JP3808709B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理槽に所定の処理液を供給しつつ、その処理液中に半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）を浸漬することによって洗浄処理等の基板処理を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上記のような基板処理装置は、予め定められた手順に従ってフッ酸、過酸化水素水、アンモニア水、塩酸、オゾン水、水素水等の薬液および純水（以下、薬液および純水を総称して処理液とする）へのロット（バッチ処理を行うときの一組の複数の基板）の浸漬処理を繰り返し、基板表面の汚染物質を除去したり、基板表面の酸化膜をエッチングしたり、レジスト膜を剥離したりする一連の基板処理を達成している。浸漬処理は、処理液を貯留した処理槽に基板を浸漬することによって行われる。
【０００３】
このような基板処理装置においては浸漬処理に多量の処理液が必要となり、処理液の消費量を節約するために処理槽から流出した処理液を循環して再利用する場合がある。図１７は、従来における処理液循環機構を備えた基板処理装置の概略構成を示す図である。
【０００４】
図１７の基板処理装置においては、処理槽２０１に種々の処理液を供給することが可能であり、例えば、純水供給源２１０から送給された純水中にミキシングバルブ２１５により塩酸や過酸化水素水等の薬液を混入してＳＣ−１（アンモニア水と過酸化水素水と純水とを混合した洗浄液）やＳＣ−２（塩酸と過酸化水素水と純水とを混合した洗浄液）を供給することができる。また、洗浄液供給源２１１からオゾン水や水素水を送給して処理槽２０１に供給することができる。
【０００５】
これら種々の処理液の供給は供給ノズル２０２から処理槽２０１内に処理液を吐出することによって行われる。吐出された処理液は処理槽２０１内に貯留され、その貯留された処理液中に基板Ｗを浸漬することによって基板表面処理が進行する。
【０００６】
一方、供給ノズル２０２から処理槽２０１内に処理液を吐出し続けると、やがて処理槽２０１の上端から処理液が溢れ出す。溢れ出た処理液は処理槽２０１に設けられた回収部２０３によって回収され、ポンプ２２０によってフィルタ２２１を介して元の処理液供給経路に戻される。すなわち、図１７の基板処理装置においては、処理槽２０１から溢れ出た処理液が循環利用されることとなる。なお、処理槽２０１から溢れ出た処理液の一部は排液として装置外部に排出される。
【０００７】
このように、処理槽２０１から溢れ出た使用済みの処理液を循環利用することにより、基板処理装置全体における処理液消費量を節約することができ、その結果基板処理に要するコストを低減することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような浸漬処理において基板Ｗの表面処理の均一性を保つためには、供給ノズル２０２から吐出される処理液の特性（濃度、温度等）を常に一定に保つことが重要である。上記従来の装置においては、洗浄液供給源２１１等から送給される新たな処理液と循環されている処理液とが混合されて処理槽２０１に供給されることとなるため、供給ノズル２０２から吐出される処理液の特性を一定に保つためには、新たに送給される処理液と循環される処理液との双方の特性を絶えず監視し、循環される処理液の特性に応じて新たに送給される処理液の特性を適切に制御する必要があった。例えば、オゾン水による表面処理を行っている場合において、循環されるオゾン水中のオゾン濃度が低下したときには、洗浄液供給源２１１から送給されるオゾン水のオゾン濃度を高くすることにより、供給ノズル２０２から吐出されるオゾン水のオゾン濃度を一定に維持する必要があった。
【０００９】
しかしながら、循環される処理液の特性は必ずしも一定ではなく、浸漬処理の工程等によって絶えず変動するものであるため、供給ノズル２０２から吐出される処理液の特性を一定に保つための新たな処理液の特性制御は非常に困難なものであった。しかも、循環される処理液の流量自体も浸漬処理の工程内容によって大きく変動する値であり、その影響を受けて供給ノズル２０２から吐出される処理液の特性も変動せざるを得なかった。すなわち、従来においては、複雑な制御を行っているにもかかわらず、供給ノズル２０２から吐出される処理液の特性は不安定なものであり、その結果基板Ｗの処理の均一性も損なわれるという問題が生じていた。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、処理液の特性制御を容易なものとすることができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、均一な基板処理を行うことができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、処理槽に所定の処理液を供給しつつ、その処理液中に基板を浸漬することによって基板処理を行う基板処理装置において、前記処理槽に配置された複数の供給ノズルと、前記処理槽に新たな処理液を供給する新液供給ラインと、前記処理槽から流出した処理液を前記新液供給ラインとは異なる経路にて循環させて前記処理槽に再供給する処理液循環ラインと、前記複数の供給ノズルごとに前記新液供給ラインとの接続と前記処理液循環ラインとの接続とを切り換える切換手段と、を備え、前記複数の供給ノズルのそれぞれを、前記切換手段によって前記新液供給ラインまたは前記処理液循環ラインのいずれかに接続している。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置において、前記切換手段に、前記複数の供給ノズルのうちの一部を前記新液供給ラインに接続させるとともに、残部を前記処理液循環ラインに接続させている。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記切換手段に、前記複数の供給ノズルのうちの一部を前記新液供給ラインに接続して残部を前記処理液循環ラインに接続した後に、当該一部を前記処理液循環ラインに接続して当該残部を前記新液供給ラインに接続させている。
【００１５】
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装置において、前記処理液循環ラインに、循環される処理液の温度調節を行う温調手段を備えている。
【００１６】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記処理液循環ラインに、循環される処理液に当該処理液の溶質を溶解する溶解手段を備えている。
【００１７】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明に係る基板処理装置において、前記処理液をオゾン水とし、前記溶解手段に、循環されるオゾン水にオゾンガスを溶解させている。
【００１８】
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装置において、前記処理槽に貯留された処理液中にて基板を回転する基板回転手段をさらに備えている。
【００１９】
また、請求項８の発明は、請求項７の発明に係る基板処理装置において、前記基板回転手段に、前記処理槽に貯留された処理液中にて基板を支持する基板支持手段と、前記基板支持手段を前記処理槽と非接触状態にて保持する非接触保持機構と、前記処理槽外に設けられ、前記基板支持手段を非接触にて回転させる非接触駆動手段と、を含ませている。
【００２０】
また、請求項９の発明は、請求項８の発明に係る基板処理装置において、前記非接触保持機構に、磁力により前記基板支持手段を前記処理槽と非接触状態にて保持させ、前記非接触駆動手段に、前記基板支持手段を磁力により非接触にて回転させている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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。
【００２２】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．基板処理装置の全体構成＞
図１は、本発明に係る基板処理装置１の一例の全体構成を示す斜視図である。図示のように、この基板処理装置１は、未処理基板を収納しているカセットＣＳが投入されるカセット搬入部２と、このカセット搬入部２からのカセットＣＳが載置され内部から複数の基板（ロット）が同時に取り出される基板取出部３と、カセットＣＳから取り出された未処理基板が順次浸漬処理される基板処理部５と、浸漬処理後の複数の処理済み基板が同時にカセットＣＳ中に収納される基板収納部７と、処理済み基板を収納しているカセットＣＳが払い出されるカセット搬出部８とを備える。さらに、装置の前側には、基板取出部３から基板収納部７にわたって基板移載搬送機構９が配置されており、浸漬処理前、浸漬処理中及び浸漬処理後のロットを一箇所から別の箇所に搬送したり移載したりする。
【００２３】
カセット搬入部２は、水平移動、昇降移動及び垂直軸回りの回転が可能なカセット移載ロボットＣＲ１を備え、カセットステージ２ａ上の所定位置に載置された一対のカセットＣＳを基板取出部３に移載する。
【００２４】
基板取出部３は、昇降移動する一対のホルダ３ａ、３ｂを備える。そして、各ホルダ３ａ、３ｂの上面にはガイド溝が刻設されており、カセットＣＳ中の未処理基板を垂直かつ互いに平行に支持することを可能にする。したがって、ホルダ３ａ、３ｂが上昇すると、カセットＣＳ中から基板が押し上げられる。カセットＣＳ上方に押し上げられた基板は、基板移載搬送機構９に設けられた搬送ロボットＴＲに受け渡され、水平移動後に基板処理部５に投入される。
【００２５】
基板処理部５は、フッ酸等の薬液を貯留して薬液処理を行う薬液槽ＣＢを備える薬液処理部５２と、純水を貯留して水洗処理を行う水洗槽ＷＢを有する水洗処理部５４と、薬液または純水を貯留して単一槽内で各種の薬液処理や水洗処理を行う多機能槽ＭＢを有する多機能処理部５６とを備える。なお、本明細書においては、基板に何らかの処理を行う薬液槽ＣＢ、水洗槽ＷＢ、多機能槽ＭＢを総称して処理槽とする。
【００２６】
基板処理部５において、薬液処理部５２および水洗処理部５４の後方側には、第１基板浸漬機構５５が配置されており、これに設けた上下動及び横行可能なリフターＬＨ１によって、搬送ロボットＴＲから受け取った基板を薬液処理部５２の薬液槽ＣＢに浸漬したり、水洗処理部５４の水洗槽ＷＢに浸漬したりする。リフターＬＨ１は、薬液槽ＣＢと水洗槽ＷＢとの間で基板を搬送することが可能であるとともに、それら処理槽に対して基板を昇降させることによって当該基板を処理槽に貯留された処理液中に浸漬しまたはその処理液から離脱させることができる。
【００２７】
また、多機能処理部５６の後方側には、第２基板浸漬機構５７が配置されており、これに設けた上下動可能なリフターＬＨ２によって、搬送ロボットＴＲから受け取った基板を多機能処理部５６の多機能槽ＭＢ内に支持する。リフターＬＨ２は、基板を保持して多機能槽ＭＢに当該基板を搬入するとともに多機能槽ＭＢから当該基板を搬出する役割を担っている。なお、５２ａ、５６ａはリフターＬＨ１、ＬＨ２にそれぞれ設けられた基板を支持するための基板受部を示す。
【００２８】
また、多機能処理部５６には、蓋５８が設けられている。蓋５８は、その下部に駆動機構（図示省略）を有しており、当該駆動機構によって多機能槽ＭＢの上端部を開閉する開閉動作を行うことができる。蓋５８は、多機能槽ＭＢの上端部を閉鎖することにより、多機能槽ＭＢに貯留された処理液への汚染物質の流入を防止するとともに、多機能槽ＭＢ内の雰囲気が外部に漏洩するのを防ぐ役割を有している。
【００２９】
基板収納部７は、基板取出部３と同様の構造を有し、昇降可能な一対のホルダ７ａ、７ｂによって、搬送ロボットＴＲに把持された処理済み基板を受け取ってカセットＣＳ中に収納する。
【００３０】
また、カセット搬出部８は、カセット搬入部２と同様の構造を有し、移動自在のカセット移載ロボットＣＲ２を備え、基板収納部７上に載置された一対のカセットＣＳをカセットステージ８ａ上の所定位置に移載する。
【００３１】
基板移載搬送機構９は、水平移動及び昇降移動が可能な搬送ロボットＴＲを備える。そして、この搬送ロボットＴＲに設けた一対の回転可能なハンド９１、９２よってロットを把持することにより、基板取出部３のホルダ３ａ、３ｂに支持された基板を基板処理部５の第１基板浸漬機構５５に設けたリフターＬＨ１側に移載したり、このリフターＬＨ１側から隣りの第２基板浸漬機構５７に設けたリフターＬＨ２側に基板を移載したり、このリフターＬＨ２側から基板収納部７のホルダ７ａ、７ｂに基板を移載したりする。
【００３２】
＜１−２．基板処理装置の制御機構＞
次に、上記基板処理装置１の制御機構について説明する。図２は、図１の基板処理装置１の制御機構を説明するための機能ブロック図である。この基板処理装置１には、卓上型コンピュータ等からなる制御部３０が組み込まれており、オペレータは制御部３０を介して装置に指令を与えたり、処理パターンや処理条件の設定を行ったりできる。
【００３３】
制御部３０は、その本体部であるＣＰＵ３１と、読み出し専用メモリーであるＲＯＭ３２と、読み書き自在のメモリーであるＲＡＭ３３と、制御用ソフトウェアやレシピ（処理手順を既述したファイル）などを記憶しておく磁気ディスク３４と、付随する入出力機器とのインターフェイスである入出力ポート３５と、基板処理装置１を直接制御する装置とのインターフェイスであるネットワークポート３６と、基板処理装置１外部に設けられているホストコンピュータなどと通信を行う通信ポート３７とを備えている。また、制御部３０には、入出力ポート３５を介してディスプレイ３８とキーボード３９とが付随して設けられており、オペレータはディスプレイ３８の表示を確認しつつ、キーボード３９からコマンドやパラメータを入力することができる。
【００３４】
制御部３０に入力された指令は、処理用のソフトウェアに基づいて処理され、必要に応じて制御部３０からネットワークポート３６を介してマスターコントローラ４０および槽コントローラ５０などに伝達される。マスターコントローラ４０は、搬送ロボットＴＲ（図１参照）の動作を制御する。また、槽コントローラ５０は、各処理槽に付随して設けられている各種バルブや後述の加熱ヒータ１２、溶解モジュール１５等を制御するとともに、温度センサ１３や濃度センサ１６を管理する。なお、制御部３０からの指示に基づいた槽コントローラ５０による制御内容ついてはさらに後述する。
【００３５】
＜１−３．処理槽および処理液供給機構＞
次に、基板処理装置１の処理槽およびその処理槽に処理液を供給する機構について説明する。ここでは、上述の多機能槽ＭＢを処理槽の例として説明する。
【００３６】
図３は、多機能槽ＭＢおよび多機能槽ＭＢに処理液を供給する機構を示す図である。多機能槽ＭＢの内部には、リフターＬＨ２（図１参照）によって基板Ｗが支持されている。そして、多機能槽ＭＢの内部壁面には４本の供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４が配置されている。それぞれの供給ノズルＮＺ１（ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４）は円筒形状の供給管であり、その円筒表面に処理液を吐出するための複数の吐出孔が設けられている。それぞれの供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４に形成された複数の吐出孔から多機能槽ＭＢに処理液を吐出することによって、多機能槽ＭＢ内に処理液が貯留し、その処理液中にリフターＬＨ２によって基板Ｗが支持されることにより、基板Ｗの表面処理が行われる。
【００３７】
また、多機能槽ＭＢの上端部外壁面には回収部２０が設けられている。回収部２０は、多機能槽ＭＢの上端から溢れ出た処理液を回収する機能を有する。
【００３８】
基板処理装置１においては、多機能槽ＭＢに処理液を供給するための供給ラインが２系統設けられている。一方の系統は多機能槽ＭＢに新たな処理液を供給する新液供給ラインＮＬであり、他方の系統は多機能槽ＭＢから流出した処理液を新液供給ラインＮＬとは異なる経路にて循環させて多機能槽ＭＢに再供給する処理液循環ラインＣＬである。
【００３９】
新液供給ラインＮＬは、新たな処理液（以下、単に「新液」と称する場合もある）を供給することが可能であり、主として複数の液供給源とバルブとを備えている。バルブ７５およびバルブ４９を開放することによって純水供給源７７から新たな純水を供給することができる。純水の供給量はレギュレータ７４によって調節される。また、バルブ７２およびバルブ４９を開放することによって洗浄液供給源７３からオゾン水、水素水等の洗浄液を供給することができる。流量計７１は、そこを通過する純水または洗浄液の流量を計測する。
【００４０】
バルブ４１を開放することによって塩酸供給源４５から塩酸（ＨＣｌ）を、バルブ４２を開放することによってアンモニア水供給源４６からアンモニア水（ＮＨ4ＯＨ）を、バルブ４３を開放することによってフッ酸供給源４７からフッ酸（ＨＦ）を、バルブ４４を開放することによって過酸化水素水供給源４８から過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2）をそれぞれ供給することができる。塩酸、アンモニア水、フッ酸、過酸化水素水のそれぞれは、流量調整弁７８，７９，８０，８１によってその供給量を調整することができる。なお、通常バルブ４１，４２，４３，４４およびバルブ４９は一体のミキシングバルブとして構成されている。
【００４１】
図３に示す如き構成によって、新液供給ラインＮＬは、複数種類の新たな処理液を多機能槽ＭＢに供給することが可能である。例えば、新液供給ラインＮＬからＳＣ−１を供給するときには、バルブ４２、バルブ４４、バルブ７５およびバルブ４９を開放し、純水にアンモニア水と過酸化水素水とを混合して多機能槽ＭＢに送給する。純水、アンモニア水、過酸化水素水のそれぞれの流量はレギュレータ７４、流量調整弁７９、流量調整弁８１によって調整される。
