JP2009238802A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板と基板との間隙における処理液の流速を向上させ、基板と基板との間隙に下向きの流れが発生することを防止することにより、処理液中のパーティクルや排液すべき成分の排出効率を向上させ、また、複数枚の基板の処理状態を均一化できる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置１は、内槽１１の側壁１１ｃに設けられた整流板６１と、リフタ２０の背板２２に設けられた整流板６２とを有する。処理液中に浸漬された複数枚の基板Ｗの側方の領域Ａ１，Ａ２においては、整流板６１，６２がそれぞれ抵抗となり、これらの領域Ａ１，Ａ２における処理液の流れが抑制される。したがって、複数枚の基板Ｗの間隙Ａ３における処理液の流速が向上する。これにより、複数枚の基板Ｗの間隙Ａ３に下向きの流れが発生することを防止でき、処理液中のパーティクルや排液すべき成分を効率よく排出できるとともに、複数枚の基板Ｗの処理状態を均一化できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板等の基板を処理液中に浸漬することにより、基板を処理する基板処理装置に関する。

基板の製造工程では、処理槽に貯留された処理液中に複数枚の基板を浸漬することにより、複数枚の基板を一括処理するいわゆるバッチ式の基板処理装置が使用されている。図１０は、従来の基板処理装置の例を示した縦断面図である。図１０に示したように、従来の基板処理装置１００は、処理液を貯留する処理槽１１０と、処理槽１１０の内部において複数枚の基板Ｗを保持するリフタ１２０とを有する。基板処理装置１００は、処理槽１１０の底部に配置されたノズル１１４から処理液を吐出し、処理槽１１０の上部から処理液をオーバーフローさせることにより、リフタ１２０に保持された複数枚の基板Ｗの表面に処理液を供給し、複数枚の基板Ｗを処理する。

このようなバッチ式の基板処理装置については、例えば、特許文献１，２に開示されている。

特開２００７−３６１８９号公報 特開２００７−２６６３６０号公報

従来の基板処理装置１００では、ノズル１１４から吐出された処理液は、処理槽１１０の内部において主として上方へ向かう液流を形成する。しかしながら、処理槽１１０の内部には、複数枚の基板Ｗが互いに近接して配列されているため、基板Ｗと基板Ｗとの間隙Ａａには処理液が流れ込みにくい傾向があった。一方、両端に配置された基板Ｗの外側の領域Ａｂには処理液が流れ込み易く、この領域Ａｂにおける処理液の流速は基板Ｗの間隙Ａａにおける処理液の流速よりも速くなる傾向があった。

また、処理槽１１０の内部にこのような流速の差が発生すると、領域Ａｂを流れる処理液の一部が、複数枚の基板Ｗの間隙Ａａに上部から流入し、これにより、間隙Ａａの上部に下向きの液流が形成される場合があった。図１１および図１２は、両端付近に配置された基板Ｗの上部近傍（図１０中の領域ＸＩ，ＸＩＩ）における処理液の流れを示した図である。図１１および図１２に示したように、従来の基板処理装置１００では、特に、両端付近に配置された基板Ｗと基板Ｗとの間隙Ａａの上部に、下向きの流れＦａが発生する場合があった。なお、図１１および図１２は、汎用の熱流体解析ソフトウエアによるシミュレーションの結果に基づいて作成されたものである。

