだけでなく、気体を微細なバブルにして処理液中に混合させることで、上記処理液による処理効率を向上させるということが行なわれている。特許文献1には処理液中にマイクロバブルを混合させることで、処理効率の向上を図るようにした処理装置が示されている。   Recently, the processing liquid is not simply pressurized with a pressurized gas, but the processing efficiency of the processing liquid is improved by making the gas into fine bubbles and mixing them in the processing liquid. Patent Document 1 discloses a processing apparatus in which processing efficiency is improved by mixing microbubbles in a processing liquid.

特許文献1に示された処理装置は純水及び窒素ガスが導入される気液混合ポンプを有する。純水と窒素ガスは気液混合ポンプにおいて混合され、マイクロバブル発生部を構成する旋回加速器に送られる。旋回加速器は純水と窒素ガスを加速して旋回させ、気液2層流を形成して分散器へ送り出す。分散器は、送り込まれた気液2層流を流体力学的に剪断して窒素ガスのマイクロバブルを形成する。そして、マイクロバブルを含む純水が処理槽に送られて基板を処理するというものである。
特開2006−179765号公報
The processing apparatus shown in Patent Document 1 has a gas-liquid mixing pump into which pure water and nitrogen gas are introduced. Pure water and nitrogen gas are mixed in a gas-liquid mixing pump and sent to a turning accelerator constituting a microbubble generator. The turning accelerator accelerates and turns pure water and nitrogen gas, forms a gas-liquid two-layer flow, and sends it to the disperser. The disperser hydrodynamically shears the fed gas-liquid two-layer flow to form nitrogen gas microbubbles. And the pure water containing a microbubble is sent to a processing tank, and a board | substrate is processed.
JP 2006-179765 A

ところで、上述したマイクロバブルは直径が10〜100μmであり、処理液に通常の状態で含まれる気泡に比べて十分に微細である。しかしながら、たとえば直径が1μm以下のナノバブルに比べると非常に大きいバブルである。直径の大きなマイクロバブルが基板の表面に滞留すると、処理液による基板の処理を阻害するということがある。たとえば、処理液がエッチング液、剥離液或いは洗浄液などの場合、基板の表面に滞留する気泡によって処理ムラが生じるということがあり、好ましくない。   By the way, the microbubble mentioned above is 10-100 micrometers in diameter, and is sufficiently fine compared with the bubble contained in a process liquid in the normal state. However, for example, it is a very large bubble as compared with a nanobubble having a diameter of 1 μm or less. If microbubbles having a large diameter stay on the surface of the substrate, the processing of the substrate by the processing liquid may be hindered. For example, when the processing liquid is an etching liquid, a stripping liquid, or a cleaning liquid, processing unevenness may occur due to bubbles remaining on the surface of the substrate, which is not preferable.

そこで、処理液に含まれる気泡をマイクロバブルに比べてさらに微細なナノバブルにし、処理液による処理ムラなどの発生を防止するということが考えられている。処理液に含まれる気泡をナノバブルにする場合、特許文献1に示されたマイクロバブル発生部の旋回加速器から分散器に送り込まれる気液2層流の旋回速度を適宜設定、たとえば旋回速度差を大きくするなどのことで、気液2層流を流体力学的に剪断する剪断力を大きくしてナノバブルの生成を可能にすることができる。   Therefore, it is considered that bubbles contained in the processing liquid are made into finer nanobubbles than microbubbles to prevent processing unevenness due to the processing liquid. When the bubbles contained in the processing liquid are changed to nanobubbles, the swirl speed of the gas-liquid two-layer flow sent from the swirl accelerator of the microbubble generator shown in Patent Document 1 to the disperser is appropriately set, for example, the swirl speed difference is increased. By doing so, it is possible to increase the shear force that hydrodynamically shears the gas-liquid two-layer flow, thereby enabling the generation of nanobubbles.

しかしながら、そのようにしてナノバブルを生成したとしても、気液2層流に含まれる気体が全てナノバブルとなるものではない。そのため、処理液にはナノバブルだけでなく、マイクロバブル或いはそれ以上に直径の大きなバブルも含まれることになるから、基板を処理する際に、そのマイクロバブルによって処理ムラが発生するということがある。   However, even if nanobubbles are generated in this way, not all of the gas contained in the gas-liquid two-layer flow becomes nanobubbles. For this reason, the processing liquid contains not only nanobubbles but also microbubbles or bubbles having a diameter larger than that, and thus processing irregularities may occur due to the microbubbles when the substrate is processed.

