特許 7461269 基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-26

(45)【発行日】2024-04-03

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/306 20060101AFI20240327BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

H01L21/306 J

H01L21/304 642F

H01L21/304 642A

H01L21/304 648B

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020171104

(22)【出願日】2020-10-09

(65)【公開番号】P2022062909

(43)【公開日】2022-04-21

【審査請求日】2023-06-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】高橋 朋宏

(72)【発明者】

【氏名】武知 圭

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 光敏

(72)【発明者】

【氏名】秋山 剛志

【審査官】鈴木 智之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１３６６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３６５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０１３１２５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１６８６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０６９５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０４０７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４７８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３２７８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２４４１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２１１７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１８８１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３００１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９７８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１９５３７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を浸漬して処理する処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽内で、前記基板を水平方向に互いに離間しながら配列して起立姿勢で保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された前記基板の下方から前記基板に沿って上方に向かう前記処理液の流れを形成する処理液吐出部と、
前記処理液吐出部と前記基板保持部との間に配置され、前記処理槽に貯留された前記処理液内に気泡を供給する気泡供給部と、を備え、
前記気泡供給部は、内部に気体が供給される気体供給管と、前記気体供給管に設けられ前記基板の配列方向に気泡を吐出する気泡吐出口を有す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であって、
前記気体供給管は、上方から見て前記基板の主面に沿って延設され、側壁に気泡吐出口を複数個有し、
前記気泡吐出口は、前記基板保持部に保持され互いに隣接する前記基板の間隙に気泡を供給できるように位置することを特徴とする基板処理装置。

【請求項3】

請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記処理液吐出部は、内部に処理液が供給される処理液供給管と、前記処理液供給管の側壁に処理液吐出口を複数個有し、
前記処理液吐出口は、互いに隣接する前記基板の間隙の下方に位置することを特徴とする基板処理装置。

【請求項4】

請求項２または３に記載の基板処理装置であって、
前記気泡供給部は、前記気体供給管を複数有し、
前記気体供給管は、他の気体供給管と水平方向に隣接し、前記気泡吐出口が前記基板の間隙の下方で略水平方向に開口することを特徴とする基板処理装置。

【請求項5】

請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記気泡吐出口が、前記気体供給管から突設される中空状の突設部位の先端に有す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であって、
前記突設部位は柱状形状またはテーパ形状であることを特徴とする基板処理装置。

【請求項7】

請求項４ないし６のいずれか１項に記載の基板処理装置であって、
前記気泡吐出口が、円形形状または楕円形状であることを特徴とする基板処理装置。

【請求項8】

請求項２ないし７のいずれか1項に記載の基板処理装置であって、
前記基板は、隣接する基板と表面同士または裏面同士を対向させた状態で前記基板保持部に保持されることを特徴とする基板処理装置。

【請求項9】

請求項８に記載の基板処理装置であって、
前記基板は、隣接する基板と裏面同士を対向させた状態で、前記基板の裏面と隣接する基板の裏面の間に仕切板を備えることを特徴とする基板処理装置。

【請求項10】

請求項１ないし９いずれか１項に記載の基板処理装置であって、
前記気泡供給部は樹脂材料で構成され、
前記樹脂材料は、ポリエーテルエーテルケトン、パーフルオロアルコキシアルカン、およびポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択された少なくとも１つから構成されていることを特徴とする基板処理装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の基板処理装置であって、
前記気泡吐出口は親水化処理を受けていることを特徴とする基板処理装置。

【請求項12】

請求項１ないし１１のいずれか1項に記載の基板処理装置であって、
前記気体供給管の下方に整流板を備え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】

この発明は、処理槽に貯留された薬液や純水などの処理液に基板を浸漬するとともに処理液内で上記基板に気泡を供給して処理する基板処理装置に関するものである。なお、基板には、半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、磁気または光ディスク用のガラスまたはセラミック基板、有機ＥＬ用ガラス基板、太陽電池用ガラス基板またはシリコン基板などが含まれる。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造分野においては、半導体装置の高密度化と大容量化に対応するために高アスペクト比の凹部を形成する技術が要望されている。例えば三次元ＮＡＮＤ型不揮発性半導体装置（以下「３Ｄ－ＮＡＮＤメモリ」という）の製造過程においては、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）とシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を多数積層した積層体に対して積層方向に凹部を形成した後、凹部に処理液を供給してＳｉＮ膜をウエットエッチングにより除去する工程が含まれる。この工程を実行するために、例えば特許文献１に記載の基板処理装置を用いることが検討されている。

【0003】

特許文献１に記載の基板処理装置は、基板を処理するための処理液を貯留する処理槽と、処理槽の処理液内で基板を保持する基板保持部と、処理槽に流体を供給する流体供給部と、流体供給部を制御する制御部とを備え、制御部は、基板を浸漬させた処理液を貯留した処理槽に対して流体の供給を開始してから流体の供給を終了するまでの間に流体供給部が流体の供給を変更するように流体供給部を制御する。当該基板処理装置では、流体供給部として基板の主面の法線方向と平行に気体または液体を供給する第１流体供給管と第２流体供給管が処理槽の底部で延びている。そして制御部によって、第１流体供給管と第２流体供給管から気体または液体を供給する期間を切り換え、処理槽内での基板の処理の偏りを抑制しようとしている。

【0004】

ここで、流体供給管から気体が供給される場合、供給された気体は気泡として処理液内を浮上する。処理液の上昇流の速度は気泡の浮力により速くなると考えられ、気泡は、基板の表面を通過する際、基板の表面に接触することにより、基板の表面に存在するシリコン濃度の濃い処理液層（高濃度層）を攪拌することができる。これにより、基板の表面の処理液は、気泡が通過した後に新鮮な処理液へ置換が促進される。その結果、処理液によるウエットエッチングで形成されたパターン上部付近のシリコン濃度が低くなり、パターンの狭くかつ深い溝の奥深くまで、迅速で均一な基板処理が可能となると考えられる。ここで、気泡による処理液の撹拌の程度は、基板の表面を通過する気泡の直径（気泡径）が小さいほうが大きいと考えられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２０－４７８８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１では、流体供給管の管径は、例えば約８．０ｍｍで、吐出口の直径が約０．３ｍｍであり、吐出口から吐出される気泡径は約２．０ｍｍ～約３．５ｍｍの範囲である。しかしながら、さらに気泡径を小さくすることが望まれる。気泡は吐出口から発生直後に吐出口の周囲に密着し、吐出時間経過に伴って密着領域が吐出口を中心として放射状に広がる。その後、気泡は密着領域から離脱して処理液内に供給される。吐出口を小さく加工するのには限界があるため、気泡径を更に小さくするのは困難であった。