基板Ｗと基板Ｗとの間隙Ａａにこのような下向きの流れＦａが発生すると、処理液中のパーティクルや排液すべき成分を処理槽１１０から効率よく排出できないという問題がある。また、このような下向きの流れＦａは、両端付近に配置された基板Ｗの近傍において特に発生し易いため、中央付近に配置された基板Ｗと両端付近に配置された基板Ｗとを、均一に処理し難いという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、基板と基板との間隙における処理液の流速を向上させ、基板と基板との間隙に下向きの流れが発生することを防止することにより、処理液中のパーティクルや排液すべき成分の排出効率を向上させ、また、複数枚の基板の処理状態を均一化できる基板処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、処理液中に複数枚の基板を浸漬することにより、複数枚の基板を処理する基板処理装置であって、処理液を貯留する処理槽と、背板と背板から水平方向にのびる載置部とを有し、前記処理槽の内部において前記載置部上に複数枚の基板を配列して保持する基板保持部と、前記処理槽の底部付近から処理液を吐出する第１のノズルと、前記載置部に対して前記背板と反対側に位置する前記処理槽の側壁に設けられ、複数枚の基板と前記側壁との間を流れる処理液に対して抵抗となる第１の整流手段と、前記背板に設けられ、複数枚の基板と前記背板との間を流れる処理液に対して抵抗となる第２の整流手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記第１の整流手段は、前記処理槽に固定され、前記処理槽とは別体の部材であり、前記第２の整流手段は、前記背板に固定され、前記背板とは別体の部材であることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の基板処理装置であって、前記第１の整流手段および前記第２の整流手段は、それぞれ、水平に配置された平板状の部材であることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２に記載の基板処理装置であって、前記第１の整流手段および前記第２の整流手段は、それぞれ、上下に一対のテーパ面を有する部材であることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の基板処理装置であって、前記第１の整流手段および前記第２の整流手段は、それぞれ、前記一対のテーパ面の間に介在する鉛直面を更に有する部材であることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記処理槽の内部において前記基板保持部に複数枚の基板が保持された状態において、前記第１の整流手段と前記第２の整流手段とは、略同一の高さ位置に配置されることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記第１のノズルは、前記保持部に保持された複数枚の基板の間隙および両端部に配置された基板の外側に対応した位置に配置された複数の吐出孔を有することを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項１から請求項７までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記第１のノズルの上方位置から前記処理槽の内部へ向けて処理液を吐出する第２のノズルを更に備え、前記第１の整流手段および前記第２の整流手段は、前記第２のノズルの更に上方位置に配置されていることを特徴とする。

請求項１〜８に記載の発明によれば、基板処理装置は、処理液を貯留する処理槽と、背板と背板から水平方向にのびる載置部とを有し、処理槽の内部において載置部上に複数枚の基板を配列して保持する基板保持部と、処理槽の底部付近から処理液を吐出する第１のノズルと、載置部に対して背板と反対側に位置する処理槽の側壁に設けられ、複数枚の基板と側壁との間を流れる処理液に対して抵抗となる第１の整流手段と、背板に設けられ、複数枚の基板と背板との間を流れる処理液に対して抵抗となる第２の整流手段と、を備える。このため、両端に配置された基板の外側の領域を流れる処理液に対して第１の整流手段および第２の整流手段が抵抗となり、複数枚の基板の間隙における処理液の流速が向上する。また、複数枚の基板の間隙に下向きの流れが発生することを防止でき、処理液中のパーティクルや排液すべき成分を効率よく排出できるとともに、複数枚の基板の処理状態を均一化できる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、第１の整流手段は、処理槽に固定され、処理槽とは別体の部材であり、第２の整流手段は、背板に固定され、背板とは別体の部材である。このため、処理槽自体の形状を複雑化することなく、第１の整流手段および第２の整流手段を使用できる。

特に、請求項３に記載の発明によれば、第１の整流手段および第２の整流手段は、それぞれ、水平に配置された平板状の部材である。このため、第１の整流手段および第２の整流手段を容易に製造でき、また、液流に対して大きな抵抗を与える。

特に、請求項４に記載の発明によれば、第１の整流手段および第２の整流手段は、それぞれ、上下に一対のテーパ面を有する部材である。このため、テーパ面の傾斜角度を適切に設定すれば、整流手段の近傍に処理液の渦流が発生したり、整流手段の下部にパーティクルが滞留したりすることを防止しつつ、処理液の流れを適度に抑制できる。

特に、請求項５に記載の発明によれば、第１の整流手段および第２の整流手段は、それぞれ、一対のテーパ面の間に介在する鉛直面を更に有する部材である。このため、処理槽の内容積を大きく低減させ、処理槽の内部の処理液をより効率よく排出できる。

特に、請求項６に記載の発明によれば、処理槽の内部において基板保持部に複数枚の基板が保持された状態において、第１の整流手段と第２の整流手段とは、略同一の高さ位置に配置される。このため、複数枚の基板の両側において処理液の流れを均等に抑制でき、それにより、複数枚の基板をより均一に処理できる。

特に、請求項８に記載の発明によれば、基板処理装置は、第１のノズルの上方位置から処理槽の内部へ向けて処理液を吐出する第２のノズルを更に備え、第１の整流手段および第２の整流手段は、第２のノズルの更に上方位置に配置されている。このため、第１の整流手段および第２の整流手段は、第１のノズルから吐出された処理液だけではなく、第２のノズルから吐出された処理液に対しても抵抗となる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．基板処理装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１を、基板Ｗの主面と平行な平面に沿って切断した縦断面図である。図１には、基板処理装置１が備える制御系や給排液系の構成も模式的に示されている。また、図２は、基板処理装置１を、基板Ｗの主面と垂直な平面に沿って切断した縦断面図である。また、図３は、基板処理装置１の上面図である。なお、図１〜図３には、装置内の各部の位置関係を明確化するために、共通のＸＹＺ直交座標系が示されている。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は、それぞれ、基板Ｗの配列方向、基板Ｗの主面に沿った水平方向、および鉛直方向に相当する。