この発明は、処理液に種々のサイズのバブルが含まれている場合に、ナノバブルよりも直径の大きなバブルを効率よく分離除去することができるようにした処理液の製造装置及び製造方法を提供することにある。   The present invention provides a processing liquid manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of efficiently separating and removing bubbles having a diameter larger than that of nanobubbles when bubbles of various sizes are included in the processing liquid. There is.

この発明は、ナノバブルだけを含む処理液を作る処理液の製造装置であって、
上記処理液に微細気泡を発生させる微細気泡発生手段と、
この気泡を含む処理液を貯える貯液槽と、
この貯液槽に貯えられた処理液に含まれる上記気泡のうち、ナノバブルよりも大きな気泡を分離する気泡分離手段と
を具備したことを特徴とする処理液の製造装置にある。
The present invention is a processing liquid manufacturing apparatus for producing a processing liquid containing only nanobubbles,
Fine bubble generating means for generating fine bubbles in the treatment liquid;
A liquid storage tank for storing the processing liquid containing bubbles,
An apparatus for producing a treatment liquid, comprising: a bubble separation means for separating bubbles larger than nano bubbles among the bubbles contained in the treatment liquid stored in the liquid storage tank.

上記気泡分離手段は、上記貯液槽内に上下動可能に設けられ周壁が上記ナノバブルだけを通過する多孔質材料によって形成された分離籠であることが好ましい。   It is preferable that the bubble separation means is a separation basket formed of a porous material provided in the liquid storage tank so as to be movable up and down and having a peripheral wall passing only the nanobubbles.

上記貯液槽には、この貯液槽に貯えられた処理液を加熱する加熱手段が設けられていることが好ましい。   The liquid storage tank is preferably provided with a heating means for heating the processing liquid stored in the liquid storage tank.

上記気泡分離手段は、上記貯液槽に貯えられた処理液に遠心力を与え、その遠心力によって上記処理液に含まれるナノバブルとナノバブルよりも大きな気泡を分離する遠心分離器であることが好ましい。   The bubble separation means is preferably a centrifugal separator that applies a centrifugal force to the processing liquid stored in the liquid storage tank and separates bubbles larger than the nanobubbles contained in the processing liquid by the centrifugal force. .

この発明は、ナノバブルだけを含む処理液を作る処理液の製造方法であって、
上記処理液に微細気泡を発生させる工程と、
微細化された気泡を含む処理液を貯える工程と、
貯えられた処理液に含まれる微細化された気泡のうち、ナノバブルよりも大きな気泡を分離する工程と
を具備したことを特徴とする処理液の製造方法にある。
This invention is a method for producing a treatment liquid for producing a treatment liquid containing only nanobubbles,
Generating fine bubbles in the treatment liquid;
A step of storing a treatment liquid containing finely-sized bubbles;
And a step of separating bubbles that are larger than nanobubbles among the micronized bubbles contained in the stored processing solution.

この発明によれば、処理液に含まれる気泡を微細化したならば、その処理液に含まれる気泡のうち、ナノバブルよりも大きな気泡を分離除去することができるため、ナノバブルだけを含む処理液を供給することが可能となる。   According to the present invention, if the bubbles contained in the treatment liquid are refined, bubbles larger than the nano bubbles can be separated and removed from the bubbles contained in the treatment liquid. It becomes possible to supply.

以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に示す処理液の製造装置は貯液槽1を備えている。この貯液槽1内には第1の気泡分離手段を構成する分離籠2が設けられている。この分離籠2は上面が開放した箱型状に形成されていて、リニアモータやシリンダなどの上下駆動手段3によって矢印で示す上下方向に駆動可能となっている。   The processing liquid manufacturing apparatus shown in FIG. 1 includes a liquid storage tank 1. In the liquid storage tank 1, a separation tank 2 constituting a first bubble separation means is provided. The separation rod 2 is formed in a box shape having an open upper surface, and can be driven in the vertical direction indicated by an arrow by vertical drive means 3 such as a linear motor or a cylinder.

