JP7273923B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Description

開示の実施形態は、基板処理装置および基板処理方法に関する。

従来、処理液を貯留した処理槽に複数の基板で形成したロットを浸漬させることによって、１ロット分の基板を一括して処理する基板処理装置が知られている。複数の基板は、複数の支持溝を有する支持体により、垂直に起立した姿勢となるように下方から支持された状態で処理槽に浸漬される（特許文献１参照）。

特開平８－１０７１３７号公報

しかしながら、上記基板処理装置においては、たとえば、処理槽内に処理液の流れを発生させるために処理液を循環させたり、処理槽に不活性ガスを導入したりする場合に、基板を処理槽に浸漬させようとすると、基板が浮き上がって支持溝から外れてしまうおそれがある。

実施形態の一態様は、基板が支持溝から外れることを抑制することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る基板処理装置は、基板保持部と、処理槽と、供給部と、制御部とを備える。基板保持部は、複数の基板を保持する。処理槽は、処理液を貯留する。供給部は、処理槽の内部に流体を供給する。制御部は、供給部を制御する。また、基板保持部は、支持体と、昇降機構とを備える。支持体は、複数の支持溝を有し、起立した状態の複数の基板を複数の支持溝の各々において下方から支持する。昇降機構は、処理槽の上方における待機位置と処理槽の内部における処理位置との間で、支持体を昇降させる。制御部は、支持体に支持された複数の基板を処理槽に貯留された処理液に浸漬させる前に、供給部を制御して、処理液が貯留された処理槽の内部に供給する流体の流量を下げ、その後浸漬可能となった処理液に複数の基板を浸漬して複数の基板が処理位置に到達した後に、処理槽の内部に供給する流体の流量を上げて複数の基板を処理する。

実施形態の一態様によれば、基板が支持溝から外れることを抑制することができる。

図１は、第１の実施形態に係る基板処理装置の模式平面図である。 図２は、第１の実施形態に係るエッチング用の処理槽の構成を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係る基板保持部の構成を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る支持体の構成を示す図である。 図５は、第１の実施形態に係る規制部の構成を示す図である。 図６は、図５に示すＨ部の拡大図である。 図７は、基板保持部の動作説明図である。 図８は、基板保持部の動作説明図である。 図９Ａは、第２の実施形態に係るエッチング処理装置の動作説明図である。 図９Ｂは、第２の実施形態に係るエッチング処理装置の動作説明図である。 図９Ｃは、第２の実施形態に係るエッチング処理装置の動作説明図である。 図９Ｄは、第２の実施形態に係るエッチング処理装置の動作説明図である。 図９Ｅは、第２の実施形態に係るエッチング処理装置の動作説明図である。 図１０は、第３の実施形態に係るエッチング用の処理槽の構成を示す図である。 図１１は、第３の実施形態における基板保持部の制御手順を示すフローチャートである。 図１２は、第４の実施形態における第１の変形例に係る規制部材の構成を示す図である。 図１３は、第４の実施形態における第２の変形例に係る規制部材の構成を示す図である。 図１４は、第４の実施形態における第３の変形例に係る規制部材の構成を示す図である。

以下に、本願に係る基板処理装置および基板処理方法を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本願に係る基板処理装置および基板処理方法が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

（第１の実施形態）
〔１．基板処理装置の構成〕
まず、第１の実施形態に係る基板処理装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る基板処理装置の模式平面図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図１に示すように、第１の実施形態に係る基板処理装置１は、キャリア搬入出部２と、ロット形成部３と、ロット載置部４と、ロット搬送部５と、ロット処理部６と、制御部１００とを有する。

キャリア搬入出部２は、複数枚（例えば、２５枚）の基板（シリコンウエハ）８を水平姿勢で上下に並べて収容したキャリア９の搬入、および搬出を行う。

キャリア搬入出部２には、複数個のキャリア９を載置するキャリアステージ１０と、キャリア９の搬送を行うキャリア搬送機構１１と、キャリア９を一時的に保管するキャリアストック１２，１３と、キャリア９を載置するキャリア載置台１４とが設けられている。

キャリア搬入出部２は、外部からキャリアステージ１０に搬入されたキャリア９を、キャリア搬送機構１１を用いてキャリアストック１２や、キャリア載置台１４に搬送する。すなわち、キャリア搬入出部２は、ロット処理部６で処理する前の複数枚の基板８を収容するキャリア９を、キャリアストック１２や、キャリア載置台１４に搬送する。

キャリアストック１２は、ロット処理部６で処理する前の複数枚の基板８を収容するキャリア９を、一時的に保管する。

キャリア載置台１４に搬送され、ロット処理部６で処理する前の複数枚の基板８を収容するキャリア９からは、後述する基板搬送機構１５によって複数枚の基板８が搬出される。

また、キャリア載置台１４に載置され、基板８を収容していないキャリア９には、基板搬送機構１５から、ロット処理部６で処理した後の複数枚の基板８が搬入される。

キャリア搬入出部２は、キャリア載置台１４に載置され、ロット処理部６で処理した後の複数枚の基板８を収容するキャリア９を、キャリア搬送機構１１を用いてキャリアストック１３や、キャリアステージ１０に搬送する。

キャリアストック１３は、ロット処理部６で処理した後の複数枚の基板８を一時的に保管する。キャリアステージ１０に搬送されたキャリア９は、外部へ搬出される。

ロット形成部３には、複数枚（例えば、２５枚）の基板８を搬送する基板搬送機構１５が設けられている。ロット形成部３は、基板搬送機構１５による複数枚（例えば、２５枚）の基板８の搬送を２回行い、複数枚（例えば、５０枚）の基板８からなるロットを形成する。

ロット形成部３は、基板搬送機構１５を用いて、キャリア載置台１４に載置されたキャリア９からロット載置部４へ複数枚の基板８を搬送し、複数枚の基板８をロット載置部４に載置することで、ロットを形成する。

