JP3789824B2 - 液処理装置、および液処理方法 - Google Patents

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    • C25D11/32Anodisation of semiconducting materials

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液処理を行う液処理装置、および液処理方法、特に光を照射しながら液処理を行う液処理装置、および液処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
基板に、光の照射を行いながら液処理を施すことがある。
例えば陽極化成処理では、多結晶シリコン層が形成された基板を処理液に浸漬し光を照射した状態で通電することで、多結晶シリコン層をポーラス化する。このとき光の照射は、多結晶シリコン層内での正孔の形成、ひいてはシリコンの溶出を促進する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
光の照射を行いながら液処理する場合において、液処理の均一性を確保することが好ましい。このためには、基板の各箇所において諸条件を同一化する必要があり、基板に対する光の照射量についても均一性が要求される。
以上に鑑み本発明は、基板に対する光の照射量の均一性を確保可能な液処理装置および液処理方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る液処理装置は、基板を保持する基板保持台と、前記基板に接続して上部が開放された処理液槽を形成し、かつ該基板面の垂直方向に対して傾斜する内壁面を有する枠体と、前記処理液を前記処理液槽内に注入する処理液注入手段と、前記処理液を前記処理液槽内から排出する処理液排出手段と、光源を有し、前記枠体と脱着可能に接続する蓋体とを具備することを特徴とする。
枠体が基板面の垂直方向に対して傾斜する内壁面を有することから、光源から基板に向かう照射光がこの内壁面により遮られて基板上に影を作ったり、この内壁面で反射された照射光が基板に入射したりすることを防止でき、照射光の均一性が損なわれることを防止できる。
【0005】
▲1▼液処理装置は、前記光源から前記基板に照射される光量を均一化する均一化手段をさらに具備してもよい。基板に照射される光量を均一化する均一化手段を有することで、基板の処理の均一性がより向上する。
ここで、前記均一化手段は、前記基板の周縁近傍に対応する光源に供給する電力を前記基板の中央近傍に対応する光源に供給する電力より大きくする電力供給手段によって構成できる。また、均一化手段は、それ自身の出力が異なる光源を組み合わせて用いることでも構成可能である。
基板に対向するように光源を配置すると、この配置の関係で基板の周縁が基板の中央よりも入射光が弱くなりやすい。これは基板の中央付近が光源全体の中央と対応し光源からの照射光を受けやすい位置にあることによる。
このような光源の配置に基づく入射光量の不均一性を光源からの出射光の分布によって緩和し、入射光量の均一性を向上できる。
【0006】
▲2▼処理液注入手段が前記枠体の内壁面上に開口する処理液注入口を有し、処理液排出手段が、前記枠体の内壁面上に開口する処理液排出口を有してもよい。
壁面上に開口する処理液注入口等によって処理液の注入、排出を行うので、処理液注入用の配管によって光源からの出射光が遮られることがなく、入射光の均一性の向上に資することができる。
【0007】
▲3▼前記処理液注入手段が、前記処理液注入口から前記処理液槽の底面に向かうように、前記枠体の内壁面上に形成された処理液注入用溝を有してもよい。
処理液注入用溝によって処理液の流れを誘導できるので、処理液を処理液槽内に均一に注入することが容易になる。
さらに、この処理液注入用溝が分岐を有すれば、この分岐によって処理液を分割し処理液の均一な注入がより容易になる。
【0008】
▲4▼前記処理液排出手段が、移動可能な処理液排出管を有してもよい。
処理液を排出するときに、処理液排出管の先端を処理液中に挿入することで、処理液の排出を促進できる。また、光の照射中には処理液排出管を光を遮らない位置に待避することで、基板への入射光の均一性を阻害することもない。
【0009】
▲5▼液処理装置が、前記処理液槽を傾斜する傾斜手段をさらに具備してもよい。
処理液槽を傾斜することで処理液の排出が促進される。
▲6▼前記液処理装置が、前記基板と電気的に接続するための第1の電極をさらに具備し、前記蓋体が、第2の電極を有してもよい。
基板に対する電気化学的な液処理が行える。
【0010】
