WO2003062504A1

WO2003062504A1 - Dispositif et procédé de traitement de liquide

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Publication number: WO2003062504A1
Application number: PCT/JP2003/000456
Authority: WO
Inventors: Yasushi Yagi; Kazutsugu Aoki; Mitsuru Ushijima
Original assignee: Tokyo Electron Limited
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2003-07-31
Also published as: TW200304963A; TWI233953B; JP2003213496A; JP3789824B2

Description

明細書液処理装置、および液処理方法技術分野

本発明は、液処理を行う液処理装置、および液処理方法、特に光を照射しながら液処理を行う液処理装置、および液処理方法に関する。背景技術

基板に、光の照射を行いながら液処理を施すことがある。

例えば陽極化成処理では、多結晶シリコン層が形成された基板を処理液に浸漬し光を照射した状態で通電することで、多結晶シリコン層をポ一ラス化する。このとき光の照射は、多結晶シリコン層内での正孔の形成、ひいてはシリコンの溶出を促進する。発明の開示

光の照射を行いながら液処理する場合において、液処理の均一性を確保することが好ましい。このためには、基板の各箇所において諸条件を均一化する必要があり、基板に対する光の照射量についても均一性が要求される。

A . 以上に鑑み本発明は、基板に対する光の照射量の均一性を確保可能な液処理装置および液処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る液処理装置は、基板を保持する基板保持台と、前記基板に接続して上部が開放された処理液槽を形成し、かつ該基板面の垂直方向に対して傾斜する内壁面を有する枠体と、前記処理液を前記処理液槽内に注入する処理液注入手段と、前記処理液を前記処理液槽内から排出する処理液排出手段と、光源を有し、前記枠体と脱着可能に接続する蓋体とを具備することを特徴とする。

枠体が基板面の垂直方向に対して傾斜する内壁面を有することから、光源から基板に向かう照射光がこの内壁面により遮られて基板上に影を作ったり、この内壁面で反射された照射光が基板に入射したりすることを防止でき、照射光の均一性が損なわれることを防止できる。

( 1 ) 液処理装置は、前記光源から前記基板に照射される光量を均一化する均一化手段をさらに具備してもよい。基板に照射される光量を均一化する均一化手段を有することで、基板の処理の均一性がより向上する。

ここで、前記均一化手段は、前記基板の周縁近傍に対応する光源に供給する電力を前記基板の中央近傍に対応する光源に供給する電力より大きくする電力供給手段によって構成できる。また、均一化手段は、それ自身の出力が異なる光源を組み合わせて用いることでも構成可能である _c 基板に対向するように光源を配置すると、この配置の関係で基板の周縁が基板の中央よりも入射光が弱くなりやすい。これは基板の中央付近が光源全体の中央と対応し光源からの照射光を受けやすい位置にあることによる。

このような光源の配置に基づく入射光量の不均一性を光源からの出射光の分布によって緩和し、入射光量の均一性を向上できる。

( 2 ) 処理液注入手段が前記枠体の内壁面上に開口する処理液注入口を有し、処理液排出手段が、前記枠体の内壁面上に開口する処理液排出口を有してもよい。

壁面上に開口する処理液注入口等によって処理液の注入、排出を行うので、処理液注入用の配管によって光源からの出射光が遮られることがなく、入射光の均一性の向上に資することができる。

( 3 ) 前記処理液注入手段が、前記処理液注入口から前記処理液槽の底面に向かうように、前記枠体の内壁面上に形成された処理液注入用溝を有してもよい。

処理液注入用溝によって処理液の流れを誘導できるので、処理液を処理液槽内に均一に注入することが容易になる。

さらに、この処理液注入用溝が分岐を有すれば、この分岐によって処理液を分割し処理液の均一な注入がより容易になる。

( 4 )前記処理液排出手段が、移動可能な処理液排出管を有してもよい。処理液を排出するときに、処理液排出管の先端を処理液中に揷入することで、処理液の排出を促進できる。また、光の照射中には処理液排出管を光を遮らない位置に待避することで、基板への入射光の均一性を阻害することもない。

( 5 ) 液処理装置が、前記処理液槽を傾斜する傾斜手段をさらに具備してもよい。

処理液槽を傾斜することで処理液の排出が促進される。

( 6 ) 前記液処理装置が、前記基板と電気的に接続するための第 1の電極をさらに具備し、前記蓋体が、第 2の電極を有してもよい。

基板に対する電気化学的な液処理が行える。

B . 本発明に係る液処理方法は、処理槽内に設置された基板に、均一化された光を照射しながら液処理を施す処理工程を具備することを特徴とする。

基板に均一化された光が照射されることから、基板への処理が均一化される。

( 1 ) ここで、処理工程が、基板保持台に基板を載置する載置工程と、前記載置工程で載置された前記基板に枠体を接続して処理液槽を構成する処理液槽構成工程と、前記処理液槽構成工程で構成された前記処理液槽内に処理液を供給して前記基板を液処理する液処理工程と、前記液処理工程で処理液が供給された前記処理液槽内から前記処理液を排出する処理液排出工程と、を有してもよい。