ロットを形成する複数枚の基板８は、ロット処理部６によって同時に処理される。ロットを形成するときは、複数枚の基板８のパターン形成面が互いに対向するようにロットを形成してもよく、また、複数枚の基板８のパターン形成面がすべて一方を向くようにロットを形成してもよい。

また、ロット形成部３は、ロット処理部６で処理が行われ、ロット載置部４に載置されたロットから、基板搬送機構１５を用いて複数枚の基板８をキャリア９へ搬送する。

基板搬送機構１５は、複数枚の基板８を支持するための基板支持部として、処理前の複数枚の基板８を支持する処理前基板支持部（不図示）と、処理後の複数枚の基板８を支持する処理後基板支持部（不図示）の２種類を有している。これにより、処理前の複数枚の基板８等に付着したパーティクル等が処理後の複数枚の基板８等に転着することを防止することができる。

基板搬送機構１５は、複数枚の基板８の搬送途中で、複数枚の基板８の姿勢を水平姿勢から垂直姿勢、および垂直姿勢から水平姿勢に変更する。なお、水平姿勢とは、基板８を寝かせた状態のことをいい、垂直姿勢とは、基板８を起立させた状態のことをいう。

ロット載置部４は、ロット搬送部５によってロット形成部３とロット処理部６との間で搬送されるロットをロット載置台１６で一時的に載置（待機）する。

ロット載置部４には、搬入側ロット載置台１７と、搬出側ロット載置台１８とが設けられている。

搬入側ロット載置台１７には、処理前のロットが載置される。搬出側ロット載置台１８には、処理後のロットが載置される。

搬入側ロット載置台１７および搬出側ロット載置台１８において、１ロット分の複数枚の基板８は、垂直姿勢で前後に並べて載置される。

ロット搬送部５は、ロット載置部４とロット処理部６との間や、ロット処理部６の内部間でロットの搬送を行う。

ロット搬送部５には、ロットの搬送を行うロット搬送機構１９が設けられている。ロット搬送機構１９は、ロット載置部４とロット処理部６とに沿わせて配置したレール２０と、ロットを保持しながらレール２０に沿って移動する移動体２１とを有する。

移動体２１には、垂直姿勢で前後に並んだ複数枚の基板８で形成されるロットを保持する基板保持体２２が設けられている。

ロット搬送部５は、搬入側ロット載置台１７に載置されたロットをロット搬送機構１９の基板保持体２２で受取り、受取ったロットをロット処理部６に受け渡す。

また、ロット搬送部５は、ロット処理部６で処理されたロットをロット搬送機構１９の基板保持体２２で受取り、受取ったロットを搬出側ロット載置台１８に受け渡す。

さらに、ロット搬送部５は、ロット搬送機構１９を用いてロット処理部６の内部においてロットの搬送を行う。

ロット処理部６は、垂直姿勢で前後に並んだ複数枚の基板８で形成されたロットにエッチングや、洗浄や、乾燥などの処理を行う。

ロット処理部６には、ロットにエッチング処理を行うエッチング処理装置２３と、ロットの洗浄処理を行う洗浄処理装置２４と、基板保持体２２の洗浄処理を行う基板保持体洗浄処理装置２５と、ロットの乾燥処理を行う乾燥処理装置２６とが並べて設けられている。なお、エッチング処理装置２３の台数は、１台に限られることはなく、２台以上であってもよい。

エッチング処理装置２３は、エッチング用の処理槽２７と、リンス用の処理槽２８と、基板保持部２９，３０とを有する。

エッチング用の処理槽２７には、エッチング用の処理液（以下、「エッチング液」という）が貯留される。リンス用の処理槽２８には、リンス用の処理液（純水等）が貯留される。なお、エッチング用の処理槽２７の詳細については後述する。

基板保持部２９,３０は、ロットを形成する複数枚の基板８を垂直姿勢で前後に並べて保持する。

エッチング処理装置２３は、ロット搬送機構１９の基板保持体２２からロットを基板保持部２９で受取り、基板保持部２９を降下させることでロットを処理槽２７のエッチング液に浸漬させてエッチング処理を行う。

その後、エッチング処理装置２３は、基板保持部２９を上昇させることでロットを処理槽２７から取り出し、基板保持部２９からロット搬送機構１９の基板保持体２２にロットを受け渡す。

そして、ロット搬送機構１９の基板保持体２２からロットを基板保持部３０で受取り、基板保持部３０を降下させることによってロットを処理槽２８のリンス用の処理液に浸漬させてリンス処理を行う。

その後、エッチング処理装置２３は、基板保持部３０を上昇させることでロットを処理槽２８から取り出し、基板保持部３０からロット搬送機構１９の基板保持体２２にロットを受け渡す。

洗浄処理装置２４は、洗浄用の処理槽３１と、リンス用の処理槽３２と、基板保持部３３，３４とを有する。

洗浄用の処理槽３１には、洗浄用の処理液（ＳＣ１等）が貯留される。リンス用の処理槽３２には、リンス用の処理液（純水等）が貯留される。基板保持部３３，３４は、１ロット分の複数枚の基板８を垂直姿勢で前後に並べて保持する。

乾燥処理装置２６は、処理槽３５と、処理槽３５に対して昇降する基板保持部３６とを有する。

処理槽３５には、乾燥用の処理ガス（ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等）が供給される。基板保持部３６は、１ロット分の複数枚の基板８を垂直姿勢で前後に並べて保持する。

乾燥処理装置２６は、ロット搬送機構１９の基板保持体２２からロットを基板保持部３６で受取り、基板保持部３６を降下させることによってロットを処理槽３５に搬入し、処理槽３５に供給した乾燥用の処理ガスでロットの乾燥処理を行う。そして、乾燥処理装置２６は、基板保持部３６を上昇させ、基板保持部３６からロット搬送機構１９の基板保持体２２に、乾燥処理を行ったロットを受け渡す。