(2)本発明に係る液処理方法は、処理槽内に設置された基板に、均一化された光を照射しながら液処理を施す処理工程を具備することを特徴とする。
基板に均一化された光が照射されることから、基板への処理が均一化される。
【0011】
▲1▼ここで、処理工程が、基板保持台に基板を載置する載置工程と、前記載置工程で載置された前記基板に枠体を接続して処理液槽を構成する処理液槽構成工程と、前記処理液槽構成工程で構成された前記処理液槽内に処理液を供給して前記基板を液処理する液処理工程と、前記液処理工程で処理液が供給された前記処理液槽内から前記処理液を排出する処理液排出工程と、を有してもよい。
基板保持台に基板を載置したままで、液処理を行える。
【0012】
▲2▼前記液処理工程が、前記処理液槽の内壁面上に形成された処理液注入用溝を用いて、該処理液槽内に前記処理液を供給する工程を有してもよい。
処理液注入用溝を用いることで、処理液槽内への均一な処理液の供給が図られる。
▲3▼前記処理液排出工程が、移動可能な処理液排出管を用いて前記処理液を排出する工程を有してもよい。
移動可能な処理液排出管を用いることで、処理液槽内の処理液の残留量の低減が図られる。
▲4▼前記処理液排出工程が、前記処理液槽を鉛直から傾けた状態で前記処理液を排出する工程を有してもよい。
処理液槽からの処理液の排出が速やかに行われ、しかも処理液の残留量の低減が図れる。
【0013】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明の1実施形態に係る液処理装置10を、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の第1実施形態に係る液処理装置10の構成を表す側面図である。
台座20上に処理液槽底部(基板保持台)30が、処理液槽底部30の上方に処理液槽側部(枠体)40が設置されている。後述するように、処理液槽側部40と処理液槽底部30とによって処理液槽50を構成できる。
台座20は下部台座21と上部台座22からなり、この両者は回転軸23とシリンダー24に接続された支持棒25とによって互いに接続されている。両者は回転軸23を回転中心として、相対的に回転する。そして、シリンダー24を動作させ支持棒25を伸縮することで、下部台座21(液処理装置10の設置面)に対する上部台座22、ひいては処理液槽50の傾きθを変化させることができる。即ち、シリンダー24は処理液槽50を傾斜させる傾斜手段として機能する。なお、シリンダー24として、油圧シリンダーを用いることができる。
【0014】
処理液槽側部40は、上部台座22から処理液槽底部30を貫通して突き出た支柱26によって保持されている。支柱26は、上部台座22内に設置されたシリンダー27によって上部台座22の上面に垂直な方向に伸縮する。支柱26の伸縮によって、処理液槽側部40は処理液槽底部30と接続、あるいは離間できる。処理液槽側部40が処理液槽底部30と接続することで、処理液(薬液)Lを蓄積する処理液槽(薬液槽部)50が形成される。なお、シリンダー27として、油圧シリンダーを用いることができる。
【0015】
液処理装置10は、複数の液処理、例えば陽極化成処理と陽極酸化処理を基板に対して行うことができる。
陽極化成処理用の処理液L1として還元剤例えば弗化水素の水溶液(沸酸)と、界面活性剤例えばエチルアルコールと水との混合溶液を用い、陽極酸化処理用の処理液L2として酸化剤例えば硫酸水溶液を用いることができる。
これらの処理液L、特に沸酸は腐食性が極めて大きい。このため、処理液槽底部30、処理液槽側部40、処理液槽蓋部(蓋体)60、および後述するシール用リング44の処理液Lあるいはそのミストが接触する表面は、処理液Lに侵されない耐食性の樹脂等から構成される。耐食性の樹脂の具体例として、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂を挙げることができる。
【0016】
図2は、処理液槽底部30の詳細を表す一部断面図である。図3は、処理液槽蓋部60を処理液槽側部40に設置した状態の詳細を表す一部断面図である。図4は、処理液槽側部40を上方から見た状態を表す上面図である。図5は、処理液槽側部40の内面の一部を表す正面図である。図6は、処理液槽蓋部60内における後述するハロゲンランプ62の配置を表す上面図である。図7は、処理液槽側部40に対するハロゲンランプ62の配置関係を表した上面図である。
なお、図2、3において、支柱26およびシリンダー27は、見やすさのために記載を省略している。以下の図においても同様に、支柱26およびシリンダー27の記載を省略することとする。
【0017】
(処理液槽底部30の詳細構成)
