WO2021132443A1 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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WO2021132443A1
WO2021132443A1 PCT/JP2020/048378 JP2020048378W WO2021132443A1 WO 2021132443 A1 WO2021132443 A1 WO 2021132443A1 JP 2020048378 W JP2020048378 W JP 2020048378W WO 2021132443 A1 WO2021132443 A1 WO 2021132443A1
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substrate
treatment liquid
substrate processing
storage space
horizontal direction
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PCT/JP2020/048378
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朋宏 高橋
岸田　拓也
昌幸 折坂
武知　圭
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株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
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    • H01L21/67757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber vertical transfer of a batch of workpieces

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for immersing a substrate in a treatment liquid stored in the treatment tank while overflowing a treatment liquid such as a chemical solution or pure water from the treatment tank.
  • 3D-NAND memory In the field of manufacturing semiconductor devices, there is a demand for a technique for forming recesses having a high aspect ratio in order to cope with high density and large capacity of semiconductor devices.
  • 3D-NAND memory in the manufacturing process of a three-dimensional NAND type non-volatile semiconductor device (hereinafter referred to as "3D-NAND memory"), it is laminated on a laminated body in which a large number of silicon oxide films (SiO2 film) and silicon nitride film (SiN film) are laminated.
  • a step of removing the SiN film by wet etching through the recesses after forming the recesses in the direction is included. In order to carry out this step, for example, it is considered to use the substrate processing apparatus described in Patent Document 1.
  • a chemical solution containing phosphoric acid which is an example of an etchant of a SiN film
  • a processing solution is used as a processing solution.
  • an ejection pipe is arranged at the inner bottom of the storage space formed inside the processing tank, and the processing liquid is supplied to the storage space from the ejection pipe. Therefore, in the treatment tank, a certain amount of the treatment liquid is stored in the treatment tank while overflowing from the treatment tank. Then, the substrate having the recessed structure is immersed in the treatment liquid stored in the treatment tank.
  • the bubble supply pipe is arranged at the inner bottom portion of the storage space, and bubbles are supplied from the inner bottom portion of the storage space toward the overflow surface. These bubbles rise in the processing liquid and are supplied to the substrate. By supplying air bubbles to the substrate, a fresh treatment liquid can be quickly and continuously supplied to the recesses.
  • Patent Document 1 has the following problems.
  • the ejection of the treatment liquid from the ejection pipe forms a liquid flow toward the overflow surface in the storage space, that is, an ascending flow of the treatment liquid.
  • Most of the treatment liquid that has reached the upper opening of the storage space overflows, but a part of the treatment liquid does not overflow and flows downward from the vicinity of the overflow surface.
  • a so-called downward flow occurs in the storage space. This downward flow hinders the rise of bubbles to the overflow surface and is one of the main factors that reduce the uniform supply of bubbles to the substrate. As a result, the quality of the substrate processing is deteriorated.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the substrate is immersed in the treatment liquid stored in the treatment tank while overflowing the treatment liquid from the treatment tank, and bubbles are supplied to the substrate in the treatment liquid for treatment.
  • the purpose of the substrate processing technology is to uniformly supply bubbles to the substrate to improve the processing quality.
  • the first aspect of the present invention is a substrate processing apparatus, which has a storage space for storing the treatment liquid, and the substrate is immersed in the treatment liquid stored in the storage space while overflowing the treatment liquid from the upper opening of the storage space. It has a processing tank that processes the substrate, a substrate holding portion that holds the substrate in an upright position in the storage space, and a processing liquid discharge port that discharges the processing liquid on the lower side of the substrate held by the substrate holding portion.
  • a treatment liquid discharge portion for flowing the treatment liquid discharged from the treatment liquid discharge port toward the inner bottom surface of the storage space, and a treatment liquid discharge portion held by the substrate holding portion are provided on the lower side of the substrate and on the upper side of the treatment liquid discharge port.
  • a bubble supply unit that supplies air bubbles to the treatment liquid stored in the storage space is provided, and between the air bubble supply unit in the vertical direction and the inner bottom surface of the storage space, upward via the inner bottom surface of the storage space. It is characterized in that at least a part of the flowing treatment liquid is designated as a liquid to be divided, and the flow of the liquid to be divided is divided into a plurality of ascending currents and guided to a substrate held by a substrate holding portion.
  • a second aspect of the present invention is a substrate processing method, in which the treatment liquid is discharged into the storage space provided in the treatment tank to store the treatment liquid in the storage space and the treatment liquid is stored from the upper opening of the storage space.
  • the overflow step is performed in parallel with the immersion step and the bubble supply step, and the processing liquid flows upward between the bubble supply section and the inner bottom surface of the storage space via the inner bottom surface of the storage space. It is characterized in that at least a part of the flow is divided into a plurality of ascending currents and guided to the substrate.
  • the present invention As described above, according to the present invention, a large number of updrafts are widely dispersed and formed in the treatment liquid stored in the storage space, and the generation of downdrafts in the storage space is suppressed. As a result, the bubbles are uniformly supplied to the substrate, and the substrate processing can be performed with high quality.
  • the plurality of components of each aspect of the present invention described above are not all essential, and may be used to solve some or all of the above-mentioned problems, or part or all of the effects described herein.
  • the technical features included in the above-mentioned aspect of the present invention it is also possible to combine some or all with some or all of the technical features contained in the other aspects of the invention described above to form an independent form of the invention.
  • FIG. 1 It is a top view which shows the schematic structure of the substrate processing system equipped with 1st Embodiment of the substrate processing apparatus which concerns on this invention.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the 1st Embodiment of the substrate processing apparatus which concerns on this invention.
  • FIG. 1 It is a disassembled assembly perspective view which shows typically the main structure of the substrate processing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 It is a partial cross-sectional view of FIG.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the arrangement relationship between a plurality of substrates held by a lifter, and a bubble discharge port.
  • It is a partial cross-sectional view which shows the schematic structure of the 2nd Embodiment of the substrate processing apparatus which concerns on this invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a substrate processing system equipped with the first embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • the board processing system 1 includes a storage device mounting unit 2, a shutter drive mechanism 3, a board transfer robot 4, a posture change mechanism 5, a pusher 6, a board transfer mechanism 7, a processing unit 8, and a control unit. It has a 9.
  • the XYZ orthogonal coordinate axes are set as shown in FIG.
  • the XY plane represents the horizontal plane.
  • the Z axis represents the vertical axis, and more specifically, the Z direction is the vertical direction.
  • the storage device in which the board W is stored is mounted.
  • a hoop F configured to be able to be stored in a state where a plurality of horizontal posture boards (for example, 25 boards) are stacked in the Z direction is used.
  • the hoop F is placed on the storage device mounting unit 2 in a state where the unprocessed substrate W is stored, or is placed on the storage device mounting unit 2 in an empty state in order to store the processed substrate W. It is done.
  • the substrate W housed in the hoop F is a semiconductor wafer forming a 3D-NAND memory, and has a recess having a high aspect ratio.
  • a shutter drive mechanism 3, a board transfer robot 4, a posture change mechanism 5, a pusher 6, a board transfer mechanism 7, and a processing unit 8 are contained in a process space adjacent to the storage device mounting portion 2 on the (+ Y) direction. Is placed.
  • the storage device mounting portion 2 and the process space are partitioned by a partition wall (not shown) equipped with a shutter 31 that can be opened and closed.
  • the shutter 31 is connected to the shutter drive mechanism 3.
  • the shutter drive mechanism 3 closes the shutter 31 in response to a closing command from the control unit 9 to spatially separate the accommodating device mounting unit 2 and the process space.
  • the shutter drive mechanism 3 opens the shutter 31 in response to an open command from the control unit 9 to communicate the accommodating device mounting unit 2 with the process space.
  • the above-mentioned loading / unloading process of the board W is performed by the board transfer robot 4.
  • the substrate transfer robot 4 is configured to be rotatable in a horizontal plane.
  • the substrate transfer robot 4 delivers a plurality of substrates W between the posture changing mechanism 5 and the hoop F in a state where the shutter 31 is open.
  • the posture changing mechanism 5 sets the postures of the plurality of boards W to the standing posture and the horizontal posture after receiving the board W from the hoop F via the board transfer robot 4 or before handing over the board W to the hoop F. Convert between and.
  • a pusher 6 is arranged on the board transport mechanism 7 side (+ X direction side in the figure) of the posture conversion mechanism 5, and a plurality of boards W in an upright posture are transferred between the posture change mechanism 5 and the board transport mechanism 7. .. Further, as shown in the figure, the substrate transport mechanism 7 is arranged in an arrangement direction in which the processing units 81 to 85 constituting the processing unit 8 are arranged from a position facing the pusher 6 (hereinafter referred to as a “standby position”) (in the figure). Moves horizontally along the Y direction of.
  • the board transfer mechanism 7 includes a pair of suspension arms 71.
  • the pair of suspension arms 71 By swinging the pair of suspension arms 71, it is possible to switch between holding and releasing a plurality of substrates W at once. More specifically, the lower edges of the arms 71 swing around the horizontal axis in the direction away from each other to open the plurality of substrates W, and the lower edges of the arms 71 are brought closer to each other around the horizontal axis. It swings to sandwich and hold a plurality of substrates W. Further, although not shown in FIG. 1, the substrate transport mechanism 7 has an arm moving portion and an arm swinging portion. Of these, the arm moving unit has a function of horizontally moving the pair of suspension arms 71 along the arrangement direction Y in which the processing units 81 to 85 are arranged. Therefore, due to this horizontal movement, the pair of suspension arms 71 are positioned at positions facing each of the processing units 81 to 85 (hereinafter referred to as “processing positions”) and standby positions.
  • processing positions positions facing each of the processing
  • the arm swinging portion has a function of executing the arm swinging operation, and switches between a holding state in which the board W is sandwiched and held and a release state in which the board W is released from being sandwiched. Therefore, by this switching operation and the vertical movement of the lifter 810a that functions as the substrate holding portion of the processing units 81 and 82 and the lifter 810b that functions as the substrate holding portion of the processing units 83 and 84, the lifter 810 and the suspension arm 71 It is possible to transfer the substrate W between the two. Further, at the processing position facing the processing unit 85, it is possible to transfer the substrate W between the processing unit 85 and the suspension arm 71. Further, in the standby position, the substrate W can be transferred between the posture changing mechanism 5 and the suspension arm 71 via the pusher 6.
  • the treatment unit 8 is provided with five treatment units 81 to 85 as described above, but the first chemical treatment unit 81, the first rinse treatment unit 82, the second chemical treatment unit 83, and the second rinse treatment, respectively. It functions as a unit 84 and a drying processing unit 85.
  • the first chemical treatment unit 81 and the second chemical treatment unit 83 store chemicals of the same type or different types in the treatment tank 821, respectively, and immerse a plurality of substrates W in the chemicals at once to immerse the chemicals in the chemicals. Apply processing.
  • the first rinsing unit 82 and the second rinsing unit 84 each store a rinsing liquid (for example, pure water) in the treatment tank 821, and immerse a plurality of substrates W in the rinsing liquid at once. The surface is rinsed.
  • the first chemical solution treatment unit 81, the first rinse treatment unit 82, the second chemical solution treatment unit 83, and the second rinse treatment unit 84 correspond to the first embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention, and are the treatment liquids. Although the types are different, the basic configuration of the device is the same. The device configuration and operation will be described in detail later with reference to FIGS. 2 to 5.
  • a first chemical solution treatment unit 81 and a first rinse treatment unit 82 adjacent thereto are paired, and a second chemical solution treatment unit 83 and a second rinse treatment unit adjacent thereto are paired. It is paired with 84.
  • the lifter 810a not only functions as the "board holding unit" of the present invention in the first chemical treatment unit 81 and the first rinse treatment unit 82, but also the substrate W treated with the chemical solution in the first chemical treatment unit 81 is first. It also functions as a dedicated transfer mechanism for transferring to the rinsing unit 82.
  • the lifter 810b not only functions as the "board holding unit” of the present invention in the second chemical treatment unit 83 and the second rinse treatment unit 84, but also the substrate W treated with the chemical liquid in the second chemical treatment unit 83 is second. It also functions as a dedicated transfer mechanism for transferring to the rinsing unit 84.
  • the three support members (reference numeral 812 in FIG. 2) of the lifter 810a collectively receive a plurality of substrates W from the pair of suspension arms 71 of the substrate transport mechanism 7.
  • the treatment of the first chemical treatment unit 81 is performed while executing the overflow step of overflowing the treatment liquid from the treatment tank and the bubble supply step of supplying bubbles into the treatment liquid stored in the treatment tank. It is lowered into a tank and immersed in a chemical solution (immersion step).
  • the lifter 810a pulls up the support member holding the plurality of substrates W from the chemical solution and causes the support member to spread to the first rinse treatment unit 82, and further, the chemical solution-treated substrate W.
  • the support member is lowered into the processing tank (reference numeral 821 in FIG. 2) of the first rinsing unit 82 and immersed in the rinsing solution.
  • the lifter 810a raises the support member while holding the rinsed substrate W to pull the substrate W out of the rinsing liquid. After that, a plurality of substrates W are collectively passed from the support member of the lifter 810a to the pair of suspension arms 71 of the substrate transfer mechanism 7.
  • the lifter 810b also receives a plurality of substrates W collectively from the pair of suspension arms 71 of the substrate transport mechanism 7, and lowers the plurality of substrates W into the processing tank 821 of the second chemical treatment unit 83. Immerse in chemicals. Further, after waiting for a predetermined chemical solution treatment time, the lifter 810b raises the support member to pull up a plurality of chemical solution-treated substrates W from the chemical solution, and the support member is moved to the treatment tank of the second rinse treatment unit 84. Is traversed, and the support member is further lowered into the treatment tank 821 of the second rinsing treatment unit 84 and immersed in the rinsing liquid.
