JP2010225832A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板から離脱した汚染物質による処理槽の汚染を防止することができる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】処理槽１０の下方に下部タンク４０を設けている。リフター５０によって基板Ｗを投入する前に、排液バルブ１５を開放して処理槽１０の底部から下部タンク４０に一旦全ての処理液を排出する。下部タンク４０から処理槽１０に処理液が再供給される過程において、全ての処理液が循環ライン２０に設けられたフィルタ２３を通過することとなるため、処理液に含まれている全ての汚染物質がフィルタ２３によって取り除かれる。このため、基板Ｗから処理液中に離脱した汚染物質が処理槽１０に付着して汚染するのを防止することができる。また、そのような汚染物質が基板Ｗに付着するのを防止することもできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、処理液中に半導体ウェハー、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）を浸漬して処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。

従来より、複数枚の基板を一括して搬送し、薬液処理槽および水洗処理槽にて順次浸漬処理を繰り返した後、最終的に乾燥処理（ＩＰＡを用いた減圧乾燥またはスピンドライ等）で仕上げる洗浄装置がいわゆるバッチ式洗浄処理装置として使用されている（例えば、特許文献１参照）。この種のバッチ式洗浄処理装置の薬液処理槽としては、処理液を貯留する内槽と、内槽からオーバーフローした処理液を回収する外槽と、外槽から内槽へと処理液を循環させる循環路と、循環路に配設されたポンプと、循環路を流れる処理液からパーティクル等の汚染物質を除去するフィルタと、循環路を流れる処理液を温調するヒータと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献２，３参照）。

このような構成を備える装置では、処理液をポンプによって循環させつつ基板の表面処理を行っている。すなわち、内槽からオーバーフローした処理液を外槽によって回収し、その処理液を外槽からポンプによって内槽に圧送している。処理液が循環される過程において、パーティクル等の汚染物質はフィルタによって除去される。また、必要に応じてヒータによる処理液の温調も行われる。循環供給される処理液が常時貯留された内槽に基板を５分〜１０分程度浸漬させることによって洗浄等の表面処理を行う。

特開平１０−１５００１２号公報 特開２００６−１２１０３１号公報 特開２００６−２６９６１７号公報

このような基板処理装置において、汚染された基板が内槽に投入されると、汚染物質が基板から離脱して基板が清浄になる一方、その汚染物質は処理液中に移動し、さらには処理槽に付着して汚染する可能性がある。

汚染物質を含んだ処理液は内槽から溢れ出て外槽へと流れ込み、ポンプによって循環路に圧送されて内槽に再び還流される。処理液中に含まれる汚染物質は、処理液が循環される過程で循環路のフィルタによって除去される。その結果、内槽には汚染物質が除去された清浄な処理液が還流されることとなる。

しかしながら、基板の浸漬処理を行っているときに、内槽の全ての処理液が外槽に流れ込むことは無く、汚染物質の一部はそのまま内槽に残留することとなる。このため、基板の浸漬処理が進行するにつれて内槽には汚染物質が蓄積され、その汚染物質が内槽に付着する。また、内槽に蓄積された汚染物質は処理中の基板に再付着する可能性もある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板から離脱した汚染物質による処理槽の汚染を防止することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、処理液中に基板を浸漬して処理を行う基板処理装置において、処理液を貯留し、処理液中に基板を浸漬させて処理を進行させる処理槽と、前記処理槽の底部から排出された処理液を収容するタンクと、前記タンクに収容された処理液を再び前記処理槽に供給する供給ラインと、前記供給ラインの経路中に設けられたフィルタと、前記供給ラインの経路終端に設けられ、前記処理槽の上方から前記処理槽内に処理液をシャワー状に吐出するシャワーノズルと、前記処理槽に基板が投入される前に、前記処理槽に貯留されている処理液を前記タンクに移動させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、処理液が排出された前記処理槽に基板が投入された後、前記タンクから前記供給ラインを経て前記シャワーノズルに処理液を送給し、前記シャワーノズルから前記処理槽内の基板に処理液を吐出させることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置において、前記制御手段は、処理液中に基板を浸漬させる処理が終了した後、前記処理槽に貯留されている処理液を再び前記タンクに移動させるとともに、前記タンクから前記供給ラインを経て前記シャワーノズルに処理液を送給し、前記シャワーノズルから前記処理槽内の基板に処理液を吐出させることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記処理液は酸性であることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、処理槽に貯留された処理液中に基板を浸漬して処理を行う基板処理方法において、前記処理槽の底部から処理液を排出してタンクに移動させる排液工程と、前記タンクに移動された処理液をフィルタを経由して再び前記処理槽に供給する再供給工程と、処理液が排出された前記処理槽に基板が投入された後、前記タンクから前記フィルタを経由して前記処理槽の上方に設けられたシャワーノズルに処理液を送給し、前記シャワーノズルから前記処理槽内の基板に処理液をシャワー状に吐出する処理前シャワーリンス工程と、を備えることを特徴する。