図2に示すように処理液槽底部30には被処理体たるガラス基板Gが保持される。即ち、処理液槽底部30は、基板を保持する基板保持部として機能する。ガラス基板Gは、処理液槽底部30上に保持され、処理液槽側部40底面の開口部(後述する下方開口部43)を通じて、その上面が処理液Lに接触する。
多結晶シリコン層が形成されたガラス基板Gを被処理体として用いた場合には必要に応じて、ガラス基板Gと多結晶シリコン層との間に通電のために電気の導体層が挟みこまれている。また、この導体層に電気的に接続された電極(基板側電極Eg)が被処理体の表面に露出される。
被処理体として、多結晶シリコン層が形成されたガラス基板G以外にも、多結晶シリコン層が形成されたシリコン、GaAs等の半導体基板を用いることができる。また、多結晶シリコン層が形成されていない半導体基板(例えば、単結晶シリコン基板)も被処理体とすることができる。
【0018】
処理液槽底部30上には、ガラス基板Gを持ち上げ、また持ち上げたガラス基板を降ろすための基板昇降機構31が設置されている。この基板昇降機構31は、ガラス基板Gを直接支持する基板支持部32と基板支持部32を上下に移動させる移動機構33から構成される。
【0019】
基板昇降機構31は、例えばガラス基板Gの4隅と中央の5カ所に設置される。ガラス基板Gの隅、あるいは辺以外の例えば中央に対応して配置された基板支持部32は、ガラス基板Gの底面の形状に対応した略平板形状をしている。これに対して、ガラス基板Gの辺あるいは隅に対応して配置された基板支持部32は、その形状がガラス基板Gの辺あるいは隅の形状に対応している。
移動機構33には、例えば圧縮空気によって駆動されるエアシリンダーを用いることができる。移動機構33として電気で駆動される電動モータを用いても差し支えない。
【0020】
処理液槽底部30には、ガラス基板Gを固定する固定手段たる吸着機構34が設置されている。吸着機構34は、処理液槽底部30に形成された孔でありこの孔から真空吸引を行うことで、ガラス基板Gを処理液槽底部30に吸引し、固定できる。
処理液槽底部30は、さらに図示しないガラス基板Gの温度を調節する温度調節手段を備えている。この温度調節手段は、恒温の液体を用いた熱交換器、あるいはペルチェ素子等から構成できる。
【0021】
(処理液槽側部40の詳細構成)
処理液槽側部40は、処理液槽50の内面の一部を構成する4つの斜面41(41a〜41d)、その上下に開口する上方開口部42,下方開口部43を有する。この斜面41は、処理液槽側部40の上方開口部42から下方開口部43に向かって、4方向から傾斜している。即ち、斜面41によって、上方開口部42と下方開口部43のそれぞれ上底、下底とする4角錐台の空間が形成される。
このように斜面41で形成される空間が上方に向かって広がっているのは、後述するハロゲンランプ62からガラス基板Gに向かって照射される光が斜面41によって遮られないようにし(影の発生防止)、かつ斜面41から反射した光がガラス基板Gに入射することを防止するため(反射光の再入射防止)である。影の発生や反射光の再入射が生じると、ガラス基板Gに入射する光の分布の不均一の要因になる。このように、影の発生や反射光の再入射を防止することで、ガラス基板Gに入射する光の分布の均一化を図っている。
【0022】
処理液槽側部40の底面には、処理液槽側部40とガラス基板Gとの間から処理液Lが漏洩するのを防止する基板封止手段たるシール用リング44が設けられている。シール用リング44は、断面が円形あるいは楕円形のOリングであり、処理液槽側部40の底面の内周およびガラス基板Gの周辺に沿って設けられ、ガラス基板Gの周縁を処理液から保護する。
このシール用リング44は、耐薬品性のゴム等で形成され、処理液槽底部30(ガラス基板G)によって押圧される。
【0023】
処理液槽側部40の底面には、シール用リング44よりもやや外周寄りにガラス基板Gと電気的導通を行うための導通用電極45が形成されている。導通用電極45は、ガラス基板Gの基板側電極Egと対応して配置される。ここで、シール用リング44が導通用電極45より処理液槽50の内部寄りに設置されていることから、導通用電極45は処理液Lから保護される。
導通用電極45は、処理液槽50の外周側で処理液槽側部40に固定され、処理液槽50の内周側が移動可能ないわゆる片持ち梁となっている。導通用電極45は、弾性と電気伝導性の双方を有する材料、例えば金属から構成される。
【0024】
処理液槽側部40には、処理液注入口46、処理液排出口47、ミスト捕獲口48(48a,48b)が設置されている。
処理液注入口46は、処理液槽側部40を貫通する配管に接続され、処理液槽側部40の斜面41a上の上方開口部42寄りに設けられた開口部である。