基板保持体洗浄処理装置２５は、処理槽３７を有し、処理槽３７に洗浄用の処理液、および乾燥ガスを供給できるようになっており、ロット搬送機構１９の基板保持体２２に洗浄用の処理液を供給した後、乾燥ガスを供給することで基板保持体２２の洗浄処理を行う。

制御部１００は、基板処理装置１の各部（キャリア搬入出部２、ロット形成部３、ロット載置部４、ロット搬送部５、ロット処理部６）の動作を制御する。制御部１００は、スイッチなどからの信号に基づいて、基板処理装置１の各部の動作を制御する。

制御部１００は、例えばコンピュータからなり、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御部１００は、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体３８を有する。記憶媒体３８には、基板処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。

制御部１００は、ＣＰＵが記憶媒体３８に記憶されたプログラムを、ＲＯＭを作業領域として使用して実行することによって基板処理装置１の動作を制御する。なお、プログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体３８に記憶されていたものであって、他の記憶媒体から制御部１００の記憶媒体３８にインストールされたものであってもよい。

コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体３８としては、例えばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

〔２．処理槽の構成〕
次に、エッチング用の処理槽２７の構成について図２を参照し説明する。図２は、第１の実施形態に係るエッチング用の処理槽２７の構成を示す図である。

エッチング用の処理槽２７では、エッチング液を用いて、基板８上に形成された窒化膜（ＳｉＮ）と酸化膜（ＳｉＯ２）のうち、窒化膜のみを選択的にエッチングする。窒化膜のエッチング処理では、エッチング液としてリン酸（Ｈ３ＰＯ４）水溶液が用いられる。

エッチング用の処理槽２７は、内槽４５と、外槽４６とを備える。また、処理槽２７は、循環部５０と、気体供給部６０と、リン酸水溶液供給部７０と、純水供給部８０とを備える。

内槽４５は、上方が開放され、内部にエッチング液を貯留する。内槽４５には、ロット（複数の基板８）が浸漬される。

外槽４６は、上方が開放され、内槽４５の上部周囲に配置される。外槽４６には、内槽４５からオーバーフローしたエッチング液が流入する。また、外槽４６には、後述するリン酸水溶液供給部７０および純水供給部８０から、それぞれリン酸水溶液および純水が供給される。

循環部５０は、内槽４５と外槽４６との間でエッチング液を循環させる。循環部５０は、循環ライン５１と、処理液供給ノズル５２と、ポンプ５３と、ヒータ５４と、フィルタ５５とを備える。

循環ライン５１は、外槽４６と内槽４５とを接続する。循環ライン５１の一端は、外槽４６に接続され、循環ライン５１の他端は、内槽４５の内部に配置された処理液供給ノズル５２に接続される。

ポンプ５３、ヒータ５４およびフィルタ５５は、循環ライン５１に設けられる。ポンプ５３は、外槽４６内のエッチング液を循環ライン５１に送り出す。ヒータ５４は、循環ライン５１を流れるエッチング液を、エッチング処理に適した温度に加熱する。フィルタ５５は、循環ライン５１を流れるエッチング液から不純物を除去する。なお、ポンプ５３、ヒータ５４およびフィルタ５５は、上流側からこの順番で設けられる。

循環部５０は、エッチング液を外槽４６から循環ライン５１経由で内槽４５内へ送る。内槽４５内に送られたエッチング液は、内槽４５からオーバーフローすることで、再び外槽４６へと流出する。このようにして、エッチング液は、内槽４５と外槽４６との間を循環する。

なお、循環部５０は、ヒータ５４によってエッチング液を加熱することにより、エッチング液を沸騰状態としてもよい。

気体供給部６０は、内槽４５の内部に気体を供給することにより、内槽４５内のエッチング液に気泡を発生させる。

気体供給部６０は、気体供給源６１と、気体供給ノズル６２と、気体供給ライン６３と、第１流量調整器６４とを備える。気体供給源６１は、気体を貯留するタンクである。ここでは、気体供給源６１が窒素を貯留するものとするが、気体供給源６１に貯留される気体は、窒素以外の不活性ガス（ヘリウムやアルゴンなど）であってもよいし、不活性ガス以外の気体であってもよい。

気体供給ノズル６２は、内槽４５の内部に配置される。気体供給ライン６３は、気体供給源６１と気体供給ノズル６２とを接続する。気体供給ライン６３は、たとえば開閉弁、流量制御弁、流量計などを含んで構成され、気体供給源６１から気体供給ノズル６２へ供給される窒素の流量を調整する。

気体供給部６０は、上記のように構成され、気体供給源６１に貯留された窒素は、気体供給ライン６３を介して気体供給ノズル６２へ供給される。そして、気体供給ノズル６２に供給された窒素は、気体供給ノズル６２から窒素の気泡となって内槽４５内のエッチング液へ供給される。このようにして、気体供給部６０は、内槽４５内のエッチング液に気泡を発生させる。

なお、気体供給部６０は、より細かい気泡を発生させるために、たとえば多孔質部材からなる気泡発生部を備えていてもよい。

リン酸水溶液供給部７０は、リン酸水溶液供給源７１と、リン酸水溶液供給ライン７２と、第２流量調整器７３とを備える。リン酸水溶液供給源７１は、リン酸水溶液を貯留するタンクである。リン酸水溶液供給ライン７２は、リン酸水溶液供給源７１に接続され、リン酸水溶液供給源７１から外槽４６にリン酸水溶液を供給する。

第２流量調整器７３は、たとえば開閉弁、流量制御弁、流量計などを含んで構成され、リン酸水溶液供給源７１から外槽４６へ供給されるリン酸水溶液の流量を調整する。

純水供給部８０は、加熱によってエッチング液から蒸発した水分を補給するために、純水（ＤＩＷ：Deionized Water）を外槽４６に供給する。純水供給部８０は、純水供給源８１と、純水供給ライン８２と、第３流量調整器８３とを備える。

純水供給源８１は、純水を貯留するタンクである。純水供給ライン８２は、純水供給源８１と外槽４６とを接続し、純水供給源８１から外槽４６に純水を供給する。第３流量調整器８３は、たとえば開閉弁、流量制御弁、流量計などを含んで構成され、純水供給源８１から外槽４６へ供給される純水の流量を調整する。