上記貯液槽1の上記分離籠2内には、後述する微細気泡発生手段としてのナノバブル発生器5によって、気泡が微細化された処理液Lが供給されるようになっている。上記分離籠2の周壁、この実施の形態では周壁のうちの底部は、処理液Lに含まれる気泡のうち、直径が1μm以下のナノバブルを通過させ、直径が10〜100μmのマイクロバブルやそれ以上の大きさの気泡の通過を阻止する大きさの微細孔を有する、たとえばセラミックなどの材料によって形成された多孔質部材2aによって形成されている。   The separation tank 2 of the liquid storage tank 1 is supplied with a treatment liquid L in which bubbles are refined by a nanobubble generator 5 as a fine bubble generating means described later. The peripheral wall of the separation basket 2, in this embodiment, the bottom of the peripheral wall, allows passage of nanobubbles having a diameter of 1 μm or less among the bubbles contained in the treatment liquid L, and microbubbles having a diameter of 10 to 100 μm or more. For example, the porous member 2a is formed of a material such as ceramic and has a fine pore size that prevents passage of bubbles having a size of.

上記ナノバブル発生器5は図2に示すように内部に剪断室6が形成された中空状の本体7を有する。上記剪断室6は、一端が上記本体7の軸方向先端面に形成された噴射口8に連通し、他端が上記本体7の後端面に形成された気体供給口9に連通している。   As shown in FIG. 2, the nanobubble generator 5 has a hollow main body 7 in which a shear chamber 6 is formed. One end of the shear chamber 6 communicates with an injection port 8 formed on the front end surface of the main body 7 in the axial direction, and the other end communicates with a gas supply port 9 formed on the rear end surface of the main body 7.

上記剪断室6は、上記気体供給口9に連通する後端から後端部中途部に向かって拡径した円錘台形状の後部空間部6aと、この後部空間部6aから先端に向かって徐々に縮径形成された円錘台形状の前部空間部6bとによって形成されていて、上記剪断室6の後部空間部6aと前部空間部6bの境界部分には上記本体7の外周面に開口する液体供給口10が形成されている。   The shear chamber 6 includes a frustum-shaped rear space 6a whose diameter increases from the rear end communicating with the gas supply port 9 toward the middle of the rear end, and gradually from the rear space 6a toward the front. Is formed by a truncated cone-shaped front space portion 6b having a reduced diameter, and a boundary portion between the rear space portion 6a and the front space portion 6b of the shear chamber 6 is formed on the outer peripheral surface of the main body 7. An open liquid supply port 10 is formed.

上記気体供給口9には気体旋回用口金11が設けられている。この気体旋回用口金11には一端が気体供給ポンプ12に接続された気体供給管13の他端が接続されている。この気体供給管13の中途部には第1の開閉弁14が設けられている。上記気体供給ポンプ12の吸引側は図示しない高圧ボンベなどの気体供給源に接続されている。この気体供給源は気体としてたとえば酸素を供給するようになっている。   The gas supply port 9 is provided with a gas swivel base 11. The other end of the gas supply pipe 13 whose one end is connected to the gas supply pump 12 is connected to the gas turning base 11. A first on-off valve 14 is provided in the middle of the gas supply pipe 13. The suction side of the gas supply pump 12 is connected to a gas supply source such as a high-pressure cylinder (not shown). This gas supply source supplies, for example, oxygen as a gas.

上記気体旋回用口金11の詳細は図示しないが、この気体旋回用口金11は内部に螺旋溝が形成されている。それによって、上記第1の開閉弁14を開けば、上記気体供給管13を通じて上記気体供給ポンプ12から供給された酸素を旋回させて上記剪断室6の後部空間部6aから前部空間部6bに向かって噴出させ、上記剪断室6内に図2に鎖線で示すように酸素の気体空洞部15を形成するようになっている。この実施の形態では、気体旋回用口金11の螺旋溝は、上記気体を上記本体7の後端側から見て反時計方向に旋回させるようになっている。気体の旋回方向を図2に矢印aで示す。   Although details of the gas swivel base 11 are not shown, the gas swivel base 11 has a spiral groove formed therein. Accordingly, when the first on-off valve 14 is opened, the oxygen supplied from the gas supply pump 12 through the gas supply pipe 13 is swirled to move from the rear space portion 6a to the front space portion 6b of the shear chamber 6. The oxygen gas cavity 15 is formed in the shear chamber 6 as shown by a chain line in FIG. In this embodiment, the spiral groove of the gas turning base 11 turns the gas in a counterclockwise direction when viewed from the rear end side of the main body 7. The swirling direction of the gas is indicated by an arrow a in FIG.