【００４２】
また、新液供給ラインＮＬからＳＣ−２を供給するときには、バルブ４１、バルブ４４、バルブ７５およびバルブ４９を開放し、純水に塩酸と過酸化水素水とを混合して多機能槽ＭＢに送給する。純水、塩酸、過酸化水素水のそれぞれの流量はレギュレータ７４、流量調整弁７８、流量調整弁８１によって調整される。なお、ＳＣ−１やＳＣ−２を供給するときには、加熱ヒータ７６によって純水を加熱・昇温した状態にて薬液を混合する場合が多い。
【００４３】
また、新液供給ラインＮＬは、オゾン水や水素水等の機能水を供給することもできる。洗浄液供給源７３は、純水中にオゾン等を溶解して所定濃度のオゾン水等を生成する機能を有しており、バルブ７２を開放することによってその生成したオゾン水等を多機能槽ＭＢに送給することができる。オゾン水等の流量は流量計７１によって計測され、バルブ７２の開閉によって調整される。
【００４４】
一方、処理液循環ラインＣＬは、多機能槽ＭＢから流出した使用済みの処理液を循環して多機能槽ＭＢに再供給するためのラインであり、ポンプ１０、加熱ヒータ１２、温度センサ１３、フィルタ１４、溶解モジュール１５、濃度センサ１６、バルブ１７および流量計１８を備えている。多機能槽ＭＢの上端から溢れ出た処理液は回収部２０によって回収され、ポンプ１０によって処理液循環ラインＣＬに沿って循環され多機能槽ＭＢに再供給される。なお、処理液循環ラインＣＬに流入した処理液の一部は排液バルブ１１を開放することによって装置外部に排出される。
【００４５】
処理液循環ラインＣＬには加熱ヒータ１２が設けられており、循環する処理液（以下、単に「循環液」と称する場合もある）を加熱ヒータ１２によって加熱することができる。また、溶解モジュール１５には図示を省略するガス供給ラインが接続されており、循環する処理液中に当該処理液の溶質を溶解することができる。加熱ヒータ１２による処理液の加熱および溶解モジュール１５による溶質の溶解は、それぞれ温度センサ１３による測温結果および濃度センサ１６による濃度測定結果に基づいて槽コントローラ５０が制御する。また、フィルタ１４は循環する処理液中のパーティクル等を除去する。
【００４６】
本実施形態において、新液供給ラインＮＬは、供給バルブ２２、２４、２６、２８を介して供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のぞれぞれと接続されている。一方、処理液循環ラインＣＬは、供給バルブ２１、２３、２５、２７を介して供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれと接続されている。ここで、例えば、供給ノズルＮＺ１に繋がる供給バルブ２１と供給バルブ２２とはいずれか一方が択一的に開放され、他方は閉鎖されるものである。供給バルブ２１が開放されるとともに供給バルブ２２が閉鎖されているときには、供給ノズルＮＺ１からは循環液のみが多機能槽ＭＢに吐出される。逆に、供給バルブ２１が閉鎖されるとともに供給バルブ２２が開放されているときには、供給ノズルＮＺ１からは新液のみが多機能槽ＭＢに吐出される。
【００４７】
同様に、供給ノズルＮＺ２に繋がる供給バルブ２３と供給バルブ２４とはいずれか一方が択一的に開放され、他方は閉鎖される。供給ノズルＮＺ３に繋がる供給バルブ２５と供給バルブ２６もいずれか一方が択一的に開放され、他方は閉鎖される。供給ノズルＮＺ４に繋がる供給バルブ２７と供給バルブ２８もいずれか一方が択一的に開放され、他方は閉鎖される。すなわち、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれは、新液供給ラインＮＬまたは処理液循環ラインＣＬのいずれかに接続されるのである。
【００４８】
従って、本実施形態においては、多機能槽ＭＢに処理液を供給するための供給ラインとしての新液供給ラインＮＬおよび処理液循環ラインＣＬは、相互に独立した機構として設けられており、供給バルブ２１〜２８は供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４ごとに新液供給ラインＮＬとの接続と処理液循環ラインＣＬとの接続とを切り換える切換手段としての役割を果たしている。
【００４９】
＜１−４．処理液供給態様＞
次に、図３に示した新液供給ラインＮＬおよび処理液循環ラインＣＬから多機能槽ＭＢへの処理液供給態様について説明する。上述のように、新液供給ラインＮＬは、種々の新液を多機能槽ＭＢに供給することができる。処理液循環ラインＣＬは、多機能槽ＭＢから流出した処理液を循環して再供給するためのラインであるため、その循環液の種類は新液供給ラインＮＬによって供給される処理液と同じである。
【００５０】
多機能槽ＭＢにおける一般的な処理内容は、処理液中にリフターＬＨ２によって基板Ｗを浸漬して処理液を置換または処理液を置換した後基板Ｗを浸漬し、新液供給ラインＮＬおよび処理液循環ラインＣＬの双方から同時に多機能槽ＭＢに処理液を供給して基板Ｗの表面処理を行うというものである。
【００５１】
図４は、多機能槽ＭＢへの新液および循環液の供給態様の一例を示す図である。処理液の種類にかかわらず、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれからは新液または循環液が択一的に吐出される。図４の例では、供給バルブ２４、２８が開放されて、供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４からは図中矢印ＡＲ２、ＡＲ４にて示す如く新液が吐出されると同時に、供給バルブ２１、２５が開放されて、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３からは図中矢印ＡＲ１、ＡＲ３にて示す如く循環液が吐出される。このときに、供給バルブ２３、２７が閉鎖されて供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４からの循環液吐出が停止されるとともに、供給バルブ２２、２６も閉鎖されて供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３からの新液吐出も停止されている。すなわち、新液供給ラインＮＬと処理液循環ラインＣＬとが相互に独立して設けられていることにより、新液および循環液は相互に相手の影響を受けることなく多機能槽ＭＢに供給される。
【００５２】
従って、供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４からの新液供給に際して、循環液による外乱を排除することができ、新液供給ラインＮＬにおける新液の特性を一定に保っておけば、基板Ｗのうちの供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４に近い部分の表面処理は均一でかつ安定したものとなる。さらに述べると、循環液による外乱をうけないために、新液供給ラインＮＬにおける新液の特性制御が容易になり、しかも新液の特性を安定させることができ、その結果基板Ｗのうちの供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４に近い部分の表面処理を均一でかつ安定したものとすることができるのである。そして、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３からは循環液が供給されるため、多機能槽ＭＢへの処理液供給量は豊富なものとなり、多機能槽ＭＢ内の処理液停滞部が排除されて反応速度を増加させることができるとともに、新液消費量を低減することができる。
【００５３】
また、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３から循環液を供給することによって多機能槽ＭＢ内を撹拌することができる。これによって、多機能槽ＭＢ内の処理液の特性を均一にすることができるとともに、反応速度をさらに高めることができる。
【００５４】
また、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれから新液または循環液のいずれを吐出するかについては槽コントローラ５０が供給バルブ２１〜２８の開閉を制御することによって適宜切り換えることができる。図５は、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれからの新液または循環液の吐出態様の一例を示すタイミングチャートである。
【００５５】
図５の例では、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間は、図４にて示したように、供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４から新液が吐出されると同時に、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３から循環液が吐出される。その後、時刻ｔ１において供給バルブ２２を開放するとともに、供給バルブ２７を開放する（供給バルブ２１および供給バルブ２８は閉鎖する）ことにより、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２から新液が吐出され、供給ノズルＮＺ３、ＮＺ４から循環液が吐出される。
【００５６】
以後、同様に供給バルブ２１〜２８の開閉を切り換えて、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３から新液が吐出されると同時に、供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４から循環液が吐出される。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間は、供給ノズルＮＺ３、ＮＺ４から新液が吐出されると同時に、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２から循環液が吐出される。そして、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までと同様に、供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４から新液が吐出されると同時に、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３から循環液が吐出され、以降同様の工程が繰り返される。すなわち、時刻ｔ０から時刻ｔ４までを１サイクルとして、これが複数サイクル繰り返されるのである。
【００５７】
このようにすれば、特性の安定した新液を基板Ｗの各部分に順次に均一に供給することができるため、全体としての基板処理の均一性を確保することができる。
【００５８】
また、処理液循環ラインＣＬには、加熱ヒータ１２や溶解モジュール１５が設けられており、これらによって循環液の特性を調整することにより、上述した処理液供給量確保以外の循環液供給による付加的な効果を得ることができる。加熱ヒータ１２や溶解モジュール１５の使用は処理液の種類によって異なるものであり、以下処理液の典型例としてオゾン水である場合およびＳＣ−１である場合について述べる。
【００５９】
＜１−４−１．オゾン水＞
オゾン水は、基板Ｗの表面に付着した有機物等を分解するために使用される。オゾン水を処理液とするときには、新液供給ラインＮＬにおけるバルブ４９およびバルブ７２を開放することによって洗浄液供給源７３にて生成されたオゾン水を多機能槽ＭＢに送給する。なお、オゾン水使用時には、バルブ４１，４２，４３，４４，７５は閉鎖しておく。一方、処理液循環ラインＣＬによる処理液循環も同時に行う。
【００６０】
供給バルブ２１〜２８の開閉の態様、すなわち供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれから新液または循環液のいずれを吐出するかについては上述と同じである。そして、新液供給ラインＮＬから供給するオゾン水の温度、濃度等の特性は一定にしておく。また、新液供給ラインＮＬからのオゾン水供給量も一定にしておく。従って、新液供給ラインＮＬにおける制御は、循環液による影響を受けない状況下にて新たなオゾン水の特性を一定に保つような制御のみで良いため、非常に容易なものとなる。そして、基板処理の均一性が確保できることは既述した通りである。さらに、処理液循環ラインＣＬによるオゾン水循環によって、豊富なオゾン水供給量を確保することができ、反応速度を高くすることができることも既述した通りである。
【００６１】
ところで、オゾン水はそのオゾン濃度および温度が高いほど、有機物の分解速度が向上する。従って、多機能槽ＭＢにオゾン濃度の高いオゾン水または温度の高いオゾン水を供給すれば、基板Ｗの表面処理に要する時間を短縮することができる。しかしながら、オゾン水の温度が高くなるとオゾンの溶解度が低下するため、オゾン濃度を低下させることなく新液供給ラインＮＬからの新たなオゾン水の温度を高くすることは困難である。そこで、処理液循環ラインＣＬの加熱ヒータ１２によって循環されるオゾン水を加熱すれば、多機能槽ＭＢ内のオゾン水のオゾン濃度を低下させることなく、その温度を高くすることができ、その結果反応速度が増加して処理時間を短縮することができる。このときに、新液供給ラインＮＬから供給するオゾン水の特性は変化させないものとし、新液供給ラインＮＬにおける制御は容易なものとしている。
【００６２】
また、オゾン水によって基板Ｗの表面洗浄処理を行うと、有機物の分解時にオゾンが消費され、多機能槽ＭＢから処理液循環ラインＣＬに流出したオゾン水中のオゾン濃度は低下している。そこで、溶解モジュール１５によって循環されるオゾン水にオゾンガスを再溶解すると、消費されたオゾンを補うことができる。その結果、多機能槽ＭＢ中のオゾン水のオゾン濃度を維持することができ、反応速度を速めて処理時間を短縮することができる。このときも、新液供給ラインＮＬから供給するオゾン水の特性は変化させないものとし、新液供給ラインＮＬにおける制御は容易なものとしている。
【００６３】
以上のように、処理液循環ラインＣＬの加熱ヒータ１２や溶解モジュール１５を用いて循環されるオゾン水の特性を調整することにより、新液供給ラインＮＬと処理液循環ラインＣＬとを分離したことによる上述の効果に加えて、多機能槽ＭＢ内のオゾン濃度の調整や処理時間を短縮等の付加的な効果を得ることもできる。なお、処理液として水素水を用いる場合もオゾン水の場合とほぼ同じ態様となる。
【００６４】
＜１−４−２．ＳＣ−１＞
ＳＣ−１は、半導体基板の洗浄に常用される洗浄液であり、８０℃程度にまで昇温して使用することも多い。ＳＣ−１を処理液とするときには、新液供給ラインＮＬにおけるバルブ４９およびバルブ７５を開放するとともに、バルブ４２およびバルブ４４を開放することによって純水中にアンモニア水と過酸化水素水とを混合して多機能槽ＭＢに送給する。このときに、加熱ヒータ７６によって純水を加熱し、昇温されたＳＣ−１を送給している。なお、ＳＣ−１使用時には、バルブ４１，４３，７２は閉鎖しておく。一方、処理液循環ラインＣＬによる処理液循環も同時に行う。
【００６５】
供給バルブ２１〜２８の開閉の態様、すなわち供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれから新液または循環液のいずれを吐出するかについては上述と同じである。そして、新液供給ラインＮＬから供給するＳＣ−１の温度、濃度等の特性は一定にしておく。また、新液供給ラインＮＬからのＳＣ−１供給量も一定にしておく。従って、新液供給ラインＮＬにおける制御は、循環液による影響を受けない状況下にて新たなＳＣ−１の特性を一定に保つような制御のみで良いため、非常に容易なものとなる。そして、基板処理の均一性が確保できることは既述した通りである。さらに、処理液循環ラインＣＬによるＳＣ−１循環によって、豊富なＳＣ−１供給量を確保することができ、反応速度を高くすることができることも既述した通りである。
【００６６】
ところで、多機能槽ＭＢに供給されたＳＣ−１の温度は徐々に低下し、多機能槽ＭＢから処理液循環ラインＣＬに流出したＳＣ−１の温度は新液供給ラインＮＬから供給されるＳＣ−１の温度よりも低くなっている。そこで、処理液循環ラインＣＬの加熱ヒータ１２によって循環されるＳＣ−１を再加熱すれば、多機能槽ＭＢ内のＳＣ−１の温度を維持することができ、その結果反応速度の低下を防止することができる。このときに、新液供給ラインＮＬから供給するＳＣ−１の特性は変化させないものとし、新液供給ラインＮＬにおける制御は容易なものとしている。
【００６７】
以上のように、処理液循環ラインＣＬの加熱ヒータ１２を用いて循環されるＳＣ−１の温度を調整することにより、新液供給ラインＮＬと処理液循環ラインＣＬとを分離したことによる上述の効果に加えて、反応速度の低下防止という付加的な効果を得ることもできる。なお、処理液としてＳＣ−２を用いる場合もＳＣ−１の場合とほぼ同じ態様となる。
【００６８】
＜２．第２実施形態＞
＜２−１．多機能槽ＭＢの構成＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態の基板処理装置の構成を示す図である。図３と対比すると明らかなように、第２実施形態の基板処理装置が第１実施形態と相違するのは、多機能槽ＭＢの内部に基板Ｗを回転させるための２本のローラ１４０ａ，１４０ｂを設けている点および基板Ｗを回転させるのに必要な機構を設けている点である。残余の点、例えば装置の全体構成や処理液供給機構については第１実施形態と同じであるため、同一の符号を付してその説明については省略する。
【００６９】
図７は第２実施形態の多機能槽ＭＢを正面から見た断面図であり、図８は多機能槽ＭＢを上面から見た平面図であり、図９は多機能槽ＭＢの側面図である。なお、図７および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするため必要に応じてＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を付している。
【００７０】