〔３．基板保持部の構成〕
次に、基板保持部２９の構成について図３を参照して説明する。図３は、第１の実施形態に係る基板保持部２９の構成を示す図である。

図３に示すように、基板保持部２９は、支持体１０１と、昇降機構１０２と、規制部１０３と、移動機構１０４とを備える。基板保持部２９は、上述した処理槽２７の上方に配置される。

支持体１０１は、複数の支持溝１１１を有し、起立した状態の複数の基板８を各支持溝１１１において下方から支持する。ここで、支持体１０１の構成について図４を参照して説明する。図４は、第１の実施形態に係る支持体１０１の構成を示す図である。

図４に示すように、支持体１０１が有する複数の支持溝１１１は、水平方向（ここでは、Ｙ軸方向）に沿って一定の間隔で設けられる。各支持溝１１１は、下方に向って漸次幅狭となる略Ｖ字形状を有する。このように、支持体１０１は、複数の支持溝１１１により形成される櫛歯構造を有する。

複数の基板８は、各支持溝１１１に対して１枚ずつ支持される。これにより、複数の基板８は、支持溝１１１の並び方向と同じ方向（Ｙ軸方向）に一定の間隔をあけて並べられた状態で支持体１０１に支持される。

昇降機構１０２は、本体部１２１と、昇降軸１２２と、駆動部１２３とを備える。本体部１２１は、昇降軸１２２に連結される。昇降軸１２２は、たとえば、ボールネジ機構におけるネジ軸であり、鉛直方向に沿って延在する。駆動部１２３は、たとえばモータであり、昇降軸１２２に沿って本体部１２１を昇降させる。

昇降機構１０２は、駆動部１２３を用いて本体部１２１を昇降させることにより、本体部１２１の下部に固定された支持体１０１を昇降させる。具体的には、昇降機構１０２は、処理槽２７の上方における待機位置と、処理槽２７の内部における処理位置との間で、支持体１０１を昇降させる。

規制部１０３は、支持体１０１よりも上方に配置され、支持体１０１に対する基板８の上方への移動を規制する。

規制部１０３は、規制部材１３１と、一端部において規制部材１３１を支持する支持アーム１３２とを備え、支持アーム１３２の他端部は、移動機構１０４に接続される。規制部１０３の具体的な構成については、後述する。

移動機構１０４は、たとえばモータ等を含んで構成される。かかる移動機構１０４は、基板８の上方への移動を規制することが可能な規制位置（図３中、実線で示す位置）と、規制位置とは異なる非規制位置（図３中、破線で示す位置）との間で、規制部材１３１を移動させる。ここでは、図３に示すように、規制位置よりも上方の位置を非規制位置としているが、非規制位置は、基板保持部２９への複数の基板８の受け渡しを阻害しない位置であればよく、必ずしも規制位置よりも上方の位置であることを要しない。

第１の実施形態において、移動機構１０４は、支持アーム１３２を水平軸（Ｙ軸）周りに所定角度回転させることにより、支持アーム１３２に支持された規制部材１３１を規制位置と非規制位置との間で移動させる。

たとえば、移動機構１０４は、規制部１０３が非規制位置に配置された状態において、規制部１０３を反時計回りに所定角度回転させることによって規制部材１３１を規制位置に移動させる。また、移動機構１０４は、規制部１０３が規制位置に配置された状態において、規制部１０３を時計回りに所定角度回転させることによって規制部材１３１を非規制位置に移動させる。

移動機構１０４は、支持体１０１と同様に、昇降機構１０２の本体部１２１に固定される。したがって、移動機構１０４に支持される規制部１０３は、昇降機構１０２によって支持体１０１と一体的に昇降する。

なお、移動機構１０４は、必ずしも規制部１０３を回転させる構成であることを要しない。たとえば、移動機構１０４は、規制部１０３を鉛直軸に沿って昇降させることにより、規制部材１３１を規制位置と非規制位置との間で移動させる構成であってもよい。

次に、規制部１０３の構成について図５および図６を参照して説明する。図５は、第１の実施形態に係る規制部１０３の構成を示す図である。また、図６は、図５に示すＨ部の拡大図である。

図５に示すように、規制部材１３１は、水平方向に沿って延在する棒状の部材である。規制部材１３１は、支持体１０１における複数の支持溝１１１の並び方向、言い換えれば、複数の基板８の並び方向と同一の水平方向であるＹ軸方向に沿って延在する。

支持アーム１３２は、規制部材１３１を水平に支持する棒状の部材であり、規制部材１３１に対して直交する方向に沿って延在する。規制部材１３１および支持アーム１３２は、耐熱性および強度に優れた部材により形成されることが好ましい。たとえば、規制部材１３１および支持アーム１３２は、石英により形成される。

規制部材１３１は、複数の規制溝１３５を有する。複数の規制溝１３５は、規制部材１３１が規制位置（図３中、実線で示す位置）に配置された場合に、支持体１０１に支持された複数の基板８の各上部を収容することにより、複数の基板８の上方への移動を規制する。

複数の規制溝１３５は、規制部材１３１の延在方向（すなわちＹ軸方向）に沿って形成される。また、複数の規制溝１３５は、支持体１０１における複数の支持溝１１１と同一の間隔で形成される。各規制溝１３５は、上方に向って漸次幅狭となる略Ｖ字形状を有する。

図６に示すように、規制部材１３１が規制位置に配置された状態において、複数の基板８の各上部は、複数の規制溝１３５の内部にそれぞれ配置された状態となる。規制部材１３１は、図６における左側の基板８のように、支持体１０１に適切に支持された基板８に対して接触しない位置に配置される。

