JP2023122952A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】温処理液による基板の浸漬処理中にも基板の露出を確実に防止することができる基板処理方法および基板処理装置を提供する。【解決手段】処理槽１０内に基板Ｗが存在している状態で処理槽１０に処理液のアップフローを行う処理液供給工程では、処理槽１０内の上側位置に基板Ｗが保持される。一方、処理槽１０に貯留されている温処理液中に基板Ｗを浸漬する浸漬処理工程では、処理槽１０内の下側位置に基板Ｗが保持される。温処理液中に基板Ｗを浸漬するときには、基板Ｗの保持位置を低くして処理液の液面から基板Ｗまでの距離である液深を大きくしているため、浸漬処理中に水分の蒸発によって温処理液の液面レベルが多少低下したとしても、基板Ｗの処理液からの露出を確実に防止することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、処理槽内で基板に対して処理液によるエッチング等の表面処理を行う基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、例えば、半導体基板、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などに用いるflat panel display（ＦＰＤ）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、または、太陽電池用基板などが含まれる。
従来より、半導体装置の製造工程では、半導体基板（以下、単に「基板」と称する）に対して種々の処理を行う基板処理装置が用いられている。そのような基板処理装置の１つとして、単一の処理槽の中で複数の基板に対して薬液による薬液処理と純水によるリンス処理とを順次に行う、いわゆるワンバス方式の基板処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。ワンバス方式の基板処理装置は、典型的には処理槽に貯留された薬液中に複数の基板を一括して浸漬し、処理槽の底部から薬液を供給しつつ処理槽の上部から薬液をオーバーフローさせることにより、基板に対してエッチング処理等の薬液処理を行う。また、ワンバス方式の基板処理装置は、所定時間の薬液処理が終了すると、処理槽の底部から純水を供給しつつ処理槽の上部から液体をオーバーフローさせることにより、処理槽の内部の液体を薬液から純水に徐々に置換する。そして、純水に置換された後の処理槽の内部において、基板に対して純水によるリンス処理を行う。ワンバス方式の基板処理装置においては、処理槽からオーバーフローさせた処理液は基本的には廃棄される。
一方、近年は持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）への取り組みも注目されており、廃棄される処理液をなるべく低減することが求められている。このような要求に応えるべく、より少量の処理液で基板処理が可能な処理槽が開発されている。具体的には、処理槽の長さおよび深さの寸法を短くして槽容量を約５％削減した処理槽が用いられている。
特開２０１０－２３２２４４号公報
このような容量を削減した処理槽では、処理槽の寸法が小さくなっているため、処理槽の底面と基板との間隔が従来よりも狭くなり、処理液の流れが偏ることがあった。その結果、基板に対するエッチング特性等が不均一になることがある。これを解決するためには、処理槽内における基板の保持位置を高くして、処理槽の底面と基板との間隔を従来と同程度にすることが考えられる。しかし、処理槽内における基板の保持位置を高くすると、処理液の液面から基板の上端部が露出するおそれがあるという問題が生じる。特に、ワンバス方式の基板処理装置においては、加熱された温処理液中に基板を浸漬する処理を行うことがある。そのような処理中には温処理液から水分が盛んに蒸発するために液面が次第に低くなるため、処理液の液面から基板の上端部が露出しやすくなる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、温処理液による基板の浸漬処理中にも基板の露出を確実に防止することができる基板処理方法および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の発明は、処理槽内で基板に対して処理液による表面処理を行う基板処理方法において、前記処理槽内に基板が存在している状態で前記処理槽に処理液を供給する処理液供給工程と、前記処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬する浸漬処理工程と、を備え、前記処理液供給工程では前記処理槽内の第１の高さ位置に基板が保持され、前記浸漬処理工程では前記処理槽内の第２の高さ位置に基板が保持され、前記第２の高さ位置は前記第１の高さ位置よりも低いことを特徴とする。
また、請求項２の発明は、処理槽内で基板に対して処理液による表面処理を行う基板処理方法において、前記処理槽内に基板が存在している状態で前記処理槽に処理液を供給する処理液供給工程と、前記処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬する浸漬処理工程と、を備え、前記浸漬処理工程を実行するときには、前記処理槽に貯留されている処理液の液面から基板までの距離である液深を標準値よりも大きくすることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、処理槽内で基板に対して処理液による表面処理を行う基板処理方法において、前記処理槽内に基板が存在している状態で前記処理槽に処理液を供給する処理液供給工程と、前記処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬する浸漬処理工程と、を備え、レシピにて前記浸漬処理工程を実行する指示が検出されたときには、前記処理槽内における基板の保持位置を下降させることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る基板処理方法において、前記処理液供給工程では、前記処理槽の底部に配置されたノズル管から上方に向けて処理液を吐出することを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る基板処理方法において、前記処理液供給工程では、前記ノズル管から第１の処理液を吐出して前記処理槽に貯留されている第２の処理液を第１の処理液に置換することを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項４または請求項５の発明に係る基板処理方法において、前記浸漬処理工程では、前記ノズル管からの処理液の吐出が停止されていることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかの発明に係る基板処理方法において、前記温処理液の温度は３０℃以上８５℃以下であることを特徴とする。
また、請求項８の発明は、処理槽内で基板に対して処理液による表面処理を行う基板処理装置において、前記処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、前記処理槽内における基板の保持位置を昇降させる昇降部と、前記昇降部の動作を制御する制御部と、を備え、前記処理槽内に基板が存在している状態で前記処理液供給部が前記処理槽に処理液を供給するときには前記処理槽内の第１の高さ位置に基板が保持されるとともに、前記処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬するときには前記処理槽内の第２の高さ位置に基板が保持され、前記制御部は、前記第２の高さ位置が前記第１の高さ位置よりも低くなるように前記昇降部を制御することを特徴とする。