第２実施形態においては、多機能槽ＭＢの内部に４本の供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４の他、２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂおよび２本のローラ１４０ａ，１４０ｂを備えるとともに、多機能槽ＭＢの外部にローラ１４０ａ，１４０ｂを回転駆動させるローラ駆動部１５０を備えている。
【００７１】
第１実施形態と同様に、多機能槽ＭＢには４本の供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４から処理液が供給され貯留される。このときの処理液供給態様は第１実施形態と全く同じである。すなわち、新液供給ラインＮＬと処理液循環ラインＣＬとが相互に独立して設けられていることにより、新液および循環液は相互に相手の影響を受けることなく多機能槽ＭＢに供給される。なお、図示の便宜上、図８および図９では供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４の記載を省略している。
【００７２】
リフターＬＨ２の基板受部５６ａ（図１参照）は、３本の保持棒１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃによって構成されている。そして、リフターＬＨ２がその３本の保持棒１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃに１組の複数の基板Ｗ（ロット）を保持させつつ昇降することによって、それら複数の基板Ｗを多機能槽ＭＢ内の処理液中に浸漬したり、処理液から引き揚げたりすることができる。
【００７３】
より具体的には、リフターＬＨ２の３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃのそれぞれには基板Ｗの外縁部がはまり込んで基板Ｗを起立姿勢にて保持する複数の保持溝が所定間隔に配列して刻設されている。複数の基板Ｗを多機能槽ＭＢの処理液中に浸漬するときには、まず３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃの保持溝に各基板Ｗの端縁部がはまり込み、それぞれの主面が鉛直方向に沿って相互に所定の間隔を隔てて積層された状態にて複数の基板Ｗが３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃに保持される（図７の一点鎖線の状態）。その状態からリフターＬＨ２が降下すると、３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃに保持された複数の基板Ｗも降下してやがて多機能槽ＭＢ内の処理液中に浸かる。さらに、リフターＬＨ２が降下を続けると、複数の基板Ｗの全体が処理液中に浸漬され、３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃから２本のローラ１４０ａ，１４０ｂに複数の基板Ｗが渡されるとともに、３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃが基板Ｗから離れて若干下方に降下した位置にて停止する（図７の実線の状態）。
【００７４】
逆に、複数の基板Ｗを多機能槽ＭＢの処理液から引き揚げるときには、図７の実線の状態からリフターＬＨ２が上昇し、ローラ１４０ａ，１４０ｂに支持されている複数の基板Ｗに３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃが当接し、その保持溝に各基板Ｗの端縁部がはまり込む。そして、リフターＬＨ２がさらに上昇すると、ローラ１４０ａ，１４０ｂから３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃに複数の基板Ｗが受け渡され、やがて複数の基板Ｗが３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃに相互に所定の間隔を隔てて積層保持された状態にて処理液から引き揚げられ、図７の一点鎖線の状態に戻る。
【００７５】
２本のローラ１４０ａ，１４０ｂは、多機能槽ＭＢに貯留された処理液中にて複数の基板Ｗを支持するとともに、それら基板ＷをＸ方向を軸として回転させる機能を有する。２本のローラ１４０ａ，１４０ｂは、それぞれ多機能槽ＭＢの底面と平行に配置され、複数の基板Ｗの主面を鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿わせた状態にてその端縁部を支持する円柱状体である。複数の基板Ｗの支持を容易にするため、各ローラ１４０ａ，１４０ｂの表面には所定間隔にて凹凸を形成するようにしても良い。各凹部に複数の基板Ｗの端縁部がそれぞれはまり込むことにより、各基板Ｗが所定の間隔を隔てて主面を鉛直方向に沿わせた状態にて２本のローラ１４０ａ，１４０ｂに保持されることとなる。
【００７６】
洗浄処理や薬液処理を行うときには、図７に示すように、複数の基板Ｗは２本のローラ１４０ａ，１４０ｂのみによって支持されており、リフターＬＨ２の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃが基板Ｗから離間している。すなわち、リフターＬＨ２は処理の前後に単に基板Ｗを多機能槽ＭＢの内外で昇降させるだけの機能を有しているのである。そして、洗浄処理や薬液処理を行うときには、図７中矢印ＡＲ７にて示すように、２本のローラ１４０ａ，１４０ｂがそれらの長手方向（Ｘ軸方向）を軸としてそれぞれ回転し、これに伴ってローラ１４０ａ，１４０ｂに支持された複数の基板Ｗが図７中矢印ＡＲ８にて示すようにＸ軸方向を軸として回転する。
【００７７】
ここで第２実施形態では、２本のローラ１４０ａ，１４０ｂがローラ駆動部１５０から非接触にて回転駆動力を受け、多機能槽ＭＢとは非接触にて回転するのであるが、この機構の詳細についてはさらに後述する。
【００７８】
２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂは、ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持された複数の基板Ｗの転倒を防止するための部材である。２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂは、それぞれ固定部材１３５ａ，１３５ｂを介して多機能槽ＭＢの内壁面に固設されている（図８参照）。図９に示すように、２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂのそれぞれには凹部１３１と凸部１３２とが所定のピッチにて形成されている。凹部１３１および凸部１３２が形成されるピッチは、２本のローラ１４０ａ，１４０ｂによって複数の基板Ｗが支持される配列間隔と同じである。
【００７９】
ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持され回転される基板Ｗは、２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂによっては支持されていない。図１０は、ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持された基板Ｗと転倒防止部１３０ａ，１３０ｂとの位置関係を示す図である。ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持された基板Ｗの端縁部は、転倒防止部１３０ａ（１３０ｂ）の凹部１３１には接触していない。すなわち、転倒防止部１３０ａ，１３０ｂには基板Ｗの荷重が作用することはないのである。
【００８０】
一方、転倒防止部１３０ａ（１３０ｂ）の相互に隣接する凸部１３２は、ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持された基板Ｗの端縁部を非接触にて挟む位置に形成されている。この凸部１３２は、ローラ１４０ａ，１４０ｂによって基板Ｗが鉛直方向に沿って正確に支持されているときはその端縁部に接触するものではないが、何らかの原因によって基板ＷがＸ方向に倒れかけたときにその端縁部に接触して転倒を防止する。つまり、２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂは、ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持された基板Ｗの荷重を支持するものではないが、その端縁部を非接触にて挟む位置に設けられて基板Ｗの転倒を防止する役割を果たしている。この目的のためには、ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持された基板Ｗの可能な限り上方側端縁部を挟む位置に２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂを設けるのが好ましい。
【００８１】
ローラ駆動部１５０は、多機能槽ＭＢの外部に設けられるとともに、主としてモータ１５２と駆動力伝達シャフト１５１ａ，１５１ｂとを備えている。図１１は、ローラ駆動部１５０を示す図であって、多機能槽ＭＢを背面から（（−Ｘ）向きに）見た図である。駆動力伝達シャフト１５１ａ，１５１ｂは、ローラ１４０ａ，１４０ｂの長手方向（Ｘ方向）を軸として回転自在に設けられたシャフトであり、モータ１５２の回転駆動力をそれぞれ２本のローラ１４０ａ，１４０ｂに伝達するものであるが、後述の如く各ローラ１４０ａ，１４０ｂとは直接接触していない。２本の駆動力伝達シャフト１５１ａ，１５１ｂには、それぞれプーリ１５５ａ，１５５ｂが固設されている。モータ１５２のモータ軸１５３とプーリ１５５ａとにはベルト１５４ａが巻き掛けられるとともに、モータ軸１５３とプーリ１５５ｂとにはベルト１５４ｂが巻き掛けられる。
【００８２】
このような構成により、モータ１５２がモータ軸１５３を回転させると、その回転駆動力はベルト１５４ａ，１５４ｂを介してプーリ１５５ａ，１５５ｂに伝達され、駆動力伝達シャフト１５１ａ，１５１ｂが回転することとなる。なお、プーリ１５５ａ，１５５ｂの径は全く同一である。従って、モータ軸１５３の回転数にかかわらず、２本の駆動力伝達シャフト１５１ａ，１５１ｂの回転数は相互に同一である。
【００８３】
＜２−２．ローラの保持機構および回転機構＞
上述したように、２本のローラ１４０ａ，１４０ｂはローラ駆動部１５０から非接触にて回転駆動力を受け、多機能槽ＭＢと非接触にて回転するものであり、以下これを実現するための機構について説明する。第２実施形態では、かかる機構として磁力によりローラ１４０ａ，１４０ｂを多機能槽ＭＢと非接触状態にて保持する非接触保持機構と、磁力により非接触にて回転させる非接触回転機構とを備えている。さらに、非接触保持機構はローラ１４０ａ，１４０ｂをその径方向について多機能槽ＭＢと非接触状態とする径方向接触防止機構およびローラ１４０ａ，１４０ｂをその長手方向について多機能槽ＭＢと非接触状態とする長手方向接触防止機構により構成されている。なお、以下においてはローラ１４０ａについて説明するが、ローラ１４０ｂについても全く同様である。
【００８４】
図１２は、ローラ１４０ａの保持機構および回転機構を示す図である。図１３は、図１２の左側部分を拡大した図であり、ローラ１４０ａにおけるローラ駆動部１５０から遠い側の部分を示す図である。また、図１４は、図１２の右側部分を拡大した図であり、ローラ１４０ａにおけるローラ駆動部１５０に近い側の部分を示す図である。
【００８５】
＜２−２−１．径方向接触防止機構＞
ローラ１４０ａの径方向接触防止機構は、円柱磁石１４１，１４４およびリング状磁石１４２，１４５によって構成されており、磁力により円柱状体のローラ１４０ａをその径方向について多機能槽ＭＢと非接触状態とする。
【００８６】
円柱磁石１４１は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に沿った円柱形状の磁石であって、ローラ受け部１４９に内蔵されている。ローラ受け部１４９は、多機能槽ＭＢに固設された部材であって、径の異なる２つの円柱１６２，１６３をＸ軸方向に沿って２段に積み重ねた形状を有している。円柱磁石１４１は、それらのうちの径の小さい方の円柱１６３に内蔵されている。円柱磁石１４１の（＋Ｘ）側にはＮ極が形成され、（−Ｘ）側にはＳ極が形成されている（図１３参照）。
【００８７】
リング状磁石１４２は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に一致する円環形状の磁石であって、ローラ１４０ａの一端側（（−Ｘ）側端部）に内蔵されている。ローラ１４０ａの上記一端側には円柱形状の凹部１６１が形成されており、リング状磁石１４２はその凹部１６１の周囲を囲むようにしてローラ１４０ａ内に配置されている。リング状磁石１４２の（＋Ｘ）側にはＮ極が形成され、（−Ｘ）側にはＳ極が形成されている。なお、凹部１６１の内径は円柱１６３の径よりも大きく、凹部１６１の深さ（Ｘ軸方向長さ）は円柱１６３の高さ（Ｘ軸方向長さ）と等しい。
【００８８】
一方、円柱磁石１４４は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に一致する円柱形状の磁石であって、ローラ１４０ａの他端側（（＋Ｘ）側端部）に内蔵されている。ローラ１４０ａの上記他端側には円柱形状の凸部１６４が形成されており、円柱磁石１４４はその凸部１６４内に配置されている。円柱磁石１４４の（＋Ｘ）側にはＮ極が形成され、（−Ｘ）側にはＳ極が形成されている（図１４参照）。
【００８９】
リング状磁石１４５は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に沿った円環形状の磁石であって、多機能槽ＭＢの槽壁内に内蔵されている。多機能槽ＭＢの槽壁の一部には中空円筒形状の凸部１１５が形成されており、リング状磁石１４５はその凸部１１５内に配置されている。リング状磁石１４５の（＋Ｘ）側にはＮ極が形成され、（−Ｘ）側にはＳ極が形成されている。なお、多機能槽ＭＢの凸部１１５の内径はローラ１４０ａの凸部１６４の径よりも大きく、凸部１１５の長さ（Ｘ軸方向長さ）は凸部１６４の長さ（Ｘ軸方向長さ）と等しい。
【００９０】
ローラ１４０ａの上記一端側の凹部１６１にはローラ受け部１４９の径の小さい方の円柱１６３が遊嵌されるとともに（図１３）、上記他端側の凸部１６４は多機能槽ＭＢの中空円筒形状の凸部１１５に遊嵌されている（図１４）。これにより、円柱磁石１４１がリング状磁石１４２の内側に位置するとともに、円柱磁石１４４がリング状磁石１４５の内側に位置する。その結果、円柱磁石１４１のＮ極およびＳ極がそれぞれリング状磁石１４２のＮ極およびＳ極と対向することとなり、円柱磁石１４１とリング状磁石１４２との間には磁力による斥力が作用する。リング状磁石１４２は円柱磁石１４１の周囲を覆うように配置されているものであり、両者の間に斥力が作用するとリング状磁石１４２の中心に円柱磁石１４１が位置するように、より正確には円柱磁石１４１の中心軸とリング状磁石１４２の中心軸とが一致するように双方の位置が規制される。
【００９１】
その結果、ローラ１４０ａの凹部１６１とローラ受け部１４９の円柱１６３との間には円柱１６３の周方向の全体にわたって一定間隔の隙間が生じ、ローラ１４０ａの一端側ではその径方向について、すなわちＹＺ平面に関して多機能槽ＭＢと非接触状態となる。
【００９２】
同様に、円柱磁石１４４がリング状磁石１４５の内側に位置すると、円柱磁石１４４のＮ極およびＳ極がそれぞれリング状磁石１４５のＮ極およびＳ極と対向することとなり、円柱磁石１４４とリング状磁石１４５との間には磁力による斥力が作用する。リング状磁石１４５は円柱磁石１４４の周囲を覆うように配置されているものであり、両者の間に斥力が作用するとリング状磁石１４５の中心に円柱磁石１４４が位置するように、より正確には円柱磁石１４４の中心軸とリング状磁石１４５の中心軸とが一致するように双方の位置が規制される。
【００９３】
その結果、ローラ１４０ａの凸部１６４と多機能槽ＭＢの凸部１１５内側との間には凸部１６４の周方向の全体にわたって一定間隔の隙間が生じ、ローラ１４０ａの他端側ではその径方向について、すなわちＹＺ平面に関して多機能槽ＭＢと非接触状態となる。
【００９４】
以上のようにして、ローラ１４０ａの両端において磁力によりその径方向について多機能槽ＭＢと非接触状態となり、いわばローラ１４０ａが中空に浮遊した状態となる。
【００９５】
＜２−２−２．長手方向接触防止機構＞
上述した径方向接触防止機構のみではローラ１４０ａが中空に浮遊したとしても、Ｘ軸方向に滑動して多機能槽ＭＢと接触する可能性がある。これを防止するために、ローラ１４０ａのＸ軸方向の移動を規制するのが長手方向接触防止機構である。ローラ１４０ａの長手方向接触防止機構は、リング状磁石１４２，１４５およびリング状磁石１４３，１４６によって構成されており、磁力により円柱状体のローラ１４０ａをその長手方向について多機能槽ＭＢと非接触状態とする。なお、リング状磁石１４２，１４５については、径方向接触防止機構と長手方向接触防止機構との双方の役割を担っている。
【００９６】
リング状磁石１４２，１４５については、上述した通りである。リング状磁石１４３は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に沿った円環形状の磁石であって、ローラ受け部１４９の径の大きい方の円柱１６２に内蔵されている。リング状磁石１４３の中心軸は、円柱磁石１４１の中心軸と一致している。また、リング状磁石１４３は、リング状磁石１４２と等しい径を有している。リング状磁石１４３の（＋Ｘ）側にはＳ極が形成され、（−Ｘ）側にはＮ極が形成されている。
【００９７】