具体的には、規制部材１３１が規制位置に配置された状態において、規制溝１３５の上面は、支持体１０１に適切に支持された基板８の上端位置（以下、支持位置Ｐ０と記載する）よりも距離Ｄだけ上方の位置である当接位置Ｐ１に配置される。また、規制溝１３５の傾斜面も、支持体１０１に適切に支持された基板８から所定距離離れた位置に配置される。

支持体１０１に支持された基板８が、支持体１０１から離れて上方に移動（浮上）したとする（図６における右側の基板８参照）。この場合、基板８は、支持位置Ｐ０から距離Ｄだけ浮き上がった時点で、すなわち、基板８の上端が当接位置Ｐ１に到達した時点で、規制溝１３５の上面に当接して、当接位置Ｐ１より上方への移動が規制される。なお、距離Ｄは、支持体１０１に形成される支持溝１１１の深さ未満の距離に設定される。

このように、第１の実施形態に係る基板保持部２９は、支持体１０１に対する基板８の上方への移動を規制する規制部１０３を備える。これにより、複数の基板８を処理槽２７に浸漬させる際あるいは浸漬させた後の処理中において、基板８が浮き上がって支持溝１１１から外れることを抑制することができる。

また、規制部１０３は、規制位置に配置された場合に、支持体１０１に支持された複数の基板８の各上部を収容する複数の規制溝１３５を有する。かかる構成とすることにより、基板８の上方への移動に加え、基板８の傾斜を規制することができる。これにより、基板８が傾斜することによって基板８間の距離が狭まったり基板８同士が接触したりすることを抑制することができる。すなわち、基板８同士の間隔を一定に保つことができる。

また、規制位置は、支持体１０１に支持された複数の基板８に接触しない位置であり、規制位置に配置された規制部１０３は、基板８が支持体１０１から離れて上方へ移動したときに、かかる基板８の上部に当接することによって基板８の上方への移動を規制する。このように、規制部１０３は、基板８が支持体１０１に適切に支持されている場合には基板８に接触しない。したがって、たとえば、基板８を常時押さえ付けておくようにした場合と比較して、基板８と規制部１０３とが接触することによるパーティクルの発生を抑制することができる。

〔４．基板保持部の動作〕
次に、上述した基板保持部２９の具体的な動作について図７および図８を参照して説明する。図７および図８は、基板保持部２９の動作説明図である。なお、基板保持部２９が備える昇降機構１０２および規制部１０３の動作は、制御部１００によって制御される。

図７に示すように、エッチング処理装置２３では、ロット搬送機構１９（図１参照）から基板保持部２９に複数の基板８が受け渡される。これにより、複数の基板８は、支持体１０１に支持された状態、すなわち、垂直に起立した姿勢で、水平方向に一定の間隔で配列された状態となる。その後、制御部１００は、移動機構１０４を制御して、規制部１０３を非規制位置から規制位置へ移動させる。

このように、基板保持部２９は、規制部１０３を非規制位置と規制位置との間で移動させる移動機構１０４を備える。これにより、基板保持部２９に対する複数の基板８の受け渡しの際に、規制部１０３を受け渡しの邪魔にならない非規制位置に退避させておくことができる。したがって、基板保持部２９に対する複数の基板８の受け渡しを容易に行うことができる。

その後、図８に示すように、制御部１００は、昇降機構１０２を制御して、基板保持部２９を処理槽２７の内部における処理位置へ移動させる。

処理槽２７での処理を終えると、制御部１００は、昇降機構１０２を制御して、基板保持部２９を処理位置から待機位置へ移動させる。その後、制御部１００は、移動機構１０４を制御して、規制部１０３を規制位置から非規制位置へ移動させる。その後、複数の基板８は、基板保持部２９からロット搬送機構１９へ受け渡される。

このように、制御部１００は、支持体１０１に支持された複数の基板８を処理槽２７に貯留されたエッチング液に浸漬させる前に、移動機構１０４を制御して、規制部１０３を非規制位置から規制位置へ移動させる。これにより、複数の基板８がエッチング液に接触してから処理位置に到達するまでの間においても、複数の基板８の配列が乱れることを抑制することができる。

なお、制御部１００は、複数の基板８がロット搬送機構１９へ受け渡された後、次の処理が開始されるまでの間、規制部１０３を処理槽２７内のエッチング液に浸漬させておいてもよい。このようにすることで、規制部１０３の乾燥によるシリコンの析出を抑制することができる。

ここでは、複数の基板８をエッチング液に浸漬させる前に、規制部１０３を規制位置へ移動させることとしたが、規制部１０３を規制位置へ移動させるタイミングは、上記の例に限定されない。たとえば、制御部１００は、複数の基板８がエッチング液に接触してから処理位置に到達するまでの間に規制部１０３を規制位置へ移動させてもよい。また、制御部１００は、複数の基板８が処理位置に到達した後で、規制部１０３を規制位置へ移動させてもよい。

上述してきたように、第１の実施形態に係るエッチング処理装置２３（基板処理装置の一例）は、基板保持部２９と、処理槽２７とを備える。基板保持部２９は、複数の基板８を保持する。処理槽２７は、エッチング液（処理液の一例）を貯留する。また、基板保持部２９は、支持体１０１と、昇降機構１０２と、規制部１０３とを備える。支持体１０１は、複数の支持溝１１１を有し、起立した状態の複数の基板８を複数の支持溝１１１の各々において下方から支持する。昇降機構１０２は、処理槽２７の上方における待機位置と処理槽の内部における処理位置との間で、支持体１０１を昇降させる。規制部１０３は、昇降機構１０２によって支持体１０１とともに昇降し、支持体１０１に対する基板８の上方への移動を規制する。

したがって、第１の実施形態に係るエッチング処理装置２３によれば、基板８が支持溝１１１から外れることを抑制することができる。特に、循環部５０によって形成されるエッチング液の流れや、気体供給ノズル６２から供給される気体によるバブリングあるいはヒータ５４によるエッチング液の沸騰によって基板８が支持溝１１１から外れることを好適に抑制することができる。