また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る基板処理方法において、処理液中に基板を浸漬させる処理が終了した後、前記処理槽に貯留されている処理液を前記タンクに再び移動させるとともに、前記タンクから前記フィルタを経て前記シャワーノズルに処理液を送給し、前記シャワーノズルから前記処理槽内の基板に処理液を吐出させる処理後シャワーリンス工程をさらに備えることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項４または請求項５のいずれかの発明に係る基板処理方法において、前記処理液は酸性であることを特徴とする。

請求項１から請求項３の発明によれば、処理槽の底部から排出された処理液を収容するタンクと、そのタンクに収容された処理液を再び処理槽に供給する供給ラインと、供給ラインの経路中に設けられたフィルタと、を備えるため、処理槽の底部から全ての処理液をタンクに排出し、その処理液をフィルタを通して再び処理槽に供給することができ、基板から離脱した汚染物質による処理槽の汚染を防止することができる。また、処理槽の上方から処理槽内に処理液をシャワー状に吐出するシャワーノズルを備えるため、シャワー状に吐出した処理液によって基板に付着した汚染物質を洗い流し、その汚染物質をフィルタによって取り除くことができる。さらに、処理液が排出された処理槽に基板が投入された後、タンクから供給ラインを経てシャワーノズルに処理液を送給し、シャワーノズルから処理槽内の基板に処理液を吐出させるため、未処理の基板の汚染物質を洗い流して取り除くことができ、処理液中への汚染物質の持ち込みを防止することができる。

特に、請求項２の発明によれば、処理液中に基板を浸漬させる処理が終了した後、処理槽に貯留されている処理液を再びタンクに移動させるとともに、タンクから供給ラインを経てシャワーノズルに処理液を送給し、シャワーノズルから処理槽内の基板に処理液を吐出させるため、浸漬処理後になお基板に付着している汚染物質を洗い流して取り除くことができる。

また、請求項４から請求項６の発明によれば、処理槽の底部から処理液を排出してタンクに移動させ、そのタンクに移動された処理液をフィルタを経由して再び処理槽に供給するため、全ての処理液をフィルタを通して再び処理槽に供給することができ、基板から離脱した汚染物質による処理槽の汚染を防止することができる。また、処理液が排出された処理槽に基板が投入された後、タンクからフィルタを経由して処理槽の上方に設けられたシャワーノズルに処理液を送給し、シャワーノズルから処理槽内の基板に処理液をシャワー状に吐出するため、未処理の基板の汚染物質を洗い流して取り除くことができ、処理液中への汚染物質の持ち込みを防止することができる。

特に、請求項５の発明によれば、処理液中に基板を浸漬させる処理が終了した後、処理槽に貯留されている処理液をタンクに再び移動させるとともに、タンクからフィルタを経てシャワーノズルに処理液を送給し、シャワーノズルから処理槽内の基板に処理液を吐出させるため、浸漬処理後になお基板に付着している汚染物質を洗い流して取り除くことができる。

本発明に係る基板処理装置の全体概略構成を示す図である。 処理槽および下部タンクを拡大した図である。 図１の基板処理装置における基板の処理手順を示すフローチャートである。 図３の一部工程における各バルブの開閉状況を示す図である。 図３の一部工程での処理液の流れを示す図である。 図３の一部工程での処理液の流れを示す図である。 図３の一部工程での処理液の流れを示す図である。 図３の一部工程での処理液の流れを示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る基板処理装置の全体概略構成を示す図である。この基板処理装置１は、処理槽１０に貯留した処理液中に複数枚の基板Ｗを一括して浸漬して基板Ｗの表面洗浄処理を行う装置である。基板処理装置１は主として、処理液を貯留して基板Ｗの表面洗浄処理を進行させる処理槽１０と、処理液を処理槽１０に循環させる循環ライン２０と、循環ライン２０の経路途中から分岐してシャワーノズル３１に処理液を送給するシャワーライン３０と、処理槽１０から排出された処理液を一旦収容する下部タンク４０と、を備える。また、基板処理装置１は、装置全体を管理する制御部９０を備える。