基板保持台に基板を載置したままで、液処理を行える。

( 2 ) 前記液処理工程が、前記処理液槽の内壁面上に形成された処理液注入用溝を用いて、該処理液槽内に前記処理液を供給する工程を有してもよい。

処理液注入用溝を用いることで、処理液槽内への均一な処理液の供給が図られる。

( 3 ) 前記処理液排出工程が、移動可能な処理液排出管を用いて前記処理液を排出する工程を有してもよい。

移動可能な処理液排出管を用いることで、処理液槽内の処理液の残留量の低減が図られる。

( 4 ) 前記処理液排出工程が、前記処理液槽を鉛直から傾けた状態で前記処理液を排出する工程を有してもよい。

処理液槽からの処理液の排出が速やかに行われ、しかも処理液の残留量の低減が図れる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る液処理装置を表した一部断面図である。

図 2は、図 1に示した処理液槽底部の構成の詳細を表す一部断面図である。

図 3は、図 1に示した処理液槽蓋部を処理液槽側部に設置した状態の構成の詳細を表す一部断面図である。

図 4は、図 1に示した処理液槽側部を上方から見た状態を表す上面図である。図 5は、図 1に示した処理液槽側部の内面の一部を表す正面図である。図 6は、処理液槽蓋部内におけるハロゲンランプの配置を表す上面図である。

図 7は、処理液槽側部に対するハロゲンランプの配置関係を表した上面図である。

図 8は、第 1実施形態に係る液処理装置を用いて、陽極化成処理、陽極酸化処理を連続的に行う場合の手順の 1例を表すフロー図である。図 9は、待機状態の第 1の実施形態に係る液処理装置のを表す一部断面図である。

図 1 0は、処理液槽底部上にガラス基板 Gが載置された状態の第 1の実施形態に係る液処理装置のを表す一部断面図である。

図 1 1は、処理液槽底部上にガラス基板 Gを固定した状態の第 1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。

図 1 2は、ガラス基板 Gの封止および電気的導通を行った状態の第 1 の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。

図 1 3は、陽極化成処理を行っている状態の第 1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。

図 1 4は、直立した状態で陽極化成処理液の排出を行っている第 1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。

図 1 5は、傾斜した状態で陽極化成処理液の排出を行っている第 1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。

図 1 6は、吸引管を用いて陽極化成処理液の排出を行っている第 1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。

図 1 7は、ガラス基板の洗浄を行っている状態の第 1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。

図 1 8は、陽極酸化処理を行っている状態の第 1の実施形態に係る液処理装置を表す一部断面図である。

図 1 9は、液処理装置の変形例を表す一部断面図である。発明を実施するための形態

(第 1実施形態）

以下、本発明の 1実施形態に係る液処理装置 1 0を、図面を参照して詳細に説明する。

図 1は本発明の第 1実施形態に係る液処理装置 1 0の構成を表す側面図である。

台座 2 0上に処理液槽底部（基板保持台） 3 0が、処理液槽底部 3 0 の上方に処理液槽側部（枠体） 4 0が設置されている。後述するように、処理液槽側部 4 0と処理液槽底部 3 0とによつて処理液槽 5 0を構成できる。

台座 2 0は下部台座 2 1 と上部台座 2 2からなり、この両者は回転軸 2 3とシリンダー 2 4に接続された支持棒 2 5 とによって互いに接続されている。両者は回転軸 2 3を回転中心として、相対的に回転する。そして、シリンダー 2 4を動作させ支持棒 2 5を伸縮することで、下部台座 2 1 (液処理装置 1 0の設置面）に対する上部台座 2 2、ひいては処理液槽 5 0の傾き 0を変化させることができる。即ち、シリンダー 2 4 は処理液槽 5 0を傾斜させる傾斜手段として機能する。なお、シリンダ一 2 4として、油圧シリンダーを用いることができる。

処理液槽側部 4 0は、上部台座 2 2から処理液槽底部 3 0を貫通して突き出た支柱 2 6によって保持されている。支柱 2 6は、上部台座 2 2 内に設置されたシリンダー 2 7によって上部台座 2 2の上面に垂直な方向に伸縮する。支柱 2 6の伸縮によって、処理液槽側部 4 0は処理液槽底部 3 0と接続、あるいは離間できる。処理液槽側部 4 0が処理液槽底部 3 0と接続することで、処理液（薬液） Lを蓄積する処理液槽（薬液槽部） 5 0が形成される。なお、シリンダー 2 7 として、油圧シリンダ一を用いることができる。

液処理装置 1 0は、複数の液処理、例えば陽極化成処理と陽極酸化処理を基板に対して行うことができる。

陽極化成処理用の処理液 L 1 として還元剤例えば弗化水素の水溶液 (沸酸）と、界面活性剤例えばエチルアルコールと水との混合溶液を用い、陽極酸化処理用の処理液 L 2として酸化剤例えば硫酸水溶液を用いることができる。