  • the second lifter 810b After waiting for a predetermined rinsing treatment time, the second lifter 810b raises the support member to pull up the substrate W from the rinsing liquid. After that, a plurality of substrates W are collectively passed from the second lifter 810b to the substrate transfer mechanism 7.
  • Each of the first chemical treatment unit 81, the first rinse treatment unit 82, the second chemical treatment unit 83, and the second rinse treatment unit 84 is provided with a lifter that functions as the "board holding unit" of the present invention, while the treatment unit.
  • the substrate W may be carried in and out of 81 to 84 by a substrate transport mechanism 7 or a dedicated transport mechanism.
  • the drying processing unit 85 has a substrate holding member (not shown) capable of holding a plurality of (for example, 52) substrates W in an upright position, and an organic solvent (isopropyl) in a reduced pressure atmosphere.
  • the substrate W is dried by supplying (alcohol, etc.) to the substrate W or shaking off the liquid component on the surface of the substrate W by centrifugal force.
  • the drying processing unit 85 is configured so that the substrate W can be delivered to and from the pair of suspension arms 71 of the substrate transport mechanism 7. Then, the plurality of substrates W after the rinse treatment are collectively received from the substrate transfer mechanism 7, and the plurality of substrates W are subjected to the drying treatment. Further, after the drying process, a plurality of substrates W are collectively delivered from the substrate holding member to the substrate transport mechanism 7.
  • the treatment liquids used in the first chemical solution treatment unit 81, the first rinse treatment unit 82, the second chemical solution treatment unit 83, and the second rinse treatment unit 84 equipped in the substrate processing system shown in FIG. 1 are partially different.
  • the device configuration and operation are basically the same. Therefore, in the following, the configuration and operation of the first chemical solution treatment unit 81 corresponding to the first embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described, and the first rinse treatment unit 82, the second chemical solution treatment unit 83, and the second chemical solution treatment unit 83 will be described. 2
  • the description of the rinsing unit 84 will be omitted.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a schematic configuration of a first embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 3 is an disassembled assembly perspective view schematically showing the main configuration of the substrate processing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the arrangement relationship between the plurality of substrates held by the lifter and the bubble discharge port.
  • the first chemical solution treatment unit 81 is a device that uses, for example, a chemical solution containing phosphoric acid as a treatment solution to etch and remove the silicon nitride film through the recesses formed on the surface of the substrate W. As shown in FIGS.
  • the first chemical solution treatment unit 81 includes a treatment tank 821 for performing the first chemical solution treatment on the substrate W.
  • the processing tank 821 has a box structure having an upper opening composed of a bottom wall 821a having a rectangular shape in a plan view and four side walls 821b to 821e rising from the periphery of the bottom wall 821a. Therefore, the treatment tank 821 can collectively immerse a plurality of substrates W held in the lifter 810a while storing the treatment liquid in the storage space 821f surrounded by the bottom wall 821a and the side walls 821b to 821e. There is. Further, the treatment tank 821 has an upper opening 821 g opened in the (+ Z) direction, and the treatment liquid can overflow from the storage space 821f.
  • An overflow tank 822 is provided around the treatment tank 821, and a recovery space 822a for collecting the overflowed treatment liquid is formed by the overflow tank 822 and the side walls 821b to 821e of the treatment tank 821. Further, an outer container 823 is provided so as to surround the lower side and the side of the processing tank 821 and the overflow tank 822.
  • the flow piping system 839 is arranged in a part of the recovery space 822a of the overflow tank 822, more specifically, in the space on the side wall 821d on the (-X) direction side.
  • the inlet of the flow piping system 839 is connected to the processing liquid supply unit 832, and the outlet is connected to the flow pipe 831 of the processing liquid discharge unit 830. Therefore, when the processing liquid supply unit 832 operates in response to the processing liquid supply command from the control unit 9, the processing liquid is simultaneously supplied to the plurality of flow pipes 831 via the flow piping system 839. As a result, the treatment liquid is discharged from the flow pipe 831 and stored in the storage space 821f.
  • the detailed configuration of the flow tube 831 will be described in detail later.
  • the processing liquid overflowing from the processing tank 821 is collected in the overflow tank 822.
  • a treatment liquid recovery unit 833 is connected to the overflow tank 822.
  • the treatment liquid recovery unit 833 operates in response to the treatment liquid recovery command from the control unit 9, the treatment liquid collected in the overflow tank 822 is sent to the treatment liquid supply unit 832 via the treatment liquid recovery unit 833. It can be reused.
  • the treatment liquid can be stored in the storage space 821f while circulating and supplying the treatment liquid to the treatment tank 821.
  • a lifter 810a is provided in order to immerse the plurality of substrates W while collectively holding the plurality of substrates W in the storage space 821f in which the treatment liquid is stored.
  • the lifter 810a is configured to be able to move up and down between a “delivery position” where a plurality of substrates W are delivered to and from the substrate transfer mechanism 7 (FIG. 1) and a storage space 821f.
  • the lifter 810a includes a back plate 811, three support members 812, and an extension member 813.
  • the back plate 811 extends toward the bottom wall 821a along the side wall 821b of the treatment tank 821.
  • the support member 812 extends in the (-X) direction from the side surface of the lower end portion of the back plate 811.
  • three support members 812 are provided.
  • a plurality of V-shaped grooves 812a are arranged in the X direction at a constant pitch.
  • Each groove 812a is formed by opening a V-shaped groove 812a slightly wider than the thickness of the substrate W in the (+ Z) direction so that the substrate W can be locked. Therefore, a plurality of substrates W transported by the substrate transport mechanism 7 by the three support members 812 can be collectively held at a constant substrate pitch PT (FIG. 5).
  • the extending member 813 extends in the (+ X) direction from the back surface of the upper end portion of the back plate 811.
  • the lifter 810a has an L-shape as a whole.
  • the highest position of the lifter 810a is set to a height at which the substrate transport mechanism 7 can pass above the support member 812 even when a plurality of substrates W are held.
  • a lifter drive mechanism 814 is provided on the (+ X) direction side of the processing tank 821.
  • the lifter drive mechanism 814 includes an elevating motor 815, a ball screw 816, an elevating base 817, an elevating column 818, and a motor driving unit 819.
  • the elevating motor 815 is attached to a frame (not shown) of the substrate processing system 1 with the rotating shaft placed vertically.
  • the ball screw 816 is connected to the rotating shaft of the elevating motor 815.
  • One side of the elevating base 817 is screwed onto the ball screw 816.
  • the elevating column 818 is attached to the central portion of the elevating base 817 on the base end side and to the lower surface of the extension member 813 on the other end side.
  • the motor drive unit 819 drives the elevating motor 815 in response to the ascending command from the control unit 9 in response to the ascending command from the control unit 9, the ball screw 816 rotates and the elevating column 818 rises together with the elevating base 817. As a result, the support member 812 is positioned at the delivery position. Further, when the motor drive unit 819 drives the elevating motor 815 in the opposite direction in response to the lowering command from the control unit 9, the ball screw 816 rotates in the reverse direction, and the elevating column 818 is lowered together with the elevating base 817. As a result, the plurality of substrates W held by the support member 812 are collectively immersed in the treatment liquid stored in the storage space 821f.
  • the processing liquid discharge unit 830 and the bubble supply unit 840 are arranged on the lower side of the plurality of substrates W held by the support member 812, that is, on the ( ⁇ Z) direction side.
  • the treatment liquid discharge unit 830 discharges the treatment liquid supplied from the treatment liquid supply unit 832 via the flow piping system 839 to the storage space 821f, and the bubble supply unit 840 is in the treatment liquid stored in the storage space 821f.
  • a bubble V (FIG. 5) of nitrogen gas is supplied to the water bubble V (FIG. 5), which are configured as follows.
  • the processing liquid discharge unit 830 has a flow pipe 831 extending in the X direction.
  • four flow pipes 831 are arranged so as to be separated from each other in the Y direction.
  • the ( ⁇ X) direction end of each flow pipe 831 is connected to the outlet of the flow piping system 839, and the (+ X) direction end is sealed.
  • a plurality of processing liquid discharge ports 834 are bored on the side wall of each flow pipe 831 so as to be arranged in the X direction at regular intervals.
  • each treatment liquid discharge port 834 is provided toward the (-Z) direction.
  • the treatment liquid supplied to the flow pipe 831 flows in the (+ X) direction inside the pipe, and is discharged from each treatment liquid discharge port 834 toward the bottom wall 821a, that is, the inner bottom surface 821h of the storage space 821f. Then, as shown by the solid arrow in FIG. 4, the treatment liquid flows upward via the inner bottom surface 821h of the storage space 821f, and the treatment liquid flows upward from the bottom wall 821a of the treatment tank 821 to the upper opening 821g, that is, the treatment liquid facing the overflow surface. Form a flow F. In this way, an ascending flow of the treatment liquid is formed on the lower side of the substrate W.
  • flow pipes 831a the four flow pipes 831 arranged on the most ( ⁇ Y) direction side are referred to as “flow pipes 831a” and are sequentially arranged on the (+ Y) direction side. Those are referred to as “flow pipe 831b”, “flow pipe 831c” and “flow pipe 831d”, respectively. When these are not distinguished, they are simply referred to as “flow pipe 831” as described above.
  • the bubble supply unit 840 has a plurality of (four in this embodiment) bubblers 841.
  • Each bubbler 841 has a bubble pipe 842 extending in the X direction and a plurality of projecting portions 843 projecting upward from the bubble pipe 842, that is, in the (+ Z) direction.
  • One end of each bubble pipe 842 is connected to a gas supply unit 844 that supplies nitrogen gas, and the other end is sealed.
  • the plurality of projecting portions 843 are provided on the upper side wall of the bubble pipe 842 at the same pitch PT as the constant substrate pitch PT.
  • each projecting portion 843 has a hollow cylindrical shape, and a bubble discharge port 845 is provided at the center of the upper end surface.
  • a long length composed of a resin material, particularly at least one selected from the group consisting of polyetheretherketone (PEEK), perfluoroalkoxy alkane (PFA), and polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • PEEK polyetheretherketone
  • PFA perfluoroalkoxy alkane
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the gas supply unit 844 supplies nitrogen gas to the bubble supply unit 840 in response to the bubble supply command from the control unit 9, the nitrogen gas flowing through the bubble pipe 842 is discharged from the bubble discharge port. Discharge upward from 845.
  • the bubbles V of nitrogen gas are supplied to the treatment liquid stored in the storage space 821f, and the bubbles V in the vertical direction Z from a position higher than the treatment liquid discharge port 834 toward the overflow surface, that is, in the (+ Z) direction. Is supplied.
  • These bubbles V rise in the treatment liquid and promote the replacement of the treatment liquid on the surface of the substrate W with a fresh treatment liquid.
  • the gas supply unit 844 may be configured to supply nitrogen gas from a cylinder filled with nitrogen gas, or may use a utility provided in a factory where the substrate processing system 1 is installed. ..
  • the four bubblers 841 are supported from below by the three bubbler boards 851, so that they are on the lower side of the substrate W held by the lifter 810a and on the upper side of the processing liquid discharge port 834. It is fixedly arranged in.
  • the four bubblers 841 arranged on the most (-Y) direction side are referred to as “bubbler 841a” and are sequentially arranged on the (+ Y) direction side. Those are referred to as “bubbler 841b”, “bubbler 841c” and “bubbler 841d”, respectively. When these are not distinguished, they are simply referred to as "Bubbler 841" as described above.
  • bubbler board 85 similarly, among the bubbler boards 851, those arranged on the most (-Y) direction side are referred to as “bubbler boards 851a”, and those arranged sequentially on the (+ Y) direction side are respectively " They are referred to as “bubbler board 851b” and “bubbler board 851c”. When these are not distinguished, they are simply referred to as “bubbler board 851" as described above.
  • the bubbler boards 851a to 851c all have a plate shape extending in the X direction.
  • the bubbler board 851a is arranged between the flow pipe 831a and the flow pipe 831b at a position higher than the treatment liquid discharge port 834 in the vertical direction Z, and is a fixing member (not shown). Is fixed to the processing tank 821.
  • the bubbler 841a is fixed to the upper surface of the bubbler board 851a so as to satisfy the following arrangement relationship.
  • the arrangement relationship is that, as shown in FIG. 5, the projecting portion 843 attached to the bubbler 841a faces upward, and the substrate W and the bubble discharge port 845 are alternately positioned in the X direction. Is. By arranging in this way, the bubbles V supplied from the bubble discharge port 845 are discharged toward between the adjacent substrates W in the X direction, and efficient chemical treatment is executed.
  • the arrangement relationship is the same for the other bubblers 841b to 841d.
  • the bubbler board 851b is arranged between the flow pipe 831b and the flow pipe 831c at a position higher than the treatment liquid discharge port 834 in the vertical direction Z, and is fixed to the treatment tank 821 by a fixing member (not shown). Then, the bubblers 841b and 841c are fixed to the upper surface of the bubbler board 851b while being separated from each other by a certain interval in the Y direction. Further, the bubbler board 851c is arranged between the flow pipe 831c and the flow pipe 831d at a position higher than the treatment liquid discharge port 834 in the vertical direction Z, and is fixed to the treatment tank 821 by a fixing member (not shown). Then, the bubbler 841d is fixed to the upper surface of the bubbler board 851c. As described above, the bubbler boards 851a to 851c have a function of supporting the bubble supply unit 840 from below.