【0007】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、処理槽に貯留される処理液に基板を浸漬して気泡を基板の表面に供給して処理する基板処理装置において、基板の表面に供給される気泡の気泡径を小さくして基板の処理品質を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第1の態様は、基板を浸漬して処理する処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽内で、前記基板を水平方向に互いに離間しながら配列して起立姿勢で保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された前記基板の下方から前記基板に沿って上方に向かう前記処理液の流れを形成する処理液吐出部と、前記処理液吐出部と前記基板保持部との間に配置され、前記処理槽に貯留された前記処理液内に気泡を供給する気泡供給部と、を備え、前記気泡供給部は、内部に気体が供給される気体供給管と、前記気体供給管に設けられ前記基板の配列方向に気泡を吐出する気泡吐出口を有することを特徴とする基板処理装置である。

【0009】

本発明の第1の態様によれば、気泡供給部の気泡吐出口は、処理液吐出部と基板保持部に保持された基板の表面との間に設けられ、基板の配列方向に気泡を吐出するため、処理液の流れを利用して気泡吐出口から気泡を離脱させることができる。それによって、気体供給管の気泡吐出口から処理液の流れを利用せずに気泡を離脱させる場合よりも気泡径の小さい気泡を基板の表面に供給することができる。また、処理液の上昇を利用して気泡を基板の表面に供給することで気泡の上昇速度を上げることもでき、基板の表面の処理液を迅速かつ連続して新鮮な処理液に置換することができる。

【0010】

本発明の第２の態様は、本発明の第1の態様に記載の基板処理装置であって、前記気体供給管は、上方から見て前記基板の主面に沿って延設され、側壁に気泡吐出口を複数個有し、前記気泡吐出口は、前記基板保持部に保持され互いに隣接する前記基板の間隙に気泡を供給できるように位置することを特徴とする基板処理装置である。

【0011】

本発明の第２の態様によれば、気泡吐出口は基板の間隙の下方に位置するため、気泡径の小さい気泡を処理液の流れを利用して基板の表面に供給することができる。

【0012】

本発明の第３の態様は、本発明の第２の態様に記載の基板処理装置であって、前記処理液吐出部は、内部に処理液が供給される処理液供給管と、前記処理液供給管の側壁に処理液吐出口を複数個有し、前記処理液吐出口は、互いに隣接する前記基板の間隙の下方に位置することを特徴とする基板処理装置である。

【0013】

本発明の第３の態様によれば、処理液吐出口は基板の間隙の下方に位置するため、配列した複数の基板と基板の間隙に気泡径の小さい気泡を供給することができる。

【0014】

本発明の第４の態様は、本発明の第２の態様または第３の態様に記載の基板処理装置であって、前記気泡供給部は、前記気体供給管を複数有し、前記気体供給管は、他の気体供給管と水平方向に隣接し、前記気泡吐出口が前記基板の間隙の下方で略水平方向に開口することを特徴とする基板処理装置である。

【0015】

本発明の第４の態様によれば、気泡径が更に小さい気泡を配列した複数の基板の表面に供給することができる。

【0016】

本発明の第５の態様は、本発明の第４の態様に記載の基板処理装置であって、前記気泡吐出口が、前記気体供給管から突設される中空状の突設部位の先端に有することを特徴とする基板処理装置である。

【0017】

本発明の第５の態様によれば、気泡径が更に小さい気泡を配列した複数の基板の表面に供給することができる。

【0018】

本発明の第６の態様は、本発明の第５の態様に記載の基板処理装置であって、前記突設部位は柱状形状またはテーパ形状であることを特徴とする基板処理装置である。

【0019】

本発明の第６の態様によれば、気泡径が更に小さい気泡を配列した複数の基板の表面に供給することができる。

【0020】

本発明の第７の態様は、本発明の第４の態様ないし第6の態様に記載の基板処理装置であって、前記気泡吐出口が、円形形状または楕円形状であることを特徴とする基板処理装置である。

【0021】

本発明の第７の態様によれば、気泡径が更に小さい気泡を配列した複数の基板の表面に供給することができる。

【0022】

本発明の第８の態様は、本発明の第２の態様ないし第７の態様に記載の基板処理装置であって、前記基板は、隣接する基板と表面同士または裏面同士を対向させた状態で前記基板保持部に保持されることを特徴とする基板処理装置である。

【0023】

本発明の第８の態様によれば、基板処理装置の専有面積（フットプリント）を小さくし、基板の処理を効率よく行うことができる。

【0024】

本発明の第９の態様は、本発明の第８の態様に記載の基板処理装置であって、前記基板は、隣接する基板と裏面同士を対向させた状態で、前記基板の裏面と隣接する基板の裏面の間に仕切板を備えることを特徴とする基板処理装置である。

【0025】

本発明の第９の態様によれば、仕切り板がないときよりも多くの気泡径の小さい気泡を基板の表面に供給することができる。

【0026】

本発明の第１０の態様は、本発明の第１の態様ないし第９の態様に記載の基板処理装置であって、前記気泡供給部は樹脂材料で構成され、前記樹脂材料は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる群から選択された少なくとも１つから構成されていることを特徴とする基板処理装置である。

【0027】

本発明の第１０の態様によれば、気泡径が更に小さい気泡を配列した複数の基板の表面に供給することができる。

【0028】

本発明の第１１の態様は、本発明の第１０の態様に記載の基板処理装置であって、前記気泡吐出口は親水化処理を受けていることを特徴とする基板処理装置である。

【0029】

本発明の第１１の態様によれば、気泡径が更に小さい気泡を配列した複数の基板の表面に供給することができる。

【0030】

本発明の第１２の態様は、本発明の第１の態様ないし第１１の態様に記載の基板処理装置であって、前記気体供給管の下方に整流板を備えることを特徴とする基板処理装置である。

【0031】

本発明の第１２の態様によれば、気泡径が更に小さい気泡を配列した複数の基板の表面に供給することができる。

【発明の効果】

【0032】

本発明によれば、気泡径の小さい気泡を基板の表面に供給することができるため、パターン上部付近のシリコン濃度の高い処理液を新しい処理液に置換してシリコン濃度を下げることができる。そして、基板の表面のパターンの狭くかつ深い溝の奥深くの処理液まで、シリコン濃度の濃度勾配により新鮮な処理液に置換することができる。その結果、基板処理を迅速で均一に行うことができ、基板の処理品質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明に係る基板処理装置の第１実施形態を備える基板処理システムの概略構成を示す平面図である。