これらの処理液 L、特に沸酸は腐食性が極めて大きい。このため、処理液槽底部 3 0、処理液槽側部 4 0、処理液槽蓋部（蓋体） 6 0、および後述するシール用リング 4 4の処理液 Lあるいはそのミストが接触する表面は、処理液 Lに侵されない耐食性の樹脂等から構成される。耐食性の樹脂の具体例として、ペルフルォロアルコキシフッ素樹脂（ P F A )、ポリテトラフルォロエチレン（P T F E ) 等のフッ素樹脂を挙げることができる。

図 2は、処理液槽底部 3 0の詳細を表す一部断面図である。図 3は、処理液槽蓋部 6 0を処理液槽側部 4 0に設置した状態の詳細を表す一部断面図である。図 4は、処理液槽側部 4 0を上方から見た状態を表す上面図である。図 5は、処理液槽側部 4 0の内面の一部を表す正面図である。図 6は、処理液槽蓋部 6 0内における後述するハロゲンランプ 6 2 の配置を表す上面図である。図 7は、処理液槽側部 4 0に対するハロゲンランプ 6 2の配置関係を表した上面図である。

なお、図 2、 3において、支柱 2 6およびシリンダー 2 7は、見やすさのために記載を省略している。以下の図においても同様に、支柱 2 6 およびシリンダー 2 7の記載を省略することとする。 (処理液槽底部 3 0の詳細構成）

図 2に示すように処理液槽底部 3 0には被処理体たるガラス基板 Gが保持される。即ち、処理液槽底部 3 0は、基板を保持する基板保持部として機能する。ガラス基板 Gは、処理液槽底部 3 0上に保持され、処理液槽側部 4 0底面の開口部（後述する下方開口部 4 3 ) を通じて、その上面が処理液 Lに接触する。

多結晶シリコン層が形成されたガラス基板 Gを被処理体として用いた場合には必要に応じて、ガラス基板 Gと多結晶シリコン層との間に通電のために電気の導体層が挟みこまれている。また、この導体層に電気的に接続された電極（基板側電極 E G ) が被処理体の表面に露出される。被処理体として、多結晶シリコン層が形成されたガラス基板 G以外にも、多結晶シリコン層が形成されたシリコン、 G a A s等の半導体基板を用いることができる。また、多結晶シリコン層が形成されていない半導体基板 (例えば、単結晶シリコン基板）も被処理体とすることができる。

処理液槽底部 3 0上には、ガラス基板 Gを持ち上げ、また持ち上げたガラス基板を降ろすための基板昇降機構 3 1が設置されている。この基板昇降機構 3 1は、ガラス基板 Gを直接支持する基板支持部 3 2と基板支持部 3 2を上下に移動させる移動機構 3 3から構成される。

基板昇降機構 3 1は、例えばガラス基板 Gの 4隅と中央の 5力所に設置される。ガラス基板 Gの隅、あるいは辺以外の例えば中央に対応して配置された基板支持部 3 2は、ガラス基板 Gの底面の形状に対応した略平板形状をしている。これに対して、ガラス基板 Gの辺あるいは隅に対応して配置された基板支持部 3 2は、その形状がガラス基板 Gの辺あるいは隅の形状に対応している。

移動機構 3 3には、例えば圧縮空気によって駆動されるエアシリンダ一を用いることができる。移動機構 3 3 として電気で駆動される電動モータを用いても差し支えない。

処理液槽底部 3 0には、ガラス基板 Gを固定する固定手段たる吸着機構 3 4が設置されている。吸着機構 3 4は、処理液槽底部 3 0に形成された孔でありこの孔から真空吸引を行うことで、ガラス基板 Gを処理液槽底部 3 0に吸引し、固定できる。

処理液槽底部 3 0は、さらに図示しないガラス基板 Gの温度を調節する温度調節手段を備えている。この温度調節手段は、恒温の液体を用いた熱交換器、あるいはペルチヱ素子等から構成できる。

(処理液槽側部 4 0の詳細構成）

処理液槽側部 4 0は、処理液槽 5 0の内面の一部を構成する 4つの斜面 4 1 ( 4 1 A〜4 1 D )、その上下に開口する上方開口部 4 2，下方開口部 4 3を有する。この斜面 4 1は、処理液槽側部 4 0の上方開口部 4 2から下方開口部 4 3に向かって、 4方向から傾斜している。即ち、斜面 4 1によって、上方開口部 4 2と下方開口部 4 3のそれぞれ上底、下底とする 4角錐台の空間が形成される。

このように斜面 4 1で形成される空間が上方に向かって広がっているのは、後述するハロゲンランプ 6 2からガラス基板 Gに向かって照射される光が斜面 4 1によって遮られないようにし（影の発生防止）、かつ斜面 4 1から反射した光がガラス基板 Gに入射することを防止するため (反射光の再入射防止）である。影の発生や反射光の再入射が生じると、ガラス基板 Gに入射する光の分布の不均一の要因になる。このように、影の発生や反射光の再入射を防止することで、ガラス基板 Gに入射する光の分布の均一化を図っている。

処理液槽側部 4 0の底面には、処理液槽側部 4 0とガラス基板 Gとの間から処理液 Lが漏洩するのを防止する基板封止手段たるシール用リング 4 4が設けられている。シール用リング 4 4は、断面が円形あるいは楕円形の Oリングであり、処理液槽側部 4 0の底面の内周およびガラス基板 Gの周辺に沿って設けられ、ガラス基板 Gの周縁を処理液から保護する。