また、請求項９の発明は、処理槽内で基板に対して処理液による表面処理を行う基板処理装置において、前記処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、前記処理槽内における基板の保持位置を昇降させる昇降部と、前記昇降部の動作を制御する制御部と、を備え、前記処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬するときには、前記処理槽に貯留されている処理液の液面から基板までの距離である液深が標準値よりも大きくなるように前記制御部が前記昇降部を制御することを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、処理槽内で基板に対して処理液による表面処理を行う基板処理装置において、前記処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、前記処理槽内における基板の保持位置を昇降させる昇降部と、前記昇降部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬する工程を実行する指示をレシピに検出したときには、前記処理槽内における基板の保持位置が下降するように前記昇降部を制御することを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、請求項８から請求項１０のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記処理液供給部は、前記処理槽の底部に配置されて上方に向けて処理液を吐出するノズル管を有することを特徴とする。
また、請求項１２の発明は、請求項８から請求項１１のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記温処理液の温度は３０℃以上８５℃以下であることを特徴とする。
請求項１および請求項４～７の発明によれば、処理液供給工程では処理槽内の第１の高さ位置に基板が保持され、浸漬処理工程では処理槽内の第２の高さ位置に基板が保持され、第２の高さ位置は第１の高さ位置よりも低いため、浸漬処理工程で水分の蒸発によって温処理液の液面が多少低下したとしても基板が温処理液から露出することはなく、温処理液による基板の浸漬処理中にも基板の露出を確実に防止することができる。
請求項２の発明によれば、浸漬処理工程を実行するときには、処理槽に貯留されている処理液の液面から基板までの距離である液深を標準値よりも大きくするため、浸漬処理工程で水分の蒸発によって温処理液の液面が多少低下したとしても基板が温処理液から露出することはなく、温処理液による基板の浸漬処理中にも基板の露出を確実に防止することができる。
請求項３の発明によれば、レシピにて浸漬処理工程を実行する指示が検出されたときには、処理槽内における基板の保持位置を下降させるため、浸漬処理工程で水分の蒸発によって温処理液の液面が多少低下したとしても基板が温処理液から露出することはなく、温処理液による基板の浸漬処理中にも基板の露出を確実に防止することができる。
請求項８および請求項１１，１２の発明によれば、処理槽内に基板が存在している状態で処理液供給部が処理槽に処理液を供給するときには処理槽内の第１の高さ位置に基板が保持されるとともに、処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬するときには処理槽内の第２の高さ位置に基板が保持され、第２の高さ位置は第１の高さ位置よりも低いため、浸漬処理時に水分の蒸発によって温処理液の液面が多少低下したとしても基板が温処理液から露出することはなく、温処理液による基板の浸漬処理中にも基板の露出を確実に防止することができる。
請求項９の発明によれば、処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬するときには、処理槽に貯留されている処理液の液面から基板までの距離である液深を標準値よりも大きくするため、浸漬処理時に水分の蒸発によって温処理液の液面が多少低下したとしても基板が温処理液から露出することはなく、温処理液による基板の浸漬処理中にも基板の露出を確実に防止することができる。
請求項１０の発明によれば、制御部は、処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬する工程を実行する指示をレシピに検出したときには、処理槽内における基板の保持位置が下降するように昇降部を制御するため、浸漬処理時に水分の蒸発によって温処理液の液面が多少低下したとしても基板が温処理液から露出することはなく、温処理液による基板の浸漬処理中にも基板の露出を確実に防止することができる。
本発明に係る基板処理装置の構成を示す図である。 第１実施形態の基板処理装置における処理手順を示すフローチャートである。 処理槽の内槽に処理液が貯留された状態を模式的に示す図である。 基板が処理槽内の上側位置に保持された状態を模式的に示す図である。 基板が処理槽内の下側位置に保持された状態を模式的に示す図である。 基板のシャワーリンスが行われる様子を模式的に示す図である。 第２実施形態の基板の処理手順を示すフローチャートである。 第３実施形態の基板の処理手順を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る基板処理装置１の構成を示す図である。基板処理装置１は、複数枚の半導体ウェハーなどの基板Ｗに対して一括して処理液による表面処理を行うバッチ式の基板処理装置である。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
基板処理装置１は、１つの処理槽１０の中で複数枚の基板Ｗに対して薬液を用いた薬液処理と純水によるリンス処理とを順次に行う、いわゆるワンバス方式の基板処理装置である。上記の薬液としては、例えば、エッチング処理を行うための液、または、パーティクルを除去するための液などが含まれ、具体的には、ＳＣ－１液（水酸化アンモニウムと過酸化水素水と純水との混合溶液）、ＳＣ－２液（塩酸と過酸化水素水と純水との混合溶液）、または、フッ酸などが用いられる。薬液は、純水によって希釈されたものも含む。また、本明細書では各種の薬液および純水を総称して「処理液」とする。
図１に示すように、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（以下、単に「基板」とする）Ｗを保持して上下に昇降するリフタ２０と、処理槽１０に処理液を供給する処理液供給部３０と、処理槽１０から処理液を回収する処理液回収部４０と、処理槽１０を内部に収容するチャンバ５０と、チャンバ５０の内部に窒素ガスを供給する窒素ガス供給部６０と、装置内の各部の動作を制御する制御部７０とを備える。
処理槽１０は、石英等の耐薬性の材料により構成された貯留容器である。処理槽１０は、各種処理液を順次に貯留してその内部に基板Ｗを浸漬させる内槽１１と、内槽１１の上端外周部に形成された外槽１２とを有している。
内槽１１の底部には、内槽１１の内部に処理液を吐出する一対のノズル管１３ａ，１３ｂが配置されている。各ノズル管１３ａ，１３ｂは長尺円筒形状の管状部材である。各ノズル管１３ａ，１３ｂには、長手方向に沿って等間隔で複数の吐出口（図示省略）が形設されている。ノズル管１３ａ，１３ｂに供給された処理液は、それら複数の吐出口から内槽１１内に吐出されて内槽１１の内部に貯留される。ノズル管１３ａ，１３ｂは、処理槽１０内に保持される基板Ｗに向けて、つまり斜め上方に向けて処理液を吐出する。内槽１１の内部に処理液が貯留されている状態でノズル管１３ａ，１３ｂから処理液が吐出されると、内槽１１内に上方へと向かう処理液の流れが形成される（アップフロー）。また、内槽１１の上端まで処理液が貯留されている状態でノズル管１３ａ，１３ｂから処理液が吐出されると、内槽１１の上部から処理液が溢れて外槽１２へとオーバーフローする。
また、内槽１１の上方には、内槽１１の内部に向けて処理液を吐出する一対のシャワーノズル１４ａ，１４ｂが設けられている。シャワーノズル１４ａ，１４ｂも、上記のノズル管１３ａ，１３ｂと同様に、長尺円筒形状の管状部材である。各シャワーノズル１４ａ，１４ｂには、長手方向に沿って等間隔で複数の吐出口（図示省略）が形設されている。シャワーノズル１４ａ，１４ｂに供給された処理液は、それら複数の吐出口から内槽１１の内部に向けて吐出される。シャワーノズル１４ａ，１４ｂは、処理槽１０内に保持される基板Ｗに向けて、つまり斜め下方に向けて処理液を吐出する。