上記液体供給口10には液体供給口金16が本体7の周方向に対して図3に示すように時計方向にθ1の角度で傾斜し、しかも図2に示すように軸線方向に対して後端側に向かってθ2の角度で傾斜して接続されている。   In the liquid supply port 10, a liquid supply base 16 is inclined clockwise at an angle θ 1 as shown in FIG. 3 with respect to the circumferential direction of the main body 7, and as shown in FIG. Inclined at an angle of θ2 toward the side.

上記液体供給口金16には一端が液体供給ポンプ17に接続された液体供給管18の他端が接続されている。この液体供給管18の中途部には第2の開閉弁19が設けられている。上記液体供給ポンプ17の吸引側は処理液Lとなる液体、たとえば純水の図示しない供給源に接続されている。   The liquid supply base 16 is connected to the other end of a liquid supply pipe 18 having one end connected to a liquid supply pump 17. A second on-off valve 19 is provided in the middle of the liquid supply pipe 18. The suction side of the liquid supply pump 17 is connected to a supply source (not shown) of the liquid that is the processing liquid L, for example, pure water.

それによって、上記第2の開閉弁19を開けば、上記液体供給管18を通じて上記液体供給ポンプ17によって上記ナノバブル発生器5に処理液Lが供給される。ナノバブル発生器5に供給された処理液Lは、上記液体供給口金16の傾斜角度θ1によって上記酸素と同様、反時計径方向に旋回し、しかも上記液体供給口金16の傾斜角度θ2によって前部空間部7b側に向かって進行する方向に流れる。   Accordingly, when the second on-off valve 19 is opened, the processing liquid L is supplied to the nanobubble generator 5 by the liquid supply pump 17 through the liquid supply pipe 18. The treatment liquid L supplied to the nanobubble generator 5 is swung counterclockwise in the same manner as the oxygen by the inclination angle θ1 of the liquid supply base 16, and the front space is provided by the inclination angle θ2 of the liquid supply base 16. It flows in the direction of traveling toward the part 7b.

上記気体供給ポンプ12によって酸素の供給圧力はP1に設定され、上記液体供給ポンプ17によって処理液Lの供給圧力はP2に設定されている。P1<P2になるよう設定されている。それによって、上記本体7の剪断室6に供給される酸素の旋回速度V1と処理液Lの旋回速度V2の関係は、V1<V2となる。   The supply pressure of oxygen is set to P1 by the gas supply pump 12, and the supply pressure of the processing liquid L is set to P2 by the liquid supply pump 17. P1 <P2 is set. Thereby, the relationship between the swirl speed V1 of oxygen supplied to the shear chamber 6 of the main body 7 and the swirl speed V2 of the treatment liquid L is V1 <V2.

この実施の形態では、酸素の旋回速度V1は毎秒400回転、処理液Lの旋回速度V2は毎秒600回転になるよう、酸素の供給圧力P1と処理液Lの供給圧力P2が設定されている。   In this embodiment, the oxygen supply pressure P1 and the process liquid L supply pressure P2 are set so that the oxygen swirl speed V1 is 400 revolutions per second and the process liquid L swirl speed V2 is 600 revolutions per second.

上記剪断室6の軸方向後端から供給された酸素は矢印aで示すように旋回する気体空洞部15となって噴射口8に向かって進行する。上記剪断室6の外周面から供給された処理液Lは旋回する酸素の気体空洞部15の外周面を旋回しながら上記噴射口8に向かって進行する。処理液の旋回方向を図2に矢印bで示す。   Oxygen supplied from the axial rear end of the shear chamber 6 becomes a gas cavity 15 that swirls as shown by an arrow a and travels toward the injection port 8. The treatment liquid L supplied from the outer peripheral surface of the shear chamber 6 advances toward the injection port 8 while swirling the outer peripheral surface of the swirling oxygen gas cavity 15. The swirling direction of the processing liquid is indicated by an arrow b in FIG.