この基板処理装置１は、半導体ウエハである基板Ｗのフォトリソグラフィ工程において、基板Ｗの主面に形成されたフォトレジスト膜（有機膜）を剥離する処理を行うための装置である。基板処理装置１は、硫酸（Ｈ₂ＳＯ₄）と過酸化水素水（Ｈ₂Ｏ₂）とを含む処理液を使用し、処理液中において硫酸と過酸化水素水とが反応することにより生成されるＣａｒｏ酸（Ｈ₂ＳＯ₅）の作用により、基板Ｗの主面に形成されたフォトレジスト膜を分解して除去する。

図１〜図３に示したように、基板処理装置１は、主として、処理液を貯留する処理槽１０と、複数枚の基板Ｗを保持しつつ昇降させるリフタ２０と、硫酸と過酸化水素水とを含む処理液を処理槽１０に供給する処理液供給部３０と、処理槽１０から処理液を排出する処理液排出部４０と、装置内の各部の動作を制御する制御部５０とを備えている。

処理槽１０は、石英あるいは耐薬性の樹脂により形成された貯留容器である。処理槽１０は、その内部に貯留された処理液中に複数枚の基板Ｗを浸漬させる内槽１１と、内槽１１の外縁部に形成された外槽１２とを有している。内槽１１は、処理液中に基板Ｗが浸漬された状態において基板Ｗの下方に位置する底板１１ａと、基板Ｗの側方に位置する側壁１１ｂ〜１１ｅとを有し、内槽１１の上部は開放されている。また、外槽１２は、内槽１１の側壁１１ｂ〜１１ｅの外側の面に沿って樋状に形成されている。

内槽１１の側壁１１ｂ〜１１ｅのうち、基板Ｗの配列方向に平行な一対の側壁１１ｂ，１１ｄは、その下端部（底板１１ａに接する部位）が外側へ向けて突出している。この突出により、側壁１１ｂ，１１ｄの下端部の内側の面には、基板Ｗの配列方向に沿ってのびる一対の凹部１３ｂ，１３ｄが形成されている。一対の凹部１３ｂ，１３ｄは、それぞれ、内槽１１の内側へ向けて開いた溝状の凹部となっている。

一対の凹部１３ｂ，１３ｄの近傍には、それぞれ、処理液を吐出するためのノズル（以下、「下段ノズル」という。）１４ｂ，１４ｄが設けられている。下段ノズル１４ｂ，１４ｄは、凹部１３ｂ，１３ｄに沿って（すなわち、基板Ｗの配列方向に沿って）水平に配置された管状の部材である。各下段ノズル１４ｂ，１４ｄの内部には処理液の流路が形成されており、また、各下段ノズル１４ｂ，１４ｄの表面には、基板Ｗの配列方向に沿って等間隔に配列された複数の吐出孔１４１が形成されている。

図１に示したように、下段ノズル１４ｂ，１４ｄに形成された複数の吐出孔１４１の吐出の向きは、いずれも、下方向かつ内槽１１のやや内側方向に向けられている。このため、下段ノズル１４ｂ，１４ｄに供給された処理液は、各下段ノズル１４ｂ，１４ｄの複数の吐出孔１４１から内槽１１の底板１１ａの上面へ向けて吐出される。

また、図２に示したように、下段ノズル１４ｂに形成された複数の吐出孔１４１のＸ軸方向の位置は、リフタ２０に保持される複数枚の基板Ｗの間隙および両端に配置される基板Ｗの外側に対応した位置となっている。なお、他方の下段ノズル１４ｄにおいても、複数の吐出孔１４１のＸ軸方向の位置は、リフタ２０に保持される複数枚の基板Ｗの間隙および両端に配置される基板Ｗの外側に対応した位置となっている。