また、内槽１１の内部には、処理液の比抵抗値を計測する比抵抗計１５が設置されている。比抵抗計１５は、一対の金属電極を有しており、処理液に浸漬された金属電極間の電気抵抗を計測することにより、処理液の比抵抗値を計測する。比抵抗計１５は、処理槽１０内を薬液から純水に置換する際に、処理槽１０の内部に貯留された処理液の比抵抗値を計測し、取得された比抵抗値の情報を制御部７０に送信する。なお、比抵抗計１５は、金属電極中に温度センサを内蔵し、所定温度における比抵抗値の換算値を制御部７０に送信するものであってもよい。
本実施形態の処理槽１０は、消費する処理液量を削減するため、従来より使用されている典型的な処理槽よりも槽容量が少ない。具体的には、内槽１１の上端から底面までの深さが小さくなっているとともに、図１の紙面と直交する方向の内槽１１の長さも短くなっている。これにより、処理槽１０は、従来より使用されている典型的な処理槽（以下、「従来槽」とする）よりも槽容量を約５％少なくすることができている。
リフタ２０は、チャンバ５０の内部において基板Ｗを保持しつつ上下に搬送するための搬送機構である。リフタ２０は、図１において紙面と直交する方向にのびる３本の保持棒２１を有しており、各保持棒２１には複数（例えば、５０個）の保持溝が刻設されている。基板Ｗは、その周縁部を保持溝に嵌合させた状態で３本の保持棒２１上に互いに平行に起立姿勢（主面の法線が水平方向となる姿勢）で保持される。また、リフタ２０は、図１において概念的に示した駆動機構２２と接続されている。駆動機構２２を動作させるとリフタ２０は上下に移動し、基板Ｗは矢印ＡＲ１にて示すように、処理槽１０の内部の浸漬位置（図１の状態）と、処理槽１０の上方の引き上げ位置との間で昇降移動される。また、リフタ２０は、上下に微小移動することによって、処理槽１０内における基板Ｗの保持位置を昇降させる昇降部としても機能する。
処理液供給部３０は、ノズル管１３ａ，１３ｂおよびシャワーノズル１４ａ，１４ｂのそれぞれへ処理液を供給するための配管系である。図１に示すように、処理液供給部３０は、純水供給源３１、薬液供給源３７、ミキシングバルブ３２、ヒータ３３、配管３５ａ，３５ｂ，３６、および、バルブ３９ａ，３９ｂ等を組み合わせて構成されている。純水供給源３１には、配管３６の基端側が接続されている。配管３６の先端側は配管３５ａおよび配管３５ｂの二叉に分岐される。配管３５ａの先端側はさらに二叉に分岐して一対のノズル管１３ａ，１３ｂにそれぞれ接続されている。配管３５ａの経路途中には、バルブ３９ａ、ミキシングバルブ３２およびヒータ３３が介挿されている。一方、配管３５ｂの先端側は二叉に分岐して一対のシャワーノズル１４ａ，１４ｂにそれぞれ接続されている。配管３５ｂの経路途中には、バルブ３９ｂが介挿されている。
ミキシングバルブ３２には、純水を送給する配管３５ａが接続されるとともに、バルブ３８を介して１以上の薬液供給源３７が接続されている。１以上の薬液供給源３７は、例えば、水酸化アンモニウムの供給源、塩酸の供給源、過酸化水素水の供給源、フッ酸の供給源等を含む。バルブ３９ａおよび選択されたバルブ３８を開放すると、純水供給源３１から供給される純水と薬液供給源３７（当該選択されたバルブ３８に対応する薬液供給源３７）から供給される薬液とがミキシングバルブ３２において所定の比率で混合される。これにより処理液として用いられる、純水により希釈された薬液が生成される。ミキシングバルブ３２にて生成された処理用の薬液は、配管３５ａを流れて一対のノズル管１３ａ，１３ｂに供給され、ノズル管１３ａ，１３ｂの複数の吐出口から処理槽１０へと供給される。なお、薬液生成時に選択されるバルブ３８は２以上であっても良い。例えば、塩酸の供給源および過酸化水素水の供給源に対応する２つのバルブ３８が選択されて開放されると、ミキシングバルブ３２では塩酸と過酸化水素水と純水とが混合されてＳＣ－２液が生成される。
一方、全てのバルブ３８を閉止するとともにバルブ３９ａのみを開放すると、ミキシングバルブ３２における混合は行われず、純水供給源３１から供給された純水はそのままミキシングバルブ３２を通過して配管３５ａを流れて一対のノズル管１３ａ，１３ｂに供給される。この場合、ノズル管１３ａ，１３ｂの複数の吐出口からは純水が処理槽１０に供給される。
また、ヒータ３３は、制御部７０の制御により、配管３５ａを流れる処理液を加熱することができる。ミキシングバルブ３２にて生成された薬液が配管３５ａを流れているときにヒータ３３がその薬液を加熱すると、ノズル管１３ａ，１３ｂから処理槽１０に加熱された温薬液が供給されることとなる。一方、ミキシングバルブ３２での混合が行われずに純水が配管３５ａを流れているときにヒータ３３がその純水を加熱すると、ノズル管１３ａ，１３ｂから処理槽１０に加熱された温純水が供給されることとなる。本明細書では、温薬液および温純水を総称して「温処理液」とする。
また、バルブ３９ｂを開放すると、純水供給源３１から供給された純水は配管３５ｂを流れて一対のシャワーノズル１４ａ，１４ｂに供給され、シャワーノズル１４ａ，１４ｂの複数の吐出口から処理槽１０に吐出される。なお、バルブ３９ａとバルブ３９ｂとはいずれか一方が択一的に開放されることに限定されるものではなく、それらが同時に開放されても良い。
処理液回収部４０は、処理槽１０から処理液を回収し、回収した処理液を排出させるための配管系である。図１に示すように、処理液回収部４０は、配管４１，４２，４３と、バルブ４４，４５とを備えている。
配管４１の先端側は外槽１２に接続されている。一方、配管４２の先端側は内槽１１の底部に接続されている。配管４１および配管４２はそれらの基端側で合流して配管４３に接続されている。配管４１の経路途中にはバルブ４４が介挿されている。配管４２の経路途中にはバルブ４５が介挿されている。配管４３の基端側は、基板処理装置１が設置される工場の排液設備に接続されている。
このような処理液回収部４０において、バルブ４４を開放すると、内槽１１からオーバーフローして外槽１２に流れ込んだ処理液は配管４１に回収されて配管４３を通って排液設備へと排出される。また、バルブ４５を開放すると、内槽１１内に貯留されていた処理液が配管４２に急速排出され、配管４３を通って排液設備へと排出される。
チャンバ５０は、気密性の材料により構成された筐体である。チャンバ５０の内部は、基板Ｗの処理を行うための処理空間となっており、処理空間に処理槽１０が配置されている。チャンバ５０の上部には、基板Ｗを搬入または搬出させるための開口部５１が形成されている。開口部５１は、スライド式の蓋部５２によって閉鎖および開放される。開口部５１が開放されたときには、開口部５１を介して基板Ｗを搬入・搬出することができ、また、開口部５１が閉鎖されたときには、チャンバ５０の内部の処理空間を外部から隔離された密閉空間とすることができる。なお、スライド式の蓋部５２は、図１において概念的に示した駆動機構５３によりスライド移動する。
チャンバ５０の内部において処理槽１０の上方には、チャンバ５０の内部に窒素ガスを吐出する一対の窒素ガスノズル５４ａ，５４ｂが配置されている。各窒素ガスノズル５４ａ，５４ｂには、複数の吐出口（図示省略）が形成されている。このため、窒素ガスノズル５４ａ，５４ｂに窒素ガスが供給されると、窒素ガスが窒素ガスノズル５４ａ，５４ｂの複数の吐出口からチャンバ５０の内部に向けて吐出される。また、チャンバ５０の底部付近には、排気用の配管５５が接続されている。配管５５の経路途中にはバルブ５６が介挿されており、配管５５の下流側は工場内の排気設備に接続されている。このため、バルブ５６を開放することにより、チャンバ５０の内部の気体を、配管５５を介して排気設備へ排出することができる。
窒素ガス供給部６０は、不活性ガスである窒素ガスを窒素ガスノズル５４ａ，５４ｂに供給するための配管系である。図１に示すように、窒素ガス供給部６０は、窒素ガス供給源６１と、配管６２と、バルブ６３とを有している。配管６２の基端側は窒素ガス供給源６１に接続されており、配管６２の経路途中にはバルブ６３が介挿されている。また、配管６２の先端側は２本に分岐して一対の窒素ガスノズル５４ａ，５４ｂにそれぞれ接続されている。このため、バルブ６３を開放すると、窒素ガス供給源６１から配管６２を通って一対の窒素ガスノズル５４ａ，５４ｂへ窒素ガスが供給され、窒素ガスノズル５４ａ，５４ｂの複数の吐出口からチャンバ５０の内部へ窒素ガスが吐出される。