処理液槽側部40内に処理液注入、排出のための配管が突き出していないことから、後述するハロゲンランプ62からガラス基板Gに照射する光が遮られることがない。このため、ガラス基板Gに照射する光の均一化が図られる。
処理液注入口46には、図示しない陽極化成処理用溶液L1、陽極酸化処理用溶液L2、および処理液槽50内洗浄用の純水W(イオン交換水)のそれぞれを満たしたタンクが接続されている。処理液注入口46は、これら3つのタンクをバルブで切り替えることで、処理液槽50内への3種類の液体の供給を行うことができる。
【0025】
処理液注入口46は斜面41a上の処理液注入用溝49に接続されている。処理液注入用溝49は、処理液注入口46と直接接続し下方に延びる溝46a、溝46aと直交する溝46b、溝46bと直交し下方に延びる複数の溝46c(46c1〜46c8)から構成される。溝46c1〜46c8は、処理液注入口46に近い方から遠い方に行くに従って幅が広くなっている。
処理液注入口46から処理液槽50内に注入される液体は、処理液注入用溝49を経由する。溝46c1〜46c8が処理液注入口46から遠くなるに従って幅が広くなっているのは、溝46c1〜46c8それぞれから均一に液体を供給するためである。溝46cの幅が同一であると処理液注入口46に近い溝46cの方がより多くの液体を供給し易くなるので、このような処理液注入口46からの遠近による液体の供給のし易さの相違を溝46cの幅(流れ易さ)で補償して供給量の均一性を確保している。
【0026】
処理液排出口47は、処理液槽側部40を貫通する配管に接続され、処理液槽側部40の斜面41b上の下方開口部43寄り、斜面41dとの境界近傍に設けられた開口部である。処理液排出口47からの配管には処理液槽50内の液体を吸引するためのポンプが接続され、ポンプの動作により処理液槽50内の液体の排出を行える。
処理液排出口47が斜面41bの下方開口部43寄りに設けられていることから、処理液槽50内の処理液を排出する際における処理液の残量が少ない。さらには、処理液槽50を傾斜した際に処理液排出口47付近に液体が集まり、液体の排出が速やかに行われる。なお、処理液槽50の傾斜方向を変えて、斜面41bと斜面41dの境界付近が低くなるようにすることで、液体の排出をさらに促進できる。
【0027】
ミスト捕獲口48(48a,48b)は、処理液槽側部40の斜面46a,46bの上面近くに設けられ、処理液Lのミスト(霧)を捕獲し、処理液Lのミストが処理液槽50の外部に飛散するのを防止する横長の開口部である。ミスト捕獲口48に接続された配管には、処理液Lのミスト(液体成分)を捕獲し(気液分離)、気体成分のみを排気できるミスト捕獲用フィルターが設けられる。
【0028】
(処理液槽蓋部60の詳細構成)
処理液槽蓋部60には、カソード電極61、ハロゲンランプ62,吸引管63が設置されている。
光源たるハロゲンランプ62(62a〜62h)は、1軸方向に長い。そして、互いの軸が略平行になるように配置されている。ハロゲンランプ62のそれぞれは、出力制御手段たるハロゲンランプ用電源(図示せず)に接続され、ガラス基板Gの中央近傍に位置するハロゲンランプ62d、62eよりガラス基板Gの周縁近傍(正確には露出したガラス基板Gの周縁近傍)に位置するハロゲンランプ62a、62hの方が多くの光を出力するように制御される。
これは、ガラス基板Gに光が均一に照射されるようにするためである。ガラス基板Gの中央はいずれのハロゲンランプ62からの光照射も受け易い位置であるのに対し、ガラス基板Gの周縁近傍はハロゲンランプ62の全てから強い光照射を受けるのは困難な位置である。例えば、下方開口部43と斜面46aの境界近傍では、ハロゲンランプ62g,62hから遠いためハロゲンランプ62g,62hから到達する光は弱くなる。このように、ガラス基板Gとハロゲンランプ62の配置の対応関係によって生じる照射光量の不均一をハロゲンランプ62の光量の分布によって補償し、照射光量の均一性を向上している。
なお、ハロゲンランプ用電源によることなくハロゲンランプ62自体を異ならせる(例えば、定格出力の異なるハロゲンランプを用いる)ことで、照射光量の均一性を向上してもよい。
ハロゲンランプ62は全体で、例えば500〜1000W程度の出力を有し、処理液槽底部30に保持されたガラス基板Gの上面に450〜500nm程度の波長域の光を照射する。この光の照射によって、ガラス基板G上の多結晶シリコン層を陽極化成処理する際のポーラスシリコンの形成が促進される。
【0029】
カソード電極61は、ハロゲンランプ62と処理液槽底部30との間にあり、ハロゲンランプ62からの光を遮らないように透光性を有する。