一対の下段ノズル１４ｂ，１４ｄの上方位置には、処理液を吐出するための他の一対のノズル（以下、「上段ノズル」という。）１５ｂ，１５ｄが設けられている。上段ノズル１５ｂ，１５ｄは、基板Ｗの配列方向に沿って水平に配置された管状の部材であり、一対の側壁１１ｂ，１１ｄにそれぞれ固定されている。各上段ノズル１５ｂ，１５ｄの内部には処理液の流路が形成されており、また、各上段ノズル１５ｂ，１５ｄの表面には、基板Ｗの配列方向に沿って等間隔に配列された複数の吐出孔１５１が形成されている。

図１に示したように、上段ノズル１５ｂ，１５ｄに形成された複数の吐出孔１５１の吐出の向きは、いずれも、後述するリフタ２０の保持棒２１と基板Ｗの周縁部との当接位置付近に向けられている。また、図２に示したように、上段ノズル１５ｂに形成された複数の吐出孔１５１のＸ軸方向の位置は、リフタ２０に保持される複数枚の基板Ｗの間隙および両端に配置される基板Ｗの外側に対応した位置となっている。なお、他方の上段ノズル１５ｄにおいても、複数の吐出孔１５１のＸ軸方向の位置は、リフタ２０に保持される複数枚の基板Ｗの間隙および両端に配置される基板Ｗの外側に対応した位置となっている。

処理槽１０の＋Ｘ側の側壁（複数枚の基板Ｗに対して後述するリフタ２０の背板２２と反対側に配置された側壁）１１ｃの内側の面には、処理液の流れを調整するための整流板６１（第１の整流手段）が設けられている。整流板６１は、例えば、石英や耐薬性の樹脂により形成された板状の部材であり、処理槽１０の側壁１１ｃの内側の面に水平姿勢で固定されている。整流板６１は、最も＋Ｘ側に配置された基板Ｗと処理槽１０の側壁１１ｃとの間の領域Ａ１を流れる処理液に対して抵抗となり、この領域Ａ１における処理液の上方へ向かう流れを抑制する役割を果たす。

リフタ２０は、複数枚の基板ＷをＸ軸方向に配列して保持しつつ、内槽１１の内部と内槽１１の上方位置との間で複数枚の基板Ｗを昇降移動させるための機構である。リフタ２０は、基板Ｗの配列方向に沿ってのびる３本の保持棒２１と、３本の保持棒２１を支持する背板２２とを有する。リフタ２０は、３本の保持棒２１に刻設された複数の溝（図示省略）に基板Ｗの周縁部を嵌合させた状態で、３本の保持棒２１上に複数枚の基板Ｗを互いに平行に起立姿勢で載置する。

図２に示したように、リフタ２０は、背板２２に接続された昇降移動機構２３を有する。昇降移動機構２３は、例えば、モータとボールネジとを組み合わせた公知の機構を利用して実現できる。昇降移動機構２３を動作させると、背板２２、３本の保持棒２１、および複数枚の基板Ｗが、一体として上下に移動する。これにより、複数枚の基板Ｗは、内槽１１の内部の浸漬位置（図１，図２の位置）と内槽１１の上方の引き上げ位置との間で搬送される。

背板２２の基板Ｗに対向する面には、処理液の流れを調整するための整流板６２（第２の整流手段）が設けられている。整流板６２は、例えば、石英や耐薬性の樹脂により形成された板状の部材であり、水平姿勢で背板２２に固定されている。整流板６２は、最も−Ｘ側に配置された基板Ｗと背板２２との間の領域Ａ２を流れる処理液に対して抵抗となり、この領域Ａ２における処理液の上方へ向かう流れを抑制する役割を果たす。

すなわち、本実施形態の基板処理装置１は、内槽１１の側壁１１ｃに設けられた整流板６１と、リフタ２０の背板２２に設けられた整流板６２とを、一対の整流手段として備えている。リフタ２０により複数枚の基板Ｗを降下させ、内槽１１の内部に複数枚の基板Ｗを配置すると、整流板６１と整流板６２とは略同一の高さ位置となる。そして、保持棒２１上に保持された複数枚の基板Ｗの＋Ｘ側および−Ｘ側の側方位置に、整流板６１，６２がそれぞれ配置される状態となる。

処理液供給部３０は、硫酸と過酸化水素水とを含む処理液を、下段ノズル１４ｂ，１４ｄおよび上段ノズル１５ｂ，１５ｄへ供給するための給液系である。図１に示したように、処理液供給部３０は、硫酸供給源３１と、過酸化水素水供給源３２と、配管３３ａ〜３３ｉと、開閉弁３４，３５とを有する。