制御部７０は、基板処理装置１に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。制御部７０のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部７０は、各種演算処理を行う回路であるＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく記憶部（例えば、磁気ディスク）を備えている。制御部７０は、リフタ２０の駆動機構２２やバルブ３９ａ，３９ｂ等と電気的に接続されている。
また、制御部７０の記憶部には、基板Ｗを処理する手順および条件を定めたレシピ（以下「処理レシピ」という）が記憶されている。処理レシピは、例えば、装置のオペレータが、後述する入力部７２を介して入力して記憶部に記憶させることによって、基板処理装置１に取得される。或いは、複数の基板処理装置１を管理するホストコンピュータから基板処理装置１に処理レシピが通信により引き渡されて記憶部に記憶されても良い。制御部７０は、記憶部に格納されている処理レシピの記述に基づいて、駆動機構２２やバルブ３９ａ，３９ｂ等の動作を制御することにより、処理レシピに記述された通りに基板Ｗの表面処理を進行させる。
また、制御部７０には、表示部７１および入力部７２が接続されている。表示部７１および入力部７２は、基板処理装置１のユーザーインターフェイスとして機能する。制御部７０は、表示部７１に種々の情報を表示する。基板処理装置１のオペレータは、表示部７１に表示された情報を確認しつつ、入力部７２から種々のコマンドやパラメータを入力することができる。入力部７２としては、例えばキーボードやマウスを用いることができる。表示部７１としては、例えば液晶ディスプレイを用いることができる。本実施形態においては、表示部７１および入力部７２として、基板処理装置１の外壁に設けられた液晶のタッチパネルを採用して双方の機能を併せ持たせるようにしている。
次に、基板処理装置１における処理動作について説明する。図２は、第１実施形態の基板処理装置１における処理手順を示すフローチャートである。以下に示す処理手順は、制御部７０が基板処理装置１の各動作機構を制御することによって進行する。
まず、処理槽１０に温純水を貯留する（ステップＳ１０）。具体的には、制御部７０がバルブ３８を閉止した状態でバルブ３９ａおよびバルブ４４を開放する。これにより、純水供給源３１から配管３６，３５ａを介してノズル管１３ａ，１３ｂに純水が供給される。また、ヒータ３３が配管３５ａを流れる純水を加熱する。よって、ノズル管１３ａ，１３ｂから処理槽１０の内槽１１の内部には加熱された温純水が吐出される。ノズル管１３ａ，１３ｂから吐出された温純水は、内槽１１の内部に徐々に貯留され、やがて内槽１１の上部から外槽１２へオーバーフローする。図３は、処理槽１０の内槽１１に処理液（ここでは温純水）が貯留された状態を模式的に示す図である。
次に、制御部７０は、駆動機構５３を動作させて蓋部５２をスライド移動させ、チャンバ５０の開口部５１を開放する。そして、装置外部の搬送機構によって前工程より搬送されてきた複数の基板Ｗが開口部５１を介してチャンバ５０の内部に搬入される。チャンバ５０の内部では、処理槽１０の上方においてリフタ２０が待機しており、上記搬送機構によってチャンバ５０内に搬入された基板Ｗはリフタ２０に受け渡されてリフタ２０の３本の保持棒２１上に載置される。基板Ｗの搬入が完了すると上記搬送機構はチャンバ５０から退出し、制御部７０は再び蓋部５２をスライド移動させてチャンバ５０の開口部５１を閉鎖する。これにより、チャンバ５０の内部は密閉空間となる。
続いて、制御部７０は、駆動機構２２を動作させてリフタ２０を下降させ、処理槽１０の内部に貯留された温純水中に基板Ｗを浸漬する。この段階では、基板Ｗはリフタ２０によって処理槽１０内の上側位置（第１の高さ位置）に保持される（ステップＳ１１）。図４は、基板Ｗが処理槽１０内の上側位置に保持された状態を模式的に示す図である。「上側位置」とは、後述する「下側位置」よりも相対的に高い位置である。処理槽１０に貯留されている温純水の液面から上側位置に保持されている基板Ｗの上端までの距離である液深ｄ１は例えば４ｍｍである。上述したように、本実施形態の処理槽１０は、従来より使用されている典型的な処理槽よりも深さが小さいのであるが、基板Ｗが上側位置に保持されているときには、リフタ２０の下端と処理槽１０の底面との間隔は従来槽におけるそれと同じである。換言すれば、「上側位置」とは、リフタ２０の下端と処理槽１０の底面との間隔が従来槽におけるそれと同じになる基板Ｗの保持位置である。
また、制御部７０は、バルブ６３を開放して窒素ガスノズル５４ａ，５４ｂからチャンバ５０の内部に窒素ガスを吐出するとともに、バルブ５６を開放してチャンバ５０からの排気を行う。これにより、チャンバ５０の内部の処理空間は窒素ガス雰囲気となる。このような窒素ガスの吐出およびチャンバ５０からの排気は、以降の処理においても継続して行われる。このため、チャンバ５０の内部の処理空間は、常に窒素ガスが充填された状態とされる。
基板Ｗが処理槽１０内の上側位置に保持された後、制御部７０は、バルブ３９ａ，４４の開放状態を維持しつつ、所定のバルブ３８を開放する（開放するバルブ３８は複数であっても良い）。これにより、純水供給源３１から供給される純水と所定の薬液供給源３７（開放されたバルブ３８に対応する薬液供給源３７）から供給される薬液とがミキシングバルブ３２において所定の比率で混合されて処理用の薬液が生成される。ミキシングバルブ３２にて生成された処理用の薬液は、ヒータ３３によって加熱されて温薬液としてノズル管１３ａ，１３ｂに送給される。送給された温薬液は、ノズル管１３ａ，１３ｂから内槽１１の内部に吐出される。
処理槽１０に温純水が貯留されている状態でノズル管１３ａ，１３ｂから斜め上方に向けて温薬液が吐出されると、処理槽１０内には下方から上方へと向かう温薬液の流れが形成される。すなわち、温薬液のアップフローが実行される（ステップＳ１２）。また、ノズル管１３ａ，１３ｂから温薬液が吐出されるにつれて、内槽１１に貯留されていた温純水は外槽１２へとオーバーフローして処理液回収部４０によって排液される。そして、ノズル管１３ａ，１３ｂからの温薬液の吐出量が増えるにつれて、処理槽１０の内部に貯留されていた温純水は徐々に処理用の薬液に置換され、処理槽１０内の処理液中における薬液濃度が高まる。
温薬液のアップフローが実行されると、基板Ｗの表面が薬液に曝されることとなり、基板Ｗの表面処理（本実施形態ではエッチング処理）が進行する。ここで、本実施形態では、基板Ｗが処理槽１０内の上側位置に保持された状態で温薬液のアップフローが実行される。基板Ｗの保持位置が低くてリフタ２０の下端と処理槽１０の底面との間隔が狭い状態で温薬液のアップフローが行われると、温薬液の流れに偏りが生じてエッチング処理の均一性が低下するおそれがある。本実施形態においては、基板Ｗが上側位置に保持されてリフタ２０の下端と処理槽１０の底面との間隔が従来槽におけるそれと同じであるため、温薬液の流れに偏りが生じることはなく、エッチング処理の均一性を維持することができる。
また、温薬液のアップフローが行われているときには、絶えず内槽１１の上端から外槽１２へと処理液がオーバーフローしているため、処理液の液面から基板Ｗの上端までの距離である液深ｄ１が短くても、基板Ｗの上端が処理液の液面から露出する懸念はない。
温薬液のアップフローを開始してから所定時間が経過し、処理槽１０内の薬液濃度が所定値に達した時点で制御部７０がバルブ３９ａおよびバルブ３８を閉止して温薬液のアップフローを停止する（ステップＳ１３）。温薬液のアップフローが停止すると、内槽１１から外槽１２へのオーバーフローも生じないため、バルブ４４も閉止するようにしても良い。
温薬液のアップフローが停止すると、処理槽１０の内槽１１に所定濃度の温薬液が静かに貯留された状態となる。このときの温薬液の温度は３０℃以上８５℃以下である。そして、温薬液のアップフローが停止した後、制御部７０は、駆動機構２２を動作させてリフタ２０を下降させ、基板Ｗを処理槽１０内の下側位置（第２の高さ位置）に下降させる（ステップＳ１４）。具体的には、制御部７０は、処理槽１０に貯留されている温処理液中に基板Ｗを浸漬する工程を実行する指示を処理レシピの記述に検出したときに、処理槽１０内における基板Ｗの保持位置が上側位置から下側位置に下降するようにリフタ２０を制御する。