ここでいう透光性とは、カソード電極61自体が透光性の材料から構成されることに限らず、カソード電極61に開口部を設けたり、線状のカソード材料からカソード電極61を構成したりすることをも意味する。このときには、カソード電極61の材料として透光性のない白金を用いることができる。
【0030】
導通用電極45とカソード電極61は、図示しない電源に接続されている。処理液槽50に処理液Lを満たし、導通用電極45を通じてガラス基板G上の多結晶シリコン層に電気を印加することで、陽極化成処理あるいは陽極酸化処理が行われる。
移動可能な処理液排出管たる吸引管63は、処理液槽50の底面たる処理液槽底部30に対する昇降および処理液槽底部30の上面(正確にはガラス基板Gの被処理面)に平行な面内での移動が可能なパイプから構成され、図示しないアスピレータ(処理液吸引装置)に接続されている。アスピレータは、吸引管63によって処理液Lを吸引することで、処理液排出口47では排出しきれない処理液Lを処理液槽50内から排出する。
【0031】
(液処理工程の詳細)
図8は、液処理装置10を用いてガラス基板G上に形成された多結晶シリコン層に対して陽極化成処理、陽極酸化処理を連続的に行う場合の手順を表すフロー図である。また、図9から19は、図8に表した各工程における液処理装置10の状態を表した一部断面図である。以下、図9〜18を用いてこの手順を詳細に説明する。なお、既に述べたように、支柱26およびシリンダー27はその記載を省略している。
(1)液処理装置10が、ガラス基板Gを処理液槽底部30上に載置するための待機状態となる(ステップ101及び図9)。
この待機状態において、処理液槽側部40は支柱26によって上昇され、処理液槽底部30とは分離されている。また、基板支持部32は移動機構33によって上昇され、ガラス基板Gを載置すべく待ち受ける。
【0032】
(2)処理液槽底部30上にガラス基板Gが載置される(ステップ102および図10)。
具体的には、基板支持部32上にガラス基板Gが載置される。この載置は、図示しない基板搬送機構によって行われ、ガラス基板Gの被処理面(多結晶シリコンの形成面)が上面になるように載置される。
【0033】
(3)ガラス基板Gを処理液槽底部30上に保持、固定する(ステップ103および図11)。
ガラス基板Gの処理液槽底部30に対する固定は、次の2行程によって行われる。
▲1▼基板支持部32が移動機構33により降下してガラス基板Gの下面を処理液槽底部30の上面に直接接触させる。
▲2▼ガラス基板Gを吸着機構34により真空吸引して、ガラス基板Gを処理液槽底部30上に固定する。
【0034】
(4)処理液槽側部40を支柱26によって降下させ処理液槽底部30に接続することで、ガラス基板Gによりシール用リング44を押しつぶす。この結果、シール用リング44とガラス基板Gの間における処理液の漏洩を防止するための封止が形成され、導通用電極45と基板側電極Egが接触する(ステップ104および図12)。
【0035】
(5)処理液槽蓋部60が降下し、処理液注入口46,処理液排出口47により、陽極化成用の溶液(処理液L1)が処理液槽50内に注入され、陽極化成処理が行われる(ステップ105および図13)。
シール用リング44の封止機能により、処理液L1を導入したときに、処理液槽側部40と処理液槽底部30(ガラス基板G)の間で処理液L1が漏れ出すことはない。処理液L1は、その液面が処理液槽50に対して所定の位置になるように、制御される。この液面の位置制御は、例えば光方式の液面センサによる液面の測定、あるいは定量ポンプを用いた導入液量の制御によって行える。
この処理液L1の注入は、処理液注入口46から処理液注入用溝49を経由して行われる。処理液注入用溝49が分岐していることから、処理液槽50内へ処理液L1が均一に注入される。また、処理液注入用溝49cの幅を処理液注入口46より遠くなるほど大きくすることで、処理液L1がより均一に注入される。
【0036】
処理液L1の注入が終了したら、導通用電極45とカソード電極61との間に電圧を印加し、陽極化成処理を行う。この電圧にはパルス成分やAC成分が含まれていても差し支えない。時間平均として、導通用電極45がプラス、カソード電極61がマイナスとなるような電圧が印加されていればよい。
【0037】
この陽極化成処理の結果、多結晶シリコンはその一部が処理液L1に溶けだし、微細な空洞が多数形成されたいわゆるポーラスシリコンとなる。この陽極化成処理に付随して、ガラス基板G上の多結晶シリコン層に対してハロゲンランプ62による光の照射が行われる。この光照射は、多結晶シリコン層内に正孔を形成することで、シリコンの溶出を促進しポーラスシリコンの形成を補助する。なお、多結晶シリコン層がp型であるときには多結晶シリコン層内にもともと正孔が存在していることから、必ずしも光の照射は必要とされない。
【0038】