硫酸供給源３１および過酸化水素水供給源３２は、それぞれ、配管３３ａおよび配管３３ｂを介して主配管３３ｃに流路接続されている。配管３３ａおよび配管３３ｂには、開閉弁３４および開閉弁３５がそれぞれ介挿されている。また、主配管３３ｃの下流側の端部は、配管３３ｄと配管３３ｅとに流路接続されている。更に、配管３３ｄの下流側の端部は、配管３３ｆおよび配管３３ｇを介してそれぞれ下段ノズル１４ｂおよび上段ノズル１５ｂに流路接続され、配管３３ｅの下流側の端部は、配管３３ｈおよび配管３３ｉを介してそれぞれ下段ノズル１４ｄおよび上段ノズル１５ｄに流路接続されている。

このような処理液供給部３０において、開閉弁３４および開閉弁３５を開放すると、硫酸供給源３１から供給される硫酸と、過酸化水素水供給源３２から供給される過酸化水素水とが、主配管３３ｃへ流入する。また、主配管３３ｃにおいて硫酸と過酸化水素水とが混合されて生成された処理液は、配管３３ｄ〜３３ｉを通って下段ノズル１４ｂ，１４ｄおよび上段ノズル１５ｂ，１５ｄへ供給される。

下段ノズル１４ｂ，１４ｄおよび上段ノズル１５ｂ，１５ｄへ供給された処理液は、下段ノズル１４ｂ，１４ｄの複数の吐出孔１４１および上段ノズル１５ｂ，１５ｄの複数の吐出孔１５１から吐出され、内槽１１の内部に貯留される。また、内槽１１の上部まで処理液が貯留された状態において、更に下段ノズル１４ｂ，１４ｄおよび上段ノズル１５ｂ，１５ｄから処理液が吐出されると、内槽１１の内部には概ね上方へ向かう処理液の流れが形成され、内槽１１の上部から外槽１２へ処理液がオーバーフローする。

この基板処理装置１において、処理液をオーバーフローさせつつ、複数枚の基板Ｗをリフタ２０により降下させると、一対の整流板６１，６２は、複数枚の基板Ｗの＋Ｘ側および−Ｘ側の側方位置にそれぞれ配置される。このため、最も＋Ｘ側の基板Ｗと内槽１１の側壁１１ｃとに挟まれた領域Ａ１においては、整流板６１が抵抗となり、この領域Ａ１における処理液の上方へ向かう流れが抑制される。また、最も−Ｘ側の基板Ｗとリフタ２０の背板２２とに挟まれた領域Ａ２においては、整流板６２が抵抗となり、この領域Ａ２における処理液の上方へ向かう流れが抑制される。

領域Ａ１，Ａ２において流れが抑制された分の処理液は、リフタ２０に保持された複数枚の基板Ｗの間隙Ａ３に流入することとなる。このため、整流板６１，６２がない場合と比べて、本実施形態の基板処理装置１では、複数枚の基板Ｗの間隙Ａ３に多量の処理液が流入し、間隙Ａ３における処理液の流速が向上する。

図４および図５は、処理液をオーバーフローさせつつ、複数枚の基板Ｗを処理液中に浸漬させたときの内槽１１の内部における処理液の流れを部分的に示した図である。図４は、＋Ｘ側に配置された数枚の基板Ｗの上端部付近（図２中の領域ＩＶ）における処理液の流れを示しており、図５は、−Ｘ側に配置された数枚の基板Ｗの上端部付近（図２中の領域Ｖ）における処理液の流れを示している。なお、図４および図５は、図１１および図１２と同じ熱流体解析ソフトウエアを使用したシミュレーションの結果に基づいて作成されたものである。

図１１および図１２と図４および図５とを比較すると、従来の処理液の流れを示した図１１および図１２では、基板Ｗと基板Ｗとの間隙Ａａの上部付近に、部分的に下方へ向かう処理液の流れＦａが発生しているのに対し、図４および図５では、そのような下向きの流れＦａは発生していない。これは、整流板６１，６２によって領域Ａ１，Ａ２における処理液の流れが抑制され、基板Ｗと基板Ｗとの間隙Ａ３に多量の処理液が流入したことにより、間隙Ａ３における処理液の上向きの流圧が向上したためと考えられる。

図１および図２に戻り、基板処理装置１の他の部位の説明を続ける。

処理液排出部４０は、外槽１２に貯留された処理液を、工場内の排液ラインへ排出させるための排液系である。図１に示したように、処理液排出部４０は、外槽１２と排液ラインとを繋ぐ配管４１と、配管４１に介挿された開閉弁４２とを有する。開閉弁４２を開放すると、外槽１２から配管４１を通って排液ラインへ、処理液が排出される。

