JPH11181584A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】薬液処理停止後、直ちに純水洗浄を行うことが
でき、かつ薬液廃液量を低減することが可能な基板処理
装置を提供すること。 【解決手段】本発明の基板処理装置は、基板１の第１の
処理を行う第１の容器４と、基板１の第２の処理を行う
第２の容器５とを具備し、基板１がこれら容器４、５間
を移動できるように、開口部１２及び基板上下駆動手段
１０が設けられ、第１及び第２の処理で生ずる廃液を別
々に回収するために、第１の容器４には第１の排出口８
が、第２の容器５には第２の排出口９が設けられている
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置に係
り、より詳細には、基板表面への現像処理やエッチング
処理等の薬液処理・純水洗浄を行うための基板処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子や半導体装置の製造におい
て、基板に配線や素子を形成する場合、複雑かつ微細な
加工が要求される。このような加工に必要な処理とし
て、例えば、以下に示すレジストの現像処理やエッチン
グ処理等の薬液により基板表面を処理する基板薬液処理
がある。

【０００３】基板面への回路パターンの形成に当たり、
まず、基板面に、回路パターンを構成する材料からなる
被膜を形成する。この被膜上に感光剤を塗布して感光膜
を形成し、この感光膜に回路パターンを露光し、次いで
現像することによりレジストパターンを形成する。な
お、このレジストパターンの形成においては、必要に応
じて感光剤の除去に所定の薬液が用いられ、基板面に残
留する薬液は水洗により除去される。

【０００４】次に、基板上に形成された被膜を、レジス
トパターンをマスクとして、エッチング液によりエッチ
ングし、水洗により基板面に残留するエッチング液を除
去する。さらに、レジストパターンを所定の薬液で除去
し、水洗で残留する薬液を除去することにより、基板面
に回路パターンが形成される。

【０００５】このような基板薬液処理では、薬液を用い
た基板表面の処理と、純水による水洗処理とが繰り返さ
れており、このような工程は、一般に、図３に示す基板
処理装置を用いて行われる。

【０００６】図３に示す装置では、基板３１は、回転チ
ャック３２により支持されており、回転チャック３２
は、モータ３３の回転軸の一端に固定されている。これ
ら基板３１及び回転チャック３２は、上部に開口部３５
が設けられたカップ３４に収容され、この開口部の上方
には、それぞれの吐出口が基板３１の中央に向けられて
ノズル３６、３７が配置されている。カップ３４内に
は、整流板３９が、基板３１及び回転チャック３２の下
方に位置するように配置され、カップ３４の下部には、
排出口３８が設けられている。

【０００７】この基板処理装置を用いた薬液処理・純水
洗浄処理について、以下に説明する。まず、基板３１
を、搬送装置（図示せず）により、基板３１の被処理面
が上方を向くように回転チャック３２に設置する。モー
タ３３を駆動し、基板３１を１００ｒｐｍ程度の回転数
で回転させ、ノズル３６から基板３１の中心に向けて薬
液を吐出する。基板３１の基板面に吐出された薬液は、
遠心力により基板面に広がり、過剰な薬液は基板３１の
外周から振り切られ、カップ３４の内壁に付着後、排出
口３８から回収される。

【０００８】薬液が基板面全体に広がった後、ノズル３
６からの薬液の吐出を停止し、モータ３３を止めて基板
３１を静止した状態で、薬液処理を行う。所定時間経過
後、基板３１を１００ｒｐｍ程度の回転数で回転させ、
ノズル３７から基板３１の中心に向けて純水を吐出し
て、基板面の洗浄を行う。この際、基板面に吐出された
純水も、薬液と同様に排出口３８から回収される。基板
面の薬液が純水により充分置換された後、純水の吐出を
停止し、基板３１の回転数を２０００ｒｐｍ程度まで上
昇させて、基板３１を乾燥する。ここで基板３１から振
り切られる純水も排出口３８から回収される。