図５は、基板Ｗが処理槽１０内の下側位置に保持された状態を模式的に示す図である。「下側位置」は、図４に示した「上側位置」よりも相対的に低い位置である。処理槽１０に貯留されている温薬液の液面から下側位置に保持されている基板Ｗの上端までの距離である液深ｄ２は例えば９ｍｍである。基板Ｗが下側位置に保持されているときには、リフタ２０の下端と処理槽１０の底面との間隔は従来槽におけるそれよりも短い。なお、基板Ｗが下側位置に保持されているときの液深ｄ２は、従来槽における液深と等しい。
処理液供給を停止し、かつ、処理槽１０に温薬液が貯留されている状態で基板Ｗが下側位置に保持されると、基板Ｗの全体が温薬液中に浸漬されて浸漬処理が進行する（ステップＳ１５）。本実施形態では、温薬液による基板Ｗのエッチング処理が進行する。基板Ｗが下側位置に保持されてリフタ２０の下端と処理槽１０の底面との間隔が従来槽におけるそれよりも狭くなっているときに温薬液のアップフローを行うと、温薬液の流れに偏りが生じてエッチング処理の均一性が低下するおそれがある。しかし、浸漬処理時には温薬液のアップフローが停止されているため、温薬液の流れに偏りが生じることはなく、エッチング処理の均一性を維持することができる。
また、浸漬処理時には、処理槽１０に新たな温薬液の供給がなされない一方で、３０℃以上８５℃以下に昇温している温薬液からは水分が持続的に蒸発しているため、処理槽１０に貯留されている温薬液の液面レベルが徐々に低下する。仮に、浸漬処理時に基板Ｗが上側位置に保持されて液深ｄ１が４ｍｍであったとすると、温薬液の液面レベルが少し低下しただけでも基板Ｗの上端が液面から露出するおそれがある。そうすると、液面から露出した部位ではエッチングが停止するため、エッチング処理の面内均一性が損なわれることとなる。本実施形態では、浸漬処理時には基板Ｗが下側位置に保持されて液深ｄ２が９ｍｍであるため、水分の蒸発によって温薬液の液面レベルが多少低下したとしても、基板Ｗの上端が温薬液の液面から露出することはなく、エッチング処理の均一性を維持することができる。
浸漬処理を開始してから所定時間が経過した時点で制御部７０がリフタ２０を上昇させて基板Ｗを再び処理槽１０内の上側位置（図４参照）に上昇させる（ステップＳ１６）。具体的には、制御部７０は、基板Ｗのリンス処理工程を実行する指示を処理レシピの記述に検出したときに、処理槽１０内における基板Ｗの保持位置が下側位置から上側位置に上昇するようにリフタ２０を制御する。
また、制御部７０は、基板Ｗを上側位置に上昇させるのと同時に、バルブ３８を閉止したままバルブ３９ａおよびバルブ４４を開放する。これにより、純水供給源３１から配管３６，３５ａを介してノズル管１３ａ，１３ｂに純水が供給され、ノズル管１３ａ，１３ｂから処理槽１０内に純水が吐出される。このときには、ヒータ３３による純水の加熱は行わない。処理槽１０に温薬液が貯留されている状態でノズル管１３ａ，１３ｂから斜め上方に向けて純水が吐出されると、処理槽１０内には下方から上方へと向かう純水の流れが形成され、純水のアップフローが実行される。これにより、純水による基板Ｗのリンス処理が進行する（ステップＳ１７）。
リンス処理時には、ノズル管１３ａ，１３ｂから純水が吐出されるにつれて、内槽１１に貯留されていた温薬液は外槽１２へとオーバーフローして処理液回収部４０によって排液される。そして、ノズル管１３ａ，１３ｂからの純水の吐出量が増えるにつれて、処理槽１０の内部に貯留されていた温薬液は徐々に純水に置換され、処理槽１０内の処理液中における薬液濃度が低下する。
また、リンス処理時には、比抵抗計１５によって処理槽１０内の処理液の比抵抗値が計測されている。比抵抗計１５によって測定された比抵抗値は制御部７０に伝達される。純水のアップフローが開始されて処理槽１０内の純水の純度が高くなるにつれて（つまり、薬液濃度が低くなるにつれて）、比抵抗計１５から取得される比抵抗値は徐々に高くなる。制御部７０は、比抵抗計１５の測定結果に基づいて処理槽１０内の置換状態を監視している。比抵抗計１５によって測定された比抵抗値が所定の閾値を超えると、処理槽１０内の処理液が薬液から純水へ置換されたとみなすことができる。処理槽１０内の処理液が純水に置換されることにより、基板Ｗのエッチングが停止するとともに、エッチングされた基板Ｗの表面が純水によって洗浄されることとなる。
制御部７０は、比抵抗計１５によって測定された比抵抗値が所定の閾値を超えたことを検知してから所定時間が経過した時点でバルブ３９ａを閉止するとともにバルブ３９ｂを開放する。バブル３９ａが閉止されると、ノズル管１３ａ，１３ｂからの純水吐出が停止される。一方、バルブ３９ｂが開放されると、純水供給源３１から配管３６，３５ｂを介してシャワーノズル１４ａ，１４ｂに純水が供給され、シャワーノズル１４ａ，１４ｂから処理槽１０内の上側位置に保持されている基板Ｗに向けて純水が吐出される。
続いて、制御部７０は、バルブ４５を開放する。バルブ４５が開放されると、処理槽１０の内槽１１に貯留されていた純水が急速に排出される。シャワーノズル１４ａ，１４ｂから吐出される純水の流量よりも急速排水にともなう排出流量の方が顕著に多いため、処理槽１０内の液面レベルも急速に低下する。処理槽１０内の液面レベルが低下するにつれて、基板Ｗが液面から露出し、その露出部分にシャワーノズル１４ａ，１４ｂから純水が供給されて基板Ｗが洗浄される。これにより、基板Ｗのシャワーリンス処理が進行する（ステップＳ１８）。図６は、基板Ｗのシャワーリンスが行われる様子を模式的に示す図である。
所定時間のシャワーリンス処理が終了した後、制御部７０は、バルブ３９ｂを閉止してシャワーノズル１４ａ，１４ｂからの純水吐出を停止するとともに、駆動機構２２を動作させてリフタ２０を上昇させ、処理槽１０から基板Ｗを引き上げる（ステップＳ１９）。その後、制御部７０は、駆動機構５３を動作させて蓋部５２をスライド移動させ、チャンバ５０の開口部５１を開放する。続いて、装置外部の搬送機構が開口部５１からチャンバ５０内に進入してリフタ２０から処理後の基板Ｗを受け取る。そして、基板Ｗを受け取った当該搬送機構は、チャンバ５０から退出して基板Ｗを後工程（例えば、減圧乾燥処理）へと搬送する。以上のようにして基板処理装置１における一連の処理が完了する。
第１実施形態においては、処理槽１０内に基板Ｗが存在している状態で処理槽１０に温薬液のアップフローを行う処理液供給工程（ステップＳ１２）では、処理槽１０内の上側位置に基板Ｗが保持される（図４）。このため、リフタ２０の下端と処理槽１０の底面との間隔が従来槽におけるそれと同じになり、処理槽１０内における温薬液の流れに偏りが生じることはなくなり、エッチング処理の均一性を維持することができる。
一方、処理液供給を停止した状態で処理槽１０に貯留されている温薬液中に基板Ｗを浸漬する浸漬処理工程（ステップＳ１５）では、処理槽１０内の下側位置に基板Ｗが保持される（図５）。すなわち、処理液供給工程のときよりも浸漬処理工程のときの方が基板Ｗの保持位置が低い。浸漬処理工程では処理槽１０内の下側位置に基板Ｗが保持されるため、処理中に水分の蒸発によって温薬液の液面レベルが多少低下したとしても、基板Ｗの上端が温薬液の液面から露出するおそれはない。また、浸漬処理工程ではノズル管１３ａ，１３ｂからの処理液の吐出が停止されているため、処理槽１０内に処理液の流れが形成されることはなく、リフタ２０の下端と処理槽１０の底面との間隔が狭かったとしても、処理液の流れに偏りが生じることはない。
要するに、処理液供給を実行している基板Ｗの上端が液面から露出するおそれのない工程では、処理槽１０内の上側位置に基板Ｗを保持してリフタ２０の下端と処理槽１０の底面との間隔を従来槽におけるそれと同程度に確保しているのである。そして、処理槽１０内の上側位置に基板Ｗを保持しているときの処理槽１０に貯留されている処理液の液面から基板Ｗの上端までの距離である液深ｄ１が液深の基準値となる。一方、温処理液を用いた浸漬処理、つまり水分の蒸発に起因した液面レベルの低下によって基板Ｗの上端が液面から露出するおそれのある工程を実行するときのみ、処理槽１０内の下側位置に基板Ｗを下降させて処理槽１０に貯留されている処理液の液面から基板Ｗの上端までの距離である液深ｄ２を基準値よりも大きくしているのである。これにより、温処理液による基板Ｗの浸漬処理中にも基板Ｗの露出を確実に防止することができる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態（図１）と同じである。第２実施形態では、基板Ｗの処理シーケンスが第１実施形態とは異なる。