酸素の旋回速度V1は処理液Lの旋回速度V2よりも遅くなるよう設定されている。そのため、酸素と処理液Lとの旋回速度の差により、酸素が処理液Lによって流体力学的に剪断されるから、その剪断作用によって酸素のナノバブルが発生することになる。そして、上記剪断室6の先端の噴射口8からは酸素のナノバブルを含む処理液Lが噴射されることになる。   The oxygen turning speed V1 is set to be slower than the turning speed V2 of the processing liquid L. For this reason, oxygen is hydrodynamically sheared by the treatment liquid L due to the difference in swirling speed between oxygen and the treatment liquid L, and oxygen nanobubbles are generated by the shearing action. The treatment liquid L containing oxygen nanobubbles is ejected from the ejection port 8 at the tip of the shear chamber 6.

酸素と処理液Lとの旋回速度の差によってナノバブルを生成するようにした場合、気体空洞部15を形成する気体の全てに流体力学的に同じ剪断力が作用するものでないから、上記噴射口8から噴射されて貯液槽1に供給される処理液Lにはナノバブルだけでなく、ナノバブルよりも径の大きなマイクロバブル、或いはそれ以上に大径なバブルも含まれる。   When nanobubbles are generated by the difference in swirling speed between oxygen and the treatment liquid L, the same shear force does not act hydrodynamically on all the gases forming the gas cavity 15, and therefore the injection port 8. The processing liquid L sprayed from the liquid and supplied to the liquid storage tank 1 includes not only nanobubbles but also microbubbles having a diameter larger than nanobubbles, or bubbles larger than that.

上記ナノバブル発生器5によって気体がナノバブル化された処理液Lは、上記噴射口8から第1の処理液供給管20によって上記分離籠2の内部に供給される。分離籠2を介して上記貯液槽1内に処理液Lが十分に溜まったならば、上記分離籠2を上下駆動手段3によって上昇方向に駆動させる。   The processing liquid L in which the gas is converted into nanobubbles by the nanobubble generator 5 is supplied from the injection port 8 to the inside of the separation tank 2 through the first processing liquid supply pipe 20. When the treatment liquid L is sufficiently accumulated in the liquid storage tank 1 through the separation tank 2, the separation tank 2 is driven in the upward direction by the vertical drive means 3.

処理液Lに含まれるナノバブルはマイクロバブルに比べて浮力が小さい。それによって、マイクロバブルは処理液Lの上部に浮上するが、ナノバブルは浮上せずに処理液L内に滞留する。しかも、上記分離籠2の底壁はナノバブルだけを通過させる微細孔を有する多孔質部材2aによって形成されている。   Nanobubbles contained in the treatment liquid L have a smaller buoyancy than microbubbles. As a result, the microbubbles float above the processing liquid L, but the nanobubbles do not float but stay in the processing liquid L. Moreover, the bottom wall of the separation rod 2 is formed by a porous member 2a having micropores that allow only nanobubbles to pass therethrough.

そのため、上記分離籠2を上昇させると、分離籠2内のマイクロバブルは処理液L内を浮上して大気に放散されるが、マイクロバブルは微細であるためほとんど浮力がないから、処理液L内を浮上せずに、分離籠2の低部の多孔質部材2aの微細孔を通過して外部に流出することになる。   Therefore, when the separation basket 2 is raised, the microbubbles in the separation basket 2 float up in the processing liquid L and are diffused to the atmosphere. However, since the microbubbles are fine, there is almost no buoyancy. Without floating inside, it passes through the micropores of the lower porous member 2a of the separation rod 2 and flows out to the outside.

上記貯液槽1の底部には第2の処理液供給管21の一端が接続されている。この第2の処理液供給管21の他端は処理液供給ポンプ22の吸入側に接続され、この処理液供給ポンプ22の吐出側には第2の気泡分離手段としての遠心分離器23が第1の接続管24によって接続されている。   One end of a second processing liquid supply pipe 21 is connected to the bottom of the liquid storage tank 1. The other end of the second processing liquid supply pipe 21 is connected to the suction side of the processing liquid supply pump 22, and a centrifuge 23 as second bubble separation means is connected to the discharge side of the processing liquid supply pump 22. Are connected by one connecting pipe 24.