  • the bubbler boards 851a to 851c are arranged between the flow pipes 831a to 831d at a position higher than the treatment liquid discharge port 834 in the vertical direction Z, in addition to the above support function, the inner bottom surface 821h of the storage space 821f It has a function of regulating the flow F of the processing liquid flowing upward via the above.
  • the bubbler boards 851a to 851c are separated from each other to form penetrating portions 852a and 852b that serve as distribution paths for the treatment liquid. Then, the lower ends of the flow tubes 831b and 831c are arranged so as to enter the penetrating portions 852a and 852b.
  • the flow pipe 831a is arranged on the ( ⁇ Y) direction side of the bubbler board 851a, and the flow pipe 831d is arranged on the (+ Y) direction side of the bubbler board 851a.
  • a gap 86 is formed between the bubbler boards 851a to 851c and the flow tubes 831a to 831d that are adjacent to each other. Therefore, among the ascending flows of the treatment liquid, the flow F of the treatment liquid (hereinafter referred to as “flow target liquid”) flowing toward the lower surface of the bubbler board 851 is regulated on the lower surface and distributed in the horizontal plane. For example, in the partially enlarged view of FIG.
  • the flow F of the liquid to be divided toward the lower surface of the bubbler board 851c is the flow F5 of the processing liquid flowing through the gap 86 between the bubbler board 851c and the flow pipe 831c, the bubbler board 851c, and the flow pipe 831d. It is separated into the flow F6 of the processing liquid flowing through the gap 86 of the above. Further, also in the other bubbler boards 851a and 851b, similarly to the bubbler board 851c, the flow F of the liquid to be separated is regulated and is divided into a plurality of treatment liquid flows F1 to F4.
  • the flow F of a part (flow target liquid) of the processing liquid flowing upward via the inner bottom surface 821h of the storage space 821f is divided into a plurality of flows F1 to F6 and directed toward the overflow surface. And rise.
  • the bubbler boards 851a to 851c use at least a part of the treatment liquid flowing upward via the inner bottom surface 821h of the storage space 821f as the flow target liquid, and the flow F of the split flow target liquid is a plurality of flow F. It is divided into an ascending flow and guided to the substrate W held by the lifter 810a, and functions as a flow dividing portion 850 (FIG. 3).
  • the second chemical treatment unit 83 is also a type of treatment liquid. It has the same configuration as the first chemical solution processing unit 81, except that it is the same type or different type, and corresponds to the first embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention. Further, the first rinse treatment unit 82 and the second rinse treatment unit 84 have the same configuration as the first chemical solution treatment unit 81, except that the treatment liquid is a rinse liquid such as pure water or DIW (deionized water). However, it corresponds to the first embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • DIW deionized water
  • the treatment liquid is discharged from the treatment liquid discharge port 834 toward the inner bottom surface 821h of the storage space 821f, and the treatment liquid flows toward the overflow surface via the inner bottom surface 821h. It forms F. Therefore, the storage space is compared with the conventional technique in which the treatment liquid is discharged from the lower side of the substrate W toward the upper side or diagonally upward, or is discharged along the inner bottom surface of the storage space as in the apparatus described in Patent Document 1. It is possible to suppress the uneven formation of the ascending flow of the treatment liquid in 821f.
  • a plurality of flows F1 to F6 are provided for a part of the flow F of the processing liquid flowing upward via the inner bottom surface 821h between the bubble supply unit 840 in the vertical direction Z and the inner bottom surface 821h of the storage space 821f.
  • the guide is directed toward the overflow surface. Therefore, in the treatment liquid stored in the storage space 821f, the treatment liquid rises in a state where a large number of ascending currents are widely dispersed and formed in the treatment liquid. Therefore, it is possible to effectively suppress the generation of a downward flow in the storage space 821f.
  • the bubbles V are uniformly supplied to the substrate W, and the substrate processing can be performed with high quality.
  • the first chemical treatment unit 81 wet-etches the SiN film through the recesses having a high aspect ratio, it is important to apply the present invention to the first chemical treatment unit 81 in the production of the 3D-NAND memory. That is, in order to improve the wet etching performance, it is necessary to satisfactorily replace the treatment liquid between the inside and the outside of the recess. In addition, silicon precipitation occurs near the bottom of the recess due to the etching reaction, but the silicon can be discharged from the recess by replacing the treatment liquid. In order to stably and continuously develop this liquid substitution, it is necessary to keep the concentration difference between the inside and the outside of the recess, that is, the concentration gradient, large and uniform over the entire surface of the substrate W.
  • the SiN film can be satisfactorily wet-etched by uniformly supplying the treatment liquid by the air bubbles V. ..
  • the bubbler board 851c and the bubbler 841d are arranged between the flow pipes 831c and 831d adjacent to each other. That is, the bubbler board 851c and the bubbler 841d are arranged between the highest portion and the lowest portion (treatment liquid discharge port 834) of the flow pipes 831c and 831d in the vertical direction Z. This point is the same between the flow pipes 831a and 831b and between the flow pipes 831b and 831c. In this way, the processing liquid discharge unit 830, the bubble supply unit 840, and the flow dividing unit 850 are within the range of the outer diameter of the flow pipe 831 in the vertical direction Z, without increasing the size of the processing tank 821 in the vertical direction Z. , Substrate processing can be performed with high quality.
  • the processing liquid discharge unit 830 and air bubbles are supplied to the virtual vertical face VS which passes through the center Wc of the substrate W held by the lifter 810a in the storage space 821f and is orthogonal to the surface of the substrate W.
  • the portion 840 and the diversion portion 850 are symmetrically arranged. Therefore, the ascending flow generated in the treatment liquid stored in the storage space 821f is also targeted for the virtual vertical VS, the bias of the ascending flow is suppressed, and the generation of the descending flow can be effectively suppressed.
  • the bubbles V are placed between the substrates W adjacent to each other. Can be efficiently supplied toward. As a result, substrate treatment (chemical treatment and rinsing treatment) can be performed with high quality.
  • the bubbler boards 851a to 851c are positioned vertically below the bubble supply section 840 to support the bubble supply section 840 from below. Therefore, the bubble supply unit 840 can be firmly fixed, and the bubble V can be stably supplied between the substrates W adjacent to each other.
  • the penetrating portions 852a and 852b are provided in a direction parallel to the arrangement direction X of the bubble discharge port 845. Therefore, the relative relationship between the flow of the processing liquid flowing upward through the penetrating portions 852a and 852b and the flow of the bubbles V becomes constant in the X direction, and the supply direction of the bubbles V is suppressed from being disturbed. As a result, the bubbles V can be stably supplied between the substrates W adjacent to each other.
  • the bubbler boards 851a to 851c correspond to an example of the "regulated portion” of the present invention.
  • the treatment liquid that flows through the gap 86 after being sorted on the lower surfaces of the bubbler boards 851a to 851c corresponds to the "treatment liquid that flows in through the regulation portion” of the present invention.
  • the X direction and the Y direction correspond to the "first horizontal direction” and the “second horizontal direction” of the present invention, respectively.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a second embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • the major difference between this second embodiment and the first embodiment is the addition of two bubbler boards 851 and the addition of two bubbler 841, and other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, in the following, the differences will be mainly described, and the same components will be designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the treatment liquid that has flowed between the side wall 821c of the treatment tank 821 and the flow pipe 831a via the inner bottom surface 821h rises toward the overflow surface as it is and is treated.
  • a liquid flow F is formed.
  • the bubbler board 851 (this is referred to as “bubbler board 851d") is arranged between the side wall 821c of the processing tank 821 and the flow pipe 831a. Therefore, the treatment liquid corresponds to the liquid to be divided, and the flow F thereof is regulated by the lower surface of the bubbler board 851d and distributed in the horizontal plane.
  • the flow F of the liquid to be separated is divided into the flow F7 of the processing liquid flowing through the gap between the side wall 821c and the bubbler board 851d and the flow F8 of the processing liquid flowing through the gap between the bubbler board 851c and the flow pipe 831a.
  • a bubbler board 851 (this is referred to as “bubbler board 851e") is arranged between the side wall 821e of the treatment tank 821 and the flow pipe 831d, so that the bubbler board 851e is arranged between them.
  • the processing liquid that flows in corresponds to the liquid to be divided, and the flow F is regulated by the lower surface of the bubbler board 851e and distributed in the horizontal plane.
  • the flow F of the liquid to be separated is divided into the flow F9 of the treatment liquid flowing through the gap between the bubbler board 851e and the flow pipe 831d and the flow F10 of the treatment liquid flowing through the gap between the side wall 821e and the bubbler board 851e.
  • the second embodiment not only are many ascending currents widely dispersed and formed in the central portion of the storage space 821f as in the first embodiment, but also many are formed at the end portions of the storage space 821f.
  • the ascending current is widely dispersed and formed. That is, the entire flow F of the processing liquid flowing upward via the inner bottom surface 821h is guided toward the overflow surface after being divided into a plurality of flows. Therefore, it is possible to more effectively suppress the generation of a downward flow in the storage space 821f. As a result, the bubbles V are uniformly supplied to the substrate W, and the substrate processing can be performed with higher quality.
  • the supply range of the bubble V can be expanded and the substrate processing can be performed with higher quality.
  • FIG. 7 is a plan view showing a schematic configuration of a third embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a third embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • the major difference between the third embodiment and the first embodiment is the number of the bubbler 841 and the bubbler board 851, and the relative positional relationship between the flow pipe 831, the bubbler 841 and the bubbler board 851, and the other configurations are the first. It is the same as the embodiment. Therefore, in the following, the differences will be mainly described, and the same components will be designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • each flow pipe 831 is arranged in a state of being separated from each other in the X direction at a position directly above the inner bottom surface 821h of the storage space 821f.
  • Each flow pipe 831 extends in the Y direction, and is arranged with the treatment liquid discharge port 834 facing the inner bottom surface 821h.
  • a plurality of bubbler boards 851 (8 in the third embodiment) are arranged at a position directly above the flow pipe 831 so as to be separated from each other in the Y direction.
  • Each bubbler board 851 extends in the X direction. Therefore, the flow tube 831 and the bubbler board 851 are orthogonal to each other, and a lattice structure is formed in a plan view from above.
  • the treatment liquid discharged from the treatment liquid discharge port 834 of the flow pipe 831 passes between the adjacent flow pipes 831 via the inner bottom surface 821h and flows upward.
  • a part of this treatment liquid (liquid to be divided) is regulated by the lower surface of the bubbler board 851 and distributed in a horizontal plane, and passes through a penetration portion 852 in which neither the flow pipe 831 nor the bubbler board 851 is present in a plan view. Ascends toward the overflow surface.
  • the flow of the liquid to be separated is divided into a plurality of liquids by the bubbler board 851. As a result, the same effects as those of the first embodiment and the second embodiment can be obtained.
  • the bubbler 841 is fixed on each bubbler board 851, the arrangement relationship between the bubble discharge port 845 of the bubbler 841 and the substrate W is the same as that of the first embodiment and the second embodiment, and the bubble V is generated. It can be efficiently supplied between the substrates W adjacent to each other. As a result, substrate treatment (chemical treatment and rinsing treatment) can be performed with high quality.
  • the bubbler board 851 constituting the flow dividing portion 850 is arranged between the adjacent flow pipes 831.
  • the bubbler board 851 may be arranged at the position, and the bubbler 841 may be further arranged on the bubbler board 851 (fourth embodiment).
  • three independent bubbler boards 851 are arranged in the Y direction while being separated from each other to form a flow dividing portion 850. It is not limited, and may be configured as shown in FIG. 9, for example (fifth embodiment).
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing the configuration of a flow dividing portion used in the fifth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • one plate member 853 provided with slits 854 extending in the X direction separated in the Y direction is also used as the flow dividing portion 850.
  • the slit 854 functions as a penetration portion 852, and each band-shaped region 855 separated by the slit 854 functions as a bubbler board 851, so that the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • a plurality of independent bubbler boards 851 are arranged in the Y direction while being separated from each other at a position directly above the flow pipe 831 to form a flow dividing portion 850. It may be configured as shown in 10 (sixth embodiment).
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing the configuration of a flow dividing portion used in the sixth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • a plurality of through holes 856 are formed in the plate member 853 as shown in the figure. That is, in the sixth embodiment, the through-hole group substantially functions as a through-hole group 852, and each band-shaped region 855 separated by the through-hole group functions as a bubbler board 851, which has the same function as that of the above embodiment. The effect is obtained.
  • the bubbler 841 is supported by the bubbler board 851 of the diversion section 850 and fixedly arranged in the treatment liquid stored in the storage space 821f, and the bubbler board 851 passes through the inner bottom surface 821h.
  • the flow F of the processing liquid flowing upward is divided into a plurality of flows.
  • the bubbler 841 may be arranged between adjacent flow pipes 831 as shown in FIG. 11 (7th embodiment).
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a seventh embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • the treatment liquid discharged from the treatment liquid discharge port 834 of the flow pipe 831 passes between the adjacent flow pipes 831 via the inner bottom surface 821h and upwards. It flows.
  • a part of this treatment liquid (liquid to be divided) is regulated by the lower surface of the bubble pipe 842 of the bubbler 841 and is distributed in the horizontal plane, and rises toward the overflow surface. In this way, the flow of the liquid to be separated is divided into a plurality of liquids by the bubbler 841.
  • the apparatus can be simplified by the amount that the flow dividing portion 850 is omitted.
  • a part or all of the treatment liquid flowing upward via the inner bottom surface 821h is set as the flow target liquid, and the flow of the split flow target liquid is divided to suppress the generation of the downward flow.
