JP7212767B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本実施形態は、基板処理装置に関する。

バッチ式の基板処理装置は、半導体基板を処理槽内に収容して、その半導体基板を薬液で処理する。このような基板処理装置は、処理槽内の薬液の濃度等を均一に保つためにその薬液を循環させている。薬液を循環させるために、基板処理装置は、処理槽内のノズルから薬液を供給し、処理槽の上端部からあふれた薬液を回収し、不純物の除去等の処理を行った上で、ノズルから処理槽へ再度供給している。

このように薬液を循環させているときに、薬液の流速は、処理槽内の位置によってばらつく。薬液の流速のばらつきは、半導体基板の表面におけるエッチング速度等の処理速度のばらつきの原因となる。また、薬液の流速が遅い領域では、シリカのような副生成物が半導体基板の表面に析出するおそれもある。

特開２０１７－１９５３３８号公報 特開２００６－３２６７３号公報 特開平７－５８０７８号公報

液の流速のばらつきを抑制することができる基板処理装置を提供する。

本実施形態による基板処理装置は、液を貯留可能な処理槽を備える。搬送部は、複数の半導体基板の表面が略水平方向へ向くように該複数の半導体基板を配列し、処理槽内に複数の半導体基板を搬送可能である。複数の液供給部は、処理槽の下方から処理槽の内側方向へ向けて液を供給可能である。複数の整流板が、複数の半導体基板の配列の一端側または他端側の少なくとも一方に配置されている。複数の整流板は、複数の半導体基板の配列方向から見たときに、搬送部の両側における搬送部と処理槽の側壁との間の間隙のうち半導体基板上方にある第１間隙領域に設けられている。

第１実施形態による基板処理装置の構成例を示す斜視図。 第１実施形態による基板処理装置の構成例を示す斜視図。 処理槽内部におけるリフタの側面図。 図３の破線円４の拡大図。 処理槽およびリフタの正面図。 整流板の無い基板処理装置の構成を示す断面図。 薬液の流速のシミュレーション結果を示すグラフ。 第２実施形態による処理槽およびリフタの正面図。 第３実施形態による処理槽およびリフタの正面図。 第４実施形態による処理槽およびリフタの正面図。 （Ａ）は開口部が設けられていないリフタを用いた場合の薬液の流速分布を示す図、（Ｂ）は開口部が設けられたリフタを用いた場合の薬液の流速分布を示す図。 第５実施形態による処理槽およびリフタの正面図。 第６実施形態による処理槽およびリフタの正面図。 第６実施形態による処理槽およびリフタの側面図。 第７実施形態による処理槽およびリフタの正面図。 第２実施形態および第７実施形態を組み合わせた処理槽およびリフタの正面図。 第８実施形態による処理槽およびリフタの側面図。 薬液供給管と半導体基板との配置関係を示す図。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
図１および図２は、第１実施形態による基板処理装置１の構成例を示す斜視図である。基板処理装置（以下、単に、処理装置という）１は、例えば、バッチ式の洗浄装置、ウェットエッチング装置等のように複数の半導体基板Ｗを薬液Ｃに浸漬して処理する装置である。例えば、薬液Ｃは、熱リン酸溶液であり、半導体基板Ｗ上に形成された構造のシリコン窒化膜をエッチングするために用いられ得る。

処理装置１は、処理槽１０と、気体供給管２０と、薬液供給管３０ａ、３０ｂと、リフタ４０と、駆動部５０と、循環槽６０と、気体供給ボンベ７０と、コントローラ８０と、整流板１００ａ～１００ｄとを備えている。

処理槽１０は、薬液Ｃを貯留可能であり、複数の半導体基板Ｗを略鉛直方向に立てた状態で収容可能である。半導体基板Ｗは、リフタ４０に略鉛直方向に立て掛けるように載置され、処理槽１０内にリフタ４０とともに収容される。半導体基板Ｗは、処理槽１０に収容されることによって、薬液Ｃに浸漬される。

気体供給部としての気体供給管２０は、処理槽１０の底部近傍に設けられており、処理槽１０内に収容された半導体基板Ｗの下方に位置する。気体供給管２０は、半導体基板Ｗの下方から薬液Ｃに気泡を供給する。気体供給管２０は、薬液Ｃの攪拌のために設けられている方が好ましい。しかし、気体供給管２０は、必ずしも設けられていなくてもよい。

薬液供給部としての薬液供給管３０ａ、３０ｂは、処理槽１０の底部近傍に設けられており、処理槽１０内に収容された半導体基板Ｗの下方に設けられる。薬液供給管３０ａ、３０ｂは、処理槽１０の下方から処理槽１０の内側方向へ向かって薬液Ｃを吐出する。薬液供給管３０ａ、３０ｂは、内側方向に向けた薬液Ｃの供給方向が交差するように薬液Ｃを供給可能である。図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）は、薬液供給管３０ａ、３０ｂと半導体基板Ｗとの配置関係を示す図である。薬液供給管３０ａ、３０ｂは、隣接する半導体基板Ｗ間に薬液Ｃを供給可能なように半導体基板Ｗ間の間隔と略等間隔で配列されたノズル孔Ｈを有している。半導体基板Ｗと後で説明するリフタ４０の搬送板４２との間に薬液Ｃを供給するノズル孔Ｈ、および半導体基板Ｗと処理槽１０の内壁との間に薬液Ｃを供給するノズル孔Ｈも略等間隔で配置されている。ノズル孔Ｈの向きは、全て同じ方向を向いていてもよいが、特に限定しない。但し、隣接する半導体基板Ｗ間に薬液Ｃを供給するノズル孔Ｈは、同じ方向を向いていることが好ましい。