このシール用リング 4 4は、耐薬品性のゴム等で形成され、処理液槽底部 3 0 (ガラス基板 G ) によって押圧される。

処理液槽側部 4 0の底面には、シール用リング 4 4よりもやや外周寄りにガラス基板 Gと電気的導通を行うための導通用電極 4 5が形成されている。導通用電極 4 5は、ガラス基板 Gの基板側電極 E Gと対応して配置される。ここで、シール用リング 4 4が導通用電極 4 5より処理液槽 5 0の内部寄りに設置されていることから、導通用電極 4 5は処理液 Lから保護される。

導通用電極 4 5は、処理液槽 5 0の外周側で処理液槽側部 4 0に固定され、処理液槽 5 ◦の内周側が移動可能ないわゆる片持ち梁となっている。導通用電極 4 5は、弾性と電気伝導性の双方を有する材料、例えば金属から構成される。

処理液槽側部 4 0には、処理液注入口 4 6、処理液排出口 4 7、ミスト捕獲口 4 8 ( 4 8 A , 4 8 B ) が設置されている。

処理液注入口 4 6は、処理液槽側部 4 0を貫通する配管に接続され、処理液槽側部 4 0の斜面 4 1 A上の上方開口部 4 2寄りに設けられた開口部である。

処理液槽側部 4 0内に処理液注入、排出のための配管が突き出していないことから、後述するハロゲンランプ 6 2からガラス基板 Gに照射する光が遮られることがない。このため、ガラス基板 Gに照射する光の均一化が図られる。

処理液注入口 4 6には、図示しない陽極化成処理用溶液 L 1、陽極酸化処理用溶液 L 2、および処理液槽 5 0内洗浄用の純水 W (イオン交換水）のそれぞれを満たしたタンクが接続されている。処理液注入口 4 6 は、これら 3つのタンクをバルブで切り替えることで、処理液槽 5 0内への 3種類の液体の供給を行うことができる。

処理液注入口 4 6は斜面 4 1 A上の処理液注入用溝 4 9に接続されている。処理液注入用溝 4 9は、処理液注入口 4 6 と直接接続し下方に延ぴる溝 4 6 A、溝 4 6 Aと直交する溝 4 6 B、溝 4 6 Bと直交し下方に延びる複数の溝 4 6 C (4 6 C 1〜4 6 C 8) から構成される。溝 4 6 C 1〜 4 6 C 8は、処理液注入口 4 6に近い方から遠い方に行くに従つて幅が広くなつている。

処理液注入口 4 6から処理液槽 5 0内に注入される液体は、処理液注入用溝 4 9を経由する。溝 4 6 C 1〜4 6 C 8が処理液注入口 4 6から遠くなるに従って幅が広くなっているのは、溝 4 6 C 1〜4 6 C 8それぞれから均一に液体を供給するためである。溝 4 6 Cの幅が同一であると処理液注入口 4 6に近い溝 4 6 Cの方がより多くの液体を供給し易くなるので、このような処理液注入口 4 6からの遠近による液体の供給のし易さの相違を溝 4 6 Cの幅（流れ易さ）で補償して供給量の均一性を確保している。

処理液排出口 4 7は、処理液槽側部 4 0を貫通する配管に接続され、処理液槽側部 4 0の斜面 4 1 B上の下方開口部 4 3寄り、斜面 4 1 Dとの境界近傍に設けられた開口部である。処理液排出口 4 7からの配管には処理液槽 5 0内の液体を吸引するためのポンプが接続され、ポンプの動作により処理液槽 5 0内の液体の排出を行える。

処理液排出口 4 7が斜面 4 1 Bの下方開口部 4 3寄りに設けられていることから、処理液槽 5 0内の処理液を排出する際における処理液の残量が少ない。さらには、処理液槽 5 0を傾斜した際に処理液排出口 4 7 付近に液体が集まり、液体の排出が速やかに行われる。なお、処理液槽

5 0の傾斜方向を変えて、斜面 4 1 Bと斜面 4 1 Dの境界付近が低くなるようにすることで、液体の排出をさらに促進できる。

ミスト捕獲口 4 8 ( 4 8 A , 4 8 B ) は、処理液槽側部 4 0の斜面 4 6 A , 4 6 Bの上面近くに設けられ、処理液 Lのミスト（霧）を捕獲し、処理液 Lのミストが処理液槽 5 0の外部に飛散するのを防止する横長の開口部である。ミスト捕獲口 4 8に接続された配管には、処理液 Lのミスト（液体成分）を捕獲し（気液分離）、気体成分のみを排気できるミスト捕獲用フィルターが設けられる。

(処理液槽蓋部 6 0の詳細構成）

処理液槽蓋部 6 0には、カソード電極 6 1、ノヽロゲンランプ 6 2，吸引管 6 3が設置されている。

光源たるハロゲンランプ 6 2 ( 6 2 A〜 6 2 H ) は、 1軸方向に長い。そして、互いの軸が略平行になるように配置されている。ハロゲンランプ 6 2のそれぞれは、出力制御手段たるハロゲンランプ用電源（図示せず）に接続され、ガラス基板 Gの中央近傍に位置するハロゲンランプ 6 2 D、 6 2 Eよりガラス基板 Gの周縁近傍（正確には露出したガラス基板 Gの周縁近傍）に位置するハロゲンランプ 6 2 A、 6 2 Hの方が多くの光を出力するように制御される。