  • a configuration for suppressing the occurrence of another downward flow may be added.
  • the treatment tank 821 may be provided with side wall openings 821h to 821k (8th embodiment).
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a processing tank used in the eighth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • the major difference between the eighth embodiment and the first embodiment (FIG. 3) is that the side wall openings 821h to the substrate facing region facing the substrate W immersed in the treatment liquid in all the side walls 821b to 821e of the processing tank 821. 821k is provided, and other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, in the following, the differences will be mainly described, and the same components will be designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the storage space 821f and the recovery space 822a are communicated with each other by the side wall openings 821h to 821k. Therefore, the treatment liquid flowing toward the upper opening 821g overflows through the upper opening 821g and is discharged from the treatment tank 821 to the recovery space 822a, and the treatment liquid flows from the treatment tank 821 to the recovery space 822a through the side wall openings 821h to 821k. It is divided into those discharged to. As described above, the downward flow is more effectively suppressed by the diversion of the treatment liquid at the position close to the overflow surface, and the bubbles V can be more uniformly supplied to the substrate W. As a result, the substrate processing can be performed with higher quality.
  • JP-A-11-102888 that is, the technique of suppressing the downward flow by adding a cover that limits the area of the upper opening 821 g is carried out. It may be added to the form.
  • the bubble V is supplied from the bubble pipe 842 by using the bubbler 841 provided with the hollow columnar projecting portion 843, but the configuration of the bubbler 841 is not limited to this.
  • a hollow truncated cone-shaped projecting portion 846 protruding from the bubble pipe 842 may be used (9th embodiment).
  • one having no protruding portion, that is, one having a bubble discharge port 845 formed on the upper surface of the bubble pipe 842 may be used (10th embodiment).
  • the processing liquid discharge unit 830 includes four flow pipes 831.
  • the number of flow pipes 831 is not limited to this, and the size of the storage space 821f, the substrate W, and the like can be used. It is desirable to set according to it.
  • the number of bubblers 841 included in the bubble supply unit 840 is four (first embodiment, seventh embodiment, etc.), six (second embodiment), and eight (third embodiment). The number of bubblers 841 is not limited to these, and it is desirable to set the number according to the storage space 821f, the size of the substrate W, and the like.
  • the number of bubbler boards 851 included in the flow dividing portion 850 is three (first embodiment, seventh embodiment, etc.), five (second embodiment), and eight (third embodiment). The number of bubblers 841 is not limited to these, and it is desirable to set the number according to the storage space 821f, the size of the substrate W, and the like.
  • the treatment liquid discharge port 834 is opened toward the inner bottom surface 821h of the storage space 821f, and the treatment liquid is discharged to the inner bottom surface 821h.
  • the means for distributing the treatment liquid to the inner bottom surface 821h is not limited to this (for example, the eleventh embodiment and the twelfth embodiment).
  • FIG. 15 is an disassembled assembly perspective view partially showing the main configuration of the eleventh embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 16 is a partial cross-sectional view of the substrate processing apparatus according to the eleventh embodiment.
  • the major differences between the eleventh embodiment and the first embodiment are the number and arrangement of the flow tubes 831, the addition of the cover member 835, and the bubbler board 851 of the slit 857 that functions as the penetration portion 852.
  • the other configurations are basically the same as those in the first embodiment. Therefore, in the following, the differences will be mainly described, and the same components will be designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the flow pipe 831 is arranged in the same manner as the conventional device. That is, the flow pipe 831 is opened toward the lower end portion of the substrate W whose processing liquid discharge port 834 is held by the lifter (board holding portion) (not shown). Therefore, when the processing liquid supply unit 832 operates in response to the processing liquid supply unit 832 from the control unit 9, the processing liquid is directed from the flow pipe 831 toward the substrate W as shown by the arrow AR1 in the enlarged view of FIG. It is discharged.
  • the cover member 835 is arranged so as to cover the flow pipe 831 from above, and the treatment liquid is guided toward the inner bottom surface 821h of the storage space 821f as shown by the arrow AR2 in the figure.
  • the treatment liquid flows upward via the inner bottom surface 821h, as in the first to tenth embodiments. That is, the liquid to be split is formed. A part of the liquid to be separated is regulated on the lower surface of the bubbler board 851 and is distributed in the horizontal plane. Then, the distributed treatment liquid passes through the slit 857 (penetration portion 852) of the bubbler board 851 and rises toward the overflow surface. In this way, as in the above embodiment, the flow of the liquid to be separated is divided into a plurality of liquids by the bubbler board 851. As a result, it is possible to effectively suppress the generation of a downward flow in the storage space 821f and perform the substrate processing with high quality.
  • the provision of the cover member 835 tends to reduce the flow of the treatment liquid directly above the cover member 835. Therefore, as shown in FIG. 17, a through hole 836 may be provided in a part of the cover member 835 so that a part of the treatment liquid can be fed directly above the cover member 835 (12th embodiment).
  • FIG. 17 is a partial cross-sectional view of the twelfth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • the through hole 836 is provided in the cover member 835 at a position not facing the treatment liquid discharge port 834. Therefore, the treatment liquid discharged from the treatment liquid discharge port 834 flows along the curved lower surface of the cover member 835, and a part of the treatment liquid passes through the through hole 836 and is directed from the cover member 835 toward the lower end portion of the substrate W. It is distributed (see arrow F0 in the figure).
  • the other treatment liquids are the liquids to be split as in the eleventh embodiment, and some of them are regulated on the lower surface of the bubbler board 851 and are distributed in the horizontal plane.