制御部５０は、基板処理装置１の各部の動作を制御するための情報処理部である。制御部５０は、例えば、ＣＰＵやメモリを有するコンピュータ装置により実現される。図１および図２に示したように、制御部５０は、昇降移動機構２３および開閉弁３４，３５，４２と電気的に接続されている。制御部５０は、予めインストールされたプログラムや種々の入力信号に従って上記の昇降移動機構２３および開閉弁３４，３５，４２に指令を与え、これらの動作を制御することにより、基板Ｗの処理を進行させる。

＜２．基板処理装置の動作＞
続いて、上記の基板処理装置１において基板Ｗを処理するときの動作について、図６のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下の一連の動作は、予めインストールされたプログラムや種々の入力信号に従って制御部５０が装置内の各部を動作制御することにより、進行する。

この基板処理装置１において基板Ｗの処理を行うときには、まず、開閉弁３４，開閉弁３５，および開閉弁４２を開放する。これにより、硫酸と過酸化水素水とを含む処理液の供給が開始され、下段ノズル１４ｂ，１４ｄの複数の吐出孔１４１および上段ノズル１５ｂ，１５ｄの複数の吐出孔１５１から内槽１１の内部へ、処理液が吐出される（ステップＳ１）。吐出された処理液は、内槽１１の内部に貯留され、やがて内槽１１の上部から外槽１２へ処理液がオーバーフローする状態となる。

次に、所定の搬送機構により他装置から搬送されてきた複数枚の基板Ｗが、処理槽１０の上方位置において待機するリフタ２０に渡される。リフタ２０の３本の保持棒２１上に複数枚の基板Ｗが載置されると、基板処理装置１は、昇降移動機構２３を動作させて背板２２および３本の保持棒２１を降下させ、内槽１１の内部に貯留された処理液中に複数枚の基板Ｗを浸漬させる（ステップＳ２）。処理液中に複数枚の基板Ｗが浸漬されると、基板Ｗの主面に形成されたフォトレジスト膜は、処理液中のＣａｒｏ酸の作用により分解されて基板Ｗの主面から除去される。

このとき、処理液中に浸漬された複数枚の基板Ｗの＋Ｘ側および−Ｘ側の側方位置には、整流板６１，６２がそれぞれ配置されている。このため、複数枚の基板Ｗの＋Ｘ側および−Ｘ側の領域Ａ１，Ａ２においては、整流板６１，６２がそれぞれ抵抗となり、これらの領域Ａ１，Ａ２における処理液の上方へ向かう流れが抑制される。また、領域Ａ１，Ａ２において抑制された分の処理液は、リフタ２０に保持された複数枚の基板Ｗの間隙Ａ３に流入する。このため、基板Ｗと基板Ｗとの間隙Ａ３において上方へ向かう処理液の流圧が向上し、間隙Ａ３における下向きの流れの発生が防止される。これにより、処理液中のパーティクルや排液すべき成分を内槽１１から効率よく排出できるとともに、複数枚の基板Ｗを均一に処理できる。

特に、本実施形態では、複数枚の基板Ｗを処理液中に浸漬させた状態（すなわち、背板２２および３本の保持棒２１を降下させた状態）において、整流板６１と整流板６２とが略同一の高さ位置に配置される。このため、複数枚の基板Ｗの＋Ｘ側の領域Ａ１と−Ｘ側の領域Ａ２とで処理液の流れを均等に抑制でき、それにより、複数枚の基板Ｗをより均一に処理できる。また、整流板６１，６２は、上段ノズル１５ｂ，１５ｄの更に上方位置に配置されるため、下段ノズル１４ｂ，１４ｄから吐出される処理液だけではなく、上段ノズル１５ｂ，１５ｄから吐出される処理液に対しても抵抗となる。

また、本実施形態では、下段ノズル１４ｂ，１４ｄの複数の吐出孔１４１および上段ノズル１５ｂ，１５ｄの複数の吐出孔１５１のＸ軸方向の位置は、リフタ２０に保持された基板Ｗの間隙および両端部に配置された基板Ｗの外側に対応した位置となっている。このため、複数枚の基板Ｗの間隙Ａ３に対して処理液をより良好に供給できる。