搬送部としてのリフタ４０は、支持部４１と、搬送板４２と、支柱４４と、接続板４８とを備え、処理槽１０内に半導体基板Ｗを搬送可能に構成されている。支持部４１は、半導体基板を略鉛直方向に立て掛けるように（半導体基板Ｗの表面が略水平方向へ向くように）半導体基板Ｗを配列し、半導体基板Ｗの側部（下側端部）を下方から支持する。搬送板４２は、支持部４１に繋がっており、半導体基板Ｗのうち搬送板４２の近くに配列された半導体基板Ｗ１の表面または裏面と対向する。搬送板４２と半導体基板Ｗ１との距離は、例えば、２０ｍｍ～４０ｍｍである。リフタ４０の搬送板４２は、支柱４４に接続されており、駆動部５０によって略鉛直方向Ｄ１に移動可能となっている。また、接続板４８は、搬送板４２とは反対側に設けられており、複数の支持部４１を接続し、該支持部４１を搬送板４２とで挟んで固定している。リフタ４０の側部は、半導体基板Ｗの配列方向Ｄ２に対して略水平面内で直交する方向Ｄ３において半導体基板Ｗの側部を開放している。従って、リフタ４０は、半導体基板の搬送に用いられる通常のキャリアボックスとは構成が異なる。

第１および第２整流板としての整流板１００ａ、１００ｂは、半導体基板Ｗの配列の搬送板４２側に配置されており、第３および第４整流板としての整流板１００ｃ、１００ｄは、半導体基板Ｗの配列の接続板４８側に配置されている。整流板１００ａ～１００ｄは、処理槽１０の内壁に固定されており、リフタ４０をＤ１方向に上下させたときに、リフタ４０および半導体基板Ｗに接触（干渉）しないように配置されている。整流板１００ａ～１００ｄは、例えば、板形状あるいは四角柱の形状を有し、フッ素樹脂、石英等の耐腐食性のある材料で構成されている。整流板１００ａ～１００ｄのさらなる構成および配置は、後で説明する。

循環槽６０は、処理槽１０から溢れた薬液Ｃを貯留する。半導体基板Ｗの処理中において、処理槽１０は、薬液Ｃで満たされており、処理槽１０から溢れた薬液Ｃを循環槽６０に回収している。循環槽６０内の薬液Ｃは、図示しない配管、ポンプおよびフィルタを介して薬液供給管３０ａ、３０ｂから処理槽１０へ戻される。これにより、薬液Ｃは、フィルタでろ過されながら、処理槽１０と循環槽６０との間で循環される。

気体供給ボンベ７０は、気体供給管２０へ気体を供給し、気体供給管２０から気泡を供給する。気泡は、薬液Ｃを攪拌し、薬液Ｃ内のリン酸濃度やシリカ濃度を均一化させるために供給される。コントローラ８０は、駆動部５０、循環槽６０、気体供給ボンベ７０を制御する。

図３は、処理槽内部の側面図である。図４は、図３の破線円４の拡大図である。リフタ４０は、複数の半導体基板Ｗを略鉛直方向Ｄ１に立て掛け、それらの表面が略水平方向に向くように配列させている。図４に示すように、支持部４１は、複数の半導体基板Ｗを下方から支持し、半導体基板Ｗ間の間隔を所定値にするように溝ＴＲを有する。半導体基板Ｗは、それぞれ溝ＴＲに受容されほぼ等間隔に配列される。搬送板４２は、支持部４１に接続されており、支持部４１からＤ１方向に延伸している。リフタ４０の下方には、薬液供給管３０ａ、３０ｂおよび気体供給管２０が配置されている。尚、隣接する半導体基板Ｗのペアは、互いに表面（素子形成面）を対向させるように配列され、このように互いに表面が対向した半導体基板Ｗのペアが半導体基板Ｗの配列方向Ｄ２に沿って、隣接するペア間では半導体基板Ｗが互いに裏面を対向させるような状態で配列されている。しかし、半導体基板Ｗの向きは、これに限定されない。

また、整流板１００ａ、１００ｂは、半導体基板Ｗの配列の一端側に配置されており、リフタ４０の側方（図１のＤ３方向）から見たときに、搬送板４２と半導体基板Ｗとの間に位置している。整流板１００ａ、１００ｂは、搬送板４２および半導体基板Ｗに接触しないようにそれぞれから離間している。整流板１００ａ、１００ｂとそれに隣接する半導体基板Ｗ１との間のＤ２方向に沿った距離は、互いに隣接する半導体基板Ｗ間の間隔とほぼ同じ（例えば、５ｍｍ～１０ｍｍ）であることが好ましい。しかし、整流板１００ａ、１００ｂと半導体基板Ｗ１との間の距離は、互いに隣接する半導体基板Ｗ間の間隔より幾分広くてもよい。例えば、整流板１００ａ、１００ｂが搬送板４２および半導体基板Ｗに接触しないように、整流板１００ａ、１００ｂとそれに隣接する半導体基板Ｗ１との間のＤ２方向に沿った距離は、半導体基板Ｗ間の間隔からその２倍までの値であることが好ましい。