  • nitrogen gas is sent to the bubbler 841 to supply bubbles V into the treatment liquid, but a gas other than nitrogen gas may be used as the "gas" of the present invention.
  • the present invention is applied to a substrate processing device that performs chemical solution treatment with a chemical solution containing phosphoric acid and a substrate processing device that performs rinsing treatment, but the scope of application of the present invention is limited to this.
  • the present invention can be applied to all substrate processing techniques in which a substrate is treated by immersing the substrate in a treatment liquid other than the above-mentioned chemical solution or phosphoric acid solution.
  • the present invention can be applied to all substrate processing techniques for immersing a substrate in a treatment liquid stored in a treatment tank while overflowing the treatment liquid from the treatment tank and supplying air bubbles to the substrate in the treatment liquid for treatment. it can.
  • First chemical solution processing unit (board processing device) 82 ... First rinsing unit (board processing device) 83 ... Second chemical solution processing unit (board processing device) 84 ... Second rinsing unit (board processing device) 810, 810a, 810b ... Lifter (board holding part) 821 ... Treatment tank 821a ... Bottom wall (of treatment tank) 821b-821e ... Side wall (of treatment tank) 821f ... Storage space 821g ... Upper opening 821h ... Inner bottom surface (of storage space) 821h-821k ... Side wall opening 822 ... Overflow tank 822a ... Recovery space 830 ... Treatment liquid discharge part 831,831a to 831d ... Flow pipe 834 ...

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Abstract

この発明は、基板保持部に保持された基板の下方側に設けられ、貯留空間の内底面に向けて処理液を処理液吐出口から吐出する処理液吐出部と、基板保持部に保持された基板の下方側かつ処理液吐出口の上方側に設けられ、貯留空間に貯留された処理液に気泡を供給する気泡供給部と、を備え、鉛直方向における気泡供給部と処理液吐出口との間で、貯留空間の内底面を経由して上方に流れる処理液の少なくとも一部を分流対象液とし、分流対象液の流れを複数の上昇流に分流して基板保持部に保持された基板に案内する。

Description

基板処理装置および基板処理方法
　この発明は、薬液や純水などの処理液を処理槽からオーバーフローさせながら処理槽に貯留された処理液に基板を浸漬して処理する基板処理装置および基板処理方法に関するものである。
　以下に示す日本出願の明細書、図面および特許請求の範囲における開示内容は、参照によりその全内容が本書に組み入れられる：
　特願２０１９－２３６７５９（２０１９年１２月２６日出願）。
　特願２０２０－１３６１６３（２０２０年８月１２日出願）。
　半導体装置の製造分野においては、半導体装置の高密度化と大容量化に対応するために高アスペクト比の凹部を形成する技術が要望されている。例えば三次元ＮＡＮＤ型不揮発性半導体装置（以下「３Ｄ－ＮＡＮＤメモリ」という）の製造過程においては、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）とシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を多数積層した積層体に対して積層方向に凹部を形成した後、凹部を介してＳｉＮ膜をウエットエッチングにより除去する工程が含まれる。この工程を実行するために、例えば特許文献１に記載の基板処理装置を用いることが検討されている。
　基板処理装置を用いて上記ウエットエッチングを行う場合、ＳｉＮ膜のエッチャントの一例であるリン酸を含む薬液が処理液として用いられる。より具体的には、基板処理装置では、処理槽の内部に形成された貯留空間の内底部に噴出管が配置され、当該噴出管から処理液が貯留空間に供給される。このため、処理槽では、処理液が処理槽からオーバーフローされながら処理槽に一定量だけ貯留される。そして、処理槽に貯留された処理液に上記凹部構造を有する基板が浸漬される。また、基板処理装置では、噴出管と同様に、気泡供給管が貯留空間の内底部に配置され、貯留空間の内底部からオーバーフロー面に向かって気泡が供給される。これらの気泡は処理液中で上昇して基板に供給される。こうした基板への気泡供給により凹部に対して新鮮な処理液を迅速かつ連続して供給することができる。
特開２０１６－２００８２１号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の装置では、次のような問題があった。噴出管からの処理液の噴出により貯留空間内でオーバーフロー面に向う液流、つまり処理液の上昇流が形成される。そして、貯留空間の上方開口に到達した処理液の多くはオーバーフローするが、一部はオーバーフローせずオーバーフロー面の近傍から下向きに流れる。いわゆる下降流が貯留空間内で発生する。この下降流はオーバーフロー面への気泡の上昇を阻害し、基板への気泡の均一供給を低下させる主要因のひとつとなっている。その結果、基板処理の品質低下が発生している。
　この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、処理液を処理槽からオーバーフローさせながら処理槽に貯留された処理液に基板を浸漬するとともに処理液中で上記基板に気泡を供給して処理する基板処理技術において、基板に対して気泡を均一に供給して処理品質を高めることを目的とする。
　この発明の第１態様は、基板処理装置であって、処理液を貯留する貯留空間を有し、貯留空間の上方開口から処理液をオーバーフローさせながら貯留空間に貯留された処理液に基板を浸漬することで基板を処理する処理槽と、貯留空間内で基板を起立姿勢で保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板の下方側で処理液を吐出する処理液吐出口を有し、処理液吐出口から吐出された処理液を貯留空間の内底面に向かって流す処理液吐出部と、基板保持部に保持された基板の下方側かつ処理液吐出口の上方側に設けられ、貯留空間に貯留された処理液に気泡を供給する気泡供給部と、を備え、鉛直方向における気泡供給部と貯留空間の内底面との間で、貯留空間の内底面を経由して上方に流れる処理液の少なくとも一部を分流対象液とし、分流対象液の流れを複数の上昇流に分流して基板保持部に保持された基板に案内することを特徴としている。
　また、この発明の第２態様は、基板処理方法であって、処理槽に設けられた貯留空間に処理液を吐出することで貯留空間に処理液を貯留するとともに貯留空間の上方開口から処理液をオーバーフローさせるオーバーフロー工程と、貯留空間に貯留された処理液に基板を浸漬させる浸漬工程と、貯留空間内の処理液に浸漬された基板の下方側より気泡供給部から気泡を供給する気泡供給工程と、を備え、オーバーフロー工程は、浸漬工程および気泡供給工程と並行して行われ、気泡供給部と貯留空間の内底面との間で貯留空間の内底面を経由して上方に流れる処理液の流れの少なくとも一部を複数の上昇流に分流して基板に案内することを特徴としている。
　以上のように、本発明によれば、数多くの上昇流が貯留空間に貯留された処理液内で広く分散して形成され、貯留空間内での下降流の発生が抑制される。その結果、基板に対して気泡が均一に供給され、基板処理を高品質で行うことができる。
　上述した本発明の各態様の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一態様に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の態様に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。
本発明に係る基板処理装置の第１実施形態を装備する基板処理システムの概略構成を示す平面図である。 本発明に係る基板処理装置の第１実施形態の概略構成を示す模式図である。 図２に示す基板処理装置の主要構成を模式的に示す分解組立斜視図である。 図２の部分断面図である。 リフタに保持される複数の基板と気泡吐出口との配置関係を示す模式図である。 本発明に係る基板処理装置の第２実施形態の概略構成を示す部分断面図である。 本発明に係る基板処理装置の第３実施形態の概略構成を示す平面図である。 本発明に係る基板処理装置の第３実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明に係る基板処理装置の第５実施形態で用いている分流部の構成を模式的に示す図である。 本発明に係る基板処理装置の第６実施形態で用いている分流部の構成を模式的に示す図である。 本発明に係る基板処理装置の第７実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明に係る基板処理装置の第８実施形態で用いている処理槽の構成を示す図である。 本発明に係る基板処理装置の第９実施形態で用いているバブラーの構成を模式的に示す図である。 本発明に係る基板処理装置の第１０実施形態で用いているバブラーの構成を模式的に示す図である。 本発明に係る基板処理装置の第１１実施形態の主要構成を部分的に示す分解組立斜視図である。 第１１実施形態に係る基板処理装置の部分断面図である。 本発明に係る基板処理装置の第１２実施形態の部分断面図である。
　図１は本発明に係る基板処理装置の第１実施形態を装備する基板処理システムの概略構成を示す平面図である。基板処理システム１は、収納器載置部２と、シャッタ駆動機構３と、基板移載ロボット４と、姿勢変換機構５と、プッシャ６と、基板搬送機構７と、処理ユニット８と、制御部９を備えている。以下の各図における方向を統一的に示すために、図１に示すようにＸＹＺ直交座標軸を設定する。ここでＸＹ平面が水平面を表す。また、Ｚ軸が鉛直軸を表し、より詳しくはＺ方向が鉛直方向である。
　収納器載置部２では、基板Ｗを収納した収納器が載置される。本実施形態では、収納器の一例として、水平姿勢の複数枚（たとえば２５枚）の基板ＷをＺ方向に積層した状態で収納可能に構成されたフープＦが用いられている。フープＦは、未処理の基板Ｗを収納した状態で収納器載置部２に載置されたり、処理済の基板Ｗを収納するために、空の状態で収納器載置部２に載置されたりする。フープＦに収納される基板Ｗは、この実施形態では、３Ｄ－ＮＡＮＤメモリを形成する半導体ウエハであり、高アスペクト比の凹部を有している。
　収納器載置部２に対して（＋Ｙ）方向側で隣接するプロセス空間内には、シャッタ駆動機構３、基板移載ロボット４、姿勢変換機構５、プッシャ６、基板搬送機構７および処理ユニット８が配置されている。収納器載置部２とプロセス空間とは、開閉自在なシャッタ３１を装備する隔壁（図示省略）により区画されている。シャッタ３１はシャッタ駆動機構３に接続されている。シャッタ駆動機構３は制御部９からの閉指令に応じてシャッタ３１を閉成して収納器載置部２とプロセス空間とを空間的に分離する。逆に、シャッタ駆動機構３は制御部９からの開指令に応じてシャッタ３１を開放し、収納器載置部２とプロセス空間とを連通させる。これにより、フープＦからプロセス空間への未処理基板Ｗの搬入および処理済基板ＷのフープＦへの搬出が可能となる。
　上記した基板Ｗの搬入出処理は基板移載ロボット４によって行われる。基板移載ロボット４は水平面内で旋回自在に構成されている。基板移載ロボット４は、シャッタ３１が開放された状態で、姿勢変換機構５とフープＦとの間で複数枚の基板Ｗを受け渡しする。また、姿勢変換機構５は、基板移載ロボット４を介してフープＦから基板Ｗを受け取った後やフープＦに基板Ｗを受け渡す前に、複数枚の基板Ｗの姿勢を起立姿勢と水平姿勢との間で変換する。
　姿勢変換機構５の基板搬送機構７側（同図中の＋Ｘ方向側）にプッシャ６が配置され、姿勢変換機構５と基板搬送機構７との間で起立姿勢の複数枚の基板Ｗを受け渡しする。また、基板搬送機構７は、同図に示すようにプッシャ６に対向した位置（以下「待機位置」という）から処理ユニット８を構成する処理部８１～８５が配列された配列方向（同図中のＹ方向）に沿って水平方向に移動する。
　基板搬送機構７は一対の懸垂アーム７１を備えている。この一対の懸垂アーム７１の揺動によって複数の基板Ｗを一括保持と保持解除を切替可能となっている。より具体的には、各アーム７１の下縁が互いに離れる方向に水平軸周りで揺動して複数枚の基板Ｗを開放し、各アーム７１の下縁を互いに接近させる方向に水平軸周りに揺動して複数枚の基板Ｗを挟持して保持する。また、図１への図示を省略しているが、基板搬送機構７はアーム移動部とアーム揺動部とを有している。これらのうちアーム移動部は、処理部８１～８５が配列された配列方向Ｙに沿って一対の懸垂アーム７１を水平移動させる機能を有している。このため、この水平移動によって一対の懸垂アーム７１は処理部８１～８５の各々に対向した位置（以下「処理位置」という）および待機位置に位置決めされる。
　一方、アーム揺動部は上記アーム揺動動作を実行する機能を有しており、基板Ｗを挟持して保持する保持状態と、基板Ｗの挟持を解除する解除状態とを切り替える。このため、この切替動作と、処理部８１、８２の基板保持部として機能するリフタ８１０ａや処理部８３、８４の基板保持部として機能するリフタ８１０ｂの上下動とによって、リフタ８１０と懸垂アーム７１との間での基板Ｗの受け渡しを行うことが可能となっている。また、処理部８５に対向する処理位置では、処理部８５と懸垂アーム７１との間での基板Ｗの受け渡しを行うことが可能となっている。さらに、待機位置では、プッシャ６を介して姿勢変換機構５と懸垂アーム７１との間での基板Ｗの受け渡しを行うことが可能となっている。