【図2】本発明に係る基板処理装置の第１実施形態の概略構成を示す模式図である。

【図3】図２に示す基板処理装置の主要構成を模式的に示す分解組立斜視図である。

【図4】図２の部分断面図である。

【図5】リフタに保持される複数の基板と気泡吐出口と処理液吐出口の配置関係を示す模式図である。

【図6】図２に示す基板処理装置の主要構成の上視図である。

【図7】図５に示す気体供給管８４２を（－Ｘ）方向から見た一部を示す拡大部分図である。

【図8】第１実施形態に係る基板処理装置の比較例を示す模式図である。

【図9】本発明に係る基板処理装置の第２実施形態の部分断面図である。

【図10】リフタに保持される複数の基板と気泡吐出口と処理液吐出口と仕切板の配置関係を示す模式図である。

【図11】リフタに保持される複数の基板と気泡吐出口と処理液吐出口と仕切板の配置関係を示す模式図である。

【図12】別の形態の気泡吐出口を示す拡大部分図である。

【図13】別の形態の気体供給管を示す拡大部分図である。

【図14】別の形態の気体供給管を示す拡大部分図である。

【図15】別の形態の気体供給管を示す拡大部分図である。

【図16】別の形態の気体供給管を示す拡大部分図である。

【図17】別の形態の気体供給管を示す拡大部分図である。

【図18】別の形態の気体供給管を示す拡大部分図である。

【図19】別の形態の気体供給管を示す拡大部分図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

図１は本発明に係る第１実施形態を備える基板処理システムの概略構成を示す平面図である。基板処理システム１は、収納器載置部２と、シャッタ駆動機構３と、基板移載ロボット４と、姿勢変換機構５と、プッシャ６と、基板搬送機構７と、処理ユニット８と、制御部９とを備えている。以下の各図における方向を統一的に示すために、図１に示すようにＸＹＺ直交座標軸を設定する。ここでＸＹ平面が水平面を表す。また、Ｚ軸が鉛直軸を表し、より詳しくはＺ方向が鉛直方向である。

【0035】

収納器載置部２では、基板Ｗを収納した収納器が載置される。本実施形態では、収納器の一例として、水平姿勢の複数枚（たとえば２５枚）の基板ＷをＺ方向に積層した状態で収納可能に構成されたフープＦが用いられている。フープＦは、未処理の基板Ｗを収納した状態で収納器載置部２に載置されたり、処理済の基板Ｗを収納するために、空の状態で収納器載置部２に載置されたりする。フープＦに収納される基板Ｗは、この実施形態では、３Ｄ－ＮＡＮＤメモリを形成する半導体ウェハであり、高アスペクト比の凹部を有している。この実施形態では、基板Ｗは、円板状の基板である。

【0036】

収納器載置部２に対して（＋Ｙ）方向側で隣接するプロセス空間内には、シャッタ駆動機構３、基板移載ロボット４、姿勢変換機構５、プッシャ６、基板搬送機構７および処理ユニット８が配置されている。収納器載置部２とプロセス空間とは、開閉自在なシャッタ３１を備える隔壁（図示省略）により区画されている。シャッタ３１はシャッタ駆動機構３に接続されている。シャッタ駆動機構３は制御部９からの閉指令に応じてシャッタ３１を閉成して収納器載置部２とプロセス空間とを空間的に分離する。また、シャッタ駆動機構３は制御部９からの開指令に応じてシャッタ３１を開放し、収納器載置部２とプロセス空間とを連通させる。これにより、フープＦからプロセス空間への未処理基板Ｗの搬入および処理済基板ＷのフープＦへの搬出が可能となる。

【0037】

上記した基板Ｗの搬入出処理は基板移載ロボット４によって行われる。基板移載ロボット４は水平面内で旋回自在に構成されている。基板移載ロボット４は、シャッタ３１が開放された状態で、姿勢変換機構５とフープＦとの間で複数枚の基板Ｗを受け渡しする。また、姿勢変換機構５は、基板移載ロボット４を介してフープＦから基板Ｗを受け取った後やフープＦに基板Ｗを受け渡す前に、複数枚の基板Ｗの姿勢を起立姿勢と水平姿勢との間で変換する。

【0038】

姿勢変換機構５の基板搬送機構７側（図１中の＋Ｘ方向側）にプッシャ６が配置される。姿勢変換機構５と基板搬送機構７との間で起立姿勢の複数枚の基板Ｗを受け渡し、他の起立姿勢の複数の基板Ｗを挿入する。隣接する各一対の基板Ｗは、表面同士または裏面同士を一定の距離を離間して対向させた状態（すなわち、フェース・ツー・フェース状態またはバック・ツー・バック状態）であるバッチ組みを行うこともできる。また、隣接する各一対の基板Ｗが表面と裏面とを対向させた状態（すなわち、フェース・ツー・バック状態）であるバッチ組みを行うこともできる。本実施形態では、５０枚の基板ＷをＸ方向にフェース・ツー・フェース状態で配置される。基板Ｗの表面とは、例えば回路パターンが形成される主面であり、基板Ｗの裏面とは、当該表面とは反対側の面である。なお、回路パターンが基板Ｗの裏面に形成されることを妨げない。

【0039】

基板搬送機構７は、図１に示すようにプッシャ６に対向した位置（以下「待機位置」という）から処理ユニット８を構成する処理部８１～８５が配列された配列方向（図１中のＹ方向）に沿って水平方向に移動する。基板搬送機構７は一対の懸垂アーム７１を備えている。この一対の懸垂アーム７１の揺動によって複数の基板Ｗを一括保持と保持解除を切替可能となっている。より具体的には、各アーム７１の下縁が互いに離れる方向に水平軸周りで揺動して複数枚の基板Ｗを開放し、各アーム７１の下縁を互いに接近させる方向に水平軸周りに揺動して複数枚の基板Ｗを挟持して保持する。また、図１への図示を省略しているが、基板搬送機構７はアーム移動部とアーム揺動部とを有している。これらのうちアーム移動部は、処理部８１～８５が配列された配列方向Ｙに沿って一対の懸垂アーム７１を水平移動させる機能を有している。このため、この水平移動によって一対の懸垂アーム７１は処理部８１～８５の各々に対向した位置（以下「処理位置」という）および待機位置に位置決めされる。

【0040】

アーム揺動部は上記アーム揺動動作を実行する機能を有しており、基板Ｗを挟持して保持する保持状態と、基板Ｗの挟持を解除する解除状態とを切り替える。このため、この切替動作と、処理部８１、８２の基板保持部として機能する第1リフタ８１０ａや処理部８３、８４の基板保持部として機能する第２リフタ８１０ｂの上下動とによって、第１リフタ８１０ａと懸垂アーム７１、または第２リフタ８１０ｂと懸垂アーム７１との間での基板Ｗの受け渡しを行うことが可能となっている。また、処理部８５に対向する処理位置では、処理部８５に備えられた保持部と懸垂アーム７１との間での基板Ｗの受け渡しを行うことが可能となっている。さらに、待機位置では、プッシャ６を介して姿勢変換機構５と懸垂アーム７１との間での基板Ｗの受け渡しを行うことが可能となっている。