リング状磁石１４６は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に一致する円環形状の磁石であって、ローラ１４０ａの本体部の他端側（（＋Ｘ）側端部）に内蔵されている。リング状磁石１４６の中心軸は、円柱磁石１４４の中心軸と一致している。また、リング状磁石１４６は、リング状磁石１４５と等しい径を有している。リング状磁石１４６の（＋Ｘ）側にはＳ極が形成され、（−Ｘ）側にはＮ極が形成されている。
【００９８】
上述したように、ローラ１４０ａの一端側の凹部１６１にはローラ受け部４９の径の小さい方の円柱１６３が遊嵌されるとともに、他端側の凸部１６４は多機能槽ＭＢの中空円筒形状の凸部１１５に遊嵌される。これにより、リング状磁石１４２のＳ極とリング状磁石１４３のＳ極とが対向するとともに、リング状磁石１４５のＳ極とリング状磁石１４６のＳ極とが対向することとなる。その結果、リング状磁石１４２とリング状磁石１４３との間に磁力による斥力が作用するとともに、リング状磁石１４６とリング状磁石１４５との間にも磁力による斥力が作用する。
【００９９】
従って、ローラ１４０ａはリング状磁石１４３およびリング状磁石１４５によって両側から押圧されることとなり、ローラ１４０ａの一端側とローラ受け部１４９との間およびローラ１４０ａの他端側と多機能槽ＭＢの凸部１１５との間のそれぞれにはＸ軸方向についての一定間隔の隙間が生じる。すなわち、ローラ１４０ａはその長手方向について多機能槽ＭＢと非接触状態となる。
【０１００】
以上説明したように、径方向接触防止機構および長手方向接触防止機構の双方によって、ローラ１４０ａの位置はＸＹＺの全方向について規制されることとなり、ローラ１４０ａは多機能槽ＭＢと非接触状態にて保持されることとなる。なお、基板処理中においては、ローラ１４０ａと多機能槽ＭＢとの間に生じた隙間には処理液が満たされる。
【０１０１】
＜２−２−３．非接触回転機構＞
非接触回転機構は、円柱状駆動磁石１４７とリング状駆動磁石１４８とによって構成されており、ローラ駆動部１５０からの回転駆動力を非接触にてローラ１４０ａに伝達する。
【０１０２】
円柱状駆動磁石１４７は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に一致する円柱形状の磁石であって、ローラ１４０ａの凸部１６４に内蔵されている。図１５は、円柱状駆動磁石１４７をその中心軸方向（Ｘ軸方向）から見た平面図である。円柱状駆動磁石１４７はその周方向に８つの領域に分割されている。８つの領域のそれぞれはＮ極またはＳ極の極性を交互に有している。換言すれば、４本のＮ極の扇形柱と４本のＳ極の扇形柱とを交互に組み合わせて円柱状駆動磁石１４７を構成している。
【０１０３】
リング状駆動磁石１４８は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に沿ったリング形状の磁石であって、駆動力伝達シャフト１５１ａの先端に内蔵されている。リング状駆動磁石１４８は、ローラ１４０ａの他端側の凸部１６４が多機能槽ＭＢの中空円筒形状の凸部１１５に遊嵌された状態において、円柱状駆動磁石１４７の周囲に多機能槽ＭＢの壁を挟み込んで配置されることとなる（図１４参照）。
【０１０４】
図１６は、リング状駆動磁石１４８をその中心軸方向（Ｘ軸方向）から見た平面図である。円柱状駆動磁石１４７と同様に、リング状駆動磁石１４８はその周方向に８つの領域に分割されている。８つの領域のそれぞれはＮ極またはＳ極の極性を交互に有している。
【０１０５】
円柱状駆動磁石１４７の周囲に多機能槽ＭＢの壁を挟み込んでリング状駆動磁石１４８が配置されると、円柱状駆動磁石１４７のＳ極とリング状駆動磁石１４８のＮ極との間に磁力による引力が作用するとともに、円柱状駆動磁石１４７のＮ極とリング状駆動磁石１４８のＳ極との間にも磁力による引力が作用する。この状態にて、ローラ駆動部１５０のモータ１５２が駆動力伝達シャフト１５１ａを回転させると、駆動力伝達シャフト１５１ａに内蔵されたリング状駆動磁石１４８も回転する。そして、リング状駆動磁石１４８と円柱状駆動磁石１４７との間に作用する引力によって、モータ１５２の回転駆動力がローラ１４０ａに伝達され、ローラ１４０ａが回転することとなる。
【０１０６】
以上のようにして、ローラ１４０ａにはローラ駆動部１５０から非接触にて回転駆動力が伝達され、ローラ１４０ａはローラ駆動部１５０によって磁力により非接触にて回転される。なお、ローラ１４０ｂの構成についてもローラ１４０ａの構成と同一である。
【０１０７】
＜２−３．回転処理内容＞
次に、上記構成を有する第２実施形態の基板処理装置における処理内容について説明する。ここでは処理の一例としてオゾン水による基板Ｗの洗浄処理を行うものとする。
【０１０８】
多機能槽ＭＢへの処理液供給態様については上記の第１実施形態と同じである。すなわち、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれから新液または循環液が順次に切り換えられて供給される。そして、新液供給ラインＮＬから供給するオゾン水の温度、濃度等の特性は一定にするとともに、処理液循環ラインＣＬの加熱ヒータ１２や溶解モジュール１５を用いて循環されるオゾン水の特性を調整する。
【０１０９】
一方、オゾン水による洗浄処理中においては２本のローラ１４０ａ，１４０ｂによって基板Ｗが所定の間隔を隔てて主面を鉛直方向に沿わせた状態にて支持され、３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃは基板Ｗから離間している。この状態にて、ローラ駆動部１５０が２本のローラ１４０ａ，１４０ｂを回転させることによってそれらに支持された複数の基板Ｗを一斉に回転させる。このようにしてオゾン水による複数の基板Ｗに対する洗浄処理が進行する。
【０１１０】
やがて、所定の処理時間が経過して基板洗浄処理が終了した時点で、ローラ１４０ａ，１４０ｂによる基板Ｗの回転が停止し、リフターＬＨ２が上昇して複数の基板Ｗを多機能槽ＭＢから引き揚げる。
【０１１１】
以上のようにすれば、第１実施形態と同様の効果が得られるのに加えて、ローラ１４０ａ，１４０ｂが基板Ｗを回転させるため、より均一な基板処理を行うことができる。
【０１１２】
また、ローラ駆動部１５０が多機能槽ＭＢの外部に設けられ、ローラ１４０ａ，１４０ｂを磁力によって非接触にて回転させるため、ローラ駆動部１５０が発塵したとしても、それがパーティクルとして多機能槽ＭＢ内に混入することは防止される。すなわち、パーティクル発生源たるローラ駆動部１５０と多機能槽ＭＢ内部とが完全に分離されることとなり、多機能槽ＭＢ内でのパーティクル発生が防止されるのである。
【０１１３】
また、径方向接触防止機構および長手方向接触防止機構の双方によって、ローラ１４０ａ，１４０ｂは多機能槽ＭＢと非接触状態にて保持されることとなるため、ローラ駆動部１５０によってローラ１４０ａ，１４０ｂが回転したとしても、ローラ１４０ａ，１４０ｂと多機能槽ＭＢとの摺動による発塵が防止されることとなる。
【０１１４】
さらに、特性の安定した新液を基板Ｗの各部分に順次に均一に供給することに加えて、ローラ１４０ａ，１４０ｂが基板Ｗを回転させることにより、全体としての基板処理の均一性をがより一層確実なものとなる。
【０１１５】
すなわち、本実施形態の基板処理装置においては、パーティクルを発生させることなく処理液中にて基板Ｗを回転させることができ、清浄な環境中にて均一な基板処理を行うことができるのである。その結果、処理時間の短縮、高スループットを実現することができるとともに、コスト低減を図ることができる。
【０１１６】
また、基板Ｗの回転数によっては、基板Ｗ上の反応を支配している境膜の膜厚を薄くできるため、反応速度を大きくすることができる。
【０１１７】
また、ローラ１４０ａ，１４０ｂが多機能槽ＭＢと非接触状態にて保持されているため、ローラ１４０ａ，１４０ｂの回転に摩擦が生じず、ローラ駆動部１５０はローラ１４０ａ，１４０ｂを容易に回転させることができる。
【０１１８】
さらに、転倒防止部１３０ａ，１３０ｂが各基板Ｗの転倒を防止しているため、ローラ１４０ａ，１４０ｂが複数の基板Ｗを回転させたとしても、それらが転倒して破損することが防止される。
【０１１９】
＜３．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態においては、４本の供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれから新液または循環液を択一的に吐出するようにしていたが、新液および循環液のための専用供給ノズルを少なくとも１本ずつ設けておけば、他の供給ノズルについては新液および循環液を混合して吐出するようにしても良い。具体的には、例えば供給ノズルＮＺ１から新液および循環液を混合して吐出する場合には、供給バルブ２１および供給バルブ２２の双方を開放する。このようにすれば上記実施形態における効果に加えて、混合して吐出する供給ノズルからの流速が増加し、多機能槽ＭＢ内における処理液置換効率が高まる。
【０１２０】
また、上記各実施形態においては、４本の供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４を設けていたが、供給ノズルは２本以上設けてあれば良い。
【０１２１】
また、上記各実施形態においては、処理液循環ラインＣＬに加熱ヒータ１２を設けていたが、加熱ヒータ１２に代えてまたは加熱ヒータ１２と併せて冷却機能を有する冷却装置を設けるようにしても良い。すなわち、処理液循環ラインＣＬに循環液の温調手段を設けて循環液の温調を行うことにより、新液供給ラインＮＬと処理液循環ラインＣＬとを分離したことによる上述の効果に加えて、多機能槽ＭＢ内の処理液の温度を調整することができるという付加的な効果を得ることができる。なお、処理液循環ラインＣＬにおける加熱ヒータ１２および溶解モジュール１５は必須のものではなく、処理液の種類等の必要に応じて適宜設ければ良いものである。
【０１２２】
また、第２実施形態においては、モータ１５２がリング状駆動磁石１４８を回転させることにより円柱状駆動磁石１４７に非接触にて回転駆動力を伝達してローラ１４０ａ，１４０ｂを回転させていたが、これに限定されるものではなく、円柱状駆動磁石１４７の周囲に多機能槽ＭＢの壁を挟み込んでリング状に配置された電磁石をローラ駆動部１５０としても良い。より具体的には、円柱状駆動磁石１４７の周囲に多機能槽ＭＢの壁を挟み込んで８個の電磁石をリング状に配置する。各電磁石には同一の所定周波数の交流電流を通電するとともに、隣接する電磁石に通電する交流の位相は相互に半周期だけ異なるようにする。このようにしても、第２実施形態と同じように電磁石の磁力によって円柱状駆動磁石１４７に非接触にて回転駆動力を伝達することができ、通電する交流の周波数に応じた回転数にてローラ１４０ａ，１４０ｂを非接触にて回転させることができる。
【０１２３】
また、電磁石を用いれば機械的な摩擦や摺動を生じることがないため、多機能槽ＭＢの外部においてもパーティクルの発生を抑制することができ、より清浄度の高い環境を実現することができる。
【０１２４】
また、第２実施形態における各磁石の極性を全て逆転させるようにしても良いことは勿論である。
【０１２５】
また、第２実施形態においては、円柱状駆動磁石１４７およびリング状駆動磁石１４８を８分割するようにしていたが、これに限定されるものではなく、双方の間に磁力による引力を作用させることができる形態であれば例えば４分割とするようにしても良い。
【０１２６】
また、例えば、第２実施形態におけるローラ１４０ａの一端側（（−Ｘ）側端部）に凸部を形成するようにし、その凸部に内蔵した円柱磁石をリング状磁石１４３の内側に配置するようにしても良い。すなわち、磁力によってローラ１４０ａの位置をＸＹＺの全方向について規制し、ローラ１４０ａを処理槽１０と非接触状態にて保持できる形態であれば種々の変更が可能である。
【０１２７】
さらに、上記各実施形態においては、多機能槽ＭＢを処理槽の例として説明したが、薬液槽ＣＢや水洗槽ＷＢについても本発明に係る技術を適用することができる。
【０１２８】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１の発明によれば、複数の供給部のそれぞれが新液供給ラインまたは処理液循環ラインのいずれかに接続されるため、新液供給ラインと処理液循環ラインとは互いに独立したものとなり、処理液の循環によって豊富な処理液供給量を確保しつつも、新液供給ラインに対する循環液による影響を排除することができ、処理液の特性制御を容易なものとすることができる。また、供給管ごとに適当なタイミングにて新液供給と循環液供給とを切り換えることにより、全体としての基板処理の均一性を確保することができる。
【０１２９】
また、請求項２の発明によれば、複数の供給ノズルのうちの一部を新液供給ラインに接続するとともに、残部を処理液循環ラインに接続しているため、処理槽への処理液供給量を豊富なものとすることができ、新液消費量を低減することもできる。
【０１３０】
また、請求項３の発明によれば、複数の供給ノズルのうちの一部を新液供給ラインに接続して残部を処理液循環ラインに接続した後に、当該一部を処理液循環ラインに接続して当該残部を新液供給ラインに接続しているため、全体としての基板処理の均一性を確保することができる。
【０１３１】
また、請求項４の発明によれば、循環される処理液の温度調節を行う温調手段を処理液循環ラインに備えているため、新液の特性を変化させることなく、循環液を温調することによって処理槽内の処理液の温度を調整することができる。
【０１３２】
また、請求項５の発明によれば、循環される処理液に当該処理液の溶質を溶解する溶解手段を処理液循環ラインに備えているため、新液の特性を変化させることなく、循環液に溶質を再溶解することによって処理槽内の処理液の濃度を調整することができる。
【０１３３】
また、請求項６の発明によれば、処理液をオゾン水とし、循環されるオゾン水にオゾンガスを溶解するため、新液の特性を変化させることなく、処理槽内のオゾン水のオゾン濃度を調整することができる。
【０１３４】
また、請求項７の発明によれば、処理槽に貯留された処理液中にて基板を回転するため、均一な基板処理を行うことができる。
【０１３５】
また、請求項８の発明によれば、基板回転手段が、処理槽に貯留された処理液中にて基板を支持する基板支持手段と、基板支持手段を処理槽と非接触状態にて保持する非接触保持機構と、処理槽外に設けられ、基板支持手段を非接触にて回転させる非接触駆動手段と、を含むため、処理槽内における発塵が防止され、パーティクルを発生させることなく処理液中にて基板を回転させて均一な基板処理を行うことができる。
【０１３６】
また、請求項９の発明によれば、非接触保持機構が磁力により基板支持手段を処理槽と非接触状態にて保持し、非接触駆動手段が基板支持手段を磁力により非接触にて回転させるため、請求項８の発明による効果を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１の基板処理装置の制御機構を説明するための機能ブロック図である。
【図３】図１の基板処理装置の多機能槽およびその多機能槽に処理液を供給する機構を示す図である。
【図４】多機能槽への新液および循環液の供給態様の一例を示す図である。
【図５】供給ノズルのそれぞれからの新液または循環液の吐出態様の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態の基板処理装置の構成を示す図である。
【図７】第２実施形態の多機能槽を正面から見た断面図である。
【図８】多機能槽を上面から見た平面図である。
【図９】多機能槽の側面図である。
【図１０】ローラによって支持された基板と転倒防止部との位置関係を示す図である。
【図１１】ローラ駆動部を示す図である。
【図１２】ローラの保持機構および回転機構を示す図である。
【図１３】図１２の左側部分を拡大した図である。
【図１４】図１２の右側部分を拡大した図である。
【図１５】円柱状駆動磁石をその中心軸方向から見た平面図である。
【図１６】リング状駆動磁石をその中心軸方向から見た平面図である。
【図１７】従来における処理液循環機構を備えた基板処理装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１２ 加熱ヒータ
１５ 溶解モジュール
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８ 供給バルブ
１３０ａ，１３０ｂ 転倒防止部
１４０ａ，１４０ｂ ローラ
１４１，１４４ 円柱磁石
１４２，１４３，１４５，１４６ リング状磁石
１４７ 円柱状駆動磁石
１４８ リング状駆動磁石
１５０ ローラ駆動部
１５２ モータ
ＣＬ 処理液循環ライン
ＭＢ 多機能槽
ＮＬ 新液供給ライン
ＮＺ１，ＮＺ２，ＮＺ３，ＮＺ４ 供給ノズル
Ｗ 基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理槽に所定の処理液を供給しつつ、その処理液中に半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）を浸漬することによって洗浄処理等の基板処理を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上記のような基板処理装置は、予め定められた手順に従ってフッ酸、過酸化水素水、アンモニア水、塩酸、オゾン水、水素水等の薬液および純水（以下、薬液および純水を総称して処理液とする）へのロット（バッチ処理を行うときの一組の複数の基板）の浸漬処理を繰り返し、基板表面の汚染物質を除去したり、基板表面の酸化膜をエッチングしたり、レジスト膜を剥離したりする一連の基板処理を達成している。浸漬処理は、処理液を貯留した処理槽に基板を浸漬することによって行われる。
【０００３】
このような基板処理装置においては浸漬処理に多量の処理液が必要となり、処理液の消費量を節約するために処理槽から流出した処理液を循環して再利用する場合がある。図１７は、従来における処理液循環機構を備えた基板処理装置の概略構成を示す図である。
【０００４】