また、本実施形態では、上段ノズル１５ｂ，１５ｄは、リフタ２０の保持棒２１と基板Ｗの周縁部との当接箇所付近に向けて処理液を吐出する。このため、リフタ２０の保持棒２１と基板Ｗの周縁部との当接箇所付近に、パーティクルや排液すべき成分が滞留することを防止できる。

また、本実施形態では、下段ノズル１４ｂ，１４ｄの近傍に、側壁１１ｂ，１１ｄの凹部１３ｂ，１３ｄが形成されている。したがって、下段ノズル１４ｂと側壁１１ｂとの間および下段ノズル１４ｄと側壁１１ｄとの間には、やや広い空間が確保されている。このため、下段ノズル１４ｂと側壁１１ｂとの間および下段ノズル１４ｄと側壁１１ｄとの間に処理液の「よどみ」が発生することを防止でき、これらの領域にパーティクルや排液すべき成分が滞留することを防止できる。

所定時間の処理が終了すると、基板処理装置１は、昇降移動機構２３を動作させて背板２２および３本の保持棒２１を上昇させ、内槽１１の内部に貯留された処理液中から基板Ｗを引き上げる（ステップＳ３）。その後、基板Ｗは、リフタ２０から所定の搬送機構に渡され、後続の処理を行う装置へ搬送される。また、基板処理装置１は、開閉弁３４，開閉弁３５，および開閉弁４２を閉鎖する。これにより、下段ノズル１４ｂ，１４ｄおよび上段ノズル１５ｂ，１５ｄからの処理液の吐出と、処理液排出部４０による処理液の排出とを停止させる（ステップＳ４）。以上をもって、一組の基板Ｗに対する一連の処理を終了する。

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、基板処理装置１は、下段ノズル１４ｂ，１４ｄと上段ノズル１５ｂ，１５ｄとを備えていたが、本発明の基板処理装置は、上段ノズル１５ｂ，１５ｄを備えず、下段ノズル１４ｂ，１４ｄのみから処理液を吐出するものであってもよい。

また、上記の実施形態では、第１および第２の整流手段として、平板状の部材である整流板６１，６２を使用していた。このような整流板６１，６２は製造が容易であり、液流に対して大きな抵抗を与えることができる点で望ましい。但し、本発明の第１の整流手段よおび第２の整流手段は、他の形状を有するものであってもよい。

図７は、整流板６１，６２に代えて他の整流部材６３，６４を取り付けた基板処理装置１の縦断面図である。この例では、内槽１１の側壁１１ｃに固定された整流部材６３は、内槽１１の内側へ向けて収束する上下に一対のテーパ面６３ａ，６３ｂを有する三角柱状の部材である。また、リフタ２０の背板２２に固定された整流部材６４も、内槽１１の内側へ向けて収束する上下に一対のテーパ面６４ａ，６４ｂを有する三角柱状の部材である。このような整流部材６３，６４を使用し、テーパ面６３ａ，６３ｂ，６４ａ、６４ｂの傾斜角度を適切に設定すれば、整流部材６３，６４の近傍に処理液の渦流が発生したり、整流部材６３，６４の下部にパーティクルが滞留したりすることを防止できる。また、処理液の流れを適度に抑制できる。

図８は、更に他の形状を有する整流部材６５，６６を取り付けた基板処理装置１の縦断面図である。この例では、内槽１１の側壁１１ｃに固定された整流部材６５は、上下に離間した一対のテーパ面６５ａ，６５ｂと、一対のテーパ面６５ａ，６５ｂの間に介在する鉛直面６５ｃとを有する断面視において台形状の部材である。また、リフタ２０の背板２２に固定された整流部材６６も、上下に離間した一対のテーパ面６６ａ，６６ｂと、一対のテーパ面６６ａ，６６ｂの間に介在する鉛直面６６ｃとを有する断面視において台形状の部材である。このような整流部材６５，６６を使用し、テーパ面６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂの傾斜角度を適切に設定すれば、整流部材６５，６６の近傍に処理液の渦流が発生したり、整流部材６５，６６の下部にパーティクルが滞留したりすることを防止できる。また、処理液の流れを適度に抑制できる。また、このような整流部材６５，６６を使用すれば、内槽１１の内容積が大きく低減するため、内槽１１の内部の処理液がより効率よく排出される。