整流板１００ｃ、１００ｄは、半導体基板Ｗの配列の他端側に配置されており、リフタ４０の側方（図１のＤ３方向）から見たときに、接続板４８と半導体基板Ｗとの間に位置している。整流板１００ｃ、１００ｄは、接続板４８および半導体基板Ｗに接触しないようにそれぞれから離間している。整流板１００ｃ、１００ｄとそれに隣接する半導体基板Ｗｎ（ｎは２以上の整数）との間のＤ２方向に沿った距離は、互いに隣接する半導体基板Ｗ間の間隔とほぼ同じ（例えば、５ｍｍ～１０ｍｍ）であることが好ましい。しかし、整流板１００ｃ、１００ｄと半導体基板Ｗｎとの間の距離は、互いに隣接する半導体基板Ｗ間の間隔より幾分広くてもよい。例えば、整流板１００ｃ、１００ｄが搬送板４２および半導体基板Ｗに接触しないように、整流板１００ｃ、１００ｄとそれに隣接する半導体基板Ｗｎとの間のＤ２方向に沿った距離は、半導体基板Ｗ間の間隔からその２倍までの値であることが好ましい。

図５は、処理槽およびリフタの正面図である。半導体基板Ｗの配列方向（図１のＤ２方向）から見たときに、整流板１００ａ～１００ｄは、Ｄ３方向におけるリフタ４０の両側に設けられている。

整流板１００ａ、１００ｃは、処理槽１０の側壁１０ａに固定されており、リフタ４０と側壁１０ａとの間の間隙Ｇａに設けられている。整流板１００ａ、１００ｃは、間隙Ｇａに配置され、かつ、図３のように半導体基板Ｗと搬送板４２または接続板４８との間に配置されているので、リフタ４０が上下に移動したときにリフタ４０本体および半導体基板Ｗに接触（干渉）しない。

整流板１００ｂ、１００ｄは、処理槽１０の側壁１０ｂに固定されており、リフタ４０と側壁１０ｂとの間の間隙Ｇｂに設けられている。整流板１００ｂ、１００ｄは、間隙Ｇｂに配置され、かつ、図３のように半導体基板Ｗと搬送板４２または接続板４８との間に配置されているので、リフタ４０が上下に移動したときにリフタ４０本体および半導体基板Ｗに接触（干渉）しない。

薬液Ｃは、リフタ４０または半導体基板Ｗの中心の斜め下方にある薬液供給管３０ａ、３０ｂのノズル孔から半導体基板Ｗの略中心に向かって斜め上方に吐出される。このとき、薬液Ｃは、隣接する半導体基板Ｗ間、あるいは、搬送板４２と半導体基板Ｗとの間において方向Ｄａ、Ｄｂへ流れる。薬液供給管３０ａから吐出された薬液Ｃと薬液供給管３０ｂから吐出された薬液Ｃは、両供給管からの吐出方向の交差位置Ｘで衝突し、合流し、上方へ上昇しようとする。

ここで、薬液Ｃの流れについて説明する。図６は、整流板１００ａ～１００ｄの無い基板処理装置の構成を示す断面図である。整流板１００ａ～１００ｄが設けられていない場合、搬送板４２近傍の薬液Ｃは、破線矢印Ａｃのように、交差位置Ｘから上方へ流れ、半導体基板Ｗの上端近傍（半導体基板Ｗの上方にある薬液Ｃの液面付近）まで流れる。さらに、搬送板４２近傍において、半導体基板Ｗの上端近傍まで上昇した薬液Ｃは、Ｄ３方向の両側の領域Ｒａ、Ｒｂへ流れる。第１間隙領域としての領域Ｒａ、Ｒｂは、間隙Ｇａ、Ｇｂのうち半導体基板Ｗの略中心より上方にある領域である。Ｄ２方向から見て、領域Ｒａ、Ｒｂには、搬送板４２は設けられておらず、かつ、搬送板４２の片側には半導体基板Ｗが無い。従って、領域Ｒａ、Ｒｂにおいて、薬液Ｃは、処理槽１０から溢れて循環されるか、あるいは、図６の紙面垂直方向（図２のＤ２方向のうち搬送板４２へ向かう方向）へ流れ易くなっている。

接続板４８近傍においても、搬送板４２近傍と同様のことが言える。例えば、接続板４８近傍の薬液Ｃは、破線矢印Ａｃのように、交差位置Ｘから上方へ流れ、領域Ｒａ、Ｒｂへ流れる。Ｄ２方向から見て、領域Ｒａ、Ｒｂには、接続板４８は設けられておらず、かつ、接続板４８の片側には半導体基板Ｗが無い。従って、領域Ｒａ、Ｒｂにおいて、薬液Ｃは、処理槽１０から溢れて循環されるか、あるいは、図６の紙面垂直方向（図２のＤ２方向のうち接続板４８へ向かう方）に流れ易くなっている。

よって、搬送板４２および接続板４８の近傍では、領域Ｒａ、Ｒｂにおける薬液Ｃは、図６の紙面垂直方向（Ｄ２方向）へ回避しやすく、側壁１０ａ、１０ｂに沿って略鉛直下方向（Ｄ１方向のうち下方向）へ流れる流速が小さくなる。