既に述べたように、ガラス基板Gへの光の照射は以下の▲1▼〜▲3▼の手法によって均一化される。
▲1▼処理液槽50内の斜面41が上方に広がるように傾いている。
処理液槽50の内面(斜面41)による影や反射光がガラス基板G上に入射することが防止される。
▲2▼ガラス基板Gの周縁に位置するハロゲンランプ62の出力が、ガラス基板Gの中央付近に位置するハロゲンランプ62の出力より大きい。
ガラス基板Gの周縁は、ハロゲンランプ62の配置の関係で光の照射量が小さくなりがちである。この周縁に近接したハロゲンランプ62の光量を増加することで、ハロゲンランプ62の配置に起因する照射量の不均一が解消できる。
▲3▼処理液の注入、排出が処理液注入口46,処理液排出口47によって行われる。
即ち、処理液注入、排出のための配管がハロゲンランプ62とガラス基板G間に配置されず、ハロゲンランプ62からの照射光を遮ることがない。
【0039】
(6)陽極酸化処理が完了すると処理液L1が処理液槽50内から排出される(ステップ106)。
処理液L1の排出は以下の手順▲1▼〜▲3▼によって行われる。
▲1▼処理液槽50を直立した状態で、処理液排出口47から処理液L1が排出される(図14)。
▲2▼処理液L1がある程度排出されたら、シリンダー24によって処理液槽50を傾け処理液排出口47に処理液L1を集中させた状態で、処理液L1を排出する(図15)。これにより、ガラス基板G上に残留する処理液L1の量の低減が図られる
▲3▼必要に応じて吸引管63が処理液槽50の隅(処理液L1が集中している箇所)に移動、降下し、処理液L1を吸引する。この結果、ガラス基板G上に残留する処理液L1の量のさらなる低減が図られる(図16)。
これら▲1▼〜▲3▼の切換は、液面センサ等を用いて、降下した液面の位置や処理液L1の残存量を検出することで、自動的に行うことができる。即ち、処理液L1の残存量が、それぞれ所定の基準値以下となったときに、▲1▼、▲1▼から▲2▼、▲2▼から▲3▼への切換が行われる。
【0040】
(7)ガラス基板Gの洗浄および親水化処理が行われる(ステップ107)。
ガラス基板Gの洗浄に先立ち、シリンダー24によって処理液槽50を直立した状態に戻される。その後、処理液注入口46から処理液L1を希釈するための純水Wが処理液槽50内に注入される(図17)。この処理液注入口46による処理液L1と純水Wの注入の切り替えはバルブによって行われる。
純水Wによって希釈、増量された処理液L1は、ステップS106で述べたような3段階の手順を経て排出される。即ち、▲1▼処理液槽50を直立した状態での処理液排出口47からの排出、▲2▼処理液槽50を傾けた状態での処理液排出口47からの排出▲3▼吸引管63による排出である。これら手順▲1▼〜▲3▼を表す図は、ステップS106で述べた図14〜16と実質的に異なる訳ではないので、省略する。
この純水Wの注入による処理液L1の希釈および希釈された処理液L1の排出は必要に応じて数回程度繰り返される。この希釈、排出の繰り返しの結果、ガラス基板G上に残留する処理液L1は次行程を行うのに支障がない程度まで薄められる。このようにして、処理液L1の希釈および排出によりガラス基板Gの洗浄が行われる。
ステップS106、ステップS107それぞれにおける手順▲1▼〜▲3▼によって、処理液L1の残存量および希釈された処理液L1の残存量が低減されていることから、この繰り返しの回数の低減が図られ、洗浄工程が促進される。
【0041】
ガラス基板Gの洗浄が完了した後に、ガラス基板Gの陽極化成された多結晶シリコン層上に界面活性剤を滴下する。この結果、多結晶シリコン層の表面は界面活性剤で濡らされ、親水性になる。これは、陽極化成の結果生成されたポーラスシリコンの乾燥を防止し、後の陽極酸化処理の均一性を確保するためである。なお、この界面活性剤の滴下は、吸引管63により行える。
【0042】
(8)その後、陽極酸化処理が行われる(ステップ108および図18)。
陽極酸化処理に先立ち、処理液注入口46から陽極酸化処理用溶液(処理液L2)が所定の液面となるように処理液槽50内に導入される。
この処理液L2の注入は、処理液注入口46から処理液注入用溝49を経由して行われ、ステップS105とほぼ同様に処理液注入用溝49の分岐および処理液注入用溝49cの幅の分布により、処理液L2の均一な注入が図られる。
その後、導通用電極45とカソード電極61間に電圧が印加され、陽極酸化処理が行われる。なお、この電圧はすでにステップS105で述べたように時間平均して、導通用電極45が陽極、カソード電極61が陰極となっていればよく、必ずしも完全なDC成分のみとする必要はない。
この陽極酸化処理の結果、陽極化成処理によって形成されたポーラスシリコンの表面に酸化層が形成される。