また、上記の実施形態および上記の各変形例では、整流板６１や整流部材６３，６５は内槽１１の側壁１１ｃとは別体の部材であり、整流板６２や整流部材６４，６６はリフタ２０の背板２２とは別体の部材であった。このように、第１および第２の整流手段を内槽１１およびリフタ２０と別体の部材にしておけば、処理槽１０の形状を複雑化することなく既存の処理槽１０を使用できる点や、第１および第２の整流手段を状況に応じて着脱できる点で望ましい。但し、本発明の第１および第２の整流手段は、このような独立した部材でなくてもよい。

例えば、図９に示したように、内槽１１の側壁１１ｃの内側の面の一部を隆起させることにより、本発明の第１の整流手段として機能する整流部６７を形成してもよい。また、同じく図９に示したように、リフタ２０の背板２２の一部を隆起させることにより、本発明の第２の整流手段として機能する整流部６８を形成してもよい。

また、上記の実施形態では、硫酸と過酸化水素水とを含む処理液を使用していたが、本発明の基板処理装置は、他の処理液を使用するものであってもよい。例えば、フッ酸、ＳＣ−１液、ＳＣ−２液、純水等の液体を処理液として使用するものであってもよい。

また、上記の実施形態では、基板処理装置１は、半導体ウエハである基板Ｗを処理対象としていたが、本発明の基板処理装置は、フォトマスク用ガラス基板や液晶表示装置用ガラス基板等の他の基板を処理対象とするものであってもよい。

基板処理装置を基板の主面と平行な平面に沿って切断した縦断面図である。 基板処理装置を基板の主面と垂直な平面に沿って切断した縦断面図である。 基板処理装置の上面図である。 内槽の内部における処理液の流れを部分的に示した図である。 内槽の内部における処理液の流れを部分的に示した図である。 基板処理装置における処理の流れを示したフローチャートである。 変形例に係る基板処理装置の縦断面図である。 変形例に係る基板処理装置の縦断面図である。 変形例に係る基板処理装置の縦断面図である。 従来の基板処理装置の縦断面図である。 従来の内槽の内部における処理液の流れを部分的に示した図である。 従来の内槽の内部における処理液の流れを部分的に示した図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
１０ 処理槽
１１ 内槽
１２ 外槽
１４ｂ，１４ｄ 下段ノズル
１５ｂ，１５ｄ 上段ノズル
２０ リフタ
２２ 背板
３０ 処理液供給部
４０ 処理液排出部
５０ 制御部
６１，６２ 整流板
６３，６４ 整流部材
６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ テーパ面
６５，６６ 整流部材
６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂ テーパ面
６５ｃ，６６ｃ 鉛直面
６７，６８ 整流部
Ｗ 基板

Claims (8)

1. 処理液中に複数枚の基板を浸漬することにより、複数枚の基板を処理する基板処理装置であって、
   処理液を貯留する処理槽と、
   背板と背板から水平方向にのびる載置部とを有し、前記処理槽の内部において前記載置部上に複数枚の基板を配列して保持する基板保持部と、
   前記処理槽の底部付近から処理液を吐出する第１のノズルと、
   前記載置部に対して前記背板と反対側に位置する前記処理槽の側壁に設けられ、複数枚の基板と前記側壁との間を流れる処理液に対して抵抗となる第１の整流手段と、
   前記背板に設けられ、複数枚の基板と前記背板との間を流れる処理液に対して抵抗となる第２の整流手段と、
   を備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記第１の整流手段は、前記処理槽に固定され、前記処理槽とは別体の部材であり、
   前記第２の整流手段は、前記背板に固定され、前記背板とは別体の部材であることを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記第１の整流手段および前記第２の整流手段は、それぞれ、水平に配置された平板状の部材であることを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記第１の整流手段および前記第２の整流手段は、それぞれ、上下に一対のテーパ面を有する部材であることを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項４に記載の基板処理装置であって、
   前記第１の整流手段および前記第２の整流手段は、それぞれ、前記一対のテーパ面の間に介在する鉛直面を更に有する部材であることを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記処理槽の内部において前記基板保持部に複数枚の基板が保持された状態において、
   前記第１の整流手段と前記第２の整流手段とは、略同一の高さ位置に配置されることを特徴とする基板処理装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記第１のノズルは、前記保持部に保持された複数枚の基板の間隙および両端部に配置された基板の外側に対応した位置に配置された複数の吐出孔を有することを特徴とする基板処理装置。
8. 請求項１から請求項７までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記第１のノズルの上方位置から前記処理槽の内部へ向けて処理液を吐出する第２のノズルを更に備え、
   前記第１の整流手段および前記第２の整流手段は、前記第２のノズルの更に上方位置に配置されていることを特徴とする基板処理装置。

Images