図１７の基板処理装置においては、処理槽２０１に種々の処理液を供給することが可能であり、例えば、純水供給源２１０から送給された純水中にミキシングバルブ２１５により塩酸や過酸化水素水等の薬液を混入してＳＣ−１（アンモニア水と過酸化水素水と純水とを混合した洗浄液）やＳＣ−２（塩酸と過酸化水素水と純水とを混合した洗浄液）を供給することができる。また、洗浄液供給源２１１からオゾン水や水素水を送給して処理槽２０１に供給することができる。
【０００５】
これら種々の処理液の供給は供給ノズル２０２から処理槽２０１内に処理液を吐出することによって行われる。吐出された処理液は処理槽２０１内に貯留され、その貯留された処理液中に基板Ｗを浸漬することによって基板表面処理が進行する。
【０００６】
一方、供給ノズル２０２から処理槽２０１内に処理液を吐出し続けると、やがて処理槽２０１の上端から処理液が溢れ出す。溢れ出た処理液は処理槽２０１に設けられた回収部２０３によって回収され、ポンプ２２０によってフィルタ２２１を介して元の処理液供給経路に戻される。すなわち、図１７の基板処理装置においては、処理槽２０１から溢れ出た処理液が循環利用されることとなる。なお、処理槽２０１から溢れ出た処理液の一部は排液として装置外部に排出される。
【０００７】
このように、処理槽２０１から溢れ出た使用済みの処理液を循環利用することにより、基板処理装置全体における処理液消費量を節約することができ、その結果基板処理に要するコストを低減することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような浸漬処理において基板Ｗの表面処理の均一性を保つためには、供給ノズル２０２から吐出される処理液の特性（濃度、温度等）を常に一定に保つことが重要である。上記従来の装置においては、洗浄液供給源２１１等から送給される新たな処理液と循環されている処理液とが混合されて処理槽２０１に供給されることとなるため、供給ノズル２０２から吐出される処理液の特性を一定に保つためには、新たに送給される処理液と循環される処理液との双方の特性を絶えず監視し、循環される処理液の特性に応じて新たに送給される処理液の特性を適切に制御する必要があった。例えば、オゾン水による表面処理を行っている場合において、循環されるオゾン水中のオゾン濃度が低下したときには、洗浄液供給源２１１から送給されるオゾン水のオゾン濃度を高くすることにより、供給ノズル２０２から吐出されるオゾン水のオゾン濃度を一定に維持する必要があった。
【０００９】
しかしながら、循環される処理液の特性は必ずしも一定ではなく、浸漬処理の工程等によって絶えず変動するものであるため、供給ノズル２０２から吐出される処理液の特性を一定に保つための新たな処理液の特性制御は非常に困難なものであった。しかも、循環される処理液の流量自体も浸漬処理の工程内容によって大きく変動する値であり、その影響を受けて供給ノズル２０２から吐出される処理液の特性も変動せざるを得なかった。すなわち、従来においては、複雑な制御を行っているにもかかわらず、供給ノズル２０２から吐出される処理液の特性は不安定なものであり、その結果基板Ｗの処理の均一性も損なわれるという問題が生じていた。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、処理液の特性制御を容易なものとすることができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、均一な基板処理を行うことができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、処理槽に所定の処理液を供給しつつ、その処理液中に基板を浸漬することによって基板処理を行う基板処理装置において、前記処理槽に配置された複数の供給ノズルと、前記処理槽に新たな処理液を供給する新液供給ラインと、前記処理槽から流出した処理液を前記新液供給ラインとは異なる経路にて循環させて前記処理槽に再供給する処理液循環ラインと、前記複数の供給ノズルごとに前記新液供給ラインとの接続と前記処理液循環ラインとの接続とを切り換える切換手段と、を備え、前記複数の供給ノズルのそれぞれを、前記切換手段によって前記新液供給ラインまたは前記処理液循環ラインのいずれかに接続している。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置において、前記切換手段に、前記複数の供給ノズルのうちの一部を前記新液供給ラインに接続させるとともに、残部を前記処理液循環ラインに接続させている。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記切換手段に、前記複数の供給ノズルのうちの一部を前記新液供給ラインに接続して残部を前記処理液循環ラインに接続した後に、当該一部を前記処理液循環ラインに接続して当該残部を前記新液供給ラインに接続させている。
【００１５】
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装置において、前記処理液循環ラインに、循環される処理液の温度調節を行う温調手段を備えている。
【００１６】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記処理液循環ラインに、循環される処理液に当該処理液の溶質を溶解する溶解手段を備えている。
【００１７】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明に係る基板処理装置において、前記処理液をオゾン水とし、前記溶解手段に、循環されるオゾン水にオゾンガスを溶解させている。
【００１８】
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装置において、前記処理槽に貯留された処理液中にて基板を回転する基板回転手段をさらに備えている。
【００１９】
また、請求項８の発明は、請求項７の発明に係る基板処理装置において、前記基板回転手段に、前記処理槽に貯留された処理液中にて基板を支持する基板支持手段と、前記基板支持手段を前記処理槽と非接触状態にて保持する非接触保持機構と、前記処理槽外に設けられ、前記基板支持手段を非接触にて回転させる非接触駆動手段と、を含ませている。
【００２０】
また、請求項９の発明は、請求項８の発明に係る基板処理装置において、前記非接触保持機構に、磁力により前記基板支持手段を前記処理槽と非接触状態にて保持させ、前記非接触駆動手段に、前記基板支持手段を磁力により非接触にて回転させている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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。
【００２２】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．基板処理装置の全体構成＞
図１は、本発明に係る基板処理装置１の一例の全体構成を示す斜視図である。図示のように、この基板処理装置１は、未処理基板を収納しているカセットＣＳが投入されるカセット搬入部２と、このカセット搬入部２からのカセットＣＳが載置され内部から複数の基板（ロット）が同時に取り出される基板取出部３と、カセットＣＳから取り出された未処理基板が順次浸漬処理される基板処理部５と、浸漬処理後の複数の処理済み基板が同時にカセットＣＳ中に収納される基板収納部７と、処理済み基板を収納しているカセットＣＳが払い出されるカセット搬出部８とを備える。さらに、装置の前側には、基板取出部３から基板収納部７にわたって基板移載搬送機構９が配置されており、浸漬処理前、浸漬処理中及び浸漬処理後のロットを一箇所から別の箇所に搬送したり移載したりする。
【００２３】
カセット搬入部２は、水平移動、昇降移動及び垂直軸回りの回転が可能なカセット移載ロボットＣＲ１を備え、カセットステージ２ａ上の所定位置に載置された一対のカセットＣＳを基板取出部３に移載する。
【００２４】
基板取出部３は、昇降移動する一対のホルダ３ａ、３ｂを備える。そして、各ホルダ３ａ、３ｂの上面にはガイド溝が刻設されており、カセットＣＳ中の未処理基板を垂直かつ互いに平行に支持することを可能にする。したがって、ホルダ３ａ、３ｂが上昇すると、カセットＣＳ中から基板が押し上げられる。カセットＣＳ上方に押し上げられた基板は、基板移載搬送機構９に設けられた搬送ロボットＴＲに受け渡され、水平移動後に基板処理部５に投入される。
【００２５】
基板処理部５は、フッ酸等の薬液を貯留して薬液処理を行う薬液槽ＣＢを備える薬液処理部５２と、純水を貯留して水洗処理を行う水洗槽ＷＢを有する水洗処理部５４と、薬液または純水を貯留して単一槽内で各種の薬液処理や水洗処理を行う多機能槽ＭＢを有する多機能処理部５６とを備える。なお、本明細書においては、基板に何らかの処理を行う薬液槽ＣＢ、水洗槽ＷＢ、多機能槽ＭＢを総称して処理槽とする。
【００２６】
基板処理部５において、薬液処理部５２および水洗処理部５４の後方側には、第１基板浸漬機構５５が配置されており、これに設けた上下動及び横行可能なリフターＬＨ１によって、搬送ロボットＴＲから受け取った基板を薬液処理部５２の薬液槽ＣＢに浸漬したり、水洗処理部５４の水洗槽ＷＢに浸漬したりする。リフターＬＨ１は、薬液槽ＣＢと水洗槽ＷＢとの間で基板を搬送することが可能であるとともに、それら処理槽に対して基板を昇降させることによって当該基板を処理槽に貯留された処理液中に浸漬しまたはその処理液から離脱させることができる。
【００２７】
また、多機能処理部５６の後方側には、第２基板浸漬機構５７が配置されており、これに設けた上下動可能なリフターＬＨ２によって、搬送ロボットＴＲから受け取った基板を多機能処理部５６の多機能槽ＭＢ内に支持する。リフターＬＨ２は、基板を保持して多機能槽ＭＢに当該基板を搬入するとともに多機能槽ＭＢから当該基板を搬出する役割を担っている。なお、５２ａ、５６ａはリフターＬＨ１、ＬＨ２にそれぞれ設けられた基板を支持するための基板受部を示す。
【００２８】
また、多機能処理部５６には、蓋５８が設けられている。蓋５８は、その下部に駆動機構（図示省略）を有しており、当該駆動機構によって多機能槽ＭＢの上端部を開閉する開閉動作を行うことができる。蓋５８は、多機能槽ＭＢの上端部を閉鎖することにより、多機能槽ＭＢに貯留された処理液への汚染物質の流入を防止するとともに、多機能槽ＭＢ内の雰囲気が外部に漏洩するのを防ぐ役割を有している。
【００２９】
基板収納部７は、基板取出部３と同様の構造を有し、昇降可能な一対のホルダ７ａ、７ｂによって、搬送ロボットＴＲに把持された処理済み基板を受け取ってカセットＣＳ中に収納する。
【００３０】
また、カセット搬出部８は、カセット搬入部２と同様の構造を有し、移動自在のカセット移載ロボットＣＲ２を備え、基板収納部７上に載置された一対のカセットＣＳをカセットステージ８ａ上の所定位置に移載する。
【００３１】
基板移載搬送機構９は、水平移動及び昇降移動が可能な搬送ロボットＴＲを備える。そして、この搬送ロボットＴＲに設けた一対の回転可能なハンド９１、９２よってロットを把持することにより、基板取出部３のホルダ３ａ、３ｂに支持された基板を基板処理部５の第１基板浸漬機構５５に設けたリフターＬＨ１側に移載したり、このリフターＬＨ１側から隣りの第２基板浸漬機構５７に設けたリフターＬＨ２側に基板を移載したり、このリフターＬＨ２側から基板収納部７のホルダ７ａ、７ｂに基板を移載したりする。
【００３２】
＜１−２．基板処理装置の制御機構＞
次に、上記基板処理装置１の制御機構について説明する。図２は、図１の基板処理装置１の制御機構を説明するための機能ブロック図である。この基板処理装置１には、卓上型コンピュータ等からなる制御部３０が組み込まれており、オペレータは制御部３０を介して装置に指令を与えたり、処理パターンや処理条件の設定を行ったりできる。
【００３３】
制御部３０は、その本体部であるＣＰＵ３１と、読み出し専用メモリーであるＲＯＭ３２と、読み書き自在のメモリーであるＲＡＭ３３と、制御用ソフトウェアやレシピ（処理手順を既述したファイル）などを記憶しておく磁気ディスク３４と、付随する入出力機器とのインターフェイスである入出力ポート３５と、基板処理装置１を直接制御する装置とのインターフェイスであるネットワークポート３６と、基板処理装置１外部に設けられているホストコンピュータなどと通信を行う通信ポート３７とを備えている。また、制御部３０には、入出力ポート３５を介してディスプレイ３８とキーボード３９とが付随して設けられており、オペレータはディスプレイ３８の表示を確認しつつ、キーボード３９からコマンドやパラメータを入力することができる。
【００３４】
制御部３０に入力された指令は、処理用のソフトウェアに基づいて処理され、必要に応じて制御部３０からネットワークポート３６を介してマスターコントローラ４０および槽コントローラ５０などに伝達される。マスターコントローラ４０は、搬送ロボットＴＲ（図１参照）の動作を制御する。また、槽コントローラ５０は、各処理槽に付随して設けられている各種バルブや後述の加熱ヒータ１２、溶解モジュール１５等を制御するとともに、温度センサ１３や濃度センサ１６を管理する。なお、制御部３０からの指示に基づいた槽コントローラ５０による制御内容ついてはさらに後述する。
【００３５】
＜１−３．処理槽および処理液供給機構＞
次に、基板処理装置１の処理槽およびその処理槽に処理液を供給する機構について説明する。ここでは、上述の多機能槽ＭＢを処理槽の例として説明する。
【００３６】
図３は、多機能槽ＭＢおよび多機能槽ＭＢに処理液を供給する機構を示す図である。多機能槽ＭＢの内部には、リフターＬＨ２（図１参照）によって基板Ｗが支持されている。そして、多機能槽ＭＢの内部壁面には４本の供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４が配置されている。それぞれの供給ノズルＮＺ１（ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４）は円筒形状の供給管であり、その円筒表面に処理液を吐出するための複数の吐出孔が設けられている。それぞれの供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４に形成された複数の吐出孔から多機能槽ＭＢに処理液を吐出することによって、多機能槽ＭＢ内に処理液が貯留し、その処理液中にリフターＬＨ２によって基板Ｗが支持されることにより、基板Ｗの表面処理が行われる。
【００３７】
また、多機能槽ＭＢの上端部外壁面には回収部２０が設けられている。回収部２０は、多機能槽ＭＢの上端から溢れ出た処理液を回収する機能を有する。
【００３８】
基板処理装置１においては、多機能槽ＭＢに処理液を供給するための供給ラインが２系統設けられている。一方の系統は多機能槽ＭＢに新たな処理液を供給する新液供給ラインＮＬであり、他方の系統は多機能槽ＭＢから流出した処理液を新液供給ラインＮＬとは異なる経路にて循環させて多機能槽ＭＢに再供給する処理液循環ラインＣＬである。
【００３９】
新液供給ラインＮＬは、新たな処理液（以下、単に「新液」と称する場合もある）を供給することが可能であり、主として複数の液供給源とバルブとを備えている。バルブ７５およびバルブ４９を開放することによって純水供給源７７から新たな純水を供給することができる。純水の供給量はレギュレータ７４によって調節される。また、バルブ７２およびバルブ４９を開放することによって洗浄液供給源７３からオゾン水、水素水等の洗浄液を供給することができる。流量計７１は、そこを通過する純水または洗浄液の流量を計測する。
【００４０】
バルブ４１を開放することによって塩酸供給源４５から塩酸（ＨＣｌ）を、バルブ４２を開放することによってアンモニア水供給源４６からアンモニア水（ＮＨ4ＯＨ）を、バルブ４３を開放することによってフッ酸供給源４７からフッ酸（ＨＦ）を、バルブ４４を開放することによって過酸化水素水供給源４８から過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2）をそれぞれ供給することができる。塩酸、アンモニア水、フッ酸、過酸化水素水のそれぞれは、流量調整弁７８，７９，８０，８１によってその供給量を調整することができる。なお、通常バルブ４１，４２，４３，４４およびバルブ４９は一体のミキシングバルブとして構成されている。
【００４１】
図３に示す如き構成によって、新液供給ラインＮＬは、複数種類の新たな処理液を多機能槽ＭＢに供給することが可能である。例えば、新液供給ラインＮＬからＳＣ−１を供給するときには、バルブ４２、バルブ４４、バルブ７５およびバルブ４９を開放し、純水にアンモニア水と過酸化水素水とを混合して多機能槽ＭＢに送給する。純水、アンモニア水、過酸化水素水のそれぞれの流量はレギュレータ７４、流量調整弁７９、流量調整弁８１によって調整される。
【００４２】
また、新液供給ラインＮＬからＳＣ−２を供給するときには、バルブ４１、バルブ４４、バルブ７５およびバルブ４９を開放し、純水に塩酸と過酸化水素水とを混合して多機能槽ＭＢに送給する。純水、塩酸、過酸化水素水のそれぞれの流量はレギュレータ７４、流量調整弁７８、流量調整弁８１によって調整される。なお、ＳＣ−１やＳＣ−２を供給するときには、加熱ヒータ７６によって純水を加熱・昇温した状態にて薬液を混合する場合が多い。
【００４３】
また、新液供給ラインＮＬは、オゾン水や水素水等の機能水を供給することもできる。洗浄液供給源７３は、純水中にオゾン等を溶解して所定濃度のオゾン水等を生成する機能を有しており、バルブ７２を開放することによってその生成したオゾン水等を多機能槽ＭＢに送給することができる。オゾン水等の流量は流量計７１によって計測され、バルブ７２の開閉によって調整される。
【００４４】
一方、処理液循環ラインＣＬは、多機能槽ＭＢから流出した使用済みの処理液を循環して多機能槽ＭＢに再供給するためのラインであり、ポンプ１０、加熱ヒータ１２、温度センサ１３、フィルタ１４、溶解モジュール１５、濃度センサ１６、バルブ１７および流量計１８を備えている。多機能槽ＭＢの上端から溢れ出た処理液は回収部２０によって回収され、ポンプ１０によって処理液循環ラインＣＬに沿って循環され多機能槽ＭＢに再供給される。なお、処理液循環ラインＣＬに流入した処理液の一部は排液バルブ１１を開放することによって装置外部に排出される。