一方、隣接する半導体基板Ｗ間を通過する薬液Ｃは、半導体基板Ｗの上端を超えると、領域Ｒａ、Ｒｂへ流れるが、Ｄ２方向の両側に半導体基板Ｗが隣接しているため、領域Ｒａ、Ｒｂにおける薬液Ｃは、Ｄ２方向へ回避し難く、側壁１０ａ、１０ｂに沿って略鉛直下方向（Ｄ１方向のうち下方向）へ流れ易い。しかも、領域Ｒａ、Ｒｂにおいて、下方向へ向かうと、半導体基板Ｗと側壁１０ａ、１０ｂとの間の間隙が小さくなっていくため、薬液Ｃの流速が速まる。

このように、処理槽１０内の位置によって、薬液Ｃの流速が異なる。これは、薬液Ｃのリン酸濃度またはシリカ濃度のばらつきを大きくする原因となる。リン酸濃度またはシリカ濃度のばらつきは、エッチング速度のばらつき、あるいは、堆積物の付着の原因となる。

これに対し、本実施形態による基板処理装置は、図５に示すように、領域Ｒａ、Ｒｂに整流板１００ａ～１００ｄが設けられている。整流板１００ａ、１００ｂは、搬送板４２の近傍において、Ｄ２方向から見たときに、領域Ｒａ、Ｒｂを遮るように配置されている。これにより、整流板１００ａ、１００ｂは、領域Ｒａ、Ｒｂにおいて、図２のＤ２方向の搬送板４２側へ向かう薬液Ｃをブロックし、半導体基板Ｗ側に留める。その結果、搬送板４２近傍において、薬液Ｃは、領域Ｒａ、Ｒｂから側壁１０ａ、１０ｂに沿って略鉛直下方向へ流れる。

整流板１００ｃ、１００ｄは、接続板４８の近傍において、Ｄ２方向から見たときに、領域Ｒａ、Ｒｂを遮るように配置されている。これにより、整流板１００ｃ、１００ｄは、領域Ｒａ、Ｒｂにおいて、図２のＤ２方向の接続板４８側へ向かう薬液Ｃをブロックし、半導体基板Ｗ側に留める。その結果、接続板４８近傍において、薬液Ｃは、領域Ｒａ、Ｒｂから側壁１０ａ、１０ｂに沿って略鉛直下方向へ流れる。

このように、整流板１００ａ～１００ｄは、搬送板４２および接続板４８の近傍における薬液Ｃの流れを、半導体基板Ｗの配列の中間部分における薬液Ｃの流れに近づけることができる。

整流板１００ａ～１００ｄの上端の位置は、処理槽１０の上端または薬液Ｃの上端と等しいかあるいはそれよりも高い位置にあることが好ましい。これにより、整流板１００ａ～１００ｄは、Ｄ２方向から見たときに、領域Ｒａ、Ｒｂの全体に設けられ、搬送板４２および接続板４８の近傍における薬液Ｃの流れを、中間部分における薬液Ｃの流れに近づけることができる。一方、整流板１００ａ～１００ｄの下端の位置は、処理槽１０の底部まで設けられていてもよく、リフタ４０の搬送板４２または接続板４８の下端まで設けられていてもよい。また、第２実施形態において説明するように、整流板１００ａ～１００ｄの下端の位置は、半導体基板Ｗの中心の高さまで上昇させてもよい。尚、薬液Ｃの流れを半導体基板Ｗの配列において略均等にするために、整流板１００ａ～１００ｄの形状、大きさ、上端および下端の位置は揃えることが好ましい。

図７は、薬液Ｃの流速のシミュレーション結果を示すグラフである。Ｗ１は、半導体基板Ｗの配列のうち搬送板４２に最も近い半導体基板Ｗを示す。Ｗｎは、半導体基板Ｗの配列のうち接続板４８に最も近い半導体基板Ｗを示す。Ｗｋ（１＜ｋ＜ｎ）は、半導体基板Ｗの配列のうち中間に配置された半導体基板Ｗを示す。図７のグラフは、Ｄ２方向から見た半導体基板Ｗ１，Ｗｋ，Ｗｎのそれぞれについて薬液Ｃの流速分布を示している。Ｖｃは、領域Ｒａ、Ｒｂから処理槽１０の側壁１０ａ、１０ｂに沿って下方へ向かう薬液Ｃが或る流速で流れている領域を示している。

整流板１００ａ～１００ｄが無い場合、半導体基板Ｗｋにおいて、薬液Ｃが流速Ｖｃで流れている領域はあるものの、半導体基板Ｗ１，Ｗｎにおいて、薬液Ｃが流速Ｖｃで流れている領域は非常に少ない。即ち、整流板１００ａ～１００ｄが無いと、領域Ｒａ、Ｒｂから下方へ向かう薬液Ｃの流速は、半導体基板Ｗの配列の端部（搬送板４２および接続板４８の近傍）とその中間部とで大きく相違することが分かる。

一方、整流板１００ａ～１００ｄが設けられている場合、半導体基板Ｗ１，Ｗｋ，Ｗｎにおいて、薬液Ｃが流速Ｖｃで流れている領域は同程度に分布している。即ち、整流板１００ａ～１００ｄが設けられている場合、領域Ｒａ、Ｒｂから側壁１０ａ、１０ｂに沿って下方へ向かう薬液Ｃの流速は、半導体基板Ｗの配列の位置にさほど依存しないことが分かる。