処理槽１０は、処理液を貯留して基板Ｗを浸漬させる内槽１１および内槽１１の上部からオーバーフローした処理液を回収する外槽１２によって構成される二重槽構造を有している。本実施形態においては、処理液として塩酸過酸化水素水混合水溶液（いわゆるＳＣ−２：Standard Clean 2）を用いている。塩酸を含有するＳＣ−２は酸性の処理液である。内槽１１は、耐薬品特性に優れた石英またはフッ素樹脂材料にて形成された平面視矩形の箱形形状部材である。外槽１２は、内槽１１と同様の材料にて形成されており、内槽１１の外周上端部を囲繞するように設けられている。

また、処理槽１０に貯留された処理液に基板Ｗを浸漬させるためのリフター５０が設けられている。リフター５０は、起立姿勢（基板主面の法線が水平方向に沿う姿勢）にて相互に平行に配列された複数枚（例えば５０枚）の基板Ｗを３本の保持棒５１によって一括して保持する。リフター５０は、図示を省略する昇降機構によって鉛直方向に沿って昇降可能に設けられており、保持する複数枚の基板Ｗ（ロット）を内槽１１内の処理液中に浸漬する処理位置（図１の位置）と処理液から引き上げた受渡位置との間で昇降させる。

循環ライン２０は、処理槽１０の内槽１１から溢れ出て外槽１２に流れ込んだ処理液を濾過・加熱して再び内槽１１に圧送還流させる配管経路である。より具体的には、循環ライン２０は、外槽１２の底部と内槽１１の底部両側に配設された２本の注入管１３とを流路接続する配管経路である。注入管１３は、外周面に複数の吐出孔１３ａ（図２参照）を有する円筒状部材である。複数の吐出孔１３ａは、その吐出方向がリフター５０によって処理位置に保持された基板Ｗに向かうように設けられている。

循環ライン２０の経路途中には、上流側から順に循環ポンプ２１、ヒータ２２、および、フィルタ２３が設けられている。なお、循環ライン２０における「上流側」とは、外槽１２により近い側である。循環ポンプ２１は、循環ライン２０を介して外槽１２から汲み出した処理液を内槽１１に圧送する。ヒータ２２は、循環ライン２０を流れる処理液を加熱する。また、フィルタ２３は、循環ライン２０を流れる処理液中からパーティクル等の汚染物質を取り除くための濾過フィルタである。

循環ライン２０の経路途中の分岐点Ａにおいて、シャワーライン３０が循環ライン２０から分岐して設けられている。シャワーライン３０は、循環ライン２０の分岐点Ａと処理槽１０の上方両側に配設された２本のシャワーノズル３１とを流路接続する配管経路であり、循環ライン２０を流れる処理液をシャワーノズル３１へと導く。シャワーノズル３１は、注入管１３と同様に、外周面に複数の噴出孔３１ａ（図２参照）を有する円筒状部材である。複数の噴出孔３１ａは、処理槽１０の上方から処理槽１０の内部（より正確には内槽１１の内部）に向けて液体をシャワー状に吐出するように設けられている。

シャワーライン３０の経路途中にはシャワーバルブ３２が設けられている。一方、循環ライン２０の分岐点Ａよりも下流側には循環バルブ２４が設けられている。循環ポンプ２１、ヒータ２２およびフィルタ２３は、循環ライン２０の分岐点Ａよりも上流側に設けられている。循環ポンプ２１を作動させつつ、シャワーバルブ３２を閉止して循環バルブ２４を開放すると、処理液は循環ライン２０から２本の注入管１３へと送給され、注入管１３の複数の吐出孔１３ａから内槽１１へと処理液が供給される。逆に、循環ポンプ２１を作動させつつ、循環バルブ２４を閉鎖してシャワーバルブ３２を開放すると、処理液は循環ライン２０からシャワーライン３０を経由して２本のシャワーノズル３１へと送給され、シャワーノズル３１の複数の噴出孔３１ａから処理槽１０内に処理液がシャワー状に吐出される。