【００４５】
処理液循環ラインＣＬには加熱ヒータ１２が設けられており、循環する処理液（以下、単に「循環液」と称する場合もある）を加熱ヒータ１２によって加熱することができる。また、溶解モジュール１５には図示を省略するガス供給ラインが接続されており、循環する処理液中に当該処理液の溶質を溶解することができる。加熱ヒータ１２による処理液の加熱および溶解モジュール１５による溶質の溶解は、それぞれ温度センサ１３による測温結果および濃度センサ１６による濃度測定結果に基づいて槽コントローラ５０が制御する。また、フィルタ１４は循環する処理液中のパーティクル等を除去する。
【００４６】
本実施形態において、新液供給ラインＮＬは、供給バルブ２２、２４、２６、２８を介して供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のぞれぞれと接続されている。一方、処理液循環ラインＣＬは、供給バルブ２１、２３、２５、２７を介して供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれと接続されている。ここで、例えば、供給ノズルＮＺ１に繋がる供給バルブ２１と供給バルブ２２とはいずれか一方が択一的に開放され、他方は閉鎖されるものである。供給バルブ２１が開放されるとともに供給バルブ２２が閉鎖されているときには、供給ノズルＮＺ１からは循環液のみが多機能槽ＭＢに吐出される。逆に、供給バルブ２１が閉鎖されるとともに供給バルブ２２が開放されているときには、供給ノズルＮＺ１からは新液のみが多機能槽ＭＢに吐出される。
【００４７】
同様に、供給ノズルＮＺ２に繋がる供給バルブ２３と供給バルブ２４とはいずれか一方が択一的に開放され、他方は閉鎖される。供給ノズルＮＺ３に繋がる供給バルブ２５と供給バルブ２６もいずれか一方が択一的に開放され、他方は閉鎖される。供給ノズルＮＺ４に繋がる供給バルブ２７と供給バルブ２８もいずれか一方が択一的に開放され、他方は閉鎖される。すなわち、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれは、新液供給ラインＮＬまたは処理液循環ラインＣＬのいずれかに接続されるのである。
【００４８】
従って、本実施形態においては、多機能槽ＭＢに処理液を供給するための供給ラインとしての新液供給ラインＮＬおよび処理液循環ラインＣＬは、相互に独立した機構として設けられており、供給バルブ２１〜２８は供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４ごとに新液供給ラインＮＬとの接続と処理液循環ラインＣＬとの接続とを切り換える切換手段としての役割を果たしている。
【００４９】
＜１−４．処理液供給態様＞
次に、図３に示した新液供給ラインＮＬおよび処理液循環ラインＣＬから多機能槽ＭＢへの処理液供給態様について説明する。上述のように、新液供給ラインＮＬは、種々の新液を多機能槽ＭＢに供給することができる。処理液循環ラインＣＬは、多機能槽ＭＢから流出した処理液を循環して再供給するためのラインであるため、その循環液の種類は新液供給ラインＮＬによって供給される処理液と同じである。
【００５０】
多機能槽ＭＢにおける一般的な処理内容は、処理液中にリフターＬＨ２によって基板Ｗを浸漬して処理液を置換または処理液を置換した後基板Ｗを浸漬し、新液供給ラインＮＬおよび処理液循環ラインＣＬの双方から同時に多機能槽ＭＢに処理液を供給して基板Ｗの表面処理を行うというものである。
【００５１】
図４は、多機能槽ＭＢへの新液および循環液の供給態様の一例を示す図である。処理液の種類にかかわらず、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれからは新液または循環液が択一的に吐出される。図４の例では、供給バルブ２４、２８が開放されて、供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４からは図中矢印ＡＲ２、ＡＲ４にて示す如く新液が吐出されると同時に、供給バルブ２１、２５が開放されて、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３からは図中矢印ＡＲ１、ＡＲ３にて示す如く循環液が吐出される。このときに、供給バルブ２３、２７が閉鎖されて供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４からの循環液吐出が停止されるとともに、供給バルブ２２、２６も閉鎖されて供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３からの新液吐出も停止されている。すなわち、新液供給ラインＮＬと処理液循環ラインＣＬとが相互に独立して設けられていることにより、新液および循環液は相互に相手の影響を受けることなく多機能槽ＭＢに供給される。
【００５２】
従って、供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４からの新液供給に際して、循環液による外乱を排除することができ、新液供給ラインＮＬにおける新液の特性を一定に保っておけば、基板Ｗのうちの供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４に近い部分の表面処理は均一でかつ安定したものとなる。さらに述べると、循環液による外乱をうけないために、新液供給ラインＮＬにおける新液の特性制御が容易になり、しかも新液の特性を安定させることができ、その結果基板Ｗのうちの供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４に近い部分の表面処理を均一でかつ安定したものとすることができるのである。そして、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３からは循環液が供給されるため、多機能槽ＭＢへの処理液供給量は豊富なものとなり、多機能槽ＭＢ内の処理液停滞部が排除されて反応速度を増加させることができるとともに、新液消費量を低減することができる。
【００５３】
また、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３から循環液を供給することによって多機能槽ＭＢ内を撹拌することができる。これによって、多機能槽ＭＢ内の処理液の特性を均一にすることができるとともに、反応速度をさらに高めることができる。
【００５４】
また、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれから新液または循環液のいずれを吐出するかについては槽コントローラ５０が供給バルブ２１〜２８の開閉を制御することによって適宜切り換えることができる。図５は、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれからの新液または循環液の吐出態様の一例を示すタイミングチャートである。
【００５５】
図５の例では、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間は、図４にて示したように、供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４から新液が吐出されると同時に、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３から循環液が吐出される。その後、時刻ｔ１において供給バルブ２２を開放するとともに、供給バルブ２７を開放する（供給バルブ２１および供給バルブ２８は閉鎖する）ことにより、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２から新液が吐出され、供給ノズルＮＺ３、ＮＺ４から循環液が吐出される。
【００５６】
以後、同様に供給バルブ２１〜２８の開閉を切り換えて、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３から新液が吐出されると同時に、供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４から循環液が吐出される。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間は、供給ノズルＮＺ３、ＮＺ４から新液が吐出されると同時に、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２から循環液が吐出される。そして、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までと同様に、供給ノズルＮＺ２、ＮＺ４から新液が吐出されると同時に、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ３から循環液が吐出され、以降同様の工程が繰り返される。すなわち、時刻ｔ０から時刻ｔ４までを１サイクルとして、これが複数サイクル繰り返されるのである。
【００５７】
このようにすれば、特性の安定した新液を基板Ｗの各部分に順次に均一に供給することができるため、全体としての基板処理の均一性を確保することができる。
【００５８】
また、処理液循環ラインＣＬには、加熱ヒータ１２や溶解モジュール１５が設けられており、これらによって循環液の特性を調整することにより、上述した処理液供給量確保以外の循環液供給による付加的な効果を得ることができる。加熱ヒータ１２や溶解モジュール１５の使用は処理液の種類によって異なるものであり、以下処理液の典型例としてオゾン水である場合およびＳＣ−１である場合について述べる。
【００５９】
＜１−４−１．オゾン水＞
オゾン水は、基板Ｗの表面に付着した有機物等を分解するために使用される。オゾン水を処理液とするときには、新液供給ラインＮＬにおけるバルブ４９およびバルブ７２を開放することによって洗浄液供給源７３にて生成されたオゾン水を多機能槽ＭＢに送給する。なお、オゾン水使用時には、バルブ４１，４２，４３，４４，７５は閉鎖しておく。一方、処理液循環ラインＣＬによる処理液循環も同時に行う。
【００６０】
供給バルブ２１〜２８の開閉の態様、すなわち供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれから新液または循環液のいずれを吐出するかについては上述と同じである。そして、新液供給ラインＮＬから供給するオゾン水の温度、濃度等の特性は一定にしておく。また、新液供給ラインＮＬからのオゾン水供給量も一定にしておく。従って、新液供給ラインＮＬにおける制御は、循環液による影響を受けない状況下にて新たなオゾン水の特性を一定に保つような制御のみで良いため、非常に容易なものとなる。そして、基板処理の均一性が確保できることは既述した通りである。さらに、処理液循環ラインＣＬによるオゾン水循環によって、豊富なオゾン水供給量を確保することができ、反応速度を高くすることができることも既述した通りである。
【００６１】
ところで、オゾン水はそのオゾン濃度および温度が高いほど、有機物の分解速度が向上する。従って、多機能槽ＭＢにオゾン濃度の高いオゾン水または温度の高いオゾン水を供給すれば、基板Ｗの表面処理に要する時間を短縮することができる。しかしながら、オゾン水の温度が高くなるとオゾンの溶解度が低下するため、オゾン濃度を低下させることなく新液供給ラインＮＬからの新たなオゾン水の温度を高くすることは困難である。そこで、処理液循環ラインＣＬの加熱ヒータ１２によって循環されるオゾン水を加熱すれば、多機能槽ＭＢ内のオゾン水のオゾン濃度を低下させることなく、その温度を高くすることができ、その結果反応速度が増加して処理時間を短縮することができる。このときに、新液供給ラインＮＬから供給するオゾン水の特性は変化させないものとし、新液供給ラインＮＬにおける制御は容易なものとしている。
【００６２】
また、オゾン水によって基板Ｗの表面洗浄処理を行うと、有機物の分解時にオゾンが消費され、多機能槽ＭＢから処理液循環ラインＣＬに流出したオゾン水中のオゾン濃度は低下している。そこで、溶解モジュール１５によって循環されるオゾン水にオゾンガスを再溶解すると、消費されたオゾンを補うことができる。その結果、多機能槽ＭＢ中のオゾン水のオゾン濃度を維持することができ、反応速度を速めて処理時間を短縮することができる。このときも、新液供給ラインＮＬから供給するオゾン水の特性は変化させないものとし、新液供給ラインＮＬにおける制御は容易なものとしている。
【００６３】
以上のように、処理液循環ラインＣＬの加熱ヒータ１２や溶解モジュール１５を用いて循環されるオゾン水の特性を調整することにより、新液供給ラインＮＬと処理液循環ラインＣＬとを分離したことによる上述の効果に加えて、多機能槽ＭＢ内のオゾン濃度の調整や処理時間を短縮等の付加的な効果を得ることもできる。なお、処理液として水素水を用いる場合もオゾン水の場合とほぼ同じ態様となる。
【００６４】
＜１−４−２．ＳＣ−１＞
ＳＣ−１は、半導体基板の洗浄に常用される洗浄液であり、８０℃程度にまで昇温して使用することも多い。ＳＣ−１を処理液とするときには、新液供給ラインＮＬにおけるバルブ４９およびバルブ７５を開放するとともに、バルブ４２およびバルブ４４を開放することによって純水中にアンモニア水と過酸化水素水とを混合して多機能槽ＭＢに送給する。このときに、加熱ヒータ７６によって純水を加熱し、昇温されたＳＣ−１を送給している。なお、ＳＣ−１使用時には、バルブ４１，４３，７２は閉鎖しておく。一方、処理液循環ラインＣＬによる処理液循環も同時に行う。
【００６５】
供給バルブ２１〜２８の開閉の態様、すなわち供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれから新液または循環液のいずれを吐出するかについては上述と同じである。そして、新液供給ラインＮＬから供給するＳＣ−１の温度、濃度等の特性は一定にしておく。また、新液供給ラインＮＬからのＳＣ−１供給量も一定にしておく。従って、新液供給ラインＮＬにおける制御は、循環液による影響を受けない状況下にて新たなＳＣ−１の特性を一定に保つような制御のみで良いため、非常に容易なものとなる。そして、基板処理の均一性が確保できることは既述した通りである。さらに、処理液循環ラインＣＬによるＳＣ−１循環によって、豊富なＳＣ−１供給量を確保することができ、反応速度を高くすることができることも既述した通りである。
【００６６】
ところで、多機能槽ＭＢに供給されたＳＣ−１の温度は徐々に低下し、多機能槽ＭＢから処理液循環ラインＣＬに流出したＳＣ−１の温度は新液供給ラインＮＬから供給されるＳＣ−１の温度よりも低くなっている。そこで、処理液循環ラインＣＬの加熱ヒータ１２によって循環されるＳＣ−１を再加熱すれば、多機能槽ＭＢ内のＳＣ−１の温度を維持することができ、その結果反応速度の低下を防止することができる。このときに、新液供給ラインＮＬから供給するＳＣ−１の特性は変化させないものとし、新液供給ラインＮＬにおける制御は容易なものとしている。
【００６７】
以上のように、処理液循環ラインＣＬの加熱ヒータ１２を用いて循環されるＳＣ−１の温度を調整することにより、新液供給ラインＮＬと処理液循環ラインＣＬとを分離したことによる上述の効果に加えて、反応速度の低下防止という付加的な効果を得ることもできる。なお、処理液としてＳＣ−２を用いる場合もＳＣ−１の場合とほぼ同じ態様となる。
【００６８】
＜２．第２実施形態＞
＜２−１．多機能槽ＭＢの構成＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態の基板処理装置の構成を示す図である。図３と対比すると明らかなように、第２実施形態の基板処理装置が第１実施形態と相違するのは、多機能槽ＭＢの内部に基板Ｗを回転させるための２本のローラ１４０ａ，１４０ｂを設けている点および基板Ｗを回転させるのに必要な機構を設けている点である。残余の点、例えば装置の全体構成や処理液供給機構については第１実施形態と同じであるため、同一の符号を付してその説明については省略する。
【００６９】
図７は第２実施形態の多機能槽ＭＢを正面から見た断面図であり、図８は多機能槽ＭＢを上面から見た平面図であり、図９は多機能槽ＭＢの側面図である。なお、図７および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするため必要に応じてＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を付している。
【００７０】
第２実施形態においては、多機能槽ＭＢの内部に４本の供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４の他、２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂおよび２本のローラ１４０ａ，１４０ｂを備えるとともに、多機能槽ＭＢの外部にローラ１４０ａ，１４０ｂを回転駆動させるローラ駆動部１５０を備えている。
【００７１】
第１実施形態と同様に、多機能槽ＭＢには４本の供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４から処理液が供給され貯留される。このときの処理液供給態様は第１実施形態と全く同じである。すなわち、新液供給ラインＮＬと処理液循環ラインＣＬとが相互に独立して設けられていることにより、新液および循環液は相互に相手の影響を受けることなく多機能槽ＭＢに供給される。なお、図示の便宜上、図８および図９では供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４の記載を省略している。
【００７２】
リフターＬＨ２の基板受部５６ａ（図１参照）は、３本の保持棒１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃによって構成されている。そして、リフターＬＨ２がその３本の保持棒１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃに１組の複数の基板Ｗ（ロット）を保持させつつ昇降することによって、それら複数の基板Ｗを多機能槽ＭＢ内の処理液中に浸漬したり、処理液から引き揚げたりすることができる。