【0043】
(9)陽極酸化処理が完了すると処理液L2が処理液槽50内から排出される(ステップ109)。
処理液L2は ステップS106で述べたような3段階の手順を経て排出される。即ち、▲1▼処理液槽50を直立した状態での処理液排出口47からの排出、▲2▼処理液槽50を傾けた状態での処理液排出口47からの排出▲3▼吸引管63による排出である。これらの手順▲1▼〜▲3▼を表す図は、ステップS106で述べた図14〜16と本質的に異なる訳ではないので、省略する。
【0044】
(10)ガラス基板Gの洗浄および親水化処理が行われる(ステップ110)。ガラス基板Gの洗浄に先立ち、シリンダー24によって処理液槽50を直立した状態に戻す。その後、処理液注入口46から処理液L2を希釈するための純水Wが処理液槽50内に注入される(図17)。
純水Wによって希釈、増量された処理液L2は、ステップS107と同様の3段階を経て排出される。即ち、▲1▼処理液槽50を直立した状態での処理液排出口47からの排出、▲2▼処理液槽50を傾けた状態での処理液排出口47からの排出▲3▼吸引管63による排出である。これらの詳細は、ステップS107と本質的に異なる訳ではないので、省略する。
【0045】
この純水Wの注入による処理液L1の希釈および希釈された処理液L1の排出は必要に応じて数回程度繰り返される。この希釈、排出の繰り返しの結果、ガラス基板G上に残留する処理液L1は次行程を行うのに支障がない程度まで薄められる。このようにして、処理液L1の希釈および排出によりガラス基板Gの洗浄が行われる。
ステップS109、ステップS110それぞれにおける手順▲1▼〜▲3▼によって、処理液L1の残存量および希釈された処理液L1の残存量が低減されていることから、この繰り返しの回数の低減が図られ、洗浄工程が促進される。
この洗浄工程は、処理液L1が処理液L2に変わったこと、および親水化処理を行わないことがステップS107と異なる。
【0046】
(11)処理液槽側部40を上昇させることで、シール用リング44によるガラス基板Gの封止および導通用電極45と基板側電極Egとの電気的接続を解除する(ステップS111および図11)。
(12)洗浄されたガラス基板Gの表面を乾燥する(ステップS111)。この乾燥は、例えばエアーナイフ、スピンドライ等によってガラス基板G上に残留した洗浄液を吹き飛ばすことによって行える。
その後、吸着機構34による処理液槽底部30へのガラス基板Gの吸着が停止される。さらに、基板支持部32が移動機構33により上昇し、図示しない基板搬送機構によりガラス基板Gが基板支持部32上から取り去られる。
【0047】
(その他の実施形態)
本発明の実施形態は既述の実施形態には限られず、拡張、変更でき、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)例えば、上記実施形態ではハロゲンランプ62は1軸方向に長尺な形状、例えば円筒状のものを利用していたが(線光源に近い)、球状のもの(点光源に近い)光源を組み合わせて用いても差し支えない。またその数も適宜に決定することができる。
(2)また、上記実施形態では処理液槽50の傾斜は処理液の排出時にのみ行っていたが、処理液槽50による処理が始まってから常時傾斜しても差し支えない。このとき処理液槽50の傾斜は、基板が固定された状態である限り行うことができる(例えば、図8のステップS103〜S111の間)。
また傾斜角は垂直に近くすることもできる。この1例を図19に示す。図19に示す処理液槽蓋部60aには封止部材65が設置され、処理液槽側部40aとの間からの処理液等の漏洩を防止している。この結果、ミスト捕獲口48の設置が不要となる。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、処理液槽側部が鉛直方向に対して傾斜する内壁面を有することにより、光源から基板に照射される光が内壁面に遮られたり、内壁面で反射された光が基板に入射したりするのを防止し、基板に入射する光の均一性を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施形態に係る液処理装置を表した一部断面図である。
【図2】 図1に示した処理液槽底部の構成の詳細を表す一部断面図である。
【図3】 図1に示した処理液槽蓋部を処理液槽側部に設置した状態の構成の詳細を表す一部断面図である。
【図4】 図1に示した処理液槽側部を上方から見た状態を表す上面図でである。
【図5】 図1に示した処理液槽側部の内面の一部を表す正面図である。
【図6】 処理液槽蓋部内におけるハロゲンランプの配置を表す上面図である。
【図7】 処理液槽側部に対するハロゲンランプの配置関係を表した上面図である。