【０００９】上述の薬液処理で回収される廃液は、エッ
チング液や現像液等の薬液を高濃度で含んでいる。この
ような高濃度のエッチング液や現像液等は、酸アルカリ
廃液の処理に用いられる通常の廃液処理設備では分解処
理することができない。そのため、この廃液は、装置の
外部に設けたタンクに回収され、定期的に専用の廃液処
理業者に分解処理委託する。しかしながら、この廃液量
は、生産規模に比例して多くなり、回収・処理に要する
費用も高額となる。それゆえ、廃液量を極力少なくする
ことが望まれている。

【００１０】廃液量を削減する方法として、薬液と純水
の使用量を削減することが考えられる。しかしながら、
薬液と純水の使用量は、現状では、ほぼ一定量が必要と
されており、したがって、使用量の削減は事実上困難で
ある。

【００１１】廃液量を削減する別の方法として、薬液廃
液と純水廃液とを別々に回収することが考えられる。し
かしながら、例えば、薬液処理と純水洗浄とで、別々の
基板処理装置を用いることにより、薬液廃液と純水廃液
を別々に回収する場合、基板を装置間で移動するのに時
間がかかるため、エッチング等の薬液処理が直ちに停止
されず、パターンの線幅等が不均一になってしまうとい
う問題を生ずる。

【００１２】また、薬液処理と純水洗浄とで同一の基板
処理装置を用い、排出口からの廃液の流れを、薬液処理
時と純水洗浄時とで切り替えて、別々のタンクに回収す
ることが考えられる。しかしながら、カップ内壁や底部
に残留する薬液廃液が純水廃液へ混入してしまうため、
純水廃液を通常の廃液処理設備で処理することができな
い、という問題を生じてしまう。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、薬液処
理直後に純水での洗浄を行う必要がある場合、純水廃液
を薬液廃液と分離回収することが困難であるため、多量
の廃液を処理する必要がある。本発明は、薬液処理停止
後、直ちに純水洗浄を行うことができ、かつ薬液廃液量
を低減することが可能な基板処理装置を提供することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板を支持す
る基板支持手段と、この基板支持手段により支持された
基板を回転させる基板回転手段と、上部に前記基板が通
過する開口部を有し、前記基板の第１の処理を行う第１
の容器と、前記第１の容器の外周を覆うように形成さ
れ、前記第１の容器の上方において前記基板の第２の処
理を行う第２の容器と、前記基板を、前記第１の容器内
と、その上方の第２の容器内との間を上下動させる基板
上下駆動手段と、前記基板が第１の容器内にあるとき
に、前記基板の上面に第１の液を吐出する第１の吐出部
と、前記基板が第１の容器の上方の第２の容器内にある
ときに、前記基板の上面に第２の液を吐出する第２の吐
出部と、前記第１の容器に設けられ、第１の液を排出す
る第１の排出口と、前記第２の容器に設けられ、第２の
液を排出する第２の排出口と、を具備することを特徴と
する基板処理装置を提供する。

【００１５】本発明は、上記基板処理装置において、前
記基板の前記開口部の上方への移動に伴い、前記第１の
容器の開口部を塞ぎ、前記基板の前記開口部の下方への
移動に伴い、前記塞がれた第１の容器の開口部を開放す
る整流板を具備することを特徴とする。本発明は、上記
基板処理装置において、前記第２の容器の上部に、前記
基板の外径よりも大きな径の開口部が設けられているこ
とを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１に、本発明の一態
様に係る基板処理装置の一断面図を示す。この図で、基
板処理装置は、基盤１４と、この基盤１４上に配置さ
れ、上部に開口部１２を有する第１の容器としてのカッ
プ４と、このカップ４を包含するように配置された、上
部に開口部１３を有する第２の容器としてのカップ５と
から構成される。カップ４の開口部１２は、基板１を通
過させるように、基板１の外形よりも大きくされてい
る。

【００１７】カップ５の開口部１３の上方には、それぞ
れ第１の吐出部及び第２の吐出部としてのノズル６及び
ノズル７が、それぞれの吐出口を基板１の中央に向けて
配置され、カップ４の底部には第１の排出口８が、カッ
プ５の底部には第２の排出口９が、それぞれ設けられて
いる。