処理槽１０の下方には、下部タンク４０が設けられている。下部タンク４０は、処理槽１０の底部から排出された処理液を収容する容器であり、その容量は処理槽１０の容量（内槽１１および外槽１２の合計容量）よりも大きい。図２は、処理槽１０および下部タンク４０を拡大した図である。処理槽１０の内槽１１の底部には排液バルブ１５が設けられている。排液バルブ１５は、ピストン１６が進退移動を行うことによって内槽１１の底面の一部を開閉するいわゆるピストンバルブである（図１では図示の便宜上模式的に示している）。すなわち、内槽１１の底面の一部が着脱自在とされており、その一部がピストン１６の先端に固設されている。ピストン１６が後退すると、上記一部が離脱して内槽１１の底面に排液口１４が形成される。一方、ピストン１６が前進すると、上記一部が排液口１４に嵌合して排液口１４を閉塞する。

内槽１１に処理液が貯留されている状態で排液バルブ１５を開放すると（つまり、ピストン１６が後退すると）、内槽１１の底部に排液口１４が形成され、処理液が排液口１４から急速に排出される。すなわち、基板処理装置１の処理槽１０は、ＱＤＲ（クイック・ダンプ・リンス）機能を備えている。そして、内槽１１の底部の排液口１４から排出された処理液は下部タンク４０に落下して収容される。なお、排液バルブ１５が閉止されているときには、排液口１４が閉塞されているため、内槽１１の底部から処理液が漏出することは無い。

図１に戻り、下部タンク４０の底部には帰還ライン４５が接続されている。帰還ライン４５は、合流点Ｂにおいて循環ライン２０に合流する。すなわち、帰還ライン４５は、下部タンク４０の底部と循環ライン２０の合流点Ｂとを流路接続する配管経路であり、下部タンク４０に収容された処理液を循環ライン２０に帰還させる。帰還ライン４５の経路途中において、廃棄ライン４８が帰還ライン４５から分岐して設けられている。廃棄ライン４８には廃棄バルブ４９が介挿されている。また、帰還ライン４５の経路途中（廃棄ライン４８との分岐点と合流点Ｂとの間）には帰還バルブ４７が設けられている。下部タンク４０に処理液が収容されている状態で帰還バルブ４７を閉止して廃棄バルブ４９を開放すると、廃棄ライン４８から処理液が装置外部のドレインへと廃棄される。また、下部タンク４０に処理液が収容されている状態で廃棄バルブ４９を閉止して帰還バルブ４７を開放すると、下部タンク４０の処理液は循環ライン２０に流れ込む。なお、循環ポンプ２１、ヒータ２２およびフィルタ２３は、循環ライン２０の分岐点Ａよりも上流側であって、かつ、合流点Ｂよりも下流側に設けられている。

制御部９０のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部９０は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えている。制御部９０のＣＰＵが所定のソフトウェアを実行することにより、制御部９０が排液バルブ１５、帰還バルブ４７、循環バルブ２４、シャワーバルブ３２および廃棄バルブ４９の開閉を制御する。また、循環ポンプ２１、ヒータ２２およびリフター５０等の基板処理装置１の他の作動部も制御部９０によって制御されている。

上記の構成以外にも基板処理装置１は、処理槽１０に新たな処理液（新液）を供給するための機構や処理槽１０内の処理液の温度を計測する温度センサ等（いずれも図示省略）を備えている。

次に、上記構成を有する基板処理装置１における動作内容について説明する。図３は、基板処理装置１における基板Ｗの処理手順を示すフローチャートである。また、図４は、図３の一部工程における各バルブの開閉状況を示す図である。さらに、図５〜図８は、図３の一部工程での処理液の流れを示す図である。以下に示す基板Ｗの処理手順は、制御部９０が基板処理装置１の各動作機構を制御することによって実行される。

まず、処理槽１０にて基板Ｗの処理を行っていないときであっても、処理液の循環が継続して行われている（ステップＳ１）。すなわち、処理液の交換や装置メンテナンス等の特定の状況を除き、処理槽１０内には常時処理液が貯留されている。そして、処理液は処理槽１０内で滞留せずに循環ライン２０を通して循環している。具体的には、循環ポンプ２１は常時一定流量にて処理液を循環ライン２０に圧送している。また、図４に示すように、ステップＳ１の処理液循環工程では、排液バルブ１５、帰還バルブ４７、シャワーバルブ３２および廃棄バルブ４９が閉止されるとともに、循環バルブ２４が開放されている。その結果、図５に示すように、外槽１２から流出した処理液が循環ライン２０を経由して内槽１１に還流されるという循環流が形成される。