このように、本実施形態によれば、整流板１００ａ～１００ｄを搬送板４２および接続板４８の近傍の領域Ｒａ、Ｒｂに設けることによって、搬送板４２および接続板４８の近傍における薬液Ｃの流速を、半導体基板Ｗの配列の中間部分における薬液Ｃの流速に近づけることができる。その結果、薬液Ｃのリン酸濃度またはシリカ濃度のばらつきを抑制し、エッチング速度のばらつき、あるいは、堆積物の付着を抑制することができる。

尚、本実施形態において、整流板１００ａ～１００ｄは、全て設けられている必要は必ずしもなく、少なくともその一部が設けられていてもよい。例えば、整流板１００ａ、１００ｂが設けられ、整流板１００ｃ、１００ｄが無い場合であっても、基板処理装置は、本実施形態の効果を或る程度得ることができる。逆に、整流板１００ｃ、１００ｄが設けられ、整流板１００ａ、１００ｂが無い場合であっても、基板処理装置は、本実施形態の効果を或る程度得ることができる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態による処理槽およびリフタの正面図である。第２実施形態では、整流板１００ａ～１００ｄの下端の位置が第１実施形態のそれらよりも高い位置にある。整流板１００ａ～１００ｄは、Ｄ２方向から見たときに、図６の領域Ｒａ、Ｒｂに設けられていればよい。従って、整流板１００ａ～１００ｄは、半導体基板Ｗの中心から上方に存在していればよい。即ち、整流板１００ａ～１００ｄの下端は、半導体基板Ｗの中心近傍の高さ位置にあればよい。

整流板１００ａ～１００ｄの下端は、半導体基板Ｗの中心よりも高い位置にあっても、或る程度、本実施形態の効果は得られる。しかし、本実施形態の効果を充分に発揮するために、整流板１００ａ～１００ｄは、Ｄ２方向から見たときに、図６の領域Ｒａ、Ｒｂの全体に設けられることが好ましい。

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態による処理槽およびリフタの正面図である。第３実施形態では、整流板１００ａ～１００ｄの形状が、Ｄ２方向から見たときに、図６の領域Ｒａ、Ｒｂと略等しく形成されている。即ち、整流板１００ａ～１００ｄの下端の一部は、半導体基板Ｗの外縁に沿って略円弧形状に成形されている。このような形状であっても、整流板１００ａ～１００ｄは、Ｄ２方向から見たときに、図６の領域Ｒａ、Ｒｂを塞ぐことができる。従って、第３実施形態も、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
図１０は、第４実施形態による処理槽およびリフタの正面図である。第４実施形態では、Ｄ２方向から見たときに、交差位置Ｘを含む搬送板４２の中心部に開口部４３が設けられている。開口部４３を有することによって、搬送板４２と半導体基板Ｗとの間に流れる薬液Ｃの一部が開口部４３を通過して搬送板４２の外側へ流れ、搬送板４２と半導体基板Ｗの間を上方向に流れる薬液Ｃの流速は抑制される。従って、搬送板４２と半導体基板Ｗとの間を上へ通過する薬液Ｃの流速は抑制される。その結果、搬送板４２と半導体基板Ｗとの間を上へ通過する薬液Ｃの流速は半導体基板Ｗ間を通過する薬液Ｃの流速とあまり変わらなくなる。これにより、薬液Ｃのリン酸濃度またはシリカ濃度のばらつきを抑制し、エッチング速度のばらつき、あるいは、堆積物の付着を抑制することができる。

図１１（Ａ）は、開口部４３が設けられていないリフタ４０を用いた場合の薬液Ｃの流速分布を示す図である。図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）において、白色に近い部分は、薬液Ｃの流速が遅いことを示し、黒色に近い部分は、薬液Ｃの流速が速いことを示している。尚、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、Ｄ３方向の半導体基板Ｗの中心部における薬液Ｃの様子を示す。

図１１（Ａ）の円ＣＡで示されているように、開口部４３が設けられていない場合、半導体基板Ｗ１の上端部近傍において、薬液Ｃの流速が他の部分よりも非常に速くなっている。これは、半導体基板Ｗ１と搬送板４２との間に流入する薬液Ｃの逃げ場が少ないため、その薬液Ｃが半導体基板Ｗ１の上端部に達すると、半導体基板Ｗ１の上端部の上方を搬送板４２とは逆方向へ勢いよく流れるためである。これにより、薬液Ｃは、矢印Ａ１のように流れる。これは、薬液Ｃのリン酸濃度またはシリカ濃度のばらつきを大きくする原因となる。

図１１（Ｂ）は、開口部４３が設けられたリフタ４０を用いた場合の薬液Ｃの流速分布を示す図である。

図１１（Ｂ）の円ＣＢで示されているように、開口部４３が設けられている場合、半導体基板Ｗ１の上端部近傍において、薬液Ｃの流速は、さほど速くなっていない。これは、半導体基板Ｗ１と搬送板４２との間に流入する薬液Ｃの一部が開口部４３を通ってリフタ４０の外側へ流出しているからである。従って、半導体基板Ｗ１の上端部の上方を流れる薬液Ｃの流速は、比較的遅くなり、他の部分における流速と同等になっている。これにより、薬液Ｃのリン酸濃度またはシリカ濃度のばらつきを抑制し、半導体基板の処理速度（例えば、エッチングレート）のばらつきを抑制することができる。このように、本実施形態によるリフタ４０は、搬送板４２に開口部４３を有していてもよい。