図７は、第２実施形態の基板Ｗの処理手順を示すフローチャートである。まず、処理槽１０に温純水を貯留する（ステップＳ２０）。この処理は第１実施形態（図２）のステップＳ１０と同じである。ヒータ３３によって加熱された温純水がノズル管１３ａ，１３ｂから吐出されて処理槽１０に貯留される。
続いて、第２実施形態においては、基板Ｗを処理液に浸漬することなく、薬液のアップフローを実行する（ステップＳ２１）。すなわち、処理槽１０内に基板Ｗが存在していない状態で制御部７０がバルブ３９ａおよび所定のバルブ３８を開放することにより、ミキシングバルブ３２において薬液と純水とが所定の比率で混合されて処理用の薬液が生成される。生成された処理用の薬液は、ヒータ３３によって加熱されて温薬液としてノズル管１３ａ，１３ｂに送給される。送給された温薬液は、ノズル管１３ａ，１３ｂから基板Ｗの存在していない処理槽１０の内部に吐出される。ノズル管１３ａ，１３ｂから吐出された温薬液は処理槽１０内にて下方から上方へと向かう温薬液の流れを形成する。すなわち、温薬液のアップフローが行われる。ノズル管１３ａ，１３ｂから温薬液が吐出されるにつれて、処理槽１０の内部に貯留されていた温純水は徐々に処理用の薬液に置換される。
温薬液のアップフローを開始してから所定時間が経過し、処理槽１０内の薬液濃度が所定値に達した時点で温薬液のアップフローを停止する（ステップＳ２２）。温薬液のアップフローが停止すると、処理槽１０の内槽１１に所定濃度の温薬液が静かに貯留された状態となる。このときの温薬液の温度は３０℃以上８５℃以下である。第２実施形態では、ステップＳ２０～Ｓ２２までの処理が基板Ｗに本処理を行う前の準備処理となる。
次に、制御部７０が蓋部５２をスライド移動させてチャンバ５０の開口部５１を開放し、装置外部の搬送機構が複数の基板Ｗをチャンバ５０内に搬入する。リフタ２０は処理槽１０の上方において当該搬送機構から基板Ｗを受け取る。基板Ｗの搬入が完了すると上記搬送機構はチャンバ５０から退出し、制御部７０は再び蓋部５２をスライド移動させてチャンバ５０の開口部５１を閉鎖する。
続いて、制御部７０は、駆動機構２２を動作させてリフタ２０を下降させ、処理槽１０の内部に貯留された温薬液中に基板Ｗを浸漬する。この段階では、基板Ｗはリフタ２０によって処理槽１０内の下側位置（図５参照）に保持される（ステップＳ２３）。具体的には、制御部７０は、処理槽１０に貯留されている温処理液中に基板Ｗを浸漬する工程を実行する指示を処理レシピの記述に検出したときに、処理槽１０内における基板Ｗの保持位置が下側位置となるようにリフタ２０を制御する。第１実施形態と同じく、処理槽１０に貯留されている温薬液の液面から下側位置に保持されている基板Ｗの上端までの距離である液深ｄ２は例えば９ｍｍである。
処理液供給を停止し、かつ、処理槽１０に温薬液が貯留されている状態で基板Ｗが下側位置に保持されると、基板Ｗの全体が温薬液中に浸漬されて浸漬処理が進行する（ステップＳ２４）。第２実施形態においても、浸漬処理時には温薬液による基板Ｗのエッチング処理が進行する。浸漬処理時には基板Ｗが下側位置に保持されて液深ｄ２が９ｍｍであるため、水分の蒸発によって温薬液の液面レベルが多少低下したとしても、基板Ｗの上端が温薬液の液面から露出することはなく、エッチング処理の均一性を維持することができる。
浸漬処理を開始してから所定時間が経過した時点で制御部７０がリフタ２０を上昇させて基板Ｗを処理槽１０内の上側位置（図４参照）に上昇させる（ステップＳ２５）。具体的には、制御部７０は、基板Ｗのリンス処理工程を実行する指示を処理レシピの記述に検出したときに、処理槽１０内における基板Ｗの保持位置が下側位置から上側位置に上昇するようにリフタ２０を制御する。
また、制御部７０は、基板Ｗを上側位置に上昇させるのと同時に、バルブ３９ａおよびバルブ４４を開放してノズル管１３ａ，１３ｂから処理槽１０内に純水を吐出させる。このときには、ヒータ３３による純水の加熱は行わない。処理槽１０に温薬液が貯留されている状態でノズル管１３ａ，１３ｂから斜め上方に向けて純水が吐出されると、処理槽１０内には下方から上方へと向かう純水の流れが形成され、純水のアップフローが実行される。これにより、純水による基板Ｗのリンス処理が進行する（ステップＳ２６）。
リンス処理時には、ノズル管１３ａ，１３ｂから純水が吐出されるにつれて、内槽１１に貯留されていた温薬液は外槽１２へとオーバーフローして処理液回収部４０によって排液される。そして、ノズル管１３ａ，１３ｂからの純水の吐出量が増えるにつれて、処理槽１０の内部に貯留されていた温薬液は徐々に純水に置換され、処理槽１０内の処理液中における薬液濃度が低下する。処理槽１０内の置換が進行するにつれて、比抵抗計１５から取得される比抵抗値は徐々に高くなる。比抵抗計１５によって測定された比抵抗値が所定の閾値を超えると、処理槽１０内の処理液が薬液から純水へ置換されたとみなすことができる。
制御部７０は、比抵抗計１５によって測定された比抵抗値が所定の閾値を超えたことを検知してから所定時間が経過した時点でバルブ３９ａを閉止するとともにバルブ３９ｂを開放する。バブル３９ａが閉止されると、ノズル管１３ａ，１３ｂからの純水吐出が停止される。一方、バルブ３９ｂが開放されると、シャワーノズル１４ａ，１４ｂから処理槽１０内の上側位置に保持されている基板Ｗに向けて純水が吐出される。
続いて、制御部７０は、バルブ４５を開放する。バルブ４５が開放されると、処理槽１０の内槽１１に貯留されていた純水が急速に排出される。シャワーノズル１４ａ，１４ｂから吐出される純水の流量よりも急速排水にともなう排出流量の方が顕著に多いため、処理槽１０内の液面レベルも急速に低下する。処理槽１０内の液面レベルが低下するにつれて、基板Ｗが液面から露出し、その露出部分にシャワーノズル１４ａ，１４ｂから純水が供給されて基板Ｗが洗浄される。これにより、基板Ｗのシャワーリンス処理が進行する（ステップＳ２７）。第２実施形態では、ステップＳ２３～Ｓ２７までの処理が基板Ｗに対する本処理となる。
所定時間のシャワーリンス処理が終了した後、制御部７０は、バルブ３９ｂを閉止してシャワーノズル１４ａ，１４ｂからの純水吐出を停止するとともに、駆動機構２２を動作させてリフタ２０を上昇させ、処理槽１０から基板Ｗを引き上げる（ステップＳ２８）。その後、制御部７０は、再び蓋部５２をスライド移動させてチャンバ５０の開口部５１を開放する。続いて、装置外部の搬送機構が開口部５１からチャンバ５０内に進入してリフタ２０から処理後の基板Ｗを受け取る。そして、基板Ｗを受け取った当該搬送機構は、チャンバ５０から退出して基板Ｗを後工程へと搬送する。
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、基板Ｗの上端が液面から露出するおそれのない工程では、処理槽１０内の上側位置に基板Ｗを保持してリフタ２０の下端と処理槽１０の底面との間隔を従来槽におけるそれと同程度に確保している。そして、処理槽１０内の上側位置に基板Ｗを保持しているときの処理槽１０に貯留されている処理液の液面から基板Ｗの上端までの距離である液深ｄ１が液深の基準値となる。一方、温処理液を用いた浸漬処理、つまり水分の蒸発に起因した液面レベルの低下によって基板Ｗの上端が液面から露出するおそれのある工程を実行するときには、処理槽１０内の下側位置に基板Ｗを下降させて処理槽１０に貯留されている処理液の液面から基板Ｗの上端までの距離である液深ｄ２を基準値よりも大きくしている。これにより、温処理液による基板Ｗの浸漬処理中にも基板Ｗの露出を確実に防止することができる。
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態（図１）と同じである。第３実施形態では、基板Ｗの処理シーケンスが第１実施形態とは異なる。