これは、ガラス基板 Gに光が均一に照射されるようにするためである。ガラス基板 Gの中央はいずれのハロゲンランプ 6 2からの光照射も受け易い位置であるのに対し、ガラス基板周縁近傍はハロゲンランプ 6 2の全てから強い光照射を受けるのは困難な位置である。例えば、下方開口部 4 3と斜面 4 6 Aの境界近傍では、ハロゲンランプ 6 2 G , 6 2 Hから遠いためハロゲンランプ 6 2 G , 6 2 Hから到達する光は弱くなる。このように、ガラス基板 Gとハロゲンランプ 6 2の配置の対応関係によって生じる照射光量の不均一をハロゲンランプ 6 2の光量の分布によって補償し、照射光量の均一性を向上している。 .

なお、ハロゲンランプ用電源によることなくハロゲンランプ 6 2自体を異ならせる（例えば、定格出力の異なるハロゲンランプを用いる）ことで、照射光量の均一性を向上してもよい。

ハロゲンランプ 6 2は全体で、例えば 5 0 0〜 1 0 0 0 W程度の出力を有し、処理液槽底部 3 0に保持されたガラス基板 Gの上面に 4 5 0〜 5 0 0 n m程度の波長域の光を照射する。この光の照射によって、ガラス基板 G上の多結晶シリコン層を陽極化成処理する際のポーラスシリコンの形成が促進される。

カソード電極 6 1は、ハロゲンランプ 6 2と処理液槽底部 3 0との間にあり、ハロゲンランプ 6 2からの光を遮らないように透光性を有する。ここでいう透光性とは、カソード電極 6 1 自体が透光性の材料から構成されることに限らず、力ソード電極 6 1に開口部を設けたり、線状のカソード材料から力ソード電極 6 1を構成したりすることをも意味する _c このときには、力ソード電極 6 1の材料として透光性のない白金を用いることができる。

導通用電極 4 5とカソード電極 6 1は、図示しない電源に接続されている。処理液槽 5 0に処理液 Lを満たし、導通用電極 4 5を通じてガラス基板 G上の多結晶シリコン層に電気を印加することで、陽極化成処理あるいは陽極酸化処理が行われる。

移動可能な処理液排出管たる吸引管 6 3は、処理液槽 5 0の底面たる処理液槽底部 3 0に対する昇降および処理液槽底部 3 0の上面（正確にはガラス基板 Gの被処理面）に平行な面内での移動が可能なパイプから構成され、図示しないァスピレータ（処理液吸引装置）に接続されている。ァスピレータは、吸引管 6 3によって処理液 Lを吸引することで、処理液排出口 4 7では排出しきれない処理液 Lを処理液槽 5 0内から排出する。

(液処理工程の詳細） '

図 8は、液処理装置 1 0を用いてガラス基板 G上に形成された多結晶シリコン層に対して陽極化成処理、陽極酸化処理を連続的に行う場合の手順を表すフロー図である。また、図 9から 1 9は、図 8に表した各ェ程における液処理装置 1 0の状態を表した一部断面図である。以下、図 9〜 1 8を用いてこの手順を詳細に説明する。なお、既に述べたように、支柱 2 6およびシリンダー 2 7はその記載を省略している。

( 1 ) 液処理装置 1 0が、ガラス基板 Gを処理液槽底部 3 0上に載置するための待機状態となる（ステップ 1 0 1及び図 9 )。

この待機状態において、処理液槽側部 4 0は支柱 2 6によって上昇され、処理液槽底部 3 0とは分離されている。また、基板支持部 3 2は移動機構 3 3によって上昇され、ガラス基板 Gを載置すべく待ち受ける。

( 2 ) 処理液槽底部 3 0上にガラス基板 Gが載置される（ステップ 1 0 2および図 1 0 )。

具体的には、基板支持部 3 2上にガラス基板 Gが載置される。この載置は、図示しない基板搬送機構によって行われ、ガラス基板 Gの被処理面（多結晶シリコンの形成面）が上面になるように載置される。

( 3 ) ガラス基板 Gを処理液槽底部 3 0上に保持、固定する（ステップ 1 0 3および図 1 1 )。

ガラス基板 Gの処理液槽底部 3 0に対する固定は、次の 2行程によつて行われる。

a . 基板支持部 3 2が移動機構 3 3により降下してガラス基板 Gの下面を処理液槽底部 3 0の上面に直接接触させる。

b . ガラス基板 Gを吸着機構 3 4により真空吸引して、ガラス基板 G を処理液槽底部 3 0上に固定する。

( 4 ) 処理液槽側部 4 0を支柱 2 6によって降下させ処理液槽底部 3 0 に接続することで、ガラス基板 Gによりシール用リング 4 4を押しつぶす。この結果、シール用リング 4 4とガラス基板 Gの間における処理液の漏洩を防止するための封止が形成され、導通用電極 4 5と基板側電極 E Gが接触する（ステップ 1 0 4および図 1 2 )。