【００１８】基盤１４のカップ４が配置された面の裏面
には、モータ取付部１５が設置され、モータ取付部１５
には、モータ１０及びガイド１６が固定されている。モ
ータ１０の回転軸に取り付けられたボールスクリュー１
７及びガイド１６には、モータ取付板１８が垂直方向に
移動可能に設置されており、モータ１０、ボールスクリ
ュー１７、ガイド１６、及びモータ取付板１８により、
基板上下駆動手段を構成している。

【００１９】モータ取付板１８の上面には、管１９の一
端が、裏面には基板回転手段としてモータ３が取り付け
られている。管１９の他端には整流板１１が取り付けら
れており、モータ３の回転軸２０の端部には、基板１を
支持する回転チャック２が基板支持手段として固定され
ている。

【００２０】本発明の基板処理装置で用いられる基板上
下駆動手段は、基板の高さを制御できるものであれば特
に制限はなく、上述したボールスクリュー以外の手段も
用いることができる。

【００２１】本発明で用いられる第１の容器は、上部
に、基板の径よりも大きい開口部が設けられている必要
がある。また、本発明で用いられる第２の容器は、上部
に基板の外径よりも大きな径の開口部が設けられている
ことが好ましい。このような大きさの開口部が設けられ
ていると、基板を基板支持手段に設置する際に、第２の
容器を取り外す必要が無く、第１の及び第２の吐出部を
可動とする必要が無い。

【００２２】本発明の基板処理装置において、どのよう
な処理を行うかは任意である。例えば、第１及び第２の
容器のいずれか一方で薬液処理を行い、他方で純水洗浄
を行うことができる。第１または第２の容器の、どちら
で薬液洗浄を行うかは任意であるが、少なくとも薬液洗
浄が行われる容器の内壁は、エッチング液や現像液等の
薬液に対して耐性を有していることが好ましい。容器の
内壁に耐性を与える方法としては、一般的に行われる不
動態化処理を容器の内壁に施すこと等を挙げることがで
きる。

【００２３】本発明の基板処理装置は、基板の上方への
移動に伴い、第１の容器の開口部を塞ぎ、基板の下方へ
の移動に伴い、塞がれた第１の容器の開口部を開放する
整流板が設けられていることが好ましい。このような整
流板が設けられていると、第２の容器での処理の際、第
１の容器と第２の容器とが完全に隔離されるため、薬液
または純水が第１の容器の中へ混入することがない。

【００２４】本発明の基板処理装置で行われる薬液処理
としては、エッチング処理、現像処理等を挙げることが
できる。以上のようにして構成される基板処理装置を用
いた薬液処理・純水洗浄の操作手順を以下に説明する。

【００２５】まず、搬送装置（図示せず）により、基板
１を基板支持手段２に設置する。この時、基板１は、容
器４内に位置している。モータ１０を駆動して、図１に
示すように、基板１を上昇させ、整流板１１により容器
４の開口部１２を塞ぐ。その結果、基板１は、容器４を
出て容器５内に位置する。

【００２６】次に、モータ３を駆動して基板１を回転さ
せながら、薬液吐出部６から薬液を基板１の中心に向け
て吐出する。基板１に吐出された薬液は、遠心力により
基板面に広がり、過剰な薬液は基板１の外周から振り切
られ、容器５の内壁に付着後、排出口９から回収され
る。

【００２７】薬液が基板面全体に広がった後、薬液吐出
部６からの薬液の吐出を停止し、モータ３を止めて基板
１を静止した状態で、薬液処理を行う。所定時間経過
後、基板１を高い回転数で回転させ、基板１から薬液を
振り切る。