【0041】

処理ユニット８には、上記したように５つの処理部８１～８５が設けられているが、それぞれ第１薬液処理部８１、第１リンス処理部８２、第２薬液処理部８３、第２リンス処理部８４および乾燥処理部８５として機能する。これらのうち第１薬液処理部８１および第２薬液処理部８３は、それぞれ、同種または異種の薬液を処理槽８２１に貯留し、その薬液中に複数枚の基板Ｗを一括して浸漬させて薬液処理を施す。第１リンス処理部８２および第２リンス処理部８４は、それぞれ、リンス液（たとえば純水）を処理槽８２１に貯留し、そのリンス液中に複数枚の基板Ｗを一括して浸漬させて、表面にリンス処理を施すものである。これら第１薬液処理部８１、第１リンス処理部８２、第２薬液処理部８３および第２リンス処理部８４は本発明に係る基板処理装置の第１実施形態に相当しており、処理液の種類が相違するが基本構成は同一である。なお、装置構成および動作については後で図２ないし図７を参照しつつ詳述する。

【0042】

図１に示すように、第１薬液処理部８１と、これに隣接する第１リンス処理部８２とが対になっており、第２薬液処理部８３と、これに隣接する第２リンス処理部８４とが対になっている。そして、第１リフタ８１０ａは第１薬液処理部８１および第１リンス処理部８２において本発明の「基板保持部」として機能するのみならず、第１薬液処理部８１で薬液処理された基板Ｗを第１リンス処理部８２に移すための専用搬送機構としても機能する。また、第２リフタ８１０ｂは第２薬液処理部８３および第２リンス処理部８４において本発明の「基板保持部」として機能するのみならず、第２薬液処理部８３で薬液処理された基板Ｗを第２リンス処理部８４に移すための専用搬送機構としても機能する。

【0043】

このように構成された処理ユニット８では、第１リフタ８１０ａの３本の支持部材８１２が基板搬送機構７の一対の懸垂アーム７１から複数枚の基板Ｗを一括して受け取り、後で詳述するように、処理槽８２１から処理液をオーバーフローさせるオーバーフロー工程と処理槽８２１に貯留された処理液内に気泡Ｖを供給する気泡供給工程とを実行しながら、第１薬液処理部８１の処理槽中に下降させて薬液中に浸漬させる（浸漬工程）。さらに、所定の薬液処理時間だけ待機した後に、第１リフタ８１０ａは複数枚の基板Ｗを保持する支持部材８１２を薬液中から引き上げ、第１リンス処理部８２へと横行させ、さらに、薬液処理済の基板Ｗを保持したまま支持部材８１２を第１リンス処理部８２の処理槽８２１内へと下降させてリンス液中に浸漬させる。所定のリンス処理時間だけ待機した後、第１リフタ８１０ａは、リンス処理済の基板Ｗを保持したまま支持部材８１２を上昇させてリンス液中から基板Ｗを引き上げる。この後、第１リフタ８１０ａの支持部材から基板搬送機構７の一対の懸垂アーム７１に複数枚の基板Ｗが一括して渡される。

【0044】

第２リフタ８１０ｂも同様に、基板搬送機構７の一対の懸垂アーム７１から複数枚の基板Ｗを一括して受け取り、この複数枚の基板Ｗを第２薬液処理部８３の処理槽８２１中に下降させて薬液中に浸漬させる。さらに、所定の薬液処理時間だけ待機した後に、第２リフタ８１０ｂは、支持部材８１２を上昇させて薬液中から薬液処理済の複数枚の基板Ｗを引き上げ、第２リンス処理部８４の処理槽へと支持部材８１２を横行させ、さらに、この支持部材８１２を第２リンス処理部８４の処理槽８２１内へと下降させてリンス液中に浸漬させる。所定のリンス処理時間だけ待機した後、第２リフタ８１０ｂは、支持部材８１２を上昇させてリンス液中から基板Ｗを引き上げる。この後、第２リフタ８１０ｂの支持部材から基板搬送機構７の一対の懸垂アーム７１に複数枚の基板Ｗが一括して渡される。なお、第１薬液処理部８１、第１リンス処理部８２、第２薬液処理部８３および第２リンス処理部８４の各々に本発明の「基板保持部」として機能するリフタを設け、処理部８１～８４に対する基板Ｗの搬入出を基板搬送機構７や専用の搬送機構で行うように構成してもよい。

【0045】

乾燥処理部８５は、複数枚（たとえば５０枚）の基板Ｗを起立姿勢で配列した状態で保持することができる基板保持部材（図示省略）を有しており、減圧雰囲気中で有機溶剤（イソプロピルアルコール等）を基板Ｗに供給したり、遠心力によって基板Ｗ表面の液成分を振り切ったりすることにより、基板Ｗを乾燥させるものである。この乾燥処理部８５は、処理部８４などの処理槽８２１より深い処理槽８２４があり、処理槽８２４の上部に（－Ｘ）方向にスライドする蓋がついていて密閉にできる（不図示）。処理槽８２４の下側に水層があり、その上側で有機溶剤の蒸気で乾燥できるようになっている。乾燥処理部８５のリフタは（－Ｘ）方向にスライドする蓋より下側にあり、基板搬送機構７の一対の懸垂アーム７１との間で基板Ｗの受渡可能に構成されている。そして、リンス処理後の複数枚の基板Ｗを一括して基板搬送機構７から受け取り、この複数枚の基板Ｗに対して乾燥処理を施す。また、乾燥処理後においては、基板保持部材から基板搬送機構７に複数枚の基板Ｗが一括して渡される。

【0046】

次に、本発明に係る基板処理装置について説明する。図１に示す基板処理システム１に備えられた第１薬液処理部８１、第１リンス処理部８２、第２薬液処理部８３および第２リンス処理部８４では、使用される処理液が薬液とリンス液で一部相違しているが、装置構成および動作は基本的に同一である。そこで、以下においては、本発明に係る基板処理装置の第１実施形態に相当する第１薬液処理部８１の構成および動作について説明し、第１リンス処理部８２、第２薬液処理部８３および第２リンス処理部８４に関する説明を省略する。

【0047】

図２は本発明に係る基板処理装置の第１実施形態の概略構成を示す模式図である。図３は図２に示す基板処理装置の主要構成を模式的に示す分解組立斜視図である。図４は図２の部分断面図である。図５はリフタに保持される複数の基板Ｗと気泡吐出口８４５と処理液吐出口８３４との配置関係を示す模式図である。図６は図２に示す基板処理装置の主要構成の上視図である。図７は図５に示す気体供給管８４２を（－Ｘ）方向から見た一部を示す拡大部分図である。