【００７３】
より具体的には、リフターＬＨ２の３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃのそれぞれには基板Ｗの外縁部がはまり込んで基板Ｗを起立姿勢にて保持する複数の保持溝が所定間隔に配列して刻設されている。複数の基板Ｗを多機能槽ＭＢの処理液中に浸漬するときには、まず３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃの保持溝に各基板Ｗの端縁部がはまり込み、それぞれの主面が鉛直方向に沿って相互に所定の間隔を隔てて積層された状態にて複数の基板Ｗが３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃに保持される（図７の一点鎖線の状態）。その状態からリフターＬＨ２が降下すると、３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃに保持された複数の基板Ｗも降下してやがて多機能槽ＭＢ内の処理液中に浸かる。さらに、リフターＬＨ２が降下を続けると、複数の基板Ｗの全体が処理液中に浸漬され、３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃから２本のローラ１４０ａ，１４０ｂに複数の基板Ｗが渡されるとともに、３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃが基板Ｗから離れて若干下方に降下した位置にて停止する（図７の実線の状態）。
【００７４】
逆に、複数の基板Ｗを多機能槽ＭＢの処理液から引き揚げるときには、図７の実線の状態からリフターＬＨ２が上昇し、ローラ１４０ａ，１４０ｂに支持されている複数の基板Ｗに３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃが当接し、その保持溝に各基板Ｗの端縁部がはまり込む。そして、リフターＬＨ２がさらに上昇すると、ローラ１４０ａ，１４０ｂから３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃに複数の基板Ｗが受け渡され、やがて複数の基板Ｗが３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃに相互に所定の間隔を隔てて積層保持された状態にて処理液から引き揚げられ、図７の一点鎖線の状態に戻る。
【００７５】
２本のローラ１４０ａ，１４０ｂは、多機能槽ＭＢに貯留された処理液中にて複数の基板Ｗを支持するとともに、それら基板ＷをＸ方向を軸として回転させる機能を有する。２本のローラ１４０ａ，１４０ｂは、それぞれ多機能槽ＭＢの底面と平行に配置され、複数の基板Ｗの主面を鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿わせた状態にてその端縁部を支持する円柱状体である。複数の基板Ｗの支持を容易にするため、各ローラ１４０ａ，１４０ｂの表面には所定間隔にて凹凸を形成するようにしても良い。各凹部に複数の基板Ｗの端縁部がそれぞれはまり込むことにより、各基板Ｗが所定の間隔を隔てて主面を鉛直方向に沿わせた状態にて２本のローラ１４０ａ，１４０ｂに保持されることとなる。
【００７６】
洗浄処理や薬液処理を行うときには、図７に示すように、複数の基板Ｗは２本のローラ１４０ａ，１４０ｂのみによって支持されており、リフターＬＨ２の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃが基板Ｗから離間している。すなわち、リフターＬＨ２は処理の前後に単に基板Ｗを多機能槽ＭＢの内外で昇降させるだけの機能を有しているのである。そして、洗浄処理や薬液処理を行うときには、図７中矢印ＡＲ７にて示すように、２本のローラ１４０ａ，１４０ｂがそれらの長手方向（Ｘ軸方向）を軸としてそれぞれ回転し、これに伴ってローラ１４０ａ，１４０ｂに支持された複数の基板Ｗが図７中矢印ＡＲ８にて示すようにＸ軸方向を軸として回転する。
【００７７】
ここで第２実施形態では、２本のローラ１４０ａ，１４０ｂがローラ駆動部１５０から非接触にて回転駆動力を受け、多機能槽ＭＢとは非接触にて回転するのであるが、この機構の詳細についてはさらに後述する。
【００７８】
２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂは、ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持された複数の基板Ｗの転倒を防止するための部材である。２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂは、それぞれ固定部材１３５ａ，１３５ｂを介して多機能槽ＭＢの内壁面に固設されている（図８参照）。図９に示すように、２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂのそれぞれには凹部１３１と凸部１３２とが所定のピッチにて形成されている。凹部１３１および凸部１３２が形成されるピッチは、２本のローラ１４０ａ，１４０ｂによって複数の基板Ｗが支持される配列間隔と同じである。
【００７９】
ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持され回転される基板Ｗは、２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂによっては支持されていない。図１０は、ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持された基板Ｗと転倒防止部１３０ａ，１３０ｂとの位置関係を示す図である。ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持された基板Ｗの端縁部は、転倒防止部１３０ａ（１３０ｂ）の凹部１３１には接触していない。すなわち、転倒防止部１３０ａ，１３０ｂには基板Ｗの荷重が作用することはないのである。
【００８０】
一方、転倒防止部１３０ａ（１３０ｂ）の相互に隣接する凸部１３２は、ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持された基板Ｗの端縁部を非接触にて挟む位置に形成されている。この凸部１３２は、ローラ１４０ａ，１４０ｂによって基板Ｗが鉛直方向に沿って正確に支持されているときはその端縁部に接触するものではないが、何らかの原因によって基板ＷがＸ方向に倒れかけたときにその端縁部に接触して転倒を防止する。つまり、２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂは、ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持された基板Ｗの荷重を支持するものではないが、その端縁部を非接触にて挟む位置に設けられて基板Ｗの転倒を防止する役割を果たしている。この目的のためには、ローラ１４０ａ，１４０ｂによって支持された基板Ｗの可能な限り上方側端縁部を挟む位置に２本の転倒防止部１３０ａ，１３０ｂを設けるのが好ましい。
【００８１】
ローラ駆動部１５０は、多機能槽ＭＢの外部に設けられるとともに、主としてモータ１５２と駆動力伝達シャフト１５１ａ，１５１ｂとを備えている。図１１は、ローラ駆動部１５０を示す図であって、多機能槽ＭＢを背面から（（−Ｘ）向きに）見た図である。駆動力伝達シャフト１５１ａ，１５１ｂは、ローラ１４０ａ，１４０ｂの長手方向（Ｘ方向）を軸として回転自在に設けられたシャフトであり、モータ１５２の回転駆動力をそれぞれ２本のローラ１４０ａ，１４０ｂに伝達するものであるが、後述の如く各ローラ１４０ａ，１４０ｂとは直接接触していない。２本の駆動力伝達シャフト１５１ａ，１５１ｂには、それぞれプーリ１５５ａ，１５５ｂが固設されている。モータ１５２のモータ軸１５３とプーリ１５５ａとにはベルト１５４ａが巻き掛けられるとともに、モータ軸１５３とプーリ１５５ｂとにはベルト１５４ｂが巻き掛けられる。
【００８２】
このような構成により、モータ１５２がモータ軸１５３を回転させると、その回転駆動力はベルト１５４ａ，１５４ｂを介してプーリ１５５ａ，１５５ｂに伝達され、駆動力伝達シャフト１５１ａ，１５１ｂが回転することとなる。なお、プーリ１５５ａ，１５５ｂの径は全く同一である。従って、モータ軸１５３の回転数にかかわらず、２本の駆動力伝達シャフト１５１ａ，１５１ｂの回転数は相互に同一である。
【００８３】
＜２−２．ローラの保持機構および回転機構＞
上述したように、２本のローラ１４０ａ，１４０ｂはローラ駆動部１５０から非接触にて回転駆動力を受け、多機能槽ＭＢと非接触にて回転するものであり、以下これを実現するための機構について説明する。第２実施形態では、かかる機構として磁力によりローラ１４０ａ，１４０ｂを多機能槽ＭＢと非接触状態にて保持する非接触保持機構と、磁力により非接触にて回転させる非接触回転機構とを備えている。さらに、非接触保持機構はローラ１４０ａ，１４０ｂをその径方向について多機能槽ＭＢと非接触状態とする径方向接触防止機構およびローラ１４０ａ，１４０ｂをその長手方向について多機能槽ＭＢと非接触状態とする長手方向接触防止機構により構成されている。なお、以下においてはローラ１４０ａについて説明するが、ローラ１４０ｂについても全く同様である。
【００８４】
図１２は、ローラ１４０ａの保持機構および回転機構を示す図である。図１３は、図１２の左側部分を拡大した図であり、ローラ１４０ａにおけるローラ駆動部１５０から遠い側の部分を示す図である。また、図１４は、図１２の右側部分を拡大した図であり、ローラ１４０ａにおけるローラ駆動部１５０に近い側の部分を示す図である。
【００８５】
＜２−２−１．径方向接触防止機構＞
ローラ１４０ａの径方向接触防止機構は、円柱磁石１４１，１４４およびリング状磁石１４２，１４５によって構成されており、磁力により円柱状体のローラ１４０ａをその径方向について多機能槽ＭＢと非接触状態とする。
【００８６】
円柱磁石１４１は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に沿った円柱形状の磁石であって、ローラ受け部１４９に内蔵されている。ローラ受け部１４９は、多機能槽ＭＢに固設された部材であって、径の異なる２つの円柱１６２，１６３をＸ軸方向に沿って２段に積み重ねた形状を有している。円柱磁石１４１は、それらのうちの径の小さい方の円柱１６３に内蔵されている。円柱磁石１４１の（＋Ｘ）側にはＮ極が形成され、（−Ｘ）側にはＳ極が形成されている（図１３参照）。
【００８７】
リング状磁石１４２は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に一致する円環形状の磁石であって、ローラ１４０ａの一端側（（−Ｘ）側端部）に内蔵されている。ローラ１４０ａの上記一端側には円柱形状の凹部１６１が形成されており、リング状磁石１４２はその凹部１６１の周囲を囲むようにしてローラ１４０ａ内に配置されている。リング状磁石１４２の（＋Ｘ）側にはＮ極が形成され、（−Ｘ）側にはＳ極が形成されている。なお、凹部１６１の内径は円柱１６３の径よりも大きく、凹部１６１の深さ（Ｘ軸方向長さ）は円柱１６３の高さ（Ｘ軸方向長さ）と等しい。
【００８８】
一方、円柱磁石１４４は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に一致する円柱形状の磁石であって、ローラ１４０ａの他端側（（＋Ｘ）側端部）に内蔵されている。ローラ１４０ａの上記他端側には円柱形状の凸部１６４が形成されており、円柱磁石１４４はその凸部１６４内に配置されている。円柱磁石１４４の（＋Ｘ）側にはＮ極が形成され、（−Ｘ）側にはＳ極が形成されている（図１４参照）。
【００８９】
リング状磁石１４５は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に沿った円環形状の磁石であって、多機能槽ＭＢの槽壁内に内蔵されている。多機能槽ＭＢの槽壁の一部には中空円筒形状の凸部１１５が形成されており、リング状磁石１４５はその凸部１１５内に配置されている。リング状磁石１４５の（＋Ｘ）側にはＮ極が形成され、（−Ｘ）側にはＳ極が形成されている。なお、多機能槽ＭＢの凸部１１５の内径はローラ１４０ａの凸部１６４の径よりも大きく、凸部１１５の長さ（Ｘ軸方向長さ）は凸部１６４の長さ（Ｘ軸方向長さ）と等しい。
【００９０】
ローラ１４０ａの上記一端側の凹部１６１にはローラ受け部１４９の径の小さい方の円柱１６３が遊嵌されるとともに（図１３）、上記他端側の凸部１６４は多機能槽ＭＢの中空円筒形状の凸部１１５に遊嵌されている（図１４）。これにより、円柱磁石１４１がリング状磁石１４２の内側に位置するとともに、円柱磁石１４４がリング状磁石１４５の内側に位置する。その結果、円柱磁石１４１のＮ極およびＳ極がそれぞれリング状磁石１４２のＮ極およびＳ極と対向することとなり、円柱磁石１４１とリング状磁石１４２との間には磁力による斥力が作用する。リング状磁石１４２は円柱磁石１４１の周囲を覆うように配置されているものであり、両者の間に斥力が作用するとリング状磁石１４２の中心に円柱磁石１４１が位置するように、より正確には円柱磁石１４１の中心軸とリング状磁石１４２の中心軸とが一致するように双方の位置が規制される。
【００９１】
その結果、ローラ１４０ａの凹部１６１とローラ受け部１４９の円柱１６３との間には円柱１６３の周方向の全体にわたって一定間隔の隙間が生じ、ローラ１４０ａの一端側ではその径方向について、すなわちＹＺ平面に関して多機能槽ＭＢと非接触状態となる。
【００９２】
同様に、円柱磁石１４４がリング状磁石１４５の内側に位置すると、円柱磁石１４４のＮ極およびＳ極がそれぞれリング状磁石１４５のＮ極およびＳ極と対向することとなり、円柱磁石１４４とリング状磁石１４５との間には磁力による斥力が作用する。リング状磁石１４５は円柱磁石１４４の周囲を覆うように配置されているものであり、両者の間に斥力が作用するとリング状磁石１４５の中心に円柱磁石１４４が位置するように、より正確には円柱磁石１４４の中心軸とリング状磁石１４５の中心軸とが一致するように双方の位置が規制される。
【００９３】
その結果、ローラ１４０ａの凸部１６４と多機能槽ＭＢの凸部１１５内側との間には凸部１６４の周方向の全体にわたって一定間隔の隙間が生じ、ローラ１４０ａの他端側ではその径方向について、すなわちＹＺ平面に関して多機能槽ＭＢと非接触状態となる。
【００９４】
以上のようにして、ローラ１４０ａの両端において磁力によりその径方向について多機能槽ＭＢと非接触状態となり、いわばローラ１４０ａが中空に浮遊した状態となる。
【００９５】
＜２−２−２．長手方向接触防止機構＞
上述した径方向接触防止機構のみではローラ１４０ａが中空に浮遊したとしても、Ｘ軸方向に滑動して多機能槽ＭＢと接触する可能性がある。これを防止するために、ローラ１４０ａのＸ軸方向の移動を規制するのが長手方向接触防止機構である。ローラ１４０ａの長手方向接触防止機構は、リング状磁石１４２，１４５およびリング状磁石１４３，１４６によって構成されており、磁力により円柱状体のローラ１４０ａをその長手方向について多機能槽ＭＢと非接触状態とする。なお、リング状磁石１４２，１４５については、径方向接触防止機構と長手方向接触防止機構との双方の役割を担っている。
【００９６】
リング状磁石１４２，１４５については、上述した通りである。リング状磁石１４３は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に沿った円環形状の磁石であって、ローラ受け部１４９の径の大きい方の円柱１６２に内蔵されている。リング状磁石１４３の中心軸は、円柱磁石１４１の中心軸と一致している。また、リング状磁石１４３は、リング状磁石１４２と等しい径を有している。リング状磁石１４３の（＋Ｘ）側にはＳ極が形成され、（−Ｘ）側にはＮ極が形成されている。
【００９７】
リング状磁石１４６は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に一致する円環形状の磁石であって、ローラ１４０ａの本体部の他端側（（＋Ｘ）側端部）に内蔵されている。リング状磁石１４６の中心軸は、円柱磁石１４４の中心軸と一致している。また、リング状磁石１４６は、リング状磁石１４５と等しい径を有している。リング状磁石１４６の（＋Ｘ）側にはＳ極が形成され、（−Ｘ）側にはＮ極が形成されている。
【００９８】
上述したように、ローラ１４０ａの一端側の凹部１６１にはローラ受け部４９の径の小さい方の円柱１６３が遊嵌されるとともに、他端側の凸部１６４は多機能槽ＭＢの中空円筒形状の凸部１１５に遊嵌される。これにより、リング状磁石１４２のＳ極とリング状磁石１４３のＳ極とが対向するとともに、リング状磁石１４５のＳ極とリング状磁石１４６のＳ極とが対向することとなる。その結果、リング状磁石１４２とリング状磁石１４３との間に磁力による斥力が作用するとともに、リング状磁石１４６とリング状磁石１４５との間にも磁力による斥力が作用する。
【００９９】
従って、ローラ１４０ａはリング状磁石１４３およびリング状磁石１４５によって両側から押圧されることとなり、ローラ１４０ａの一端側とローラ受け部１４９との間およびローラ１４０ａの他端側と多機能槽ＭＢの凸部１１５との間のそれぞれにはＸ軸方向についての一定間隔の隙間が生じる。すなわち、ローラ１４０ａはその長手方向について多機能槽ＭＢと非接触状態となる。
【０１００】
以上説明したように、径方向接触防止機構および長手方向接触防止機構の双方によって、ローラ１４０ａの位置はＸＹＺの全方向について規制されることとなり、ローラ１４０ａは多機能槽ＭＢと非接触状態にて保持されることとなる。なお、基板処理中においては、ローラ１４０ａと多機能槽ＭＢとの間に生じた隙間には処理液が満たされる。
【０１０１】
＜２−２−３．非接触回転機構＞