　処理ユニット８には、上記したように５つの処理部８１～８５が設けられているが、それぞれ第１薬液処理部８１、第１リンス処理部８２、第２薬液処理部８３、第２リンス処理部８４および乾燥処理部８５として機能する。これらのうち第１薬液処理部８１および第２薬液処理部８３は、それぞれ、同種または異種の薬液を処理槽８２１に貯留し、その薬液中に複数枚の基板Ｗを一括して浸漬させて薬液処理を施す。第１リンス処理部８２および第２リンス処理部８４は、それぞれ、リンス液（たとえば純水）を処理槽８２１に貯留し、そのリンス液中に複数枚の基板Ｗを一括して浸漬させて、表面にリンス処理を施すものである。これら第１薬液処理部８１、第１リンス処理部８２、第２薬液処理部８３および第２リンス処理部８４は本発明に係る基板処理装置の第１実施形態に相当しており、処理液の種類が相違するものの装置の基本構成は同一である。なお、装置構成および動作については後で図２ないし図５を参照しつつ詳述する。
　図１に示すように、第１薬液処理部８１と、これに隣接する第１リンス処理部８２とが対になっており、第２薬液処理部８３と、これに隣接する第２リンス処理部８４とが対になっている。そして、リフタ８１０ａは第１薬液処理部８１および第１リンス処理部８２において本発明の「基板保持部」として機能するのみならず、第１薬液処理部８１で薬液処理された基板Ｗを第１リンス処理部８２に移すための専用搬送機構としても機能する。また、リフタ８１０ｂは第２薬液処理部８３および第２リンス処理部８４において本発明の「基板保持部」として機能するのみならず、第２薬液処理部８３で薬液処理された基板Ｗを第２リンス処理部８４に移すための専用搬送機構としても機能する。
　このように構成された処理ユニット８では、リフタ８１０ａの３本の支持部材（図２中の符号８１２）が基板搬送機構７の一対の懸垂アーム７１から複数枚の基板Ｗを一括して受け取り、後で詳述するように、処理槽から処理液をオーバーフローさせるオーバーフロー工程と処理槽に貯留された処理液内に気泡を供給する気泡供給工程とを実行しながら、第１薬液処理部８１の処理槽中に下降させて薬液中に浸漬させる（浸漬工程）。さらに、所定の薬液処理時間だけ待機した後に、リフタ８１０ａは複数枚の基板Ｗを保持する支持部材を薬液中から引き上げ、第１リンス処理部８２へと横行させ、さらに、薬液処理済の基板Ｗを保持したまま支持部材を第１リンス処理部８２の処理槽（図２中の符号８２１）内へと下降させてリンス液中に浸漬させる。所定のリンス処理時間だけ待機した後、リフタ８１０ａは、リンス処理済の基板Ｗを保持したまま支持部材を上昇させてリンス液中から基板Ｗを引き上げる。この後、リフタ８１０ａの支持部材から基板搬送機構７の一対の懸垂アーム７１に複数枚の基板Ｗが一括して渡される。
　リフタ８１０ｂも同様に、基板搬送機構７の一対の懸垂アーム７１から複数枚の基板Ｗを一括して受け取り、この複数枚の基板Ｗを第２薬液処理部８３の処理槽８２１中に下降させて薬液中に浸漬させる。さらに、所定の薬液処理時間だけ待機した後に、リフタ８１０ｂは、支持部材を上昇させて薬液中から薬液処理済の複数枚の基板Ｗを引き上げ、第２リンス処理部８４の処理槽へと支持部材を横行させ、さらに、この支持部材を第２リンス処理部８４の処理槽８２１内へと下降させてリンス液中に浸漬させる。所定のリンス処理時間だけ待機した後、第２リフタ８１０ｂは、支持部材を上昇させてリンス液中から基板Ｗを引き上げる。この後、第２リフタ８１０ｂから基板搬送機構７に複数枚の基板Ｗが一括して渡される。なお、第１薬液処理部８１、第１リンス処理部８２、第２薬液処理部８３および第２リンス処理部８４の各々に本発明の「基板保持部」として機能するリフタを設ける一方、処理部８１～８４に対する基板Ｗの搬入出を基板搬送機構７や専用の搬送機構で行うように構成してもよい。
　乾燥処理部８５は、複数枚（たとえば５２枚）の基板Ｗを起立姿勢で配列した状態で保持することができる基板保持部材（図示省略）を有しており、減圧雰囲気中で有機溶剤（イソプロピルアルコール等）を基板Ｗに供給したり、遠心力によって基板Ｗ表面の液成分を振り切ったりすることにより、基板Ｗを乾燥させるものである。この乾燥処理部８５は、基板搬送機構７の一対の懸垂アーム７１との間で基板Ｗの受渡可能に構成されている。そして、リンス処理後の複数枚の基板Ｗを一括して基板搬送機構７から受け取り、この複数枚の基板Ｗに対して乾燥処理を施す。また、乾燥処理後においては、基板保持部材から基板搬送機構７に複数枚の基板Ｗが一括して渡される。
　次に、本発明に係る基板処理装置について説明する。図１に示す基板処理システムに装備された第１薬液処理部８１、第１リンス処理部８２、第２薬液処理部８３および第２リンス処理部８４では、使用される処理液が一部相違しているが、装置構成および動作は基本的に同一である。そこで、以下においては、本発明に係る基板処理装置の第１実施形態に相当する第１薬液処理部８１の構成および動作について説明し、第１リンス処理部８２、第２薬液処理部８３および第２リンス処理部８４に関する説明を省略する。
　図２は本発明に係る基板処理装置の第１実施形態の概略構成を示す模式図である。図３は図２に示す基板処理装置の主要構成を模式的に示す分解組立斜視図である。図４は図２の部分断面図である。図５はリフタに保持される複数の基板と気泡吐出口との配置関係を示す模式図である。第１薬液処理部８１は例えばリン酸を含む薬液を処理液として用いて基板Ｗの表面に形成された凹部を介してシリコン窒化膜をエッチング除去する装置である。この第１薬液処理部８１は、図２および図３に示すように、基板Ｗに対して第１薬液処理を行うための処理槽８２１を備えている。この処理槽８２１は、平面視で長方形をなす底壁８２１ａと、底壁８２１ａの周囲から立ち上がる４つの側壁８２１ｂ～８２１ｅとで構成された上方開口のボックス構造を有する。このため、処理槽８２１は底壁８２１ａと側壁８２１ｂ～８２１ｅとで囲まれた貯留空間８２１ｆ内で処理液を貯留しながらリフタ８１０ａに保持される複数の基板Ｗを一括して浸漬可能となっている。また、処理槽８２１は（＋Ｚ）方向に開口された上方開口８２１ｇを有し、当該貯留空間８２１ｆから処理液をオーバーフローさせることが可能となっている。
　処理槽８２１の周囲にオーバーフロー槽８２２が設けられ、当該オーバーフロー槽８２２と処理槽８２１の側壁８２１ｂ～８２１ｅとでオーバーフローした処理液を回収する回収空間８２２ａが形成されている。また、処理槽８２１およびオーバーフロー槽８２２の下方と側方とを囲うように外容器８２３が設けられている。
　オーバーフロー槽８２２の回収空間８２２ａの一部、より具体的には、側壁８２１ｄの（－Ｘ）方向側の空間にフロー配管系８３９が配置されている。フロー配管系８３９のインレットは処理液供給部８３２に接続され、アウトレットは処理液吐出部８３０のフロー管８３１に接続されている。このため、制御部９からの処理液供給指令に応じて処理液供給部８３２が作動すると、処理液がフロー配管系８３９を介して複数のフロー管８３１に同時供給される。その結果、フロー管８３１から処理液が吐出され、貯留空間８２１ｆに貯留される。なお、フロー管８３１の詳しい構成などについては後で詳述する。
　また、処理槽８２１からオーバーフローした処理液はオーバーフロー槽８２２に回収される。このオーバーフロー槽８２２には処理液回収部８３３が接続されている。制御部９からの処理液回収指令に応じて処理液回収部８３３が作動すると、オーバーフロー槽８２２に回収された処理液が処理液回収部８３３を経由して処理液供給部８３２に送液されて再利用に供せられる。このように本実施形態では、処理槽８２１に対して処理液を循環供給しながら処理液を貯留空間８２１ｆに貯留可能となっている。
　処理液が貯留された貯留空間８２１ｆに対して複数の基板Ｗを一括して保持しながら浸漬させるために、図２に示すように、リフタ８１０ａが設けられている。このリフタ８１０ａは、複数枚の基板Ｗを基板搬送機構７（図１）との間で受け渡しを行う「受渡位置」と、貯留空間８２１ｆとの間で昇降可能に構成されている。リフタ８１０ａは、背板８１１と、３本の支持部材８１２と、延出部材８１３とを備えている。背板８１１は、処理槽８２１の側壁８２１ｂに沿って底壁８２１ａに向けて延出されている。支持部材８１２は、背板８１１の下端部側面から（－Ｘ）方向に延出されている。本実施形態では、３本の支持部材８１２が設けられている。各支持部材８１２では、複数のＶ字状の溝８１２ａが一定のピッチでＸ方向に配設されている。各溝８１２ａは基板Ｗの厚さより若干幅広のＶ字状の溝８１２ａが（＋Ｚ）方向に開口して形成され、基板Ｗを係止可能となっている。このため、３本の支持部材８１２によって基板搬送機構７により搬送されてくる複数の基板Ｗを一定の基板ピッチＰＴ（図５）で一括して保持可能となっている。また、延出部材８１３は、背板８１１の上端部背面から（＋Ｘ）方向に延出されている。リフタ８１０ａは、図２に示すように全体としてＬ字状を呈している。なお、リフタ８１０ａの最上昇位置は、基板搬送機構７が複数枚の基板Ｗを保持した状態であっても支持部材８１２の上方を通過できる高さに設定されている。
　処理槽８２１の（＋Ｘ）方向側には、リフタ駆動機構８１４が設けられている。リフタ駆動機構８１４は、昇降モータ８１５と、ボールネジ８１６と、昇降ベース８１７と、昇降支柱８１８と、モータ駆動部８１９とを備えている。昇降モータ８１５は、回転軸を縦置きにした状態で基板処理システム１のフレーム（図示省略）に取り付けられている。ボールネジ８１６は、昇降モータ８１５の回転軸に連結されている。昇降ベース８１７は、ボールネジ８１６に一方側が螺合されている。昇降支柱８１８は、基端部側が昇降ベース８１７の中央部に取り付けられ、他端部側が延出部材８１３の下面に取り付けられている。制御部９からの上昇指令に応じてモータ駆動部８１９が昇降モータ８１５を駆動させると、ボールネジ８１６が回転し、昇降ベース８１７とともに昇降支柱８１８が上昇する。これによって支持部材８１２が受渡位置に位置決めされる。また、制御部９からの下降指令に応じてモータ駆動部８１９が昇降モータ８１５を逆方向に駆動させると、ボールネジ８１６が逆回転し、昇降ベース８１７とともに昇降支柱８１８が下降する。これによって、支持部材８１２に保持される複数の基板Ｗが一括して貯留空間８２１ｆに貯留された処理液に浸漬される。
　貯留空間８２１ｆでは、支持部材８１２に保持される複数の基板Ｗの下方側、つまり（－Ｚ）方向側に処理液吐出部８３０と気泡供給部８４０とが配設されている。処理液吐出部８３０は処理液供給部８３２からフロー配管系８３９を介して供給される処理液を貯留空間８２１ｆに吐出するものであり、気泡供給部８４０は貯留空間８２１ｆに貯留された処理液内に窒素ガスの気泡Ｖ（図５）を供給するものであり、それぞれ以下のように構成されている。
　処理液吐出部８３０は、図３および図４に示すように、Ｘ方向に延設されたフロー管８３１を有している。本実施形態では４本のフロー管８３１がＹ方向に互いに離間して配置されている。各フロー管８３１の（－Ｘ）方向端部はフロー配管系８３９のアウトレットと接続され、（＋Ｘ）方向端部は封止されている。また、各フロー管８３１の側壁には複数の処理液吐出口８３４が一定の間隔でＸ方向に配列するように穿設されている。本実施形態では、図４に示すように、各処理液吐出口８３４は（－Ｚ）方向に向けて設けられている。このため、フロー管８３１に供給されてきた処理液は配管内部を（＋Ｘ）方向に流れ、各処理液吐出口８３４から底壁８２１ａ、つまり貯留空間８２１ｆの内底面８２１ｈに向けて吐出される。そして、処理液は図４中の実線矢印で示すように貯留空間８２１ｆの内底面８２１ｈを経由して上方に流れ、処理槽８２１の底壁８２１ａから上方開口８２１ｇ、つまりオーバーフロー面に向う処理液の流れＦを形成する。こうして、処理液の上昇流が基板Ｗの下方側に形成される。なお、発明内容の理解を容易とするため、４本のフロー管８３１のうち最も（－Ｙ）方向側に配置されたものを「フロー管８３１ａ」と称し、（＋Ｙ）方向側に順次配置されるものをそれぞれ「フロー管８３１ｂ」、「フロー管８３１ｃ」および「フロー管８３１ｄ」と称する。また、これらを区別しない場合には、上記のように単に「フロー管８３１」と称する。
　気泡供給部８４０は、図３ないし図５に示すように、複数（本実施形態では４本）のバブラー８４１を有している。各バブラー８４１は、Ｘ方向に延設されたバブル配管８４２と、バブル配管８４２から上方、つまり（＋Ｚ）方向に突設される複数の突設部位８４３を有している。各バブル配管８４２の一方端部は窒素ガスを供給するガス供給部８４４と接続され、他方端部は封止されている。複数の突設部位８４３は一定の基板ピッチＰＴと同じピッチＰＴでバブル配管８４２の上方側壁に設けられている。各突設部位８４３は図３に示すように中空円柱形状を有し、上端面の中央部に気泡吐出口８４５が設けられている。本実施形態では、樹脂材料、特にポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる群から選択された少なくとも１つのもので構成された長尺樹脂管の表面に対して切削加工と穿設加工を施すことでバブル配管８４２と複数の突設部位８４３とを一体的に形成している。ここで、バブル配管８４２と、複数の突設部位８４３とを個別に準備し、バブル配管８４２に対して複数の突設部位８４３を取り付けて一体化させてもよいことは言うまでもない。
　このように構成された気泡供給部８４０では、制御部９からの気泡供給指令に応じてガス供給部８４４が窒素ガスを気泡供給部８４０に供給すると、バブル配管８４２を流れる窒素ガスが気泡吐出口８４５から上方に向けて吐出する。これによって、窒素ガスの気泡Ｖが貯留空間８２１ｆに貯留された処理液に供給され、鉛直方向Ｚにおいて処理液吐出口８３４よりも高い位置からオーバーフロー面に向う方向、つまり（＋Ｚ）方向に気泡Ｖが供給される。これらの気泡Ｖは処理液中を上昇し、基板Ｗの表面の処理液を新鮮な処理液に置換することを促進する。なお、ガス供給部８４４としては、例えば窒素ガスが充填されたボンベから窒素ガスを供給する構成であってもよいし、基板処理システム１が設置される工場に設けられたユーティリティを用いてもよい。
　また、図４に示すように、４本のバブラー８４１は、３つのバブラーボード８５１により下方から支持されることで、リフタ８１０ａに保持された基板Ｗの下方側かつ処理液吐出口８３４の上方側で固定的に配置されている。ここでも、発明内容の理解を容易とするため、４本のバブラー８４１のうち最も（－Ｙ）方向側に配置されたものを「バブラー８４１ａ」と称し、（＋Ｙ）方向側に順次配置されるものをそれぞれ「バブラー８４１ｂ」、「バブラー８４１ｃ」および「バブラー８４１ｄ」と称する。また、これらを区別しない場合には、上記のように単に「バブラー８４１」と称する。一方、バブラーボード８５１についても同様に、バブラーボード８５１のうち最も（－Ｙ）方向側に配置されたものを「バブラーボード８５１ａ」と称し、（＋Ｙ）方向側に順次配置されるものをそれぞれ「バブラーボード８５１ｂ」および「バブラーボード８５１ｃ」と称する。また、これらを区別しない場合には、上記のように単に「バブラーボード８５１」と称する。
　バブラーボード８５１ａ～８５１ｃはいずれもＸ方向に延設されたプレート形状を有している。これらのうちバブラーボード８５１ａは、図４に示すように、鉛直方向Ｚにおいて処理液吐出口８３４よりも高い位置でフロー管８３１ａとフロー管８３１ｂとの間に配置されるとともに固定部材（図示省略）により処理槽８２１に固定されている。そして、当該バブラーボード８５１ａの上面にバブラー８４１ａが次の配置関係を満足するように固定されている。その配置関係とは、図５に示すように、バブラー８４１ａに取り付けられた突設部位８４３が上方を向いていることと、Ｘ方向において基板Ｗと気泡吐出口８４５とが交互に位置するということである。このように配置することで気泡吐出口８４５から供給された気泡ＶはＸ方向において隣接する基板Ｗの間に向けて気泡Ｖを吐出され、効率的な薬液処理が実行される。なお、この配置関係はその他のバブラー８４１ｂ～８４１ｄについても同様である。