さらに、第１の実施形態に係るエッチング処理装置２３によれば、規制部１０３を基板保持部２９に設けたことにより、複数の基板８を処理槽２７内の処理液に浸漬させる前であっても、支持体１０１に対する基板８の上方への移動を規制することができる。したがって、複数の基板８がエッチング液に接触してから処理位置に到達するまでの間における複数の基板８の配列の乱れを抑制することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図９Ａ～図９Ｅは、第２の実施形態に係るエッチング処理装置２３の動作説明図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図９Ａに示すように、処理槽２７では、循環部５０（図２参照）によって形成されるエッチング液の流れや、気体供給ノズル６２（図２参照）から供給される気体によるバブリングによって、内槽４５に貯留されたエッチング液が揺れ動いている状態となっている。

そこで、図９Ｂに示すように、制御部１００は、複数の基板８をエッチング液に浸漬させる前に、循環部５０および気体供給部６０を制御して、循環部５０によるエッチング液の流れと気体供給部６０によるバブリングを停止するようにしてもよい。具体的には、制御部１００は、循環部５０に設けられたポンプ５３を停止する。また、制御部１００は、気体供給部６０に設けられた第１流量調整器６４を制御して、気体供給源６１から供給される気体の流量を０にする。

その後、エッチング液の揺れ動きが収まるまでの所用時間として予め決められた時間が経過した後で、図９Ｃに示すように、制御部１００は、昇降機構１０２を制御して、複数の基板８を待機位置から処理位置に移動させる。このとき、規制部１０３は、非規制位置に配置させたままの状態とする。そして、複数の基板８が処理位置に到達すると、図９Ｄに示すように、制御部１００は、移動機構１０４を制御して、規制部１０３を非規制位置から規制位置に移動させる。

そして、図９Ｅに示すように、制御部１００は、循環部５０および気体供給部６０を制御して、循環部５０によるエッチング液の循環と気体供給部６０によるバブリングを再開させる。

このように、制御部１００は、支持体１０１に支持された複数の基板８を処理槽２７に貯留されたエッチング液に浸漬させる前に、循環部５０および気体供給部６０（供給部の一例）を制御して、処理槽２７の内部に供給する流体の流量を下げるようにしてもよい。

これにより、複数の基板８がエッチング液に接触してから処理位置に到達するまでの間における基板８の上方への移動を、規制部１０３に依らずとも抑制することができる。なお、ここでは、複数の基板８が処理位置に到達した後で、規制部１０３を規制位置に移動させることとしたが、制御部１００は、第１の実施形態と同様、複数の基板８を浸漬させる前に、規制部１０３を規制位置に移動させてもよい。これにより、複数の基板８がエッチング液に接触してから処理位置に到達するまでの間における複数の基板８の配列の乱れをより確実に抑制することができる。

なお、循環部５０によるエッチング液の流れと気体供給部６０によるバブリングは、必ずしも完全に停止させることを要しない。すなわち、制御部１００は、循環部５０を制御して、処理中におけるエッチング液の循環流量よりも少ない流量、具体的には、基板８が揺れない程度の流量でエッチング液を循環させてもよい。また、制御部１００は、気体供給部６０を制御して、処理中における気体の供給流量よりも少ない流量、具体的には、基板８が揺れない程度の流量で気体を供給させてもよい。

また、ここでは、循環部５０および気体供給部６０の両方を制御することとしたが、制御部１００は、循環部５０および気体供給部６０のうち一方だけを制御してもよい。たとえば、エッチング液の循環とバブリングとを比較した場合、バブリングの方が、エッチング液をより激しく揺り動かす傾向にある。そこで、制御部１００は、複数の基板８をエッチング液に浸漬させる前に、気体供給部６０を制御することにより、エッチング液を処理中と同じ流量で循環させつつ、バブリングのみを停止または弱めてもよい。

バブリングのみを停止または弱める場合、制御部１００は、バブリングを停止または弱めている間、循環部５０のヒータ５４を制御して、処理中におけるエッチング液の加熱温度よりも低い温度でエッチング液を加熱するようにしてもよい。これにより、バブリングを停止または弱めることによるエッチング液の温度上昇を抑えることができ、処理槽２７内部のエッチング液の温度を均一に保つことができる。なお、内槽４５にヒータを設けて、循環部５０のヒータ５４に代えて、かかるヒータを制御するようにしてもよい。

また、制御部１００は、処理後の複数の基板８を処理位置から待機位置に移動させる際にも、エッチング液の循環やバブリングを停止または弱めた後、昇降機構１０２を制御して、複数の基板８を待機位置へ移動させることとしてもよい。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、エッチング液の循環やバブリングを停止または弱めた後、処理槽２７内のエッチング液の揺れ動きが収まるまで待機することとしたが、エッチング液の動きを監視し、監視結果に基づいて複数の基板８の浸漬を開始させてもよい。

図１０は、第３の実施形態に係るエッチング用の処理槽の構成を示す図である。なお、図１０においては、循環部５０、気体供給部６０、リン酸水溶液供給部７０および純水供給部８０等の構成を一部省略して示している。

図１０に示すように、第３の実施形態に係る処理槽２７Ａは、内槽４５に貯留されたエッチング液の水頭圧を検知する水頭圧センサ９０を備える。

水頭圧センサ９０は、処理槽２７Ａに貯留されたエッチング液の動きを監視する監視部の一例であり、気泡管９１と、気体供給源９２と、給気管９３と、検知部９４とを備える。

気泡管９１は、先端部をエッチング液の液面から露出させた状態で内槽４５の内部に挿入される。気体供給源９２は、気体を貯留するタンクである。たとえば、気体供給源９２は窒素を貯留する。給気管９３は、気体供給源９２から供給される窒素（パージガス）を気泡管９１の先端部に供給する。検知部９４は、給気管９３の中途部に接続され、気泡管９１の先端部に印加される水頭圧（内槽４５内のエッチング液の水頭圧）に相当するパージガスの背圧を測定する。検知部９４による検知結果は、制御部１００Ａに出力される。