【0048】

第１薬液処理部８１は例えばリン酸を含む薬液を処理液として用いて基板Ｗの表面に形成されたシリコン窒化膜をエッチング除去する装置である。この第１薬液処理部８１は、図２および図３に示すように、基板Ｗに対して第１薬液処理を行うための処理槽８２１を備えている。この処理槽８２１は、平面視で長方形をなす底壁８２１ａと、底壁８２１ａの周囲から立ち上がる４つの側壁８２１ｂ～８２１ｅとで構成された上方開口のボックス構造を有する。このため、処理槽８２１は底壁８２１ａと側壁８２１ｂ～８２１ｅとで囲まれた貯留空間８２１ｆ内で処理液を貯留しながら第１リフタ８１０ａに保持される複数の基板Ｗを一括して浸漬可能となっている。また、処理槽８２１は（＋Ｚ）方向に開口された上方開口８２１ｇを有し、当該貯留空間８２１ｆから処理液をオーバーフローさせることが可能となっている。

【0049】

処理槽８２１の周囲にオーバーフロー槽８２２が設けられ、当該オーバーフロー槽８２２と処理槽８２１の側壁８２１ｂ～８２１ｅとでオーバーフローした処理液を回収する回収空間８２２ａが形成されている。また、処理槽８２１およびオーバーフロー槽８２２の下方と側方とを囲うように外容器８２３が設けられている。

【0050】

オーバーフロー槽８２２の回収空間８２２ａの一部、より具体的には、側壁８２１ｄの（－Ｘ）方向側の空間にフロー配管系８３９が配置されている。フロー配管系８３９のインレットは処理液供給部８３２に接続され、アウトレットは処理液吐出部８３０の処理液供給管８３１に接続されている。このため、制御部９からの処理液供給指令に応じて処理液供給部８３２が作動すると、処理液がフロー配管系８３９を介して複数の処理液供給管８３１に同時供給される。その結果、処理液供給管８３１から処理液が吐出され、貯留空間８２１ｆに貯留される。なお、処理液供給管８３１の詳しい構成などについては後で詳述する。

【0051】

また、処理槽８２１からオーバーフローした処理液はオーバーフロー槽８２２に回収される。このオーバーフロー槽８２２には処理液回収部８３３が接続されている。制御部９からの処理液回収指令に応じて処理液回収部８３３が作動すると、オーバーフロー槽８２２に回収された処理液が処理液回収部８３３を経由して処理液供給部８３２に送液されて再利用に供せられる。このように本実施形態では、処理槽８２１に対して処理液を循環供給しながら処理液を貯留空間８２１ｆに貯留可能となっている。

【0052】

処理液が貯留された貯留空間８２１ｆに対して複数の基板Ｗを一括して保持しながら浸漬させるために、図２に示すように、第１リフタ８１０ａが設けられている。この第１リフタ８１０ａは、複数枚の基板Ｗを基板搬送機構７（図１）との間で受け渡しを行う「受渡位置」と、貯留空間８２１ｆとの間で昇降可能に構成されている。第１リフタ８１０ａは、背板８１１と、３本の支持部材８１２と、延出部材８１３とを備えている。背板８１１は、処理槽８２１の側壁８２１ｂに沿って底壁８２１ａに向けて延出されている。支持部材８１２は、背板８１１の下端部側面から（－Ｘ）方向に延出されている。本実施形態では、３本の支持部材８１２が設けられている。各支持部材８１２の上面には、複数のＶ字状の溝８１２ａが一定のピッチでＸ方向に配設されている。溝８１２ａは基板Ｗの厚さより若干幅広のＶ字状の溝８１２ａが（＋Ｚ）方向に開口して形成され、基板Ｗを係止可能となっている。このため、３本の支持部材８１２によって基板搬送機構７により搬送されてくる複数の基板Ｗを一定の基板ピッチＰＴ（図５）で一括して保持可能となっている。また、延出部材８１３は、背板８１１の上端部背面から（＋Ｘ）方向に延出されている。第１リフタ８１０ａは、図２に示すように全体としてＬ字状を呈している。なお、第１リフタ８１０ａの最上昇位置は、基板搬送機構７が複数枚の基板Ｗを保持した状態であっても支持部材８１２の上方を通過できる高さに設定され、複数枚の基板Ｗを基板搬送機構７との間で受渡しを行うことができる高さである。

【0053】

処理槽８２１の（＋Ｘ）方向側には、リフタ駆動機構８１４が設けられている。リフタ駆動機構８１４は、昇降モータ８１５と、ボールネジ８１６と、昇降ベース８１７と、昇降支柱８１８と、モータ駆動部８１９とを備えている。昇降モータ８１５は、回転軸を縦置きにした状態で基板処理システム１のフレーム（図示省略）に取り付けられている。ボールネジ８１６は、昇降モータ８１５の回転軸に連結されている。昇降ベース８１７は、ボールネジ８１６に一方側が螺合されている。昇降支柱８１８は、下端部側が昇降ベース８１７に取り付けられ、上端部側が延出部材８１３の下面に取り付けられている。制御部９からの上昇指令に応じてモータ駆動部８１９が昇降モータ８１５を駆動させると、ボールネジ８１６が回転し、昇降ベース８１７とともに昇降支柱８１８が上昇する。これによって支持部材８１２が受渡位置に位置決めされる。また、制御部９からの下降指令に応じてモータ駆動部８１９が昇降モータ８１５を逆方向に駆動させると、ボールネジ８１６が逆回転し、昇降ベース８１７とともに昇降支柱８１８が下降する。これによって、支持部材８１２に保持される複数の基板Ｗが一括して貯留空間８２１ｆに貯留された処理液に浸漬される。

【0054】

貯留空間８２１ｆでは、支持部材８１２に保持される複数の基板Ｗの下方側、つまり（－Ｚ）方向側に処理液吐出部８３０と気泡供給部８４０とが配設されている。処理液吐出部８３０は処理液供給部８３２からフロー配管系８３９を介して供給される処理液を貯留空間８２１ｆに吐出するものであり、気泡供給部８４０は貯留空間８２１ｆに貯留された処理液内に窒素ガスの気泡Ｖ（図５）を供給するものであり、それぞれ以下のように構成されている。

【0055】

処理液吐出部８３０は、図３ないし図６に示すように、Ｘ方向に延設された処理液供給管８３１を有している。本実施形態では４本の処理液供給管８３１がＹ方向に互いに離間して配置されている。各処理液供給管８３１の（－Ｘ）方向端部はフロー配管系８３９のアウトレットと接続され、（＋Ｘ）方向端部は封止されている。また、各処理液供給管８３１は、（＋Ｚ）方向の側壁に複数の処理液吐出口８３４（本実施形態では５０個）が穿設されている。複数の処理液吐出口８３４は、Ｘ方向の側壁に一定の間隔（本実施形態では基板ピッチＰＴ）で配列するように穿設されている。本実施形態では、図４に示すように、各処理液吐出口８３４は（＋Ｚ）方向に向けて設けられている。このため、処理液供給管８３１に供給されてきた処理液は配管内部を（＋Ｘ）方向に流れ、各処理液吐出口８３４から上方に流れ、処理槽８２１の上方開口８２１ｇ、つまりオーバーフロー面に向う処理液の流れＬを形成する。こうして、処理液の（＋Ｚ）方向に流れる流れＬが基板Ｗの下方側に形成される。なお、発明内容の理解を容易とするため、４本の処理液供給管８３１のうち最も（－Ｙ）方向側に配置されたものを「処理液供給管８３１ａ」と称し、（＋Ｙ）方向側に順次配置されるものをそれぞれ「処理液供給管８３１ｂ」、「処理液供給管８３１ｃ」および「処理液供給管８３１ｄ」と称する。また、これらを区別しない場合には、上記のように単に「処理液供給管８３１」と称する。