【００２８】次に、基板１の回転数を低下させ、モータ
１０を駆動して、図２に示すように基板１を容器４内に
位置するように下降させる。この時、開口部１２を塞い
でいた整流板１１も下降するため、容器４の開口部１２
は開放される。基板１を回転させながら、純水吐出部７
から基板１の中心に向けて純水を吐出して、基板面の洗
浄を行う。この際、基板面に吐出された純水は、残留し
ていた薬液とともに排出口８から回収される。基板面の
薬液が純水により充分置換された後、純水の吐出を停止
し、基板１の回転数を上昇させて、基板１を乾燥する。
ここで基板１から振り切られる純水も排出口８から回収
される。

【００２９】以上説明した操作手順によると、第２の容
器内で薬液処理が行なわれ、基板に付着した薬液は、基
板を高速回転することにより、第２の容器中に振り落と
される。したがって、その後、第１の容器内で除去され
る薬液の量は、非常に少なく、純水により洗浄した廃液
は通常の酸アルカリ廃液処理設備で処理することが可能
となり、その結果、洗浄廃液中の薬液廃液量が著しく低
減される。

【００３０】なお、基板を第２の容器から第１の容器に
移動させるのに、通常、３秒程度必要である。その間、
基板は半乾燥状態で放置されるため、パターンのムラ等
が生じることがある。このような場合は、薬液の振り切
りの際に純水を吐出することにより、上述の不具合を防
ぐことができる。これにより、薬液廃液中に純水が混入
し薬液廃液の量が増加するが、薬液の振り切りの際に用
いる純水の量は、純水洗浄で用いる純水の量の１／１０
程度と少ないため、特に問題とはならない。

【００３１】また、回収される薬液廃液中の薬液濃度
は、薬液処理前とほぼ同じ値である。したがって、薬液
廃液の再利用等の省エネルギー化が可能となり、設備ラ
ンニングコストを大幅に低減することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上示したように、本発明の基板処理装
置によると、薬液処理を行う容器と純水洗浄を行う容器
とがそれぞれ別個に設けられ、基板の位置を上下に制御
することにより、基板がこれら容器間で移動できるよう
に装置が構成されているため、薬液処理停止後、直ちに
純水洗浄を行うことができ、かつ薬液廃液量を低減する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一態様に係る基板処理装置の一断面
図。

【図２】本発明の一態様に係る基板処理装置の一断面
図。

【図３】従来の基板処理装置の一断面図。

【符号の説明】

１、３１…基板 ２、３２…回転チャック ３、３３…モータ ４、５、３４…カップ ６、７、３６、３７…ノズル ８、９、３８…排出口 １０…モータ １１、３９…整流板 １２、１３…開口部 １４…基盤 １５…モータ取付部 １６…ガイド １７…ボールスクリュー １８…モータ取付板 １９…管 ２０…回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４３ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６９Ｃ 21/306 21/306 Ｒ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を支持する基板支持手段と、 この基板支持手段により支持された基板を回転させる基
   板回転手段と、 上部に前記基板が通過する開口部を有し、前記基板の第
   １の処理を行う第１の容器と、 前記第１の容器の外周を覆うように形成され、前記第１
   の容器の上方において前記基板の第２の処理を行う第２
   の容器と、 前記基板を、前記第１の容器内と、その上方の第２の容
   器内との間を上下動させる基板上下駆動手段と、 前記基板が第１の容器内にあるときに、前記基板の上面
   に第１の液を吐出する第１の吐出部と、 前記基板が第１の容器の上方の第２の容器内にあるとき
   に、前記基板の上面に第２の液を吐出する第２の吐出部
   と、 前記第１の容器に設けられ、第１の液を排出する第１の
   排出口と、 前記第２の容器に設けられ、第２の液を排出する第２の
   排出口と、を具備することを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記基板の前記開口部の上方への移動に
   伴い、前記第１の容器の開口部を塞ぎ、前記基板の前記
   開口部の下方への移動に伴い、前記塞がれた第１の容器
   の開口部を開放する整流板を具備することを特徴とする
   請求項１に記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記第２の容器の上部に、前記基板の外
   径よりも大きな径の開口部が設けられていることを特徴
   とする請求項１または２に記載の基板処理装置。