図８は、第３実施形態の基板Ｗの処理手順を示すフローチャートである。まず、処理槽１０に温純水を貯留する（ステップＳ３０）。この処理は第１実施形態（図２）のステップＳ１０と同じである。すなわち、制御部７０がバルブ３８を閉止した状態でバルブ３９ａおよびバルブ４４を開放する。これにより、純水供給源３１から配管３６，３５ａを介してノズル管１３ａ，１３ｂに純水が供給される。また、ヒータ３３が配管３５ａを流れる純水を加熱する。よって、ノズル管１３ａ，１３ｂから処理槽１０の内槽１１の内部には加熱された温純水が吐出される。ノズル管１３ａ，１３ｂから吐出された温純水は、内槽１１の内部に徐々に貯留される。内槽１１の上端にまで温純水が貯留されたら、制御部７０はバルブ３９ａを閉止してノズル管１３ａ，１３ｂからの温純水の供給を停止する。これにより、処理槽１０に温純水が静かに貯留された状態となる。処理槽１０に貯留された温純水の温度は３０℃以上８５℃以下である。第２実施形態では、ステップＳ３０の処理が基板Ｗに本処理を行う前の準備処理となる。
次に、制御部７０が蓋部５２をスライド移動させてチャンバ５０の開口部５１を開放し、装置外部の搬送機構が複数の基板Ｗをチャンバ５０内に搬入する。リフタ２０は処理槽１０の上方において当該搬送機構から基板Ｗを受け取る。基板Ｗの搬入が完了すると上記搬送機構はチャンバ５０から退出し、制御部７０は再び蓋部５２をスライド移動させてチャンバ５０の開口部５１を閉鎖する。
続いて、制御部７０は、駆動機構２２を動作させてリフタ２０を下降させ、処理槽１０の内部に貯留された温純水中に基板Ｗを浸漬する。この段階では、基板Ｗはリフタ２０によって処理槽１０内の下側位置（図５参照）に保持される（ステップＳ３１）。具体的には、制御部７０は、処理槽１０に貯留されている温処理液中に基板Ｗを浸漬する工程を実行する指示を処理レシピの記述に検出したときに、処理槽１０内における基板Ｗの保持位置が下側位置となるようにリフタ２０を制御する。第１実施形態と同じく、処理槽１０に貯留されている温純水の液面から下側位置に保持されている基板Ｗの上端までの距離である液深ｄ２は例えば９ｍｍである。
処理液供給を停止し、かつ、処理槽１０に温純水が貯留されている状態で基板Ｗが下側位置に保持されると、基板Ｗの全体が温純水中に浸漬されて１回目の浸漬処理が進行する（ステップＳ３２）。第３実施形態においては、浸漬処理時に温純水中に基板Ｗが浸漬されるのであるが、温純水であってもわずかに基板Ｗのエッチング処理が進行する。このような温純水を用いたエッチング処理は極微量なエッチングを行いときに好適である。浸漬処理時には基板Ｗが下側位置に保持されて液深ｄ２が９ｍｍであるため、水分の蒸発によって温薬液の液面レベルが多少低下したとしても、基板Ｗの上端が温純水の液面から露出することはない。
浸漬処理を開始してから所定時間が経過した時点で制御部７０がリフタ２０を上昇させて基板Ｗを処理槽１０内の上側位置（図４参照）に上昇させる（ステップＳ３３）。基板Ｗが処理槽１０内の上側位置に上昇された後、制御部７０がバルブ３８を閉止した状態でバルブ３９ａおよびバルブ４４を開放するとともに、ヒータ３３が配管３５ａを流れる純水を加熱する。これにより、ノズル管１３ａ，１３ｂから処理槽１０の内槽１１の内部に加熱された温純水が吐出される。
処理槽１０に温純水が貯留されている状態でノズル管１３ａ，１３ｂから斜め上方に向けて温純水が吐出されると、処理槽１０内には下方から上方へと向かう温純水の流れが形成される。すなわち、温純水のアップフローが実行される（ステップＳ３４）。温薬液のアップフローが実行されると、基板Ｗの表面が温純水の流れに曝されることとなる。第３実施形態では、基板Ｗが処理槽１０内の上側位置に保持された状態で温純水のアップフローが実行される。基板Ｗが上側位置に保持されている状態では、リフタ２０の下端と処理槽１０の底面との間隔が従来槽におけるそれと同じであるため、温薬液の流れに偏りが生じることは防がれる。
温純水のアップフローを開始してから所定時間が経過した時点で制御部７０がバルブ３９ａを閉止して温純水のアップフローを停止する。温純水のアップフローが停止すると、処理槽１０に再び温純水が静かに貯留された状態となる。このときの温純水の温度は３０℃以上８５℃以下である。そして、温純水のアップフローが停止した後、制御部７０は、駆動機構２２を動作させてリフタ２０を下降させ、基板Ｗを処理槽１０内の下側位置に下降させる（ステップＳ３５）。具体的には、制御部７０は、処理槽１０に貯留されている温処理液中に基板Ｗを浸漬する工程を実行する指示を処理レシピの記述に検出したときに、処理槽１０内における基板Ｗの保持位置が上側位置から下側位置に下降するようにリフタ２０を制御する。このときにも、処理槽１０に貯留されている温純水の液面から下側位置に保持されている基板Ｗの上端までの距離である液深ｄ２は例えば９ｍｍである。
処理液供給を停止し、かつ、処理槽１０に温純水が貯留されている状態で基板Ｗが下側位置に保持されると、基板Ｗの全体が温純水中に浸漬されて２回目の浸漬処理が進行する（ステップＳ３６）。このときにも、温純水によって基板Ｗが微量にエッチングされる。また、２回目の浸漬処理時にも基板Ｗが下側位置に保持されて液深ｄ２が９ｍｍであるため、水分の蒸発によって温薬液の液面レベルが多少低下したとしても、基板Ｗの上端が温純水の液面から露出することはない。
２回目の浸漬処理を開始してから所定時間が経過した時点で制御部７０がリフタ２０を上昇させて基板Ｗを処理槽１０内の上側位置に上昇させる（ステップＳ３７）。制御部７０は、基板Ｗを上側位置に上昇させるのと同時に、バルブ３９ａおよびバルブ４４を開放してノズル管１３ａ，１３ｂから処理槽１０内に純水を吐出させる。このときには、ヒータ３３による純水の加熱は行わない。処理槽１０に温純水が貯留されている状態でノズル管１３ａ，１３ｂから斜め上方に向けて純水が吐出されると、処理槽１０内には下方から上方へと向かう純水の流れが形成され、純水のアップフローが実行される。これにより、純水による基板Ｗのリンス処理が進行する（ステップＳ３８）。
リンス処理時には、ノズル管１３ａ，１３ｂから純水が吐出されるにつれて、内槽１１に貯留されていた温純水は外槽１２へとオーバーフローして処理液回収部４０によって排液される。制御部７０は、リンス処理を開始してから所定時間が経過した時点でバルブ３９ａを閉止するとともにバルブ３９ｂを開放する。バブル３９ａが閉止されると、ノズル管１３ａ，１３ｂからの純水吐出が停止される。一方、バルブ３９ｂが開放されると、シャワーノズル１４ａ，１４ｂから処理槽１０内の上側位置に保持されている基板Ｗに向けて純水が吐出される。
続いて、制御部７０は、バルブ４５を開放する。バルブ４５が開放されると、処理槽１０の内槽１１に貯留されていた純水が急速に排出される。シャワーノズル１４ａ，１４ｂから吐出される純水の流量よりも急速排水にともなう排出流量の方が顕著に多いため、処理槽１０内の液面レベルも急速に低下する。処理槽１０内の液面レベルが低下するにつれて、基板Ｗが液面から露出し、その露出部分にシャワーノズル１４ａ，１４ｂから純水が供給されて基板Ｗが洗浄される。これにより、基板Ｗのシャワーリンス処理が進行する（ステップＳ３９）。第３実施形態では、ステップＳ３１～Ｓ３９までの処理が基板Ｗに対する本処理となる。
所定時間のシャワーリンス処理が終了した後、制御部７０は、バルブ３９ｂを閉止してシャワーノズル１４ａ，１４ｂからの純水吐出を停止するとともに、駆動機構２２を動作させてリフタ２０を上昇させ、処理槽１０から基板Ｗを引き上げる（ステップＳ４０）。その後、制御部７０は、再び蓋部５２をスライド移動させてチャンバ５０の開口部５１を開放する。続いて、装置外部の搬送機構が開口部５１からチャンバ５０内に進入してリフタ２０から処理後の基板Ｗを受け取る。そして、基板Ｗを受け取った当該搬送機構は、チャンバ５０から退出して基板Ｗを後工程へと搬送する。
第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、基板Ｗの上端が液面から露出するおそれのない工程では、処理槽１０内の上側位置に基板Ｗを保持してリフタ２０の下端と処理槽１０の底面との間隔を従来槽におけるそれと同程度に確保している。そして、処理槽１０内の上側位置に基板Ｗを保持しているときの処理槽１０に貯留されている処理液の液面から基板Ｗの上端までの距離である液深ｄ１が液深の基準値となる。一方、温処理液を用いた浸漬処理、つまり水分の蒸発に起因した液面レベルの低下によって基板Ｗの上端が液面から露出するおそれのある工程を実行するときには、処理槽１０内の下側位置に基板Ｗを下降させて処理槽１０に貯留されている処理液の液面から基板Ｗの上端までの距離である液深ｄ２を基準値よりも大きくしている。これにより、温処理液による基板Ｗの浸漬処理中にも基板Ｗの露出を確実に防止することができる。