なお、水頭圧センサ９０は、必ずしも上述した構成であることを要さず、処理槽２７Ａに貯留されたエッチング液の水頭圧を検知することができれば、他の構成であってもよい。

図１１は、第３の実施形態における基板保持部２９の制御手順を示すフローチャートである。なお、図１１には、複数の基板８の降下を開始させるまでの制御手順を示している。

図１１に示すように、制御部１００Ａは、まず、エッチング液の循環およびバブリングの少なくとも一方を停止または弱める供給制御処理を行う（ステップＳ１０１）。

つづいて、制御部１００Ａは、水頭圧センサ９０による検知結果に基づき、処理槽２７Ａに貯留された処理液に基板８を浸漬可能であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。たとえば、制御部１００Ａは、検知部９４から入力される背圧の値が閾値以下となった場合、または、検知部９４から入力される背圧の値の単位時間当たりの変動量（最大値および最小値の差）が閾値以下となった場合に、浸漬可能であると判定する。制御部１００Ａは、検知部９４から入力される背圧の値が閾値以下となるまで、または、検知部９４から入力される背圧の値の単位時間当たりの変動量が閾値以下となるまで、ステップＳ１０２の判定処理を繰り返す（ステップＳ１０２，Ｎｏ）。

一方、ステップＳ１０２において浸漬可能であると判定した場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、制御部１００Ａは、昇降機構１０２を制御して、複数の基板８の降下を開始させる（ステップＳ１０３）。

なお、ここでは、処理槽２７Ａに貯留されたエッチング液の動きを監視する監視部の一例として水頭圧センサ９０を挙げたが、監視部は、たとえば、ＣＣＤカメラ等の撮像部でもよい。この場合、撮像部は、処理槽２７Ａの上方から処理槽２７Ａ内のエッチング液の液面を撮像する。制御部１００Ａは、撮像部から入力される画像データに基づき、処理槽２７Ａに貯留された処理液に基板８を浸漬可能であるか否かを判定する。たとえば、制御部１００Ａは、エッチング液の液面の画像の単位時間当たりの変化量が閾値以下となった場合に、浸漬可能であると判定することができる。

このように、制御部１００Ａは、水頭圧センサ９０または撮像部（監視部の一例）による監視結果に基づき、複数の基板８を処理槽２７Ａに貯留された処理液に浸漬可能であると判定した判定した場合に、昇降機構１０２を制御して、支持体１０１に支持された複数の基板８を処理位置へ移動させてもよい。これにより、処理槽２７Ａ内のエッチング液の揺れ動きが十分に収まる前に、複数の基板８の処理位置への降下を開始させてしまうことを防止することができる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、規制部１０３が有する規制部材１３１の他の形態について図１２～図１４を参照して説明する。図１２～図１４は、第４の実施形態における第１～第３の変形例に係る規制部材の構成を示す図である。

図１２に示すように、第４の実施形態における第１の変形例に係る規制部１０３Ｂは、規制部材１３１Ｂを備える。規制部材１３１Ｂは、当接部材１３３と、支持部材１３４と、複数の締結部材１３６とを備える。

当接部材１３３は、複数の規制溝１３５を有し、支持体１０１（図３参照）から離れて上方へ移動した基板８の上部に当接する。当接部材１３３は、樹脂により形成される。樹脂としては、たとえば、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）が用いられる。

支持部材１３４は、支持アーム１３２によって水平に支持され、当接部材１３３を水平に支持する。支持部材１３４は、石英により形成される。

締結部材１３６は、たとえばネジであり、当接部材１３３および支持部材１３４に形成されたネジ穴（図示せず）に挿通されることにより、当接部材１３３を支持部材１３４に固定する。

このように、第１の変形例に係る規制部材１３１Ｂでは、基板８の上部に当接する部分を樹脂で形成することとした。これにより、基板８の上部に当接する部分を石英で形成した場合と比較して、当接部材１３３と基板８の上部とが接触することによるパーティクルの発生を抑制することができる。また、規制部材１３１Ｂは、樹脂で形成された当接部材１３３を石英で形成された支持部材１３４で支持する構成としたため、規制部材１３１Ｂの全てを樹脂で形成する場合と比較して、規制部材１３１Ｂの強度を維持しつつ、パーティクルの発生を抑制することができる。

図１３に示すように、第２の変形例に係る規制部１０３Ｃは、規制部材１３１Ｃを備える。規制部材１３１Ｃは、当接部材１３７と、支持部材１３８とを備える。

当接部材１３７は、複数の規制溝１３５を有し、支持体１０１（図３参照）から離れて上方へ移動した基板８の上部に当接する。当接部材１３７は、複数の規制溝１３５の並び方向に沿って延在する挿通孔１３７ａを有する。挿通孔１３７ａの断面形状は、ここでは円形とするが、これに限らず角形であってもよい。当接部材１３７は、ＰＴＦＥ等の樹脂により形成される。

支持部材１３８は、支持アーム１３２によって水平に支持され、当接部材１３７の挿通孔１３７ａに挿通されることにより、当接部材１３７を水平に支持する。支持部材１３８は、当接部材１３７の挿通孔１３７ａの形状に合わせて丸棒状または角棒状に形成される。また、支持部材１３４は、石英により形成される。

このように、第２の変形例に係る規制部材１３１Ｃは、当接部材１３７に設けた挿通孔１３７ａに支持部材１３８を挿通させることによって、当接部材１３７を支持部材１３８に固定することとした。これにより、締結部材１３６により両者を固定する第１の変形例に係る規制部材１３１Ｂと比較して、当接部材１３７が受ける負荷を支持部材１３８全体に分散させることができ、熱変形を生じさせにくくすることができる。

図１４に示すように、第３の変形例に係る規制部１０３Ｄは、規制部材１３１Ｄを備える。規制部材１３１Ｄは、当接部材１４０と、支持部材１３９と、複数の締結部材１４１とを備える。