非接触回転機構は、円柱状駆動磁石１４７とリング状駆動磁石１４８とによって構成されており、ローラ駆動部１５０からの回転駆動力を非接触にてローラ１４０ａに伝達する。
【０１０２】
円柱状駆動磁石１４７は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に一致する円柱形状の磁石であって、ローラ１４０ａの凸部１６４に内蔵されている。図１５は、円柱状駆動磁石１４７をその中心軸方向（Ｘ軸方向）から見た平面図である。円柱状駆動磁石１４７はその周方向に８つの領域に分割されている。８つの領域のそれぞれはＮ極またはＳ極の極性を交互に有している。換言すれば、４本のＮ極の扇形柱と４本のＳ極の扇形柱とを交互に組み合わせて円柱状駆動磁石１４７を構成している。
【０１０３】
リング状駆動磁石１４８は、その中心軸がローラ１４０ａの長手方向（Ｘ軸方向）に沿ったリング形状の磁石であって、駆動力伝達シャフト１５１ａの先端に内蔵されている。リング状駆動磁石１４８は、ローラ１４０ａの他端側の凸部１６４が多機能槽ＭＢの中空円筒形状の凸部１１５に遊嵌された状態において、円柱状駆動磁石１４７の周囲に多機能槽ＭＢの壁を挟み込んで配置されることとなる（図１４参照）。
【０１０４】
図１６は、リング状駆動磁石１４８をその中心軸方向（Ｘ軸方向）から見た平面図である。円柱状駆動磁石１４７と同様に、リング状駆動磁石１４８はその周方向に８つの領域に分割されている。８つの領域のそれぞれはＮ極またはＳ極の極性を交互に有している。
【０１０５】
円柱状駆動磁石１４７の周囲に多機能槽ＭＢの壁を挟み込んでリング状駆動磁石１４８が配置されると、円柱状駆動磁石１４７のＳ極とリング状駆動磁石１４８のＮ極との間に磁力による引力が作用するとともに、円柱状駆動磁石１４７のＮ極とリング状駆動磁石１４８のＳ極との間にも磁力による引力が作用する。この状態にて、ローラ駆動部１５０のモータ１５２が駆動力伝達シャフト１５１ａを回転させると、駆動力伝達シャフト１５１ａに内蔵されたリング状駆動磁石１４８も回転する。そして、リング状駆動磁石１４８と円柱状駆動磁石１４７との間に作用する引力によって、モータ１５２の回転駆動力がローラ１４０ａに伝達され、ローラ１４０ａが回転することとなる。
【０１０６】
以上のようにして、ローラ１４０ａにはローラ駆動部１５０から非接触にて回転駆動力が伝達され、ローラ１４０ａはローラ駆動部１５０によって磁力により非接触にて回転される。なお、ローラ１４０ｂの構成についてもローラ１４０ａの構成と同一である。
【０１０７】
＜２−３．回転処理内容＞
次に、上記構成を有する第２実施形態の基板処理装置における処理内容について説明する。ここでは処理の一例としてオゾン水による基板Ｗの洗浄処理を行うものとする。
【０１０８】
多機能槽ＭＢへの処理液供給態様については上記の第１実施形態と同じである。すなわち、供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれから新液または循環液が順次に切り換えられて供給される。そして、新液供給ラインＮＬから供給するオゾン水の温度、濃度等の特性は一定にするとともに、処理液循環ラインＣＬの加熱ヒータ１２や溶解モジュール１５を用いて循環されるオゾン水の特性を調整する。
【０１０９】
一方、オゾン水による洗浄処理中においては２本のローラ１４０ａ，１４０ｂによって基板Ｗが所定の間隔を隔てて主面を鉛直方向に沿わせた状態にて支持され、３本の保持棒１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃは基板Ｗから離間している。この状態にて、ローラ駆動部１５０が２本のローラ１４０ａ，１４０ｂを回転させることによってそれらに支持された複数の基板Ｗを一斉に回転させる。このようにしてオゾン水による複数の基板Ｗに対する洗浄処理が進行する。
【０１１０】
やがて、所定の処理時間が経過して基板洗浄処理が終了した時点で、ローラ１４０ａ，１４０ｂによる基板Ｗの回転が停止し、リフターＬＨ２が上昇して複数の基板Ｗを多機能槽ＭＢから引き揚げる。
【０１１１】
以上のようにすれば、第１実施形態と同様の効果が得られるのに加えて、ローラ１４０ａ，１４０ｂが基板Ｗを回転させるため、より均一な基板処理を行うことができる。
【０１１２】
また、ローラ駆動部１５０が多機能槽ＭＢの外部に設けられ、ローラ１４０ａ，１４０ｂを磁力によって非接触にて回転させるため、ローラ駆動部１５０が発塵したとしても、それがパーティクルとして多機能槽ＭＢ内に混入することは防止される。すなわち、パーティクル発生源たるローラ駆動部１５０と多機能槽ＭＢ内部とが完全に分離されることとなり、多機能槽ＭＢ内でのパーティクル発生が防止されるのである。
【０１１３】
また、径方向接触防止機構および長手方向接触防止機構の双方によって、ローラ１４０ａ，１４０ｂは多機能槽ＭＢと非接触状態にて保持されることとなるため、ローラ駆動部１５０によってローラ１４０ａ，１４０ｂが回転したとしても、ローラ１４０ａ，１４０ｂと多機能槽ＭＢとの摺動による発塵が防止されることとなる。
【０１１４】
さらに、特性の安定した新液を基板Ｗの各部分に順次に均一に供給することに加えて、ローラ１４０ａ，１４０ｂが基板Ｗを回転させることにより、全体としての基板処理の均一性をがより一層確実なものとなる。
【０１１５】
すなわち、本実施形態の基板処理装置においては、パーティクルを発生させることなく処理液中にて基板Ｗを回転させることができ、清浄な環境中にて均一な基板処理を行うことができるのである。その結果、処理時間の短縮、高スループットを実現することができるとともに、コスト低減を図ることができる。
【０１１６】
また、基板Ｗの回転数によっては、基板Ｗ上の反応を支配している境膜の膜厚を薄くできるため、反応速度を大きくすることができる。
【０１１７】
また、ローラ１４０ａ，１４０ｂが多機能槽ＭＢと非接触状態にて保持されているため、ローラ１４０ａ，１４０ｂの回転に摩擦が生じず、ローラ駆動部１５０はローラ１４０ａ，１４０ｂを容易に回転させることができる。
【０１１８】
さらに、転倒防止部１３０ａ，１３０ｂが各基板Ｗの転倒を防止しているため、ローラ１４０ａ，１４０ｂが複数の基板Ｗを回転させたとしても、それらが転倒して破損することが防止される。
【０１１９】
＜３．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態においては、４本の供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４のそれぞれから新液または循環液を択一的に吐出するようにしていたが、新液および循環液のための専用供給ノズルを少なくとも１本ずつ設けておけば、他の供給ノズルについては新液および循環液を混合して吐出するようにしても良い。具体的には、例えば供給ノズルＮＺ１から新液および循環液を混合して吐出する場合には、供給バルブ２１および供給バルブ２２の双方を開放する。このようにすれば上記実施形態における効果に加えて、混合して吐出する供給ノズルからの流速が増加し、多機能槽ＭＢ内における処理液置換効率が高まる。
【０１２０】
また、上記各実施形態においては、４本の供給ノズルＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ４を設けていたが、供給ノズルは２本以上設けてあれば良い。
【０１２１】
また、上記各実施形態においては、処理液循環ラインＣＬに加熱ヒータ１２を設けていたが、加熱ヒータ１２に代えてまたは加熱ヒータ１２と併せて冷却機能を有する冷却装置を設けるようにしても良い。すなわち、処理液循環ラインＣＬに循環液の温調手段を設けて循環液の温調を行うことにより、新液供給ラインＮＬと処理液循環ラインＣＬとを分離したことによる上述の効果に加えて、多機能槽ＭＢ内の処理液の温度を調整することができるという付加的な効果を得ることができる。なお、処理液循環ラインＣＬにおける加熱ヒータ１２および溶解モジュール１５は必須のものではなく、処理液の種類等の必要に応じて適宜設ければ良いものである。
【０１２２】
また、第２実施形態においては、モータ１５２がリング状駆動磁石１４８を回転させることにより円柱状駆動磁石１４７に非接触にて回転駆動力を伝達してローラ１４０ａ，１４０ｂを回転させていたが、これに限定されるものではなく、円柱状駆動磁石１４７の周囲に多機能槽ＭＢの壁を挟み込んでリング状に配置された電磁石をローラ駆動部１５０としても良い。より具体的には、円柱状駆動磁石１４７の周囲に多機能槽ＭＢの壁を挟み込んで８個の電磁石をリング状に配置する。各電磁石には同一の所定周波数の交流電流を通電するとともに、隣接する電磁石に通電する交流の位相は相互に半周期だけ異なるようにする。このようにしても、第２実施形態と同じように電磁石の磁力によって円柱状駆動磁石１４７に非接触にて回転駆動力を伝達することができ、通電する交流の周波数に応じた回転数にてローラ１４０ａ，１４０ｂを非接触にて回転させることができる。
【０１２３】
また、電磁石を用いれば機械的な摩擦や摺動を生じることがないため、多機能槽ＭＢの外部においてもパーティクルの発生を抑制することができ、より清浄度の高い環境を実現することができる。
【０１２４】
また、第２実施形態における各磁石の極性を全て逆転させるようにしても良いことは勿論である。
【０１２５】
また、第２実施形態においては、円柱状駆動磁石１４７およびリング状駆動磁石１４８を８分割するようにしていたが、これに限定されるものではなく、双方の間に磁力による引力を作用させることができる形態であれば例えば４分割とするようにしても良い。
【０１２６】
また、例えば、第２実施形態におけるローラ１４０ａの一端側（（−Ｘ）側端部）に凸部を形成するようにし、その凸部に内蔵した円柱磁石をリング状磁石１４３の内側に配置するようにしても良い。すなわち、磁力によってローラ１４０ａの位置をＸＹＺの全方向について規制し、ローラ１４０ａを処理槽１０と非接触状態にて保持できる形態であれば種々の変更が可能である。
【０１２７】
さらに、上記各実施形態においては、多機能槽ＭＢを処理槽の例として説明したが、薬液槽ＣＢや水洗槽ＷＢについても本発明に係る技術を適用することができる。
【０１２８】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１の発明によれば、複数の供給部のそれぞれが新液供給ラインまたは処理液循環ラインのいずれかに接続されるため、新液供給ラインと処理液循環ラインとは互いに独立したものとなり、処理液の循環によって豊富な処理液供給量を確保しつつも、新液供給ラインに対する循環液による影響を排除することができ、処理液の特性制御を容易なものとすることができる。また、供給管ごとに適当なタイミングにて新液供給と循環液供給とを切り換えることにより、全体としての基板処理の均一性を確保することができる。
【０１２９】
また、請求項２の発明によれば、複数の供給ノズルのうちの一部を新液供給ラインに接続するとともに、残部を処理液循環ラインに接続しているため、処理槽への処理液供給量を豊富なものとすることができ、新液消費量を低減することもできる。
【０１３０】
また、請求項３の発明によれば、複数の供給ノズルのうちの一部を新液供給ラインに接続して残部を処理液循環ラインに接続した後に、当該一部を処理液循環ラインに接続して当該残部を新液供給ラインに接続しているため、全体としての基板処理の均一性を確保することができる。
【０１３１】
また、請求項４の発明によれば、循環される処理液の温度調節を行う温調手段を処理液循環ラインに備えているため、新液の特性を変化させることなく、循環液を温調することによって処理槽内の処理液の温度を調整することができる。
【０１３２】
また、請求項５の発明によれば、循環される処理液に当該処理液の溶質を溶解する溶解手段を処理液循環ラインに備えているため、新液の特性を変化させることなく、循環液に溶質を再溶解することによって処理槽内の処理液の濃度を調整することができる。
【０１３３】
また、請求項６の発明によれば、処理液をオゾン水とし、循環されるオゾン水にオゾンガスを溶解するため、新液の特性を変化させることなく、処理槽内のオゾン水のオゾン濃度を調整することができる。
【０１３４】
また、請求項７の発明によれば、処理槽に貯留された処理液中にて基板を回転するため、均一な基板処理を行うことができる。
【０１３５】
また、請求項８の発明によれば、基板回転手段が、処理槽に貯留された処理液中にて基板を支持する基板支持手段と、基板支持手段を処理槽と非接触状態にて保持する非接触保持機構と、処理槽外に設けられ、基板支持手段を非接触にて回転させる非接触駆動手段と、を含むため、処理槽内における発塵が防止され、パーティクルを発生させることなく処理液中にて基板を回転させて均一な基板処理を行うことができる。
【０１３６】
また、請求項９の発明によれば、非接触保持機構が磁力により基板支持手段を処理槽と非接触状態にて保持し、非接触駆動手段が基板支持手段を磁力により非接触にて回転させるため、請求項８の発明による効果を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１の基板処理装置の制御機構を説明するための機能ブロック図である。
【図３】図１の基板処理装置の多機能槽およびその多機能槽に処理液を供給する機構を示す図である。
【図４】多機能槽への新液および循環液の供給態様の一例を示す図である。
【図５】供給ノズルのそれぞれからの新液または循環液の吐出態様の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態の基板処理装置の構成を示す図である。
【図７】第２実施形態の多機能槽を正面から見た断面図である。
【図８】多機能槽を上面から見た平面図である。
【図９】多機能槽の側面図である。
【図１０】ローラによって支持された基板と転倒防止部との位置関係を示す図である。
【図１１】ローラ駆動部を示す図である。
【図１２】ローラの保持機構および回転機構を示す図である。
【図１３】図１２の左側部分を拡大した図である。
【図１４】図１２の右側部分を拡大した図である。
【図１５】円柱状駆動磁石をその中心軸方向から見た平面図である。
【図１６】リング状駆動磁石をその中心軸方向から見た平面図である。
【図１７】従来における処理液循環機構を備えた基板処理装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１２ 加熱ヒータ
１５ 溶解モジュール
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８ 供給バルブ
１３０ａ，１３０ｂ 転倒防止部
１４０ａ，１４０ｂ ローラ
１４１，１４４ 円柱磁石
１４２，１４３，１４５，１４６ リング状磁石
１４７ 円柱状駆動磁石
１４８ リング状駆動磁石
１５０ ローラ駆動部
１５２ モータ
ＣＬ 処理液循環ライン
ＭＢ 多機能槽
ＮＬ 新液供給ライン
ＮＺ１，ＮＺ２，ＮＺ３，ＮＺ４ 供給ノズル
Ｗ 基板
Claims (9)
- 処理槽に所定の処理液を供給しつつ、その処理液中に基板を浸漬することによって基板処理を行う基板処理装置であって、
前記処理槽に配置された複数の供給ノズルと、
前記処理槽に新たな処理液を供給する新液供給ラインと、
前記処理槽から流出した処理液を前記新液供給ラインとは異なる経路にて循環させて前記処理槽に再供給する処理液循環ラインと、
前記複数の供給ノズルごとに前記新液供給ラインとの接続と前記処理液循環ラインとの接続とを切り換える切換手段と、
を備え、
前記複数の供給ノズルのそれぞれは、前記切換手段によって前記新液供給ラインまたは前記処理液循環ラインのいずれかに接続されることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１記載の基板処理装置において、
前記切換手段は、前記複数の供給ノズルのうちの一部を前記新液供給ラインに接続するとともに、残部を前記処理液循環ラインに接続することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項２記載の基板処理装置において、
前記切換手段は、前記複数の供給ノズルのうちの一部を前記新液供給ラインに接続して残部を前記処理液循環ラインに接続した後に、当該一部を前記処理液循環ラインに接続して当該残部を前記新液供給ラインに接続することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液循環ラインは、循環される処理液の温度調節を行う温調手段を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液循環ラインは、循環される処理液に当該処理液の溶質を溶解する溶解手段を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項５記載の基板処理装置において、
前記処理液はオゾン水であり、
前記溶解手段は、循環されるオゾン水にオゾンガスを溶解することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１から請求項６のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理槽に貯留された処理液中にて基板を回転する基板回転手段をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項７記載の基板処理装置において、
前記基板回転手段は、
前記処理槽に貯留された処理液中にて基板を支持する基板支持手段と、
前記基板支持手段を前記処理槽と非接触状態にて保持する非接触保持機構と、
前記処理槽外に設けられ、前記基板支持手段を非接触にて回転させる非接触駆動手段と、
を含むことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項８記載の基板処理装置において、
前記非接触保持機構は、磁力により前記基板支持手段を前記処理槽と非接触状態にて保持し、
前記非接触駆動手段は、前記基板支持手段を磁力により非接触にて回転させることを特徴とする基板処理装置。
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