上記遠心分離器23は図4に示すように分離器本体25を有する。この分離器本体25は中空状であって、円錐形状部25aと、この円錐形状部25aの大径部側に接続された円柱形状部25bからなる。円錐形状部25aの小径部側の周壁には供給口体26が設けられ、この供給口体26には上記第1の接続管24が接続されている。   The centrifuge 23 has a separator body 25 as shown in FIG. The separator body 25 is hollow and includes a conical portion 25a and a columnar portion 25b connected to the large diameter portion of the conical portion 25a. A supply port body 26 is provided on the peripheral wall on the small diameter portion side of the conical portion 25 a, and the first connection pipe 24 is connected to the supply port body 26.

上記円柱形状部25bの周壁には第1の吐出口体27が接続され、端面には第2の吐出口体28が接続されている。上記第1の吐出口体27には第2の接続管29の一端が接続され、この第2の接続管29の他端はたとえば半導体ウエハや液晶表示用のガラス基板などの図示しない基板を処理する処理装置31に接続されている。上記第2の接続管29には戻り管32の一端が接続され、この戻り管32の他端は貯液槽1に通じている。   A first discharge port body 27 is connected to the peripheral wall of the cylindrical portion 25b, and a second discharge port body 28 is connected to the end surface. One end of a second connection pipe 29 is connected to the first discharge port body 27, and the other end of the second connection pipe 29 is used for processing a substrate (not shown) such as a semiconductor wafer or a glass substrate for liquid crystal display. Connected to the processing device 31. One end of a return pipe 32 is connected to the second connection pipe 29, and the other end of the return pipe 32 communicates with the liquid storage tank 1.

上記処理液供給ポンプ22から所定の圧力で上記遠心分離器23の供給口体26に供給された処理液Lは、分離器本体25内の円錐形状部25a及び円柱形状部25bを旋回して流れる。処理液Lが旋回させられることで遠心力が発生すると、この処理液Lに含まれるナノバブルとマイクロバブルのうち、比重の重いナノバブルは図4に鎖線の矢印Aで示すように旋回流の外周に移動して分離器本体25の内周面に沿って旋回して流れ、比重の軽いマイクロバブルは矢印Bで示すように旋回流の中心部を第2の吐出口体28に向かって流れる。   The processing liquid L supplied from the processing liquid supply pump 22 to the supply port body 26 of the centrifuge 23 at a predetermined pressure swirls and flows through the conical part 25a and the cylindrical part 25b in the separator body 25. . When centrifugal force is generated by swirling the processing liquid L, nanobubbles having a high specific gravity among the nanobubbles and microbubbles contained in the processing liquid L are placed on the outer periphery of the swirling flow as indicated by a chain line arrow A in FIG. It moves and swirls along the inner peripheral surface of the separator body 25, and the microbubbles having a low specific gravity flow toward the second discharge port body 28 at the center of the swirling flow as indicated by an arrow B.

それによって、ナノバブルを含む処理液は第1の吐出口体27から吐出し、第2の接続管29を通じて処理装置31に供給される。マイクロバブルを含む処理液Lは第2の吐出口体28から吐出し、戻り管29を通じて貯液槽1に戻されることになる。   Thereby, the processing liquid containing nanobubbles is discharged from the first discharge port body 27 and supplied to the processing apparatus 31 through the second connection pipe 29. The processing liquid L containing microbubbles is discharged from the second discharge port body 28 and returned to the liquid storage tank 1 through the return pipe 29.

それによって、上記遠心分離器23の第1の吐出口体27から吐出された処理液Lは上記処理装置31に設けられた基板に適宜の処理を行なうことになる。なお、戻り管29によって貯液槽1に戻される処理液Lは分離籠2の内部に戻すことが望ましいが、分離籠2の外部に戻すようにしてもよい。   As a result, the processing liquid L discharged from the first discharge port body 27 of the centrifugal separator 23 performs an appropriate process on the substrate provided in the processing apparatus 31. The treatment liquid L returned to the liquid storage tank 1 by the return pipe 29 is preferably returned to the inside of the separation tank 2, but may be returned to the outside of the separation tank 2.