【0056】

処理液供給管８３１は、石英またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの耐腐食性のある樹脂材料から構成されている。処理液吐出口８３４は、処理液供給管８３１の表面に対して切削加工と穿設加工を施すことで処理液供給管８３１と一体的に形成されている。

【0057】

気泡供給部８４０は、図３ないし図６に示すように、Ｙ方向に延設されたバブラー８４１を有している。本実施形態では２５本のバブラー８４１がＸ方向に互いに離間して配置されている。各バブラー８４１は、Ｙ方向に長手方向が延設された内部を気体が流通する気体供給管８４２と、気体供給管８４２の（－Ｘ）方向の側壁に穿設される複数の気泡吐出口８４５（本実施形態では２０個）を有している。各気体供給管８４２の一方端部は窒素ガスを供給するガス供給部８４４（図２参照）に接続されるガス導入管８４６と接続され、他方端部は封止されている。ガス導入管８４６は、処理槽８２１の側壁８２１ｃおよび８２１ｅに沿って設けられる。気体供給管８４２は（＋Ｙ）方向または（－Ｙ）方向に交互に延設され、側壁８２１ｃまたは８２１ｅに沿って設けられたガス導入管８４６と接続される。図５に示すように複数の気泡吐出口８４５はＸ方向に一定の基板ピッチＰＴの２倍のピッチ２ＰＴで気体供給管８４２の側壁に設けられている。各気泡吐出口８４５は図７に示すように円形形状を有して設けられている。
気体供給管８４２は、気体の流通方向に直交する断面が円形である円筒部材より構成される。この円形の中心を通る水平線上に気泡吐出口８４５の開口の中心が位置するように気体供給管８４２の側壁に気泡吐出口８４５が形成される。気体供給管８４２は、基板Ｗの下方で、上方から見て基板Ｗの主面に沿って気体供給管８４２の気体が流通する方向の長手が延設される。気体供給管８４２の気泡吐出口８４５の各々は水平方向に隣接する基板Ｗと基板Ｗとの間に位置する。よって、気泡吐出口８４５から吐出される気泡Ｖは、隣接する気体供給管８４２との間を上昇する処理液の流れＬに対して供給される。なお、気体供給管８４２の管径は、例えば約８．０ｍｍで、気泡吐出口８４５の直径は約０．３ｍｍである。

【0058】

気体供給管８４２は、石英またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの耐腐食性のある樹脂材料から構成されている。気泡吐出口８４５は、気体供給管８４２の表面に対して切削加工と穿設加工を施すことで気体供給管８４２と一体的に形成されている。

【0059】

気泡吐出口８４５の穿設を（－Ｘ）方向の側壁に穿設と記載したが、（＋Ｘ）方向の側壁に穿設させてもよい。複数のバブラー８４１の気泡吐出口８４５は一定の方向に穿設しているのが好ましいが、例えば、隣接して配置されたバブラー８４１の気泡吐出口８４５が対向して設けられていてもよい。また、バブラー８４１の気泡吐出口８４５をバブラー８４１の一方向に設けているが、例えば、バブラー８４１の（＋Ｘ）方向と（－Ｘ）方向の二方向に気泡吐出口８４５を設け、バブラー８４１の（＋Ｘ）方向と（－Ｘ）方向の二方向から気泡Ｖを供給してもよい。また、気泡吐出口８４５は、気泡Ｖを基板の表面に供給することができればよく、（＋Ｚ）方向または（－Ｚ）方向より（―Ｘ）方向または（＋Ｘ）方向の水平方向に傾いた略水平方向の側壁に穿設させてもよい。

【0060】

このように構成された気泡供給部８４０では、制御部９からの気泡供給指令に応じてガス供給部８４４が窒素ガスを気泡供給部８４０に供給すると、気体供給管８４２を流れる窒素ガスが気体供給管８４２の側壁に設けられた気泡吐出口８４５から複数の気体供給管８４２どうしの間から上昇する処理液の流れＬに向けて吐出される。これによって、貯留空間８２１ｆに貯留された処理液に、窒素ガスの気泡Ｖが気体供給管８４２の側壁から（＋Ｚ）方向のオーバーフロー面に向かう方向に供給される。

【0061】

これらの気泡Ｖは、処理液吐出口８３４から、上方開口８２１ｇに向かう処理液の流れＬにより、小さい状態で気泡吐出口８４５から離脱しやすくなり、その後処理液中を上昇する。処理液の流れＬにより上昇した気泡Ｖは、基板Ｗの表面の処理液を新鮮な処理液に置換することを促進する。なお、ガス供給部８４４としては、例えば窒素ガスが充填されたボンベから窒素ガスを供給する構成であってもよいし、基板処理システム１が設置される工場に設けられたユーティリティを用いてもよい。

【0062】

図２ないし図６を参照しつつ本発明に係る基板処理装置の第１実施形態に相当する第１薬液処理部８１の構成について説明したが、第２薬液処理部８３も処理液の種類が同種または異種である点を除き、第１薬液処理部８１と同一の構成を有し、本発明に係る基板処理装置の第１実施形態に相当している。また、第１リンス処理部８２および第２リンス処理部８４は、処理液がＤＩＷ（deionized water）などのリンス液である点を除き、第１薬液処理部８１と同一の構成を有し、本発明に係る基板処理装置の第１実施形態に相当している。

【0063】

以上のように、本発明の第１実施形態では、気体供給管８４２において複数の気泡吐出口８４５を上方の（＋Ｚ）方向から（―Ｘ）方向または（＋Ｘ）方向の水平方向に傾けて設けている。そのため、各気泡吐出口８４５から吐出した窒素ガスは、処理液吐出口８３４から供給された処理液の上昇流により、気泡吐出口８４５から気泡Ｖが離脱され、処理液内に気泡Ｖをそのサイズを小さくして供給することができる。その詳しい理由を、図８に示す比較例と本実施形態（図５）とを対比しながら説明する。