第４実施形態は、第２または第３実施形態による整流板１００ａ～１００ｄと組み合わせてもよい。

（第５実施形態）
図１２は、第５実施形態による処理槽およびリフタの正面図である。第５実施形態では、整流板１００ｃと整流板１００ｄとの間に、第５整流板としての整流板１１０が設けられている。整流板１１０は、半導体基板Ｗの配列において搬送板４２とは反対側に設けられている。整流板１１０は、リフタ４０の支持部４１に接続されていてもよく、あるいは、処理槽１０の壁面に固定されていてもよい。整流板１１０は、半導体基板Ｗと同様にリフタ４０の支持部４１上に載置されていてもよい。整流板１１０の下端は、半導体基板Ｗと同様の略円弧形状を有し、半導体基板Ｗの下部に沿った形状を有する。整流板１１０の両側辺は略鉛直方向に直線状に延伸している。整流板１１０のＤ３方向の幅は整流板１００ｃと整流板１００ｄとの間の間隔と同じかそれよりも幾分狭くなっている。これにより、整流板１１０は、整流板１００ｃ、１００ｄと干渉することなく、リフタ４０とともに移動することができる。さらに、整流板１１０の上辺は、略水平方向に直線状に延伸している。整流板１１０の上辺の高さは、処理槽１０の上端の高さまたは薬液Ｃの液面の高さと等しいかそれよりも低くてもよい。

整流板１１０は、Ｄ３方向から見たときに、整流板１００ａ～１００ｄよりも半導体基板Ｗに近い位置に配置してもよく、整流板１００ａ～１００ｄとほぼ同じ位置に配置されてもよい。

整流板１１０は、半導体基板Ｗの配列において、搬送板４２と対向する位置に配置される。これにより、搬送板４２近傍の半導体基板Ｗ１と整流板１１０近傍の半導体基板Ｗｎとの間で、薬液Ｃの流れの状態を近づけることができる。また、第５実施形態は、整流板１００ａ～１００ｄを有するので、第１実施形態の効果も得ることができる。整流板１１０は、整流板１００ａ～１００ｄと同様に間隙Ｇａ、Ｇｂを遮るので、間隙Ｇａ、Ｇｂを貫くＤ２方向の薬液Ｃの流れをさらに抑制することができる。

尚、整流板１１０の下端の形状は、特に限定されず、略直線状等であってもよい。また、第５実施形態は、第２または第３実施形態による整流板１００ａ～１００ｄと組み合わせてもよい。さらに、第５実施形態は、第４実施形態による開口部４３を搬送板４２に設けてもよい。これにより、第５実施形態は、第２～第４実施形態のいずれかの効果をさらに得ることができる。

（第６実施形態）
図１３は、第６実施形態による処理槽およびリフタの正面図である。図１４は、第６実施形態による処理槽およびリフタの側面図である。第６実施形態では、整流板１００ｃと整流板１００ｄとの間に、第５整流板としての整流板１１５が設けられている。図１４に示すように、整流板１１５は、半導体基板Ｗの配列において搬送板４２とは反対側に設けられている。整流板１１５は、処理槽１０の壁面に固定されている。整流板１１５は、Ｄ３方向から見たときに、接続板４８と処理槽１０の壁面との間に位置する。整流板１１５の下辺は、半導体基板Ｗの処理時において、半導体基板Ｗよりも下方に位置している。また、整流板１１５は、半導体基板Ｗの処理時において、処理槽１０内の薬液Ｃの液面よりも高い位置まで延伸しており、その上辺は、搬送板４２の上辺と同様に薬液Ｃの液面より上方に位置している。

整流板１１５の上辺は、整流板１００ｃの近傍から整流板１００ｄの近傍までＤ３方向のほぼ全体にわたって薬液Ｃの液面より上方に位置している。即ち、整流板１１５の上辺は、間隙Ｇａ、Ｇｂの間のほぼ全体において、薬液Ｃの液面より上方に位置している。

整流板１１５のＤ３方向の幅は、整流板１００ｃと整流板１００ｄとの間の間隔と同じかそれよりも幾分狭くなっている。整流板１１５のＤ３方向の幅は、搬送板４２のそれとほぼ同じでよい。図１３に示すように、図１４のＤ２方向から見たときに整流板１１５は、整流板１００ｃと整流板１００ｄとの間に配置されている。

整流板１１５は、半導体基板Ｗの配列において、搬送板４２と対向する位置に配置される。図１４に示すように、整流板１１５と整流板１００ｃ、１００ｄとの間の間隔または整流板１１５と半導体基板Ｗｎとの間の間隔は、搬送板４２と整流板１００ａ、１００ｂとの間の間隔または搬送板４２と半導体基板Ｗ１との間の間隔とほぼ同じである。これにより、搬送板４２近傍の半導体基板Ｗ１と整流板１１５近傍の半導体基板Ｗｎとの間で、薬液Ｃの流れの状態をほぼ等しくすることができる。