すなわち、貯液槽1内に第1の気泡分離手段としての分離籠2を設けてマイクロバブルを捕捉し、この分離籠2で捕捉しきれずに外部に流出するマイクロバブルがあるならば、そのマイクロバブルを第2の気泡分離手段としての遠心分離器23によってナノバブルと分離し、処理液Lにはナノバブルだけが含まれるようにして処理装置31に供給するようにした。つまり、遠心分離器23から吐出されて処理装置31に供給される処理液Lにはナノバブルだけが含まれ、マイクロバブルが含まれることがない。   That is, if a separation bubble 2 as a first bubble separation means is provided in the liquid storage tank 1 to capture microbubbles, and there are microbubbles that flow out to the outside without being captured by the separation tank 2, the microbubbles The bubbles were separated from the nanobubbles by the centrifuge 23 as the second bubble separation means, and the processing liquid L was supplied to the processing apparatus 31 so that only the nanobubbles were included. That is, the processing liquid L discharged from the centrifuge 23 and supplied to the processing apparatus 31 includes only nanobubbles and does not include microbubbles.

上記貯液槽1の外底面には加熱手段としてのヒータ34が設けられている。ヒータ34は、貯液槽1内に貯留される処理液Lを加熱する。処理液Lが加熱されると、この処理液Lに含まれる気泡のうち、直径の大きなマイクロバブルの浮力が増大する。それによって、処理液Lに含まれるマイクロバブルが上昇し易くなるため、処理液L内からマイクロバブルが消失し易くなるばかりか、処理液供給ポンプ22によって遠心分離器23に供給される処理液Lに含まれるマイクロバブルの量を減少させることができる。   A heater 34 as a heating means is provided on the outer bottom surface of the liquid storage tank 1. The heater 34 heats the processing liquid L stored in the liquid storage tank 1. When the treatment liquid L is heated, the buoyancy of microbubbles having a large diameter among the bubbles contained in the treatment liquid L increases. As a result, the microbubbles contained in the processing liquid L are likely to rise, so that the microbubbles are easily lost from the processing liquid L, and the processing liquid L supplied to the centrifuge 23 by the processing liquid supply pump 22 is also increased. The amount of microbubbles contained in can be reduced.

つまり、加熱手段としての上記ヒータ34は、上記分離籠2や遠心分離器23とともに、処理液Lからマイクロバブルを除去する第3の気泡分離手段として機能することになる。したがって、気泡分離手段としては上記分離籠2や遠心分離器23に代わって上記ヒータ34を用いるようにしてもよい。   That is, the heater 34 as a heating unit functions as a third bubble separation unit that removes microbubbles from the processing liquid L together with the separation basket 2 and the centrifugal separator 23. Accordingly, the heater 34 may be used in place of the separator 2 and the centrifugal separator 23 as the bubble separating means.

このような構成の製造装置によって作られた処理液Lを基板の処理装置31に供給して基板を処理するようにすれば、処理液Lにはマイクロバブルが含まれず、直径が微細なナノバブルだけが含まれる。   If the processing liquid L produced by the manufacturing apparatus having such a configuration is supplied to the substrate processing apparatus 31 to process the substrate, the processing liquid L does not contain microbubbles but only nanobubbles having a fine diameter. Is included.

処理液Lにナノバブルだけが含まれることで、その処理液Lの表面張力が低下して、界面活性効果が向上するから、たとえば処理液Lが基板を洗浄処理する洗浄液のときには洗浄効果を高めることができるばかりか、マイクロバブルを含む場合のように洗浄ムラが生じるのを防止することができる。
処理液Lがエッチング液や現像液などの場合にも、洗浄液の場合と同様、処理効果の向上や処理ムラの発生を防止することができる。
Since only the nanobubbles are contained in the processing liquid L, the surface tension of the processing liquid L is reduced and the surface active effect is improved. In addition, it is possible to prevent uneven cleaning as in the case of including microbubbles.
Even when the processing liquid L is an etching liquid or a developer, the processing effect can be improved and the occurrence of processing unevenness can be prevented as in the case of the cleaning liquid.

上記一実施の形態では処理液に含まれるナノバブルとマイクロバブルのうち、マイクロバブルを分離除去する気泡分離手段として貯液槽に分離籠を設けるとともに、貯液槽の外部に遠心分離器を設け、これら両者によって処理液に含まれるマイクロバブルを分離除去するようにしたが、分離籠と遠心分離器とのどちらか一方だけによって処理液に含まれるマイクロバブルを分離除去するようにしてもよい。
気泡分離手段として遠心分離器だけを用いるようにした場合、ナノバブル発生器を貯液槽の内部に設けるようにしてもよい。
In the one embodiment, among the nanobubbles and microbubbles contained in the treatment liquid, as a bubble separation means for separating and removing microbubbles, a separation tank is provided in the storage tank, and a centrifuge is provided outside the storage tank, The microbubbles contained in the treatment liquid are separated and removed by both of them, but the microbubbles contained in the treatment liquid may be separated and removed only by either one of the separation tank and the centrifuge.
When only the centrifuge is used as the bubble separation means, the nanobubble generator may be provided inside the liquid storage tank.