( 5 ) 処理液槽蓋部 6 0が降下し、処理液注入口 4 6，処理液排出口 4 7により、陽極化成用の溶液（処理液 L 1 ) が処理液槽 5 0內に注入され、陽極化成処理が行われる（ステップ 1 0 5および図 1 3 )。

シール用リング 4 4の封止機能により、処理液 L 1を導入したときに、処理液槽側部 4 0と処理液槽底部 3 0 (ガラス基板 G ) の間で処理液 L 1が漏れ出すことはない。処理液 L 1は、その液面が処理液槽 5 0に対して所定の位置になるように、制御される。この液面の位置制御は、例えば光方式の液面センサによる液面の測定、あるいは定量ポンプを用いた導入液量の制御によって行える。

この処理液 L 1の注入は、処理液注入口 4 6から処理液注入用溝 4 9 を経由して行われる。処理液注入用溝 4 9が分岐していることから、処理液槽 5 0内へ処理液 L 1が均一に注入される。また、処理液注入用溝 4 9 Cの幅を処理液注入口 4 6より遠くなるほど大きくすることで、処理液 L 1がより均一に注入される。

処理液 L 1の注入が終了したら、導通用電極 4 5とカソード電極 6 1 との間に電圧を印加し、陽極化成処理を行う。この電圧にはパルス成分や A C成分が含まれていても差し支えない。時間平均として、導通用電極 4 5がプラス、カソード電極 6 1がマイナスとなるような電圧が印加されていればよい。

この陽極化成処理の結果、多結晶シリコンはその一部が処理液 L 1に溶けだし、微細な空洞が多数形成されたいわゆるポーラスシリコンとなる。この陽極化成処理に付随して、ガラス基板 G上の多結晶シリコン層に対してハロゲンランプ 6 2による光の照射が行われる。この光照射は、多結晶シリコン層内に正孔を形成することで、シリコンの溶出を促進しポーラスシリコンの形成を補助する。なお、多結晶シリコン層が p型であるときには多結晶シリコン層内にもともと正孔が存在していることから、必ずしも光の照射は必要とされない。

既に述べたように、ガラス基板 Gへの光の照射は以下の a . 〜 c . の手法によって均一化される。

a . 処理液槽 5 0內の斜面 4 1が上方に広がるように傾いている。処理液槽 5 0の内面（斜面 4 1 ) による影や反射光がガラス基板 G上に入射することが防止される。

b . ガラス基板 Gの周縁に位置するハロゲンランプ 6 2の出力が、ガラス基板 Gの中央付近に位置するハロゲンランプ 6 2の出力より大きい _c ガラス基板 Gの周縁は、ハロゲンランプ 6 2の配置の関係で光の照射量が小さくなりがちである。この周縁に近接したハロゲンランプ 6 2の光量を増加することで、ハロゲンランプ 6 2の配置に起因する照射量の不均一が解消できる。

c . 処理液の注入、排出が処理液注入口 4 6，処理液排出口 4 7によつて行われる。

即ち、処理液注入、排出のための配管がハロゲンランプ 6 2 とガラス基板 G間に配置されず、ハロゲンランプ 6 2からの照射光を遮ることがない。

( 6 ) 陽極酸化処理が完了すると処理液 L 1が処理液槽 5 0内から排出される（ステップ 1 0 6 )。

処理液 L 1の排出は以下の手順 a . - c . によって行われる。 a . 処理液槽 5 0を直立した状態で、処理液排出口 4 7から処理液 L 1が排出される（図 1 4)。

b . 処理液 L 1がある程度排出されたら、シリンダー 2 4によって処理液槽 5 0を傾け処理液排出口 4 7に処理液 L 1を集中させた状態で、処理液 L 1を排出する（図 1 5 )。これにより、ガラス基板 G上に残留する処理液 L 1の量の低減が図られる

c . 必要に応じて吸引管 6 3が処理液槽 5 0の隅（処理液 L 1が集中している箇所）に移動、降下し、処理液 L 1を吸引する。この結果、ガラス基板 G上に残留する処理液 L 1の量のさらなる低減が図られる（図 1 6)。

これら a . 〜 c . の切換は、液面センサ等を用いて、降下した液面の位置や処理液 L 1の残存量を検出することで、自動的に行うことができる。即ち、処理液 L 1の残存量が、それぞれ所定の基準値以下となったとき.に、 a . 力ら b . へ、 b . 力ら c . への切換が行われる。

( 7) ガラス基板 Gの洗浄および親水化処理が行われる（ステップ 1 0 7)。

ガラス基板 Gの洗浄に先立ち、シリンダー 2 4によって処理液槽 5 0 を直立した状態に戻される。その後、処理液注入口 4 6から処理液 L 1 を希釈するための純水 Wが処理液槽 5 0内に注入される（図 1 7)。この処理液注入口 4 6による処理液 L 1 と純水 Wの注入の切り替えはバルブによって行われる。