還流された処理液は、内槽１１の底部両側に配設された２本の注入管１３から内槽１１の内部に供給される。内槽１１の内部が処理液で満たされている状態にて注入管１３からさらに処理液が供給されると、内槽１１の内部には底部から上方へと向かう処理液のアップフローが生じるとともに、余剰の処理液が内槽１１の上端部からオーバーフローして外槽１２に流れ込む。外槽１２に流れ込んだ処理液は循環ポンプ２１によって循環ライン２０を巡るように圧送され、再び２本の注入管１３に送給される。ステップＳ１の処理液循環工程では、このような循環プロセスが継続して行われる。処理液循環工程において、処理液中に混在している汚染物質はフィルタ２３によって取り除かれる。また、必要に応じて処理液はヒータ２２によって所定の処理温度にまで加熱される。

次に、基板Ｗの浸漬処理を開始するに際して、処理槽１０に基板Ｗを投入する前に処理液の循環を停止するとともに、処理槽１０から下部タンク４０に処理液を排出する（ステップＳ２）。ステップＳ２の処理液排出工程では、図４に示すように、帰還バルブ４７、循環バルブ２４、シャワーバルブ３２および廃棄バルブ４９が閉止されるとともに、排液バルブ１５が開放される。また、循環ポンプ２１も停止される。その結果、図６に示すように、循環ライン２０での処理液の循環は停止するとともに、内槽１１に貯留されていた処理液が底部の排液口１４から下部タンク４０に急速に排出される。帰還バルブ４７および廃棄バルブ４９は閉鎖されているため、内槽１１から排出された処理液は、一旦下部タンク４０に収容されることとなる。なお、排液バルブ１５を開放するタイミングよりも循環バルブ２４の閉鎖および循環ポンプ２１の停止タイミングを少し遅らせて、処理槽１０の処理液を全て内槽１１に還流させて排液口１４から下部タンク４０に排出するのが好ましい。

処理槽１０から下部タンク４０に処理液を移動させた後、処理槽１０に処理対象の基板Ｗを投入する（ステップＳ３）。ステップＳ２において処理槽１０の処理液を排出しているため、処理槽１０の内部は空となっている。そして、受渡位置にて複数の基板Ｗからなるロットを受け取ったリフター５０が内槽１１の内部の処理位置にまで降下する。基板Ｗは処理液が排出されて空となっている内槽１１の内部に保持されることとなる。

未処理の基板Ｗを空の処理槽１０に投入して処理位置に保持した後、浸漬処理前のシャワーリンスを実行する（ステップＳ４）。ステップＳ４の処理前シャワーリンス工程では、図４に示すように、排液バルブ１５、帰還バルブ４７およびシャワーバルブ３２が開放されるとともに、循環バルブ２４および廃棄バルブ４９が閉止されている。また、循環ポンプ２１の作動を開始する。その結果、図７に示すように、下部タンク４０に収容されていた処理液は帰還ライン４５から循環ライン２０へと流れ込み、循環ポンプ２１によって循環ライン２０からシャワーライン３０を経由してシャワーノズル３１へと圧送される。送給された処理液は、シャワーノズル３１から処理槽１０内の処理位置に保持された基板Ｗに向けてシャワー状に吐出される。

未処理の基板Ｗにはパーティクル等の汚染物質が付着していることもある。ステップＳ４の処理前シャワーリンス工程において、シャワーノズル３１によって処理槽１０の上方から処理槽１０内の基板Ｗにシャワー状に処理液を吐出することにより、そのような汚染物質が洗い流される。汚染物質を含んだ処理液の液滴は内槽１１の底部に落下する。このとき、排液バルブ１５が開かれて排液口１４が開放されているため、汚染物質を含んだ処理液は全て下部タンク４０へと排出される。下部タンク４０の処理液は、帰還ライン４５、合流点Ｂから分岐点Ａまでの循環ライン２０およびシャワーライン３０にて構成される供給ラインを経て再びシャワーノズル３１に送給される。すなわち、ステップＳ４のシャワーリンス工程においても、処理液は循環されているのである。但し、注入管１３から内槽１１に供給された処理液が外槽１２にオーバーフローするのではなく、シャワーノズル３１から吐出された処理液の全てが内槽１１の底部に形成された排液口１４から下部タンク４０へと排出される。このため洗い流された汚染物質は全て下部タンク４０に回収されることとなる。