【0064】

図８は第１実施形態に係る基板処理装置の比較例を示す模式図である。この比較例では、処理液供給管８３１の処理液吐出口８３４の上側、すなわち（＋Ｚ）方向に、気体供給管８４２を設け、気泡吐出口８４５を上側、すなわち（＋Ｚ）方向に有している。処理液吐出口８３４から（＋Ｚ）方向に処理液が吐出され、気泡吐出口８４５から（＋Ｚ）方向に窒素ガスが吐出されて、処理槽８２１の貯留空間８２１ｆに処理液と気泡Ｖが供給される。この場合、処理液は気体供給管８４２にぶつかり、気泡Ｖの気泡吐出口８４５からの離脱を直接誘引することはできない。また、処理液は気体供給管８４２にぶつかり、直接的に気泡Ｖの上昇に寄与はしない。その結果、気泡Ｖは、気体供給管８４２の表面のうち気泡吐出口８４５の周囲に密着し、気体供給管８４２の表面から離脱することなく、時間経過に伴って気泡吐出口８４５の開口を中心として球状に大きくなる。大きくなった気泡Ｖの浮力が密着力を超え、離脱できる大きさとなった時、気泡吐出口８４５および密着領域から離脱して処理液内に供給される。大きくなった気泡Ｖの直径は、基板ピッチＰＴより大きくなることもあるため、基板Ｗ間に入り込むことができず、基板Ｗの表面の処理液を新鮮な処理液への置換を十分に促進できない。

【0065】

これに対し、第１実施形態では、気泡吐出口８４５から吐出された気泡Ｖは、発生直後に上昇する処理液によって直接的に気泡吐出口８４５から切り離される。切り離された気泡Ｖは処理液と共に上昇し、その上昇速度は気泡Ｖの浮力に加え、処理液の上昇速度も加わるため速くなる。その結果、第１実施形態では気泡Ｖのサイズは比較例（図８）に比べて小さく、基板と基板の間の基板の表面にも比較例よりも気泡径の小さい気泡を供給でき、基板の表面の処理液を新鮮な処理液への置換を迅速かつ十分に促進できる。

【0066】

特に、第１薬液処理部８１は高アスペクト比の凹部を介してＳｉＮ膜をウエットエッチングするため、本発明を第１薬液処理部８１に適用することは３Ｄ－ＮＡＮＤメモリの製造に重要である。すなわち、ウエットエッチング性能を高めるためには凹部の内部と外部との間で処理液の置換を良好に行う必要がある。また、凹部の底付近にエッチング反応に伴うシリコン析出が発生するが、処理液の置換により上記シリコンを凹部から排出することが可能となる。この液置換を安定的かつ継続して発現させるためには、凹部の内部と外部との濃度差、つまり濃度勾配を大きくする必要がある。さらに言えば、これらを満足させるためには、気泡径を小さくすることが基板Ｗの表面に新鮮な処理液を効率的に供給するために重要な技術事項となる。この点について、気泡Ｖのサイズを小さくすることができる第１薬液処理部８１によれば、当該気泡Ｖにより新鮮な処理液の供給を促し、ＳｉＮ膜のウエットエッチングを良好に行うことができる。

【0067】

なお、本発明は上記した第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば第１実施形態では、気体供給管８４２から中空円柱状の気泡吐出口８４５を設けたバブラー８４１を用いて気泡Ｖを供給しているが、バブラー８４１の構成はこれに限定されるものではない。

【0068】

次に、第２実施形態として、図９および図１０を用いて説明する。なお、第1実施形態と同じ構成については説明を省略する。図９および図１０では、基板ＷがＸ方向にフェース・ツー・フェース状態で配置され、気体供給管８４２の上方で、基板Ｗの裏面と隣接する基板Ｗの裏面との間に仕切板８５１を設置される。仕切板８５１の形状は、例えば四角柱である。仕切板８５１を設けることで、気体供給管８４２を回り込んで基板Ｗの裏面と隣接する基板Ｗの裏面との間を上昇しようとする処理液の流れの発生を抑制でき、気泡吐出口８４５から吐出された気泡Ｖを、基板Ｗの表面と隣接する基板Ｗの表面との間にＸ方向の処理液の流れの影響を小さくして供給することができる。その結果、フェース・ツー・フェース状態の基板の表面に気泡Ｖを集めることができ、新鮮な処理液への置換速度が上がり基板処理をさらに高品質で実行することができる。なお、仕切板８５１は、気体供給管８４２と別々で記載したが、気体供給管８４２と一体として形成されていてもよい。

【0069】

次に、第３実施形態として、図１１を用いて説明する。なお、第1実施形態および第２実施形態と同じ構成については説明を省略する。処理液吐出口８３４は、上記第２実施形態では、第１実施形態と同様５０個が基板ピッチＰＴの間隔でＸ方向に配列するように穿設されているが、第３実施形態では、図１１のように一定の基板ピッチＰＴの２倍のピッチ２ＰＴで処理液供給管８３１の（＋Ｚ）方向の側壁に設けられていてよい（本実施形態では２５個）。この場合、第1実施形態または第２実施形態と同一の流量であっても、１つの処理液吐出口８３４から供給された処理液の流量が大きくなり、気体供給管８４２の上方より側方に設けられた気泡吐出口８４５、つまり（－Ｘ）方向に穿設される複数の気泡吐出口８４５から吐出される気泡Ｖを更に小さい状態で気体供給管８４２から離脱させ、上昇させることができる。

【0070】

第１実施形態ないし第３実施形態では、樹脂材料で構成された長尺樹脂管の表面に対して切削加工と穿設加工を施すことで気体供給管８４２と複数の気泡吐出口８４５とを一体的に形成している。

【0071】

また、気泡吐出口８４５は円形であるが、当該形状はこれに限定されるものではなく、任意である。例えば図１２に示すように先端面が楕円形状を有する気泡吐出口８４５を用いて気泡Ｖを供給してもよい。

【0072】

また、気泡吐出口８４５は穿設であるが、気泡吐出口８４５を水平方向において隣接する基板Ｗの間に位置すればよく、形状はこれに限定されるものではなく、任意である。例えば、気泡吐出口８４５は、図１３に示すように柱状形状である中空円柱状の突設部位８４３ａや図１４に示すように先端に向かうにしたがって外形寸法が小さくなる先細り形状（テーパ形状）である中空円錐台形状の突設部位８４３ｂの先端に設けられている。

【0073】

気泡吐出口８４５ａまたは気泡吐出口８４５ｂは、それぞれ、気体供給管８４２から突設された突設部位８４３ａまたは突設部位８４３ｂの先端に設けられている。このため、気泡供給部８４０のうち気泡Ｖが気泡吐出口８４５a、８４５ｂから離脱して処理液に供給される直前まで密着している密着領域は突設部位８４３a、８４３ｂの先端面に限定され、配管の側壁に気泡吐出口８４５を設けたときよりも狭小化することができる。その結果、気泡径を小さくして処理品質を高めることができる。