純水 Wによって希釈、増量された処理液 L 1は、ステップ S 1 0 6で述べたような 3段階の手順を経て排出される。即ち、 a . 処理液槽 5 0 を直立した状態での処理液排出口 4 7からの排出、 b . 処理液槽 5 0を傾けた状態での処理液排出口 4 7からの排出、 c . 吸引管 6 3による排出である。これら手順 a . 〜 c . を表す図は、ステップ S 1 0 6で述べた図 1 4〜 1 6 と実質的に異なる訳ではないので、省略する。この純水 Wの注入による処理液 L 1の希釈おょぴ希釈された処理液 L 1の排出は必要に応じて数回程度繰り返される。この希釈、排出の繰り返しの結果、ガラス基板 G上に残留する処理液 L 1は次行程を行うのに支障がない程度まで薄められる。このようにして、処理液 L 1の希釈および排出によりガラス基板 Gの洗浄が行われる。

ステップ S 1 0 6、ステップ S 1 0 7それぞれにおける手順 a . 〜 c . によって、処理液 L 1の残存量および希釈された処理液 L 1の残存量が低減されていることから、この繰り返しの回数の低減が図られ、洗浄ェ程が促進される。

ガラス基板 Gの洗浄が完了した後に、ガラス基板 Gの陽極化成された多結晶シリコン層上に界面活性剤を滴下する。この結果、多結晶シリコン層の表面は界面活性剤で濡らされ、親水性になる。これは、陽極化成の結果生成されたポーラスシリコンの乾燥を防止し、後の陽極酸化処理の均一性を確保するためである。なお、この界面活性剤の滴下は、吸引管 6 3により行える。

( 8 ) その後、陽極酸化処理が行われる（ステップ 1 0 8および図 1 8 ) _c 陽極酸化処理に先立ち、処理液注入口 4 6から陽極酸化処理用溶液（処理液 L 2 ) が所定の液面となるように処理液槽 5 0内に導入される。

この処理液 L 2の注入は、処理液注入口 4 6から処理液注入用溝 4 9 を経由して行われ、ステップ S 1 0 5 とほぼ同様に処理液注入用溝 4 9 の分岐および処理液注入用溝 4 9 Cの幅の分布により、処理液 L 2の均一な注入が図られる。

その後、導通用電極 4 5 と力ソード電極 6 1間に電圧が印加され、陽極酸化処理が行われる。なお、この電圧はすでにステップ S 1 0 5で述ベたように時間平均して、導通用電極 4 5が陽極、力ソード電極 6 1が陰極となっていればよく、必ずしも完全な D C成分のみとする必要はない。

この陽極酸化処理の結果、陽極化成処理によって形成されたポーラスシリコンの表面に酸化層が形成される。

( 9 ) 陽極酸化処理が完了すると処理液 L 2が処理液槽 5 0内から排出される（ステップ 1 0 9)。

処理液 L 2はステップ S 1 0 6で述べたような 3段階の手順を経て排出される。即ち、 a . 処理液槽 5 0を直立した状態での処理液排出口 4 7からの排出、 b . 処理液槽 5 0を傾けた状態での処理液排出口 4 7 からの排出、 c . 吸引管 6 3による排出である。これらの手順 a . 〜 c . を表す図は、ステップ S 1 0 6で述べた図 1 4〜 1 6と本質的に異なる訳ではないので、省略する。

( 1 0) ガラス基板 Gの洗浄およぴ親水化処理が行われる（ステップ 1 1 0)。

ガラス基板 Gの洗浄に先立ち、シリンダー 2 4によって処理液槽 5 0 を直立した状態に戻す。その後、処理液注入口 4 6から処理液 L 2を希釈するための純水 Wが処理液槽 5 0内に注入される（図 1 7)。

純水 Wによって希釈、增量された処理液 L 2は、ステップ S 1 0 7と同様の 3段階を経て排出される。即ち、 a . 処理液槽 5 0を直立した状態での処理液排出口 4 7からの排出、 b . 処理液槽 5 0を傾けた状態での処理液排出口 4 7からの排出、 c . 吸引管 6 3による排出である。これらの詳細は、ステップ S 1 0 7と本質的に異なる訳ではないので、省略する。

この純水 Wの注入による処理液 L 1の希釈おょぴ希釈された処理液 L 1の排出は必要に応じて数回程度繰り返される。この希釈、排出の繰り返しの結果、ガラス基板 G上に残留する処理液 L 1は次行程を行うのに支障がない程度まで薄められる。このようにして、処理液 L 1の希釈おょぴ排出によりガラス基板 Gの洗净が行われる。

ステップ S 1 0 9、ステップ S 1 1 0それぞれにおける手順 a . 〜 c . によって、処理液 L 1の残存量および希釈された処理液 L 1の残存量が低減されていることから、この繰り返しの回数の低減が図られ、洗浄ェ程が促進される。

この洗浄工程は、処理液 L 1が処理液 L 2に変わったこと、および親水化処理を行わないことがステップ S 1 0 7と異なる。

( 1 1 ) 処理液槽側部 4 0を上昇させることで、シール用リング 4 4によるガラス基板 Gの封止および導通用電極 4 5と基板側電極 E Gとの電気的接続を解除する（ステップ S 1 1 1および図 1 1 )。