合流点Ｂから分岐点Ａまでの循環ライン２０にはフィルタ２３が設けられている。従って、下部タンク４０に収容された処理液は必ずフィルタ２３を経由してシャワーノズル３１に送給される。下部タンク４０に収容された処理液がフィルタ２３を通過するときにパーティクル等の汚染物質は除去される。このため、シャワーノズル３１からは汚染物質が取り除かれた清浄な処理液が基板Ｗに向けて吐出される。

所定時間の処理前シャワーリンスが終了した後、基板Ｗの浸漬処理を実行する（ステップＳ５）。ステップＳ５の浸漬処理工程では、図４に示すように、排液バルブ１５、帰還バルブ４７、シャワーバルブ３２および廃棄バルブ４９が閉止されるとともに、循環バルブ２４が開放されている。また、循環ポンプ２１も作動している。その結果、図８に示すように、ステップＳ１の処理液循環工程と同様にして処理液が外槽１２から内槽１１へと循環される。すなわち、注入管１３から処理液が供給されて内槽１１の内部に処理液のアップフローが生じ、余剰の処理液は内槽１１からオーバーフローして外槽１２へと流れ込む。外槽１２に流れ込んだ処理液は循環ポンプ２１によって循環ライン２０を巡るように圧送され、再び２本の注入管１３に送給される。循環ライン２０に流れ込んだ処理液からはフィルタ２３によって汚染物質が取り除かれる。

ステップＳ４の処理前シャワーリンス工程からステップＳ５の浸漬処理工程に移行するときに、排液バルブ１５およびシャワーバルブ３２を直ちに閉止して循環バルブ２４を直ちに開放するとともに、帰還バルブ４７については暫時開放したままとすることが好ましい。具体的には、下部タンク４０に収容された処理液が全て循環ライン２０に帰還するまで帰還バルブ４７を開放しておくことが好ましい。これによって、下部タンク４０に収容された汚染物質を含む処理液が全てフィルタ２３を通過することとなり、処理槽１０にて使用されている処理液から全ての汚染物質が取り除かれることとなる。また、循環ライン２０を循環される処理液の量的減損も防止することができる。

所定時間の浸漬処理が終了した後、処理液の循環を停止するとともに、再び処理槽１０から下部タンク４０に処理液を排出する（ステップＳ６）。このときの動作内容は、ステップＳ２の処理液排出工程と全く同じであり、循環ポンプ２１を停止するとともに、帰還バルブ４７、循環バルブ２４、シャワーバルブ３２および廃棄バルブ４９を閉止して排液バルブ１５を開放する。これにより、内槽１１に貯留されていた処理液が底部の排液口１４から下部タンク４０に急速に排出され、基板Ｗは相対的に処理液から引き上げられることとなる。但し、リフター５０は処理位置に停止したままであり、基板Ｗは処理槽１０内の処理位置に保持されている。なお、排液バルブ１５を開放するタイミングよりも循環バルブ２４の閉止および循環ポンプ２１の停止タイミングを少し遅らせて、処理槽１０の処理液を全て内槽１１に還流させて下部タンク４０に排出するのが好ましい。

処理槽１０から下部タンク４０に処理液を再度移動させた後、浸漬処理後のシャワーリンスを実行する（ステップＳ７）。このときの動作内容は、ステップＳ４の処理前シャワーリンス工程と全く同じであり、循環ポンプ２１の作動を開始するとともに、排液バルブ１５、帰還バルブ４７およびシャワーバルブ３２を開放して循環バルブ２４および廃棄バルブ４９を閉止する。これにより、下部タンク４０に収容されていた処理液は帰還ライン４５から循環ライン２０へと流れ込み、循環ポンプ２１によって循環ライン２０からシャワーライン３０を経由してシャワーノズル３１へと圧送される。送給された処理液は、シャワーノズル３１から処理槽１０内の処理位置に保持された基板Ｗに向けてシャワー状に吐出される（図７参照）。