　バブラーボード８５１ｂは鉛直方向Ｚにおいて処理液吐出口８３４よりも高い位置でフロー管８３１ｂとフロー管８３１ｃとの間に配置されるとともに固定部材（図示省略）により処理槽８２１に固定されている。そして、当該バブラーボード８５１ｂの上面にバブラー８４１ｂ、８４１ｃがＹ方向に一定間隔だけ離間しながら固定されている。さらにバブラーボード８５１ｃは鉛直方向Ｚにおいて処理液吐出口８３４よりも高い位置でフロー管８３１ｃとフロー管８３１ｄとの間に配置されるとともに固定部材（図示省略）により処理槽８２１に固定されている。そして、当該バブラーボード８５１ｃの上面にバブラー８４１ｄが固定されている。このようにバブラーボード８５１ａ～８５１ｃは気泡供給部８４０を下方から支持する機能を有している。
　また、バブラーボード８５１ａ～８５１ｃは鉛直方向Ｚにおいて処理液吐出口８３４よりも高い位置にてフロー管８３１ａ～８３１ｄの間に配置されているため、上記支持機能以外に、貯留空間８２１ｆの内底面８２１ｈを経由して上方に流れる処理液の流れＦを規制する機能を有している。バブラーボード８５１ａ～８５１ｃは互いに離間して処理液の流通経路となる貫通部位８５２ａ、８５２ｂを形成している。そして、貫通部位８５２ａ、８５２ｂにフロー管８３１ｂ、８３１ｃの下端部が入り込むように配置されている。また、フロー管８３１ｂ、８３１ｃと同一高さ位置で、フロー管８３１ａがバブラーボード８５１ａの（－Ｙ）方向側に配置されるとともにフロー管８３１ｄがバブラーボード８５１ａの（＋Ｙ）方向側に配置されている。しかも、バブラーボード８５１ａ～８５１ｃおよびフロー管８３１ａ～８３１ｄのうち互いに隣接するもの同士の間に隙間８６が形成されている。このため、処理液の上昇流のうちバブラーボード８５１の下面に向かって流れる処理液（以下「分流対象液」という）の流れＦは当該下面で規制され、水平面内で振り分けられる。例えば図４の部分拡大図では、バブラーボード８５１ｃの下面に向う分流対象液の流れＦはバブラーボード８５１ｃとフロー管８３１ｃとの隙間８６を流れる処理液の流れＦ５とバブラーボード８５１ｃとフロー管８３１ｄとの隙間８６を流れる処理液の流れＦ６とに分流される。また、他のバブラーボード８５１ａ、８５１ｂにおいても、バブラーボード８５１ｃと同様に、分流対象液の流れＦが規制されて複数の処理液の流れＦ１～Ｆ４に分流される。
　このように本実施形態では、貯留空間８２１ｆの内底面８２１ｈを経由して上方に流れる処理液の一部（分流対象液）の流れＦが複数の流れＦ１～Ｆ６に分流されてオーバーフロー面に向けて上昇する。このように本実施形態では、バブラーボード８５１ａ～８５１ｃは貯留空間８２１ｆの内底面８２１ｈを経由して上方に流れる処理液の少なくとも一部を分流対象液とし、当該分流対象液の流れＦを複数の上昇流に分流してリフタ８１０ａに保持された基板Ｗに案内しており、分流部８５０（図３）として機能している。
　なお、図２ないし図５を参照しつつ本発明に係る基板処理装置の第１実施形態に相当する第１薬液処理部８１の構成について説明したが、第２薬液処理部８３も処理液の種類が同種または異種である点を除き、第１薬液処理部８１と同一の構成を有し、本発明に係る基板処理装置の第１実施形態に相当している。また、第１リンス処理部８２および第２リンス処理部８４は、処理液が純水やＤＩＷ（deionized water）などのリンス液である点を除き、第１薬液処理部８１と同一の構成を有し、本発明に係る基板処理装置の第１実施形態に相当している。
　以上のように、本実施形態によれば、処理液吐出口８３４から処理液が貯留空間８２１ｆの内底面８２１ｈに向けて吐出され、当該内底面８２１ｈを経由してオーバーフロー面に向う処理液の流れＦを形成している。このため、処理液を基板Ｗの下方側から上方や斜め上方に向けて吐出したり、特許文献１に記載の装置のように貯留空間の内底面に沿って吐出した従来技術に比べて貯留空間８２１ｆ内で処理液の上昇流が偏って形成されるのを抑制することができる。しかも、鉛直方向Ｚにおける気泡供給部８４０と貯留空間８２１ｆの内底面８２１ｈとの間で、内底面８２１ｈを経由して上方に流れる処理液の流れＦの一部については、複数の流れＦ１～Ｆ６に分流した後でオーバーフロー面に向けて案内している。したがって、貯留空間８２１ｆに貯留された処理液内では、数多くの上昇流が処理液内で広く分散して形成された状態で処理液は上昇する。このため、貯留空間８２１ｆ内で下降流が発生するのを効果的に抑制することができる。その結果、基板Ｗに対して気泡Ｖが均一に供給され、基板処理を高品質で行うことができる。
　特に、第１薬液処理部８１は高アスペクト比の凹部を介してＳｉＮ膜をウエットエッチングするため、本発明を第１薬液処理部８１に適用することは３Ｄ－ＮＡＮＤメモリの製造に重要である。すなわち、ウエットエッチング性能を高めるためには凹部の内部と外部との間で処理液の置換を良好に行う必要がある。また、凹部の底付近にエッチング反応に伴うシリコン析出が発生するが、処理液の置換により上記シリコンを凹部から排出することが可能となる。この液置換を安定的かつ継続して発現させるためには、凹部の内部と外部との濃度差、つまり濃度勾配を大きく、しかも基板Ｗの表面全体にわたって均一に保つ必要がある。さらに言えば、これらを満足させるためには、基板Ｗの表面に新鮮な処理液を均一に供給することが重要な技術事項となる。この点について、基板Ｗに対して気泡Ｖを均一に供給することができる第１薬液処理部８１によれば、気泡Ｖによる処理液の均一供給によりＳｉＮ膜のウエットエッチングを良好に行うことができる。
　また、図４の部分拡大図に示すように、互いに隣接するフロー管８３１ｃ、８３１ｄの間にバブラーボード８５１ｃおよびバブラー８４１ｄが配置されている。つまり、バブラーボード８５１ｃおよびバブラー８４１ｄは鉛直方向Ｚにおいてフロー管８３１ｃ、８３１ｄの最頂部位と最低部位（処理液吐出口８３４）との間に配置されている。この点については、フロー管８３１ａ、８３１ｂの間およびフロー管８３１ｂ、８３１ｃの間においても同様である。このように、処理液吐出部８３０、気泡供給部８４０および分流部８５０は鉛直方向Ｚにおいてフロー管８３１の外径寸法の範囲に収まっており、鉛直方向Ｚにおいて処理槽８２１をサイズアップすることなく、基板処理を高品質で行うことができる。
　また、図４に示すように、貯留空間８２１ｆ内でリフタ８１０ａに保持された基板Ｗの中心Ｗｃを通るとともに基板Ｗの表面と直交する仮想鉛直面ＶＳに対し、処理液吐出部８３０、気泡供給部８４０および分流部８５０が対称配置されている。このため、貯留空間８２１ｆに貯留された処理液内で発生する上昇流も仮想鉛直面ＶＳに対して対象となり、上昇流の偏りが抑えられ下降流の発生を効果的に抑制することができる。
　また、図５の部分拡大図に示すように、Ｘ方向において基板Ｗと気泡吐出口８４５とが交互に位置するようにバブラー８４１ｄに配置されているため、気泡Ｖを互いに隣接する基板Ｗの間に向けて効率的に供給することができる。その結果、基板処理（薬液処理やリンス処理）を高品質で行うことができる。
　また、バブラーボード８５１ａ～８５１ｃを気泡供給部８４０の鉛直直下に位置させて気泡供給部８４０を下方から支持している。このため、気泡供給部８４０をしっかりと固定することができ、気泡Ｖを安定して互いに隣接する基板Ｗの間に向けて供給することができる。
　さらに、図３に示すように、貫通部位８５２ａ、８５２ｂは気泡吐出口８４５の配列方向Ｘと平行な方向に設けられている。このため、貫通部位８５２ａ、８５２ｂを通過して上方に流れる処理液の流れと気泡Ｖの流れの相対的な関係がＸ方向において一定となり、気泡Ｖの供給方向が乱れるのを抑制する。その結果、気泡Ｖを安定して互いに隣接する基板Ｗの間に向けて供給することができる。
　このように第１実施形態では、バブラーボード８５１ａ～８５１ｃが本発明の「規制部位」の一例に相当している。また、バブラーボード８５１ａ～８５１ｃの下面で振り分けられた後に隙間８６を流れる処理液が本発明の「前記規制部位を経由して流れ込んで来る前記処理液」に相当している。また、Ｘ方向およびＹ方向がそれぞれ本発明の「第１水平方向」および「第２水平方向」に相当している。
　図６は本発明に係る基板処理装置の第２実施形態の概略構成を示す部分断面図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、２枚のバブラーボード８５１の追加と、２つのバブラー８４１の追加とであり、その他の構成は第１実施形態と同一である。したがって、以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
　第１実施形態では、図４に示すように、内底面８２１ｈを経由して処理槽８２１の側壁８２１ｃとフロー管８３１ａとの間に流れ込んできた処理液はそのままオーバーフロー面に向かって上昇し、処理液の流れＦを形成する。これに対し、第２実施形態では、処理槽８２１の側壁８２１ｃとフロー管８３１ａとの間にバブラーボード８５１（これを「バブラーボード８５１ｄ」と称する）が配置されている。このため、上記処理液は分流対象液に相当し、その流れＦはバブラーボード８５１ｄの下面で規制されて水平面内で振り分けられる。その結果、分流対象液の流れＦは側壁８２１ｃおよびバブラーボード８５１ｄの隙間を流れる処理液の流れＦ７とバブラーボード８５１ｃおよびフロー管８３１ａとの隙間を流れる処理液の流れＦ８とに分流される。また、処理槽８２１の側壁８２１ｅ側も同様に、処理槽８２１の側壁８２１ｅとフロー管８３１ｄとの間にバブラーボード８５１（これを「バブラーボード８５１ｅ」と称する）が配置されることで、その間に流れ込んでくる処理液は分流対象液に相当し、その流れＦはバブラーボード８５１ｅの下面で規制されて水平面内で振り分けられる。その結果、分流対象液の流れＦはバブラーボード８５１ｅおよびフロー管８３１ｄとの隙間を流れる処理液の流れＦ９と側壁８２１ｅおよびバブラーボード８５１ｅの隙間を流れる処理液の流れＦ１０とに分流される。
　このように第２実施形態によれば、第１実施形態のように貯留空間８２１ｆの中央部で数多くの上昇流が広く分散して形成されるのみならず、貯留空間８２１ｆの端部においても数多くの上昇流が広く分散して形成される。すなわち、内底面８２１ｈを経由して上方に流れる処理液の流れＦの全部については、複数に分流した後でオーバーフロー面に向けて案内している。このため、貯留空間８２１ｆ内で下降流が発生するのをさらに効果的に抑制することができる。その結果、基板Ｗに対して気泡Ｖが均一に供給され、基板処理をさらに高品質で行うことができる。
　また、第２実施形態では、バブラーボード８５１ｄ、８５１ｅ上にバブラー８４１を追加設置しているため、気泡Ｖの供給範囲を広げることができ、基板処理をさらに高品質で行うことができる。
　図７は本発明に係る基板処理装置の第３実施形態の概略構成を示す平面図であり、図８は本発明に係る基板処理装置の第３実施形態の概略構成を示す断面図である。この第３実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、バブラー８４１およびバブラーボード８５１の個数、ならびにフロー管８３１、バブラー８４１およびバブラーボード８５１の相対位置関係であり、その他の構成は第１実施形態と同一である。したがって、以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
　第３実施形態では、貯留空間８２１ｆの内底面８２１ｈの直上位置で４本のフロー管８３１がＸ方向に互いに離間した状態で配置されている。各フロー管８３１はＹ方向に延設され、処理液吐出口８３４を内底面８２１ｈに向けた姿勢で配置されている。また、フロー管８３１の直上位置で複数本（第３実施形態では８本）のバブラーボード８５１がＹ方向に互いに離間した状態で配置されている。各バブラーボード８５１はＸ方向に延設されている。このため、フロー管８３１とバブラーボード８５１とは互いに直交しており、上方からの平面視で格子構造が形成されている。このため、フロー管８３１の処理液吐出口８３４から吐出された処理液は内底面８２１ｈを経由して隣接するフロー管８３１の間を通過して上方に流れる。この処理液の一部（分流対象液）はバブラーボード８５１の下面で規制されて水平面内で振り分けられ、平面視でフロー管８３１およびバブラーボード８５１のいずれも存在していない貫通部位８５２を通過してオーバーフロー面に向けて上昇する。このように、第１実施形態や第２実施形態と同様に、分流対象液の流れはバブラーボード８５１により複数に分流される。その結果、第１実施形態や第２実施形態と同様の作用効果が得られる。
　また、各バブラーボード８５１上にはバブラー８４１が固定されているが、バブラー８４１の気泡吐出口８４５と基板Ｗとの配置関係は第１実施形態や第２実施形態と同様であり、気泡Ｖを互いに隣接する基板Ｗの間に向けて効率的に供給することができる。その結果、基板処理（薬液処理やリンス処理）を高品質で行うことができる。
　ところで、第１実施形態および第２実施形態では、分流部８５０を構成するバブラーボード８５１を隣接するフロー管８３１の間に配置しているが、第３実施形態と同様に、フロー管８３１の直上位置でバブラーボード８５１を配置し、さらに当該バブラーボード８５１上にバブラー８４１を配置してもよい（第４実施形態）。
　また、第１実施形態ないし第４実施形態では、独立した３枚のバブラーボード８５１を互いに離間させつつＹ方向に配列して分流部８５０を構成しているが、分流部８５０の構成はこれに限定されるのではなく、例えば図９に示すように構成してもよい（第５実施形態）。
　図９は本発明に係る基板処理装置の第５実施形態で用いている分流部の構成を模式的に示す図である。この第５実施形態では、１枚のプレート部材８５３に対してＸ方向に延びるスリット８５４をＹ方向に離間して設けたものを分流部８５０として用いてもいる。この第５実施形態では、スリット８５４が貫通部位８５２として機能するとともに、スリット８５４により分離された各帯状領域８５５がバブラーボード８５１として機能し、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
　また、第３実施形態および第４実施形態では、フロー管８３１の直上位置で独立した複数のバブラーボード８５１を互いに離間させつつＹ方向に配列して分流部８５０を構成しているが、例えば図１０に示すように構成してもよい（第６実施形態）。
　図１０は本発明に係る基板処理装置の第６実施形態で用いている分流部の構成を模式的に示す図である。この第６実施形態では、プレート部材８５３に対してスリット８５４を設ける代わりに、同図に示すようにプレート部材８５３に複数の貫通孔８５６が穿設されている。すなわち、第６実施形態では、貫通孔群が実質的に貫通部位８５２として機能するとともに、当該貫通孔群により分離された各帯状領域８５５がバブラーボード８５１として機能し、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
　また、上記実施形態では、バブラー８４１を分流部８５０のバブラーボード８５１により支持して貯留空間８２１ｆに貯留された処理液内で固定的に配置するとともに、当該バブラーボード８５１により内底面８２１ｈを経由して上方に流れる処理液の流れＦを複数の流れに分流させている。ここで、例えばバブラーボード８５１を処理槽８２１に直接的に固定する場合、例えば図１１に示すように隣接するフロー管８３１の間にバブラー８４１を配置してもよい（第７実施形態）。
　図１１は本発明に係る基板処理装置の第７実施形態の概略構成を示す断面図である。この第７実施形態では、同図に示すように、フロー管８３１の処理液吐出口８３４から吐出された処理液は内底面８２１ｈを経由して隣接するフロー管８３１の間を通過して上方に流れる。この処理液の一部（分流対象液）はバブラー８４１のバブル配管８４２の下面で規制されて水平面内で振り分けられ、オーバーフロー面に向けて上昇する。このように、分流対象液の流れはバブラー８４１により複数に分流される。その結果、第１実施形態や第２実施形態と同様の作用効果が得られる。また、分流部８５０が省略される分だけ装置を簡素化することができる。
　また、上記実施形態では、内底面８２１ｈを経由して上方に流れる処理液の一部または全部を分流対象液とし、分流対象液の流れを分流して下降流の発生を抑制している。これに加え、別の下降流の発生を抑制するための構成を追加してもよい。例えば図１２に示すように、処理槽８２１に側壁開口８２１ｈ～８２１ｋが設けてもよい（第８実施形態）。