【0074】

突設部位８４３ａまたは８４３ｂは、気体供給管８４２の表面に対して切削加工と穿設加工を施すことで気体供給管８４２と複数の突設部位８４３ａまたは８４３ｂとを一体的に形成している。ここで、気体供給管８４２と、複数の突設部位８４３ａや８４３ｂとを個別に準備し、気体供給管８４２に対して複数の突設部位８４３ａや８４３ｂを取り付けて一体化させてもよいことは言うまでもない。

【0075】

また、気体供給管８４２の断面は円形であるが、気泡吐出口８４５を水平方向において隣接する基板Ｗの間に位置すればよく、形状はこれに限定されるものではなく、任意である。例えば、図１５～図１７に示すように四角形などの角筒部材の気体供給管８４２ｂであってもよい。例えば、図１５では、気泡吐出口８４５ｃは、気体供給管８４２ｂに穿設される。図１６では、気泡吐出口８４５ｄは柱状形状である中空円柱状の突設部位８４３ｄの先端に穿設される。図１７では、気泡吐出口８４５ｅは先端に向かうにしたがって外形寸法が小さくなる先細り形状である中空円錐台形状の突設部位８４３ｅの先端に穿設される。気泡吐出口８４５ａ、８４５ｂ、８４５ｄ、８４５ｅのように気泡吐出口８４５が中空円柱状の先端にある場合、処理液吐出口８３４から供給された処理液の上昇流により、気泡吐出口から気泡Ｖの離脱が促進される。その結果、気泡Ｖのサイズをさらに小さくすることができる。

【0076】

また、気体供給管８４２は、図１８に示すように、それぞれ流量調節器８４７を介してガス供給部８４４に接続される。流量調整器８４７として開閉弁または流量調整弁が設けられる。流量調節器８４７は制御部９に接続されており、制御部９で流量調節器８４７を開閉制御及び流量制御し、気体供給管８４２を流れる気体の流量が制御される。それにより、複数の気体供給管８４２のそれぞれに流れる気体の流量を別々に調整することができ、気泡吐出口８４５から吐出される気泡Ｖの量を調整できる。このように流量調節器８４７を有することで、例えば、Ｘ方向に配列された複数の基板間で目標エッチング量に対してエッチング量の差があるような場合にＸ方向の各位置で気泡Ｖの供給量を調整することができる。その結果、バッチ組の状態で一度に処理される全ての基板のそれぞれに対するエッチング量について基板間における均一性を高めることができる。また、基板間でエッチング量を変更したいような場合に、エッチング量を変更したい基板の表面に供給する気泡Ｖの量を増減したりして適宜調整することができる。また、複数の気体供給管８４２を流れる気体の流量を別々に調整することで、処理槽８２１内に供給される気泡Ｖの量を調整でき、処理液の上昇流の速度を処理槽８２１内の位置によって部分的に調整することもできる。

【0077】

また、気泡吐出口８４５の内面に対して親水化処理を施してもよい。親水化処理は例えば、プラズマ処理である。このプラズマ処理により当該先端、つまり気泡吐出口８４５の内面が親水化されて気泡Ｖの離脱が促進される。その結果、気泡Ｖのサイズをさらに小さくすることができる。

【0078】

また、図１９に示すように、気体供給管８４２の下方に整流板８６１を設けてもよい。整流板８６１としては、例えば、気体供給管８４２の管径より幅広い整流板を用いることができる。このような整流板を用いることで、隣接する気体供給管８４２の間隔より狭くなった整流板と整流板の間隔から処理液吐出部８３０から吐出された処理液の上昇流を、Ｘ方向に配列する基板Ｗの表面に供給することができる。この場合、処理液の上昇流の速度が大きくなり、気泡吐出口８４５から気泡Ｖの離脱が促進されるとともに、離脱した気泡Ｖを基板Ｗの表面に適切に供給することができる。なお、整流板８６１は、気体供給管８４２と同様、上方から見て基板の主面に沿って延設されていてよい。そして、処理液供給管８３１の処理液吐出口８３４は処理槽８２１の底壁８２１ａや側壁８２１ｃに向きに開口して処理液を吐出し、吐出された処理液が整流板と整流板の間隔からの上昇流を形成することができる。

【0079】

また、上記実施形態では、処理液吐出部８３０は４本の処理液供給管８３１を含んでいるが、処理液供給管８３１の本数はこれに限定されるものではなく、貯留空間８２１ｆや基板Ｗのサイズ等に応じて設けてよい。また、気泡供給部８４０に含まれるバブラー８４１の本数は２５本であるが、バブラー８４１の本数はこれらに限定されるものではなく、貯留空間８２１ｆや基板Ｗの表面の向き、基板Ｗの枚数等に応じて設けてよい。

【0080】

また、上記実施形態では、窒素ガスをバブラー８４１に送り込んで窒素ガスの気泡Ｖを処理液内に供給しているが、窒素ガス以外のガスを本発明の「気体」として用いてよい。

【0081】

また、上記実施形態では、処理液供給管８３１から処理液を貯留空間８２１ｆの上方に向けて吐出する基板処理装置に本発明を適用しているが、本発明の処理液の供給態様はこれに限定されるものではない。例えば基板Ｗの下方側から処理槽８２１の底壁８２１ａに向けて吐出してよい。

【0082】

さらに、上記実施形態では、リン酸を含む薬液により薬液処理を行う基板処理装置やリンス処理を行う基板処理装置に対して本発明を適用しているが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、上記薬液やリンス液以外の処理液に基板を浸漬させるとともに処理液内で上記基板に気泡Ｖを供給して基板処理を行う基板処理技術全般に本発明を適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0083】

この発明は、処理槽に貯留される貯留された薬液や純水などの処理液に基板を浸漬するとともに処理液中で上記基板に気泡を供給して処理する基板処理装置全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0084】

８１…第１薬液処理部（基板処理装置）
８２…第１リンス処理部（基板処理装置）
８３…第２薬液処理部（基板処理装置）
８４…第２リンス処理部（基板処理装置）
８１０…リフタ（基板保持部）
８１０ａ…第１リフタ（基板保持部）
８１０ｂ…第２リフタ（基板保持部）
８２１…処理槽
８２１ｆ…貯留空間
８２１ｇ…上方開口
８３０…処理液吐出部
８３１…処理液供給管
８３２…処理液供給部
８３４…処理液吐出口
８４０…気泡供給部
８４１，８４１ａ～８４１ｄ…バブラー
８４２，８４２ｂ…気体供給管
８４３，８４３ａ，８４３ｂ，８４３ｄ，８４３ｅ…穿設部位
８４５，８４５ａ～８４５ｅ…気泡吐出口
Ｖ…気泡
Ｗ…基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】