浸漬処理が終了した後であっても、基板Ｗに付着したままとなっている汚染物質もある。ステップＳ７の処理後シャワーリンス工程において、シャワーノズル３１によって処理槽１０の上方から処理槽１０内の基板Ｗにシャワー状に処理液を吐出することにより、そのような付着したままの汚染物質が洗い流される。そして、汚染物質を含んだ処理液の全てが内槽１１の底部に形成された排液口１４から下部タンク４０へと排出される。下部タンク４０に収容された処理液がフィルタ２３を通過するときに汚染物質は除去される。このため、シャワーノズル３１からは汚染物質が取り除かれた清浄な処理液が基板Ｗに向けて吐出される。

所定時間の処理後シャワーリンスが終了した後、処理槽１０から処理後の基板Ｗを搬出する（ステップＳ８）。基板Ｗの搬出は、複数の基板Ｗを一括保持するリフター５０が内槽１１の内部の処理位置から上方の受渡位置にまで上昇することによって行われる。受渡位置に上昇した複数の基板Ｗからなるロットは次工程の処理槽（例えば、純水処理槽）へと搬送される。

次に、ステップＳ９に進み、引き続いて処理を行う後続の基板Ｗの有無が判断される。後続の基板Ｗが存在している場合には、ステップＳ１に戻って上述の一連の処理が繰り返し実行される。

以上のように、本実施形態においては、処理槽１０の下方に下部タンク４０を設け、基板Ｗを投入する前に処理槽１０の底部に形成された排液口１４から全ての処理液を下部タンク４０に排出している。下部タンク４０に排出された処理液は必ずフィルタ２３を通過してから処理槽１０に再供給されることとなる。

従来のように、処理液を循環させているだけであった場合には、内槽１１から外槽１２へとオーバーフローした処理液についてはフィルタ２３を通過するものの、外槽１２に流れ込まない処理液はフィルタ２３を通過することはなかった。このため、基板Ｗによって処理槽１０内に持ち込まれた汚染物質の一部は内槽１１の内部に残留したままとなり、そのような汚染物質が処理槽１０に付着して汚染したり、基板Ｗに再付着していた。

本実施形態の基板処理装置１においては、処理槽１０内の全ての処理液を一旦下部タンク４０に排出し、下部タンク４０から処理槽１０に再供給される過程で全ての処理液がフィルタ２３を通過することとなるため、処理液に含まれている全ての汚染物質がフィルタ２３によって取り除かれることとなる。すなわち、従来の処理液循環のみではフィルタ２３を通過しない処理液も存在していたのであるが、本実施形態においては全ての処理液を一旦下部タンク４０に排出することによって全ての処理液がフィルタ２３を通過するようにしているのである。このため、基板Ｗから処理液中に離脱した汚染物質が処理槽１０に付着して汚染するのを防止することができる。また、そのような汚染物質が基板Ｗに付着するのを防止することもできる。

また、基板Ｗを処理液に浸漬する前に、シャワーノズル３１から処理槽１０内の基板Ｗに処理前シャワーリンスを行うことにより、未処理の基板Ｗに付着していた汚染物質を洗い流すことができる。このため、浸漬処理を行うときに、基板Ｗによって処理液中に汚染物質が持ち込まれるのを防止することができる。処理前シャワーリンスによって基板Ｗから洗い流された汚染物質は処理液とともに下部タンク４０に全て排出される。下部タンク４０に排出された処理液が処理槽１０に再供給されるときには、必ずフィルタ２３を通過することとなるため、処理前シャワーリンスで基板Ｗから離脱した汚染物質は全てフィルタ２３によって取り除かれることとなる。よって、処理前シャワーリンスで基板Ｗから離脱した汚染物質が処理液中に残留して処理槽１０や基板Ｗに再付着することは防止される。

さらに、処理液中に基板Ｗを浸漬させる処理が終了した後にも処理槽１０内の全ての処理液を一旦下部タンク４０に排出し、シャワーノズル３１から処理槽１０内の基板Ｗに処理後シャワーリンスを行うことにより、浸漬処理後もなお基板Ｗに付着したままとなっている汚染物質を洗い流すことができる。このため、基板Ｗが次工程の処理槽に汚染物質を持ち込むことを防止することができる。処理後シャワーリンスによって基板Ｗから洗い流された汚染物質は処理液とともに下部タンク４０に全て排出される。下部タンク４０に排出された処理液が処理槽１０に再供給されるときには、必ずフィルタ２３を通過することとなるため、処理後シャワーリンスで基板Ｗから離脱した汚染物質は全てフィルタ２３によって取り除かれることとなる。よって、処理後シャワーリンスで基板Ｗから離脱した汚染物質が処理液中に残留して処理槽１０や基板Ｗに再付着することは防止される。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は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、上記実施形態においては、処理液として塩酸過酸化水素水混合水溶液（ＳＣ−２）を用いていたが、処理液はこれに限定されるものではなく他の種類の液であっても良い。処理液として、例えば硫酸過酸化水素水混合水溶液（ＳＰＭ）を用いる場合であっても、本発明に係る技術を適用することができる。また、処理液としては、アンモニア過酸化水素水混合水溶液（ＳＣ−１）、リン酸、フッ酸、純水であっても良い。