　図１２は本発明に係る基板処理装置の第８実施形態で用いている処理槽の構成を示す図である。第８実施形態が第１実施形態（図３）と大きく相違する点は、処理槽８２１の全側壁８２１ｂ～８２１ｅにおいて処理液に浸漬されている基板Ｗと対向する基板対向領域に側壁開口８２１ｈ～８２１ｋが設けられている点であり、その他の構成は第１実施形態と同一である。したがって、以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
　第８実施形態では、側壁開口８２１ｈ～８２１ｋによって貯留空間８２１ｆと回収空間８２２ａとが連通される。このため、上方開口８２１ｇに向かって流れる処理液は上方開口８２１ｇを介してオーバーフローして処理槽８２１から回収空間８２２ａに排出されるものと側壁開口８２１ｈ～８２１ｋを介して処理槽８２１から回収空間８２２ａに排出されるものとに分流される。このようにオーバーフロー面に近い位置での処理液の分流によって下降流はさらに効果的に抑制され、基板Ｗに対して気泡Ｖをさらに均一に供給することができる。その結果、基板処理をさらに高品質で行うことができる。
　また、下降流の発生をさらに抑制するために、特開平１１－１０２８８８号公報に記載された技術、つまり上方開口８２１ｇの面積を制限するカバーを追加して下降流を抑制するという技術を上記実施形態に付加してもよい。
　なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、バブル配管８４２から中空円柱状の突設部位８４３を設けたバブラー８４１を用いて気泡Ｖを供給しているが、バブラー８４１の構成はこれに限定されるものではない。例えば図１３に示すように中空円錐台形状の突設部位８４６をバブル配管８４２から突設したものを用いてもよい（第９実施形態）。また、例えば図１４に示すように突設部位を設けないもの、つまりバブル配管８４２の上面に気泡吐出口８４５を穿設したものを用いてもよい（第１０実施形態）。
　また、上記実施形態では、処理液吐出部８３０は４本のフロー管８３１を含んでいるが、フロー管８３１の本数はこれに限定されるものではなく、貯留空間８２１ｆや基板Ｗのサイズ等に応じて設定するのが望ましい。また、気泡供給部８４０に含まれるバブラー８４１の本数は４本（第１実施形態、第７実施形態など）、６本（第２実施形態）、８本（第３実施形態）であるが、バブラー８４１の本数はこれらに限定されるものではなく、貯留空間８２１ｆや基板Ｗのサイズ等に応じて設定するのが望ましい。また、分流部８５０に含まれるバブラーボード８５１の枚数は３枚（第１実施形態、第７実施形態など）、５枚（第２実施形態）、８枚（第３実施形態）であるが、バブラー８４１の本数はこれらに限定されるものではなく、貯留空間８２１ｆや基板Ｗのサイズ等に応じて設定するのが望ましい。
　また、上記実施形態では、例えば図４などに示すように、処理液吐出口８３４は貯留空間８２１ｆの内底面８２１ｈに向けて開口されており、処理液は内底面８２１ｈに吐出される。ここで、処理液を内底面８２１ｈに流通させる手段はこれに限定されるものではない（例えば第１１実施形態や第１２実施形態）。
　図１５は本発明に係る基板処理装置の第１１実施形態の主要構成を部分的に示す分解組立斜視図である。図１６は第１１実施形態に係る基板処理装置の部分断面図である。この第１１実施形態が第１実施形態（図４）と大きく相違する点は、フロー管８３１の本数および配置と、カバー部材８３５の追加と、貫通部位８５２として機能するスリット８５７のバブラーボード８５１への追加とであり、その他の構成は基本的に第１実施形態と同一である。したがって、以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
　第１１実施形態では、フロー管８３１は従来装置と同様に配置されている。つまり、フロー管８３１は、その処理液吐出口８３４を図示省略するリフター（基板保持部）に保持された基板Ｗの下方端部に向けて開口されている。このため、制御部９からの処理液供給指令に応じて処理液供給部８３２が作動すると、処理液が図１６の拡大図中の矢印ＡＲ１で示すように基板Ｗに向けてはフロー管８３１から吐出される。ただし、本実施形態では、フロー管８３１を上方から覆うようにカバー部材８３５が配置され、同図中の矢印ＡＲ２で示すように上記処理液を貯留空間８２１ｆの内底面８２１ｈに向けて案内する。これによって、第１実施形態ないし第１０実施形態と同様に、処理液は内底面８２１ｈを経由して上方に流れる。つまり、分流対象液が形成される。分流対象液の一部はバブラーボード８５１の下面で規制され、水平面内で振り分けられる。そして、振り分けられた処理液がバブラーボード８５１のスリット８５７（貫通部位８５２）を通過してオーバーフロー面に向けて上昇する。こうして、上記実施形態と同様に、分流対象液の流れはバブラーボード８５１により複数に分流される。その結果、貯留空間８２１ｆ内で下降流が発生するのを効果的に抑制し、基板処理を高品質で行うことが可能となる。
　上記第１１実施形態では、カバー部材８３５を設けたことでカバー部材８３５の直上における処理液の流れが少なくなる傾向にある。そこで、図１７に示すようにカバー部材８３５の一部に貫通孔８３６を設け、カバー部材８３５の直上においても処理液の一部を送り込むように構成してもよい（第１２実施形態）。
　図１７は本発明に係る基板処理装置の第１２実施形態の部分断面図である。この第１２実施形態では、貫通孔８３６が処理液吐出口８３４と対向しない位置でカバー部材８３５に設けられている。このため、処理液吐出口８３４から吐出された処理液はカバー部材８３５の湾曲下面に沿って流れ、その一部が貫通孔８３６を通過してカバー部材８３５から基板Ｗの下方端部に向けて流通する（同図の矢印Ｆ０参照）。一方、それ以外の処理液は第１１実施形態と同様に分流対象液となり、一部はバブラーボード８５１の下面で規制され、水平面内で振り分けられる。このようにカバー部材８３５の直上領域に対して処理液の流れＦ０を追加することで、貯留空間８２１ｆ内で下降流が発生するのをさらに効果的に抑制することができる。その結果、基板Ｗに対する気泡Ｖの供給均一性を高め、基板処理をさらに高品質で行うことができる。
　また、上記実施形態では、窒素ガスをバブラー８４１に送り込んで気泡Ｖを処理液内に供給しているが、窒素ガス以外のガスを本発明の「気体」として用いてもよい。
　さらに、上記実施形態では、リン酸を含む薬液により薬液処理を行う基板処理装置やリンス処理を行う基板処理装置に対して本発明を適用しているが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、上記薬液やリンス液以外の処理液に基板を浸漬させて基板処理を行う基板処理技術全般に本発明を適用することができる。
　以上、特定の実施例に沿って発明を説明したが、この説明は限定的な意味で解釈されることを意図したものではない。発明の説明を参照すれば、本発明のその他の実施形態と同様に、開示された実施形態の様々な変形例が、この技術に精通した者に明らかとなるであろう。故に、添付の特許請求の範囲は、発明の真の範囲を逸脱しない範囲内で、当該変形例または実施形態を含むものと考えられる。
　この発明は、処理液を処理槽からオーバーフローさせながら処理槽に貯留された処理液に基板を浸漬するとともに処理液中で上記基板に気泡を供給して処理する基板処理技術全般に適用することができる。
　８１…第１薬液処理部（基板処理装置）
　８２…第１リンス処理部（基板処理装置）
　８３…第２薬液処理部（基板処理装置）
　８４…第２リンス処理部（基板処理装置）
　８１０，８１０ａ，８１０ｂ…リフタ（基板保持部）
　８２１…処理槽
　８２１ａ…（処理槽の）底壁
　８２１ｂ～８２１ｅ…（処理槽の）側壁
　８２１ｆ…貯留空間
　８２１ｇ…上方開口
　８２１ｈ…（貯留空間の）内底面
　８２１ｈ～８２１ｋ…側壁開口
　８２２…オーバーフロー槽
　８２２ａ…回収空間
　８３０…処理液吐出部
　８３１，８３１ａ～８３１ｄ…フロー管
　８３４…処理液吐出口
　８３５…カバー部材
　８３６…貫通孔
　８４０…気泡供給部
　８４１，８４１ａ～８４１ｄ…バブラー
　８４５…気泡吐出口
　８５０…分流部
　８５１，８５１ａ～８５１ｅ…バブラーボード
　８５２，８５２ａ，８５２ｂ…貫通部位
　Ｖ…気泡
　ＶＳ…仮想鉛直面
　Ｗ…基板
　Ｗｃ…（基板の）中心
　Ｘ…第１水平方向
　Ｙ…第２水平方向
　Ｚ…鉛直方向

Claims (17)

  1. 　処理液を貯留する貯留空間を有し、前記貯留空間の上方開口から前記処理液をオーバーフローさせながら前記貯留空間に貯留された前記処理液に基板を浸漬することで前記基板を処理する処理槽と、
    　前記貯留空間内で前記基板を起立姿勢で保持する基板保持部と、
    　前記基板保持部に保持された前記基板の下方側で前記処理液を吐出する処理液吐出口を有し、前記処理液吐出口から吐出された前記処理液を前記貯留空間の内底面に向かって流す処理液吐出部と、
    　前記基板保持部に保持された前記基板の下方側かつ前記処理液吐出口の上方側に設けられ、前記貯留空間に貯留された前記処理液に気泡を供給する気泡供給部と、を備え、
    　鉛直方向における前記気泡供給部と前記貯留空間の内底面との間で、前記貯留空間の内底面を経由して上方に流れる前記処理液の少なくとも一部を分流対象液とし、前記分流対象液の流れを複数の上昇流に分流して前記基板保持部に保持された前記基板に案内することを特徴とする基板処理装置。
  2. 　請求項１に記載の基板処理装置であって、
    　前記分流対象液の流れを複数の上昇流に分流する分流部をさらに備え、
    　前記分流部は、
    　前記分流対象液の上方への流れを規制して前記分流対象液を水平面内で振り分ける規制部位と、
    　水平面内で前記規制部位に隣接しながら鉛直方向に貫通して設けられ、前記規制部位を経由して流れ込んで来る前記処理液を前記基板保持部に保持された前記基板に向けて案内する複数の貫通部位と
    を有する基板処理装置。
  3. 　請求項２に記載の基板処理装置であって、
    　前記処理液吐出部は、第１水平方向に延設されるとともに側壁に前記処理液吐出口が複数個前記第１水平方向に配列して設けられる、複数のフロー管を有し、
    　前記複数のフロー管が前記第１水平方向と直交する第２水平方向に互いに離間して配置されるとともに、前記第２水平方向において互いに隣接する前記フロー管の間に前記規制部位が配置される基板処理装置。
  4. 　請求項３に記載の基板処理装置であって、
    　前記第２水平方向において互いに隣接する前記フロー管と前記処理槽との間に前記規制部位がさらに配置される基板処理装置。
  5. 　請求項２または３に記載の基板処理装置であって、
    　前記基板保持部は複数の前記基板を第１水平方向に互いに離間しながら保持し、
    　前記気泡供給部は、前記第１水平方向に延設されるとともに側壁に前記気泡を吐出する気泡吐出口が複数個前記第１水平方向に配列して設けられる、複数のバブラーを有し、
    　前記第１水平方向において前記基板と前記気泡吐出口とが交互に位置し、
    　前記気泡吐出口の各々は前記第１水平方向において隣接する前記基板の間に向けて前記気泡を吐出する基板処理装置。
  6. 　請求項２に記載の基板処理装置であって、
    　前記規制部位は第１水平方向に延設され、
    　前記処理液吐出部は、前記第１水平方向と直交する第２水平方向に延設されるとともに側壁に前記処理液吐出口が複数個前記第２水平方向に配列して設けられる、複数のフロー管を有する基板処理装置。
  7. 　請求項６に記載の基板処理装置であって、
    　前記基板保持部は複数の前記基板を前記第１水平方向に互いに離間しながら保持し、
    　前記気泡供給部は、前記第１水平方向に延設されるとともに側壁に前記気泡を吐出する気泡吐出口が複数個前記第１水平方向に配列して設けられる、複数のバブラーを有し、
    　前記第１水平方向において前記基板と前記気泡吐出口とが交互に位置し、
    　前記気泡吐出口の各々は前記第１水平方向において隣接する前記基板の間に向けて前記気泡を吐出する基板処理装置。
  8. 　請求項２ないし７のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
    　前記規制部位は前記気泡供給部の鉛直直下に位置して前記気泡供給部を下方から支持する基板処理装置。
  9. 　請求項５または７に記載の基板処理装置であって、
    　前記貫通部位は前記気泡吐出口の配列方向と平行な方向に延設される基板処理装置。
  10. 　請求項１に記載の基板処理装置であって、
    　前記処理液吐出部は、第１水平方向に延設されるとともに側壁に前記処理液吐出口が複数個前記第１水平方向に配列して設けられる、複数のフロー管を有し、
    　前記気泡供給部は、前記第１水平方向に延設されるとともに側壁に前記気泡を吐出する気泡吐出口が複数個前記第１水平方向に配列して設けられるバブラーを有し、
    　前記バブラーは、前記第１水平方向と直交する第２水平方向において互いに隣接する前記フロー管の間に配置され、隣接する前記フロー管の間を流れる前記分流対象液の流れを複数の上昇流に分流する基板処理装置。
  11. 　請求項１または１０に記載の基板処理装置であって、
    　前記貯留空間内で前記基板保持部に保持された前記基板の中心を通るとともに前記基板の表面と直交する仮想鉛直面に対し、前記処理液吐出部および前記気泡供給部は対称配置される基板処理装置。
  12. 　請求項２ないし９のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
    　前記貯留空間内で前記基板保持部に保持された前記基板の中心を通るとともに前記基板の表面と直交する仮想鉛直面に対し、前記処理液吐出部、前記気泡供給部および前記分流部は対称配置される基板処理装置。
  13. 　請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
    　前記処理槽の側壁のうち前記上方開口の近傍領域に側壁開口が設けられ、
    　前記上方開口に向かって流れる前記処理液を、前記上方開口を介してオーバーフローするものと前記側壁開口を介して前記処理槽から排出されるものとに分流する基板処理装置。
  14. 　請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
    　前記処理液吐出口は前記貯留空間の内底面に向けて開口されている基板処理装置。
  15. 　請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
    　前記処理液吐出口は前記基板保持部に保持された前記基板に向けて開口され、
    　前記処理液吐出部は、前記処理液吐出口から吐出された前記処理液を前記貯留空間の内底面に向けて案内するカバー部材を有する基板処理装置。
  16. 　請求項１５に記載の基板処理装置であって、
    　前記カバー部材は前記処理液吐出口から吐出された前記処理液の一部を前記基板保持部に保持された前記基板に向けて流通させる貫通孔を有する基板処理装置。
  17. 　処理槽に設けられた貯留空間に処理液を吐出することで前記貯留空間に前記処理液を貯留するとともに前記貯留空間の上方開口から前記処理液をオーバーフローさせるオーバーフロー工程と、
    　前記貯留空間に貯留された前記処理液に基板を浸漬させる浸漬工程と、
    　前記貯留空間内の前記処理液に浸漬された前記基板の下方側より気泡供給部から気泡を供給する気泡供給工程と、を備え、
    　前記オーバーフロー工程は、前記浸漬工程および前記気泡供給工程と並行して行われ、前記気泡供給部と前記貯留空間の内底面との間で前記貯留空間の内底面を経由して上方に流れる前記処理液の流れの少なくとも一部を複数の上昇流に分流して前記基板に案内する
    ことを特徴とする基板処理方法。
     
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