( 1 2 ) 洗浄されたガラス基板 Gの表面を乾燥する（ステップ S 1 1 1 ) _c この乾燥は、例えばエアーナイフ、スピンドライ等によってガラス基板 G上に残留した洗浄液を吹き飛ばすことによって行える。

その後、吸着機構 3 4による処理液槽底部 3 0へのガラス基板 Gの吸着が停止される。さらに、基板支持部 3 2が移動機構 3 3により上昇し、図示しない基板搬送機構によりガラス基板 Gが基板支持部 3 2上から取り去られる。

(その他の実施形態）

本発明の実施形態は既述の実施形態には限られず、拡張、変更でき、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

( 1 ) 例えば、上記実施形態ではハロゲンランプ 6 2は 1軸方向に長尺な形状、例えば円筒状のものを利用していたが（線光源に近い）、球状のもの（点光源に近い）光源を組み合わせて用いても差し支えない。またその数も適宜に決定することができる。

( 2 ) また、上記実施形態では処理液槽 5 0の傾斜は処理液の排出時にのみ行っていたが、処理液槽 5 0による処理が始まってから常時傾斜しても差し支えない。このとき処理液槽 5 0の傾斜は、基板が固定された状態である限り行うことができる（例えば、図 8のステップ S 1 0 3〜 S 1 1 1の間）。

また傾斜角は垂直に近くすることもできる。この 1例を図 1 9に示す。図 1 9に示す処理液槽蓋部 6 0 Aには封止部材 6 5が設置され、処理液槽側部 4 0 Aとの間からの処理液等の漏洩を防止している。この結果、ミスト捕獲口 4 8の設置が不要となる。産業上の利用可能性

本発明に係る液処理装置、および液処理方法は、光を照射した状態での効率良い基板処理が行える。

Claims

請求の範囲

1 . 基板を保持する基板保持台と、

前記基板に接続して上部が開放された処理液槽を形成し、かつ該基板面の垂直方向に対して傾斜する内壁面を有する枠体と、

前記処理液を前記処理液槽內に注入する処理液注入手段と、前記処理液を前記処理液槽内から排出する処理液排出手段と、光源を有し、前記枠体と脱着可能に接続する蓋体と

を具備することを特徴とする液処理装置。

2 . 前記光源から前記基板に照射される光量を均一化する均一化手段をさらに具備することを特徴とする請求項 1記載の液処理装置。

3 . 前記均一化手段が、前記基板の周縁近傍に対応する光源に供給する電力を前記基板の中央近傍に対応する光源に供給する電力より大きくする電力供給手段を有する

ことを特徴とする請求項 2記載の液処理装置。

4 . 前記処理液注入手段が、前記枠体の内壁面に開口する処理液注入口を有する

ことを特徴とする請求項 1記載の液処理装置。

5 . 前記処理液注入手段が、前記処理液注入口から前記処理液槽の底面に向かうように、前記枠体の内壁面上に形成された処理液注入用溝を有する

ことを特徴とする請求項 4記載の液処理装置。

6 . 前記処理液注入用溝が分岐を有する

ことを特徴とする請求項 5記載の液処理装置。

7 . 前記処理液排出手段が、前記枠体の内壁面上に開口する処理液排出口を有することを特徴とする請求項 1記載の液処理装置。

8 . 前記処理液排出手段が、移動可能な処理液排出管を有することを特徴とする請求項 1記載の液処理装置。

9 . 前記処理液槽を傾斜する傾斜手段

をさらに具備することを特徴とする請求項 1記載の液処理装置。

1 0 . 前記液処理装置が、前記基板と電気的に接続するための第 1の電極をさらに具備し、

前記蓋体が、第 2の電極を有する、

ことを特徴とする請求項 1記載の液処理装置。

1 1 . 処理槽内に設置された基板に、均一化された光を照射しながら液処理を施す処理工程

を具備することを特徴とする液処理方法。

1 2 . 前記処理工程が、

基板保持台に基板を載置する載置工程と、

前記載置工程で載置された前記基板に枠体を接続して処理液槽を構成する処理液槽構成工程と、

前記処理液槽構成工程で構成された前記処理液槽内に処理液を供給して前記基板を液処理する液処理工程と、

前記液処理工程で処理液が供給された前記処理液槽内から前記処理液を排出する処理液排出工程と、

を有することを特徴とする請求項 1 1記載の液処理方法。

1 3 . 前記液処理工程が、前記枠体の内壁面上に形成された処理液注入用溝を用いて、該処理液槽内に前記処理液を供給する工程を有することを特徴とする請求項 1 2記載の液処理方法。

1 4 . 前記処理液排出工程が、移動可能な処理液排出管を用いて前記処理液を排出する工程を有することを特徴とする請求項 1 2記載の液処理方法。

1 5. 前記処理液排出工程が、前記処理液槽を鉛直から傾けた状態で前記処理液を排出する工程を有する

ことを特徴とする請求項 1 2記載の液処理方法。

1 6. 前記液処理工程が、前記基板への電圧印加を行う工程を有することを特徴とする請求項 1 2記載の液処理方法。