もっとも、ＳＰＭやＳＣ−２を用いた場合には、処理液が酸性であるため、ゼータ電位（界面動電電位）によって基板Ｗの表面にパーティクル等の汚染物質が再付着しやすい環境となっており、本発明に係る技術によって処理液から汚染物質を確実に除去しておくことがより有効である。

また、上記実施形態において、外槽１２は必須のものではなく、循環ライン２０の配管両端を内槽１１に連通接続し、循環ライン２０によって内槽１１内の処理液を循環させる形態であっても良い。また、リフター５０が複数の基板Ｗを直接保持することに限定されるものではなく、リフター５０が複数の基板Ｗを収容したキャリアを保持して昇降するようにしても良い。

１ 基板処理装置
１０ 処理槽
１１ 内槽
１２ 外槽
１３ 注入管
１４ 排液口
１５ 排液バルブ
２０ 循環ライン
２１ 循環ポンプ
２２ ヒータ
２３ フィルタ
２４ 循環バルブ
３０ シャワーライン
３１ シャワーノズル
３２ シャワーバルブ
４０ 下部タンク
４５ 帰還ライン
４７ 帰還バルブ
５０ リフター
９０ 制御部

Claims (6)

1. 処理液中に基板を浸漬して処理を行う基板処理装置であって、
   処理液を貯留し、処理液中に基板を浸漬させて処理を進行させる処理槽と、
   前記処理槽の底部から排出された処理液を収容するタンクと、
   前記タンクに収容された処理液を再び前記処理槽に供給する供給ラインと、
   前記供給ラインの経路中に設けられたフィルタと、
   前記供給ラインの経路終端に設けられ、前記処理槽の上方から前記処理槽内に処理液をシャワー状に吐出するシャワーノズルと、
   前記処理槽に基板が投入される前に、前記処理槽に貯留されている処理液を前記タンクに移動させる制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、処理液が排出された前記処理槽に基板が投入された後、前記タンクから前記供給ラインを経て前記シャワーノズルに処理液を送給し、前記シャワーノズルから前記処理槽内の基板に処理液を吐出させることを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１記載の基板処理装置において、
   前記制御手段は、処理液中に基板を浸漬させる処理が終了した後、前記処理槽に貯留されている処理液を再び前記タンクに移動させるとともに、前記タンクから前記供給ラインを経て前記シャワーノズルに処理液を送給し、前記シャワーノズルから前記処理槽内の基板に処理液を吐出させることを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または請求項２記載の基板処理装置において、
   前記処理液は酸性であることを特徴とする基板処理装置。
4. 処理槽に貯留された処理液中に基板を浸漬して処理を行う基板処理方法であって、
   前記処理槽の底部から処理液を排出してタンクに移動させる排液工程と、
   前記タンクに移動された処理液をフィルタを経由して再び前記処理槽に供給する再供給工程と、
   処理液が排出された前記処理槽に基板が投入された後、前記タンクから前記フィルタを経由して前記処理槽の上方に設けられたシャワーノズルに処理液を送給し、前記シャワーノズルから前記処理槽内の基板に処理液をシャワー状に吐出する処理前シャワーリンス工程と、
   を備えることを特徴する基板処理方法。
5. 請求項４記載の基板処理方法において、
   処理液中に基板を浸漬させる処理が終了した後、前記処理槽に貯留されている処理液を前記タンクに再び移動させるとともに、前記タンクから前記フィルタを経て前記シャワーノズルに処理液を送給し、前記シャワーノズルから前記処理槽内の基板に処理液を吐出させる処理後シャワーリンス工程をさらに備えることを特徴とする基板処理方法。
6. 請求項４または請求項５記載の基板処理方法において、
   前記処理液は酸性であることを特徴とする基板処理方法。

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