また、第１および第２実施形態では温薬液中に基板Ｗを浸漬するときに処理槽１０内の下側位置に基板Ｗを保持していたが、第３実施形態では温純水中に基板Ｗを浸漬するときに処理槽１０内の下側位置に基板Ｗを保持している。すなわち、処理槽１０に貯留されている温処理液中に基板Ｗを浸漬する浸漬処理工程において、処理槽１０内の下側位置に基板Ｗを保持するようにすれば、水分の蒸発に起因した温処理液の液面レベルの低下によって基板Ｗの上端が温処理液の液面から露出するのを防止することができる。
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は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、上記実施形態においては、基板Ｗが上側位置に保持されているときの液深ｄ１が４ｍｍであり、基板Ｗが下側位置に保持されているときの液深ｄ２が９ｍｍであったが、これに限定されるものではなく、少なくとも液深ｄ２は液深ｄ１よりも大きければ良い。これにより、温処理液中に基板Ｗを浸漬する浸漬処理工程において、処理槽１０内の下側位置に基板Ｗを保持することにより、基板Ｗの処理液からの露出を防止することができる。
また、上記実施形態においては、処理液による基板Ｗの表面処理としてエッチング処理を行っていたが、これに限定されるものではなく、例えば処理液によって基板Ｗの洗浄処理を行うようにしても良い。
また、処理層１０に温度計を設け、浸漬処理時に温処理液の温度に応じて基板Ｗの保持位置を変化させるようにしても良い。具体的には、浸漬処理時の温処理液の温度が高いほど水分の蒸発が盛んになるため、基板Ｗの保持位置が低くなるように制御部７０がリフタ２０を制御するようにしても良い。
また、上記実施形態においては、処理槽１０の槽容量が従来槽よりも少ないものであったが、容量の大きな従来槽において温処理液中に基板Ｗを浸漬するときに処理槽内の基板の保持位置を下降させるようにしても良い。
１ 基板処理装置
１０ 処理槽
１１ 内槽
１２ 外槽
１３ａ，１３ｂ ノズル管
１４ａ，１４ｂ シャワーノズル
１５ 比抵抗計
２０ リフタ
３０ 処理液供給部
３３ ヒータ
４０ 処理液回収部
５０ チャンバ
６０ 窒素ガス供給部
７０ 制御部

Claims (12)

  1. 処理槽内で基板に対して処理液による表面処理を行う基板処理方法であって、
    前記処理槽内に基板が存在している状態で前記処理槽に処理液を供給する処理液供給工程と、
    前記処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬する浸漬処理工程と、
    を備え、
    前記処理液供給工程では前記処理槽内の第１の高さ位置に基板が保持され、
    前記浸漬処理工程では前記処理槽内の第２の高さ位置に基板が保持され、
    前記第２の高さ位置は前記第１の高さ位置よりも低いことを特徴とする基板処理方法。
  2. 処理槽内で基板に対して処理液による表面処理を行う基板処理方法であって、
    前記処理槽内に基板が存在している状態で前記処理槽に処理液を供給する処理液供給工程と、
    前記処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬する浸漬処理工程と、
    を備え、
    前記浸漬処理工程を実行するときには、前記処理槽に貯留されている処理液の液面から基板までの距離である液深を標準値よりも大きくすることを特徴とする基板処理方法。
  3. 処理槽内で基板に対して処理液による表面処理を行う基板処理方法であって、
    前記処理槽内に基板が存在している状態で前記処理槽に処理液を供給する処理液供給工程と、
    前記処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬する浸漬処理工程と、
    を備え、
    レシピにて前記浸漬処理工程を実行する指示が検出されたときには、前記処理槽内における基板の保持位置を下降させることを特徴とする基板処理方法。
  4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板処理方法において、
    前記処理液供給工程では、前記処理槽の底部に配置されたノズル管から上方に向けて処理液を吐出することを特徴とする基板処理方法。
  5. 請求項４記載の基板処理方法において、
    前記処理液供給工程では、前記ノズル管から第１の処理液を吐出して前記処理槽に貯留されている第２の処理液を第１の処理液に置換することを特徴とする基板処理方法。
  6. 請求項４または請求項５に記載の基板処理方法において、
    前記浸漬処理工程では、前記ノズル管からの処理液の吐出が停止されていることを特徴とする基板処理方法。
  7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の基板処理方法において、
    前記温処理液の温度は３０℃以上８５℃以下であることを特徴とする基板処理方法。
  8. 処理槽内で基板に対して処理液による表面処理を行う基板処理装置であって、
    前記処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、
    前記処理槽内における基板の保持位置を昇降させる昇降部と、
    前記昇降部の動作を制御する制御部と、
    を備え、
    前記処理槽内に基板が存在している状態で前記処理液供給部が前記処理槽に処理液を供給するときには前記処理槽内の第１の高さ位置に基板が保持されるとともに、前記処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬するときには前記処理槽内の第２の高さ位置に基板が保持され、
    前記制御部は、前記第２の高さ位置が前記第１の高さ位置よりも低くなるように前記昇降部を制御することを特徴とする基板処理装置。
  9. 処理槽内で基板に対して処理液による表面処理を行う基板処理装置であって、
    前記処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、
    前記処理槽内における基板の保持位置を昇降させる昇降部と、
    前記昇降部の動作を制御する制御部と、
    を備え、
    前記処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬するときには、前記処理槽に貯留されている処理液の液面から基板までの距離である液深が標準値よりも大きくなるように前記制御部が前記昇降部を制御することを特徴とする基板処理装置。
  10. 処理槽内で基板に対して処理液による表面処理を行う基板処理装置であって、
    前記処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、
    前記処理槽内における基板の保持位置を昇降させる昇降部と、
    前記昇降部の動作を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記処理槽に貯留されている加熱された温処理液中に基板を浸漬する工程を実行する指示をレシピに検出したときには、前記処理槽内における基板の保持位置が下降するように前記昇降部を制御することを特徴とする基板処理装置。
  11. 請求項８から請求項１０のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記処理液供給部は、前記処理槽の底部に配置されて上方に向けて処理液を吐出するノズル管を有することを特徴とする基板処理装置。
  12. 請求項８から請求項１１のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記温処理液の温度は３０℃以上８５℃以下であることを特徴とする基板処理装置。
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