【図8】 第1実施形態に係る液処理装置を用いて、陽極化成処理、陽極酸化処理を連続的に行う場合の手順の1例を表すフロー図である。
【図9】 待機状態の第1の実施形態に係る液処理装置のを表す一部断面図である。
【図10】 処理液槽底部上にガラス基板Gが載置された状態の第1の実施形態に係る液処理装置のを表す一部断面図である。
【図11】 処理液槽底部上にガラス基板Gを固定した状態の第1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。
【図12】 ガラス基板Gの封止および電気的導通を行った状態の第1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。
【図13】 陽極化成処理を行っている状態の第1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。
【図14】 直立した状態で陽極化成処理液の排出を行っている第1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。
【図15】 傾斜した状態で陽極化成処理液の排出を行っている第1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。
【図16】 吸引管を用いて陽極化成処理液の排出を行っている第1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。
【図17】 ガラス基板の洗浄を行っている状態の第1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。
【図18】 陽極酸化処理を行っている状態の第1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。
【図19】 液処理装置の変形例を表す一部断面図である。
【符号の説明】
10…液処理装置
20…台座
21…下部台座
22…上部台座
23…回転軸
24…シリンダー
25…支持棒
26…支柱
27…シリンダー
30…処理液槽底部
31…基板昇降機構
32…基板支持部
33…移動機構
34…吸着機構
40、40a…処理液槽側部
41(41a〜41d)…斜面
42…上方開口部
43…下方開口部
44…シール用リング
45…導通用電極
46…処理液注入口
47…処理液排出口
48…ミスト捕獲口
49…処理液注入用溝
50…処理液槽
60、60a…処理液槽蓋部
61…カソード電極
62(62a〜62h)…ハロゲンランプ
63…吸引管
65…封止部材

Claims (9)

  1. 基板を保持する基板保持台と、
    前記基板に接続して上部が開放された処理液槽を形成し、かつ上方に向かって広がる空間を形成すると共に、該基板面の垂直方向に対して傾斜する内壁面を有する枠体と、
    前記処理液を前記処理液槽内に注入する処理液注入手段と、
    前記処理液を前記処理液槽内から排出する処理液排出手段と、
    記枠体と脱着可能に接続する蓋体であって、該枠体との接続時に前記基板に光を照射する光源を有する蓋体と、
    を具備することを特徴とする液処理装置。
  2. 前記基板の周縁近傍に対応する光源に供給する電力を前記基板の中央近傍に対応する光源に供給する電力より大きくすることで、前記光源から前記基板に照射される光量を均一化する均一化手段をさらに具備することを特徴とする請求項1記載の液処理装置。
  3. 前記処理液注入手段が、前記枠体の内壁面に開口する処理液注入口を有する
    ことを特徴とする請求項1記載の液処理装置。
  4. 前記処理液注入手段が、前記処理液注入口から前記処理液槽の底面に向かうように、前記枠体の内壁面上に形成された処理液注入用溝を有する
    ことを特徴とする請求項3記載の液処理装置。
  5. 前記処理液注入用溝が分岐を有する
    ことを特徴とする請求項4記載の液処理装置。
  6. 前記処理液排出手段が、前記枠体の内壁面上に開口する処理液排出口を有する
    ことを特徴とする請求項1記載の液処理装置。
  7. 前記処理液排出手段が、移動可能な処理液排出管を有する
    ことを特徴とする請求項1記載の液処理装置。
  8. 前記処理液槽を傾斜する傾斜手段
    をさらに具備することを特徴とする請求項1記載の液処理装置。
  9. 前記液処理装置が、前記基板と電気的に接続するための第1の電極をさらに具備し、
    前記蓋体が、第2の電極を有する、
    ことを特徴とする請求項1記載の液処理装置。
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