また、整流板１１５は、間隙Ｇａ、Ｇｂの間の全体において、薬液Ｃの液面より上方に位置しているので、整流板１１５、１００ｃ、１００ｄは、薬液Ｃが処理槽１０から図１４の左方向へ溢れ出ることを抑制する。一方、搬送板４２、１００ａ、１００ｂは、薬液Ｃが処理槽１０から図１４の右方向へ溢れ出ることを抑制する。これにより、半導体基板Ｗ１～Ｗｎの上端近傍（半導体基板Ｗの上方にある薬液Ｃの液面付近）において、図１４のＤ２方向の薬液Ｃの流れを抑制することができる。また、第６実施形態は、整流板１００ａ～１００ｄを有するので、第１実施形態の効果も得ることができる。

尚、第６実施形態は、第２または第３実施形態による整流板１００ａ～１００ｄ、あるいは、第５実施形態の整流板１１０と組み合わせてもよい。さらに、第６実施形態は、第４実施形態による開口部４３を搬送板４２に設けてもよい。これにより、第６実施形態は、第２～第５実施形態のいずれかの効果をさらに得ることができる。

（第７実施形態）
図１５は、第７実施形態による処理槽およびリフタの正面図である。第７実施形態は、整流板１１５の下辺が第６実施形態のそれよりも高い位置にある点で第６実施形態と異なる。整流板１１５は、図示しないが、処理槽１０の壁面に固定されていればよい。第７実施形態のその他の構成は、第６実施形態の対応する構成と同様でよい。

第７実施形態による整流板１１５であっても、整流板１１５は、間隙Ｇａ、Ｇｂの間のほぼ全体において、薬液Ｃの液面より上方に位置しているので、整流板１１５、１００ｃ、１００ｄは、薬液Ｃが処理槽１０から半導体基板Ｗの配列方向の一方側方向へ溢れ出ることを抑制し、半導体基板Ｗの上端近傍において、半導体基板Ｗの配列方向の薬液Ｃの流れを抑制することができる。第７実施形態は、その他、第６実施形態の効果も得ることができる。また、第７実施形態は、整流板１００ａ～１００ｄを有するので、第１実施形態の効果も得ることができる。

尚、第７実施形態も、第２または第３実施形態による整流板１００ａ～１００ｄ、あるいは、第５実施形態の整流板１１０と組み合わせてもよい。さらに、第７実施形態は、第４実施形態による開口部４３を搬送板４２に設けてもよい。これにより、第７実施形態は、第２～第５実施形態のいずれかの効果をさらに得ることができる。

例えば、第７実施形態による整流板１１５を第２実施形態に適用した場合、図１６に示す構成となる。図１６は、第２実施形態および第７実施形態を組み合わせた処理槽およびリフタの正面図である。整流板１１５の下辺は、整流板１００ｃ、１００ｄの下端とほぼ等しい高さでもよい。このような構成であっても、第７実施形態の効果は失われない。

（第８実施形態）
図１７は、第８実施形態による処理槽およびリフタの側面図である。第８実施形態では、図１７のＤ２方向から見て整流板１００ａと整流板１００ｂとの間に、第６整流板としての整流板１２０がさらに設けられている。第８実施形態のその他の構成は、第５実施形態と同様でよい。従って、図１７のＤ２方向から見て整流板１００ｃと整流板１００ｄとの間に、整流板１１０が設けられている。

整流板１２０は、半導体基板Ｗの配列において搬送板４２側に設けられている。整流板１２０は、リフタ４０の支持部４１に接続されていてもよく、あるいは、半導体基板Ｗと同様にリフタ４０の支持部４１上に載置されていてもよい。Ｄ２方向から見たときに、整流板１２０の形状は、例えば、図１２に示す整流板１１０の形状と同じでよい。従って、整流板１２０の下端は、半導体基板Ｗと同様の略円弧形状を有し、半導体基板Ｗの下部に沿った形状を有する。整流板１２０の両側辺は略鉛直方向に直線状に延伸している。整流板１２０のＤ３方向の幅は整流板１００ａと整流板１００ｂとの間の間隔と同じかそれよりも幾分狭くなっている。さらに、整流板１２０の上辺は、略水平方向に直線状に延伸している。整流板１２０の上辺の高さは、処理槽１０の上端の高さまたは薬液Ｃの液面の高さと等しいかそれよりも低くてもよい。

整流板１２０は、半導体基板Ｗの配列において、搬送板４２と半導体基板Ｗとの間に配置される。整流板１２０とそれに近接する半導体基板Ｗ１との間の距離は、整流板１１０とそれに近接する半導体基板Ｗｎとの間の距離にほぼ等しい。これにより、整流板１２０近傍の半導体基板Ｗ１と整流板１１０近傍の半導体基板Ｗｎとの間で、薬液Ｃの流れの状態をほぼ等しくすることができる。また、第８実施形態は、整流板１００ａ～１００ｄを有するので、第１実施形態の効果も得ることができる。整流板１１０は、整流板１００ａ～１００ｄと同様に間隙Ｇａ、Ｇｂを遮るので、間隙Ｇａ、Ｇｂを貫くＤ２方向の薬液Ｃの流れをさらに抑制することができる。