また、分離籠の周壁のうち、底部だけに多孔質部材を設けるようにしたが、底部と側壁のうち、少なくともどちらか一方が多孔質部材であればよい。   In addition, the porous member is provided only at the bottom of the peripheral wall of the separation rod, but at least one of the bottom and the side wall may be a porous member.

この発明の一実施の形態を示す処理液の製造装置の概略的構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram of the manufacturing apparatus of the process liquid which shows one embodiment of this invention. ナノバブル発生器の断面図。Sectional drawing of a nano bubble generator. ナノバブル発生器を後方から見た側面図。The side view which looked at the nano bubble generator from back. 遠心分離器の斜視図。The perspective view of a centrifuge.

符号の説明Explanation of symbols

1…貯液槽、2…分離籠(第1の気泡分離手段)、2a…多孔質部材、5…ナノバブル発生器(気泡微細化手段)、23…遠心分離器(第2の気泡分離手段)、26…ヒータ(加熱手段)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid storage tank, 2 ... Separation tank (1st bubble separation means), 2a ... Porous member, 5 ... Nano bubble generator (bubble refinement | miniaturization means), 23 ... Centrifugal separator (2nd bubble separation means) , 26 ... heater (heating means).

Claims (5)

ナノバブルだけを含む処理液を作る処理液の製造装置であって、
上記処理液に微細気泡を発生させる微細気泡発生手段と、
この気泡を含む処理液を貯える貯液槽と、
この貯液槽に貯えられた処理液に含まれる上記気泡のうち、ナノバブルよりも大きな気泡を分離する気泡分離手段と
を具備したことを特徴とする処理液の製造装置。
A processing liquid production apparatus for producing a processing liquid containing only nanobubbles,
Fine bubble generating means for generating fine bubbles in the treatment liquid;
A liquid storage tank for storing the processing liquid containing bubbles,
An apparatus for producing a treatment liquid, comprising: bubble separation means for separating bubbles larger than nanobubbles among the bubbles contained in the treatment liquid stored in the liquid storage tank.
上記気泡分離手段は、上記貯液槽内に上下動可能に設けられ周壁が上記ナノバブルだけを通過する多孔質部材によって形成された分離籠であることを特徴とする請求項1記載の処理液の製造装置。   2. The treatment liquid according to claim 1, wherein the bubble separation means is a separation tank which is provided in the liquid storage tank so as to be movable up and down and whose peripheral wall is formed by a porous member that passes only the nanobubbles. Manufacturing equipment. 上記貯液槽には、この貯液槽に貯えられた処理液を加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項1記載の処理液の製造装置。   2. The processing liquid manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the liquid storage tank is provided with heating means for heating the processing liquid stored in the liquid storage tank. 上記気泡分離手段は、上記貯液槽に貯えられた処理液に遠心力を与え、その遠心力によって上記処理液に含まれるナノバブルとナノバブルよりも大きな気泡を分離する遠心分離器であることを特徴とする請求項1記載の処理液の製造装置。   The bubble separation means is a centrifugal separator that applies a centrifugal force to the treatment liquid stored in the liquid storage tank, and separates bubbles larger than the nanobubbles contained in the treatment liquid by the centrifugal force. The apparatus for producing a treatment liquid according to claim 1. ナノバブルだけを含む処理液を作る処理液の製造方法であって、
上記処理液に微細気泡を発生させる工程と、
微細化された気泡を含む処理液を貯える工程と、
貯えられた処理液に含まれる微細化された気泡のうち、ナノバブルよりも大きな気泡を分離する工程と
を具備したことを特徴とする処理液の製造方法。
A process liquid manufacturing method for producing a process liquid containing only nanobubbles,
Generating fine bubbles in the treatment liquid;
A step of storing a treatment liquid containing finely-sized bubbles;
And a step of separating bubbles larger than the nanobubbles among the micronized bubbles contained in the stored processing solution.
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