当接部材１４０は、上述した当接部材１３３，１３７と異なり、複数の規制溝１３５を有していない。かかる当接部材１４０は、規制位置に配置された状態における下面である当接面において、支持体１０１から離れて上方へ移動した基板８の上部と当接する。当接面は、たとえば、平坦面であってもよいし、下方に突出した湾曲面であってもよい。当接部材１４０は、ＰＴＦＥ等の樹脂により形成される。

支持部材１３９は、支持アーム１３２によって水平に支持され、当接部材１４０を水平に支持する。支持部材１３９は、石英により形成される。締結部材１４１は、たとえばネジであり、当接部材１４０および支持部材１３９に形成されたネジ穴（図示せず）に挿通されることにより、当接部材１４０を支持部材１３９に固定する。

このように、第３の変形例に係る規制部材１３１Ｄでは、複数の規制溝１３５を有しない構成とした。かかる構成によっても、基板８が浮き上がって隣の基板８の載置場所へ移動することを防止することが可能である。また、規制溝１３５を有する構成と比較して、基板８との接触によるパーティクルの発生を少なく抑えることができる。

ここでは、第１の変形例に係る当接部材１３３から複数の規制溝１３５を除いた形状を例に挙げて説明したが、複数の規制溝１３５を有しない規制部材の構成は、上記の例に限定されない。たとえば、複数の規制溝１３５を有しない規制部材は、第２の変形例に係る当接部材１３７から複数の規制溝１３５を除いた構成であってもよいし、第１の実施形態に係る規制部材１３１から複数の規制溝１３５を除いた構成であってもよい。

（その他の実施形態）
上述した各実施形態では、規制部材が、規制位置において、支持体１０１に適切に支持された基板８から離隔した位置に配置されることとしたが、規制部材は、支持体１０１に適切に支持された基板８の上部に当接する位置に配置されてもよい。これにより、基板８の上方への移動をより確実に規制することができる。

また、ここでは、エッチング処理用の処理槽２７に対して複数の基板８を浸漬させる基板保持部２９に規制部１０３を設けることとしたが、リンス用の処理槽２８に対して複数の基板８を浸漬させる基板保持部３０や、洗浄処理装置２４が備える基板保持部３３，３４に対して規制部１０３を設けてもよい。また、ここでは、エッチング処理の一例として、リン酸水溶液を用いて、基板８上に形成された窒化膜（ＳｉＮ）と酸化膜（ＳｉＯ２）のうち、窒化膜のみを選択的にエッチングする処理を挙げて説明したが、エッチング処理は、上記の例に限定されない。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 基板処理装置
８ 基板
２３ エッチング処理装置
２７ 処理槽
２９ 基板保持部
５０ 循環部
５２ 処理液供給ノズル
６０ 気体供給部
６２ 気体供給ノズル
７０ リン酸水溶液供給部
８０ 純水供給部
１００ 制御部
１０１ 支持体
１０２ 昇降機構
１０３ 規制部
１１１ 支持溝
１３１ 規制部材
１３２ 支持アーム
１３５ 規制溝

Claims (6)

1. 複数の基板を保持する基板保持部と、
   処理液を貯留する処理槽と、
   前記処理液を循環させて前記処理槽の内部に前記処理液の流れを形成する循環部と、
   前記処理槽の内部に流体を供給する供給部と、
   前記循環部および前記供給部を制御する制御部と
   を備え、
   前記基板保持部は、
   複数の支持溝を有し、起立した状態の前記複数の基板を前記複数の支持溝の各々において下方から支持する支持体と、
   前記処理槽の上方における待機位置と前記処理槽の内部における処理位置との間で、前記支持体を昇降させる昇降機構と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記支持体に支持された前記複数の基板を前記処理槽に貯留された前記処理液に浸漬させる前に、前記循環部を制御して前記処理液を循環させつつ、前記供給部を制御して、前記処理液が貯留された前記処理槽の内部に供給する前記流体の流量を下げ、その後浸漬可能となった前記処理液に前記複数の基板を浸漬して前記複数の基板が前記処理位置に到達した後に、前記処理槽の内部に供給する前記流体の流量を上げて前記複数の基板を処理する、基板処理装置。
2. 前記制御部は、前記供給部を制御して、前記流体の流量を下げる際に、前記流体の流量をゼロにする、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記昇降機構を制御する制御部と、
   前記処理槽に貯留された前記処理液の動きを監視する監視部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記監視部による監視結果に基づき、前記複数の基板を前記処理槽に貯留された前記処理液に浸漬可能であると判定した場合に、前記昇降機構を制御して、前記支持体を前記処理位置へ移動させる、請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 起立した状態の複数の基板を下方から支持することによって前記複数の基板を保持する保持工程と、
   前記保持工程において保持された前記複数の基板を、処理液を貯留する処理槽の上方における待機位置から前記処理槽の内部における処理位置へ向けて降下させて前記処理液に浸漬させる浸漬工程と、
   前記処理液が貯留された前記処理槽の内部に流体を供給する流体供給工程と
   を含み、
   前記流体供給工程は、
   前記複数の基板が前記処理槽に貯留された前記処理液に浸漬される前に、前記処理液を循環させて前記処理槽の内部に前記処理液の流れを形成しつつ、前記処理液が貯留された前記処理槽の内部に供給する前記流体の流量を下げ、その後浸漬可能となった前記処理液に前記複数の基板が浸漬され前記複数の基板が前記処理位置に到達した後に、前記処理槽の内部に供給する前記流体の流量を上げて前記複数の基板を処理する、基板処理方法。
5. 前記流体供給工程は、前記流体の流量を下げる際に、前記流体の流量をゼロにする、請求項４に記載の基板処理方法。
6. 前記処理槽に貯留された前記処理液の動きを監視する監視工程
   を含み、
   前記浸漬工程は、
   前記監視工程による監視結果に基づき、前記複数の基板を前記処理槽に貯留された前記処理液に浸漬可能であると判定した場合に、前記複数の基板を前記処理位置へ移動させる、請求項４または５に記載の基板処理方法。

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