尚、整流板１２０の下端の形状は、特に限定されず、略直線状等であってもよい。また、第８実施形態は、第６または第７実施形態と組み合わせてもよい。即ち、第６または第７実施形態において、整流板１２０が、半導体基板Ｗの配列において搬送板４２側に設けられてもよい。この場合、Ｄ２方向から見たときに、整流板１２０の形状および取付け方法は、第６または第７実施形態それぞれの整流板１１０の形状および取付け方法とほぼ同じにすることが好ましい。これにより、Ｄ２方向における薬液Ｃの流れの対称性が向上するからである。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 処理装置、１０ 処理槽、２０ 気体供給管、３０ａ，３０ｂ 薬液供給管、４０ リフタ、５０ 駆動部、６０ 循環槽、７０ 気体供給ボンベ、８０ コントローラ、１００ａ～１００ｄ，１１０，１２０ 整流板

Claims (20)

1. 液を貯留可能な処理槽と、
   複数の半導体基板の表面が略水平方向へ向くように該複数の半導体基板を配列し、前記処理槽内に前記複数の半導体基板を搬送可能な搬送部と、
   前記処理槽の下方から前記処理槽の内側方向へ向けて前記液を供給可能な複数の液供給部と、
   前記複数の半導体基板の配列の一端側または他端側の少なくとも一方に配置された複数の整流板であって、前記複数の半導体基板の配列方向から見たときに、前記搬送部の両側における前記搬送部と前記処理槽の側壁との間の間隙のうち前記半導体基板上方にある第１間隙領域に設けられた複数の整流板と、を備えた基板処理装置。
2. 前記複数の整流板の上端は、前記処理槽の上端と同じかそれよりも高い位置にある、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記複数の整流板は、前記複数の半導体基板の配列方向から見たときに、前記第１間隙領域を遮るように設けられている、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記複数の整流板は、前記複数の半導体基板の配列の一端側に配置され、
   前記複数の半導体基板の配列の一端側で前記複数の整流板と隣接する半導体基板と前記複数の整流板との間の前記複数の半導体基板の配列方向に沿った距離は、前記複数の半導体基板間の間隔から該間隔の２倍までの間の値である、請求項１に記載の基板処理装置。
5. 前記複数の整流板は、
   前記複数の半導体基板の配列の一端側に配置され、かつ、前記複数の半導体基板の配列方向から見たときに前記搬送部の両側にそれぞれ配置されている第１整流板および第２整流板と、
   前記複数の半導体基板の配列の他端側に配置され、かつ、前記複数の半導体基板の配列方向から見たときに前記搬送部の両側にそれぞれ配置されている第３整流板および第４整流板とを含む、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
6. 前記複数の半導体基板の配列の一端側で前記第１整流板および第２整流板と隣接する半導体基板と前記第１整流板および第２整流板との間の前記複数の半導体基板の配列方向に沿った距離は、前記複数の半導体基板間の間隔から該間隔の２倍までの間の値である、請求項５に記載の基板処理装置。
7. 前記複数の半導体基板の配列の他端側で前記第３整流板および第４整流板と隣接する半導体基板と前記第３整流板および第４整流板との間の前記複数の半導体基板の配列方向に沿った距離は、前記複数の半導体基板間の間隔から該間隔の２倍までの間の値である、請求項６に記載の基板処理装置。
8. 前記複数の整流板は、略同一形状を有し、略同一高さに設けられている、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
9. 前記搬送部は、前記複数の半導体基板を上下方向に移動させることによって前記処理槽内に搬入または搬出し、
   前記複数の整流板は、前記搬送部および前記半導体基板に接触しない位置に設けられている、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
10. 前記第１間隙領域は、前記複数の半導体基板の略中心から上方にあり、
    前記複数の整流板の下端は、前記複数の半導体基板の中心近傍の高さ位置にある、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
11. 前記複数の整流板の下端の一部は、前記複数の半導体基板の外縁と対応した略円弧形状を有する、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
12. 前記搬送部は、前記複数の半導体基板を下方から支持する支持部と、前記支持部に繋がっており前記複数の半導体基板と対向する搬送板とを含み、
    前記搬送板は、前記複数の半導体基板の配列方向から見たときに、前記複数の液供給部から供給される前記液の供給方向の交差位置を含むように開口部を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
13. 前記搬送部は、前記複数の半導体基板を下方から支持する支持部と、前記支持部に繋がっており前記複数の半導体基板と対向する搬送板とを含み、
    前記複数の半導体基板の配列に対して前記搬送板とは反対側に設けられている第５整流板をさらに備えた、請求項１に記載の基板処理装置。
14. 前記第５整流板は、前記複数の半導体基板の配列方向から見たときに、前記複数の整流板の間に配置される、請求項１３に記載の基板処理装置。
15. 前記第５整流板の上辺は、前記複数の半導体基板の処理時に、前記処理槽内の液面よりも上方に位置する、請求項１３または請求項１４に記載の基板処理装置。
16. 前記複数の半導体基板の配列に対して前記搬送板側に設けられている第６整流板をさらに備えた、請求項１３に記載の基板処理装置。
17. 前記第６整流板は、前記複数の半導体基板の配列方向から見たときに、前記複数の整流板の間に配置される、請求項１６に記載の基板処理装置。
18. 前記搬送部は、前記複数の半導体基板の配列方向に対して略水平面内で直交する方向において該複数の半導体基板の側部を開放している、請求項１に記載の基板処理装置。
19. 前記複数の半導体基板は、隣接する半導体基板のペアが互いに半導体基板の素子形成面を対向させるように配列されている、請求項１に記載の基板処理装置。
20. 前記複数の半導体基板の下方から気泡を供給する複数の気体供給部をさらに備えた、請求項１に記載の基板処理装置。

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