(57)【要約】【課題】基板を効率的に処理することができる基板処理方法を提供する。【解決手段】ノズル１２から基板Ｋの表面に処理流体を吐出してこれを処理する際に、基板Ｋを水平面に対して５°以上７．５°以下の角度θで傾斜させるとともに、ノズル１２を基板Ｋの傾斜方向と平行であり且つ基板Ｋと直交する平面内で揺動させ、ノズル１２から吐出される処理流体の吐出方向を基板Ｋの傾斜上り方向と下り方向とに揺動させる。基板Ｋ表面に供給された処理流体は、傾斜によって下方に流下する液流を生じ、かかる液流によって、基板Ｋ表面の処理流体が新たに供給される処理流体によって順次置換されるとともに、処理流体の吐出方向の揺動によって、基板Ｋ表面上の処理流体は、その滞留と流下とが基板Ｋ表面の全体に渡って繰り返し生起され、以上の作用によって、洗浄効果が高められる。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上方に配設されたノズルから前記基板に向けて処理流体を吐出し、該基板を処理する基板処理方法であって、
前記基板を、水平面に対して５°以上７．５°以下の角度で傾斜させるとともに、
前記ノズルを、前記基板の傾斜方向と平行であり且つ該基板と直交する平面内で揺動させるようにしたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
基板の上方に配設されたノズルから前記基板に向けて処理流体を吐出し、該基板を処理する基板処理方法であって、
前記基板を水平面に対して傾斜させ、且つその傾斜角度を、該基板の傾斜方向に沿って流下する処理流体の加速度が重力加速度の０．０８倍以上０．１３倍以下となる角度に設定するとともに、
前記ノズルを、前記基板の傾斜方向と平行であり且つ該基板と直交する平面内で揺動させるようにしたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項３】
前記基板を予め設定された方向に搬送するとともに、該搬送方向と直交する方向に傾斜させて、前記ノズルから処理流体を吐出させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記ノズルの揺動角を、９０°以上１２０°以下としたことを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかの基板処理方法。
【請求項５】
前記ノズルの一揺動動作を、２秒以上４秒以下の時間内で行うようにしたことを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれかの基板処理方法。
【請求項６】
前記基板の傾斜方向と直交するように列設された複数のノズルから前記処理流体を吐出するようにしたことを特徴とする請求項１乃至５記載のいずれかの基板処理方法。
【請求項７】
前記基板の傾斜方向に沿って複列に配設された複数のノズルから前記処理流体を吐出するようにしたことを特徴とする請求項６記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体（シリコン）ウエハ，液晶ガラス基板，フォトマスク用ガラス基板及び光ディスク用基板などの各種基板上に処理流体を供給して、当該基板を処理する基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記基板の処理として、例えば、現像液の塗布，エッチング液の塗布，レジスト膜を剥離するための剥離液の塗布や、これら現像液，エッチング液，剥離液を洗い流すための洗浄処理などを挙げることができる。そして、このような処理を行うための処理装置の一例として、従来、図４に示すような洗浄装置が知られている。
【０００３】
この洗浄装置１００は、同図４に示すように、閉塞空間を備えた処理室１０１と、この処理室１０１内に配設され、基板Ｋを水平に支持して所定の方向（この場合、紙面と直交する方向）に搬送する搬送ローラ１０２と、この搬送ローラ１０２の上方に配設され、基板Ｋの上面（表面）に向けて洗浄液を吐出する複数のノズル１０３などから構成される。
【０００４】
前記搬送ローラ１０２は、図示はしないが、その複数が前記搬送方向に所定間隔で配設され、その回転軸１０２ａの両端部が処理室１０１の側壁に固設された各支持装置１０４によってそれぞれ回転自在に支持されている。また、搬送ローラ１０２の両側に位置するローラ１０２ｂには、鍔部１０２ｃが形成されており、この鍔部１０２ｃによって、基板Ｋが前記搬送方向と直交する方向（矢示方向）に移動するのを規制している。
【０００５】
尚、前記回転軸１０２ａの一方端は、図示しない駆動装置に接続されており、この駆動装置によって当該回転軸１０２ａがその軸中心に回転せしめられることにより、搬送ローラ１０２が回転して基板Ｋを前記搬送方向に搬送するようになっている。
【０００６】
前記各ノズル１０３は、適宜洗浄液供給装置（図示せず）に接続された供給管１０５にそれぞれ固設されており、この供給管１０５は、前記搬送ローラ１０２と同様に、その複数が前記搬送方向に所定間隔で配設されている。
【０００７】
このように構成された洗浄装置１００によれば、基板Ｋが搬送ローラ１０２によって前記搬送方向に搬送されるとともに、洗浄液供給装置（図示せず）から各供給管１０５にそれぞれ洗浄液が供給されて、各供給管１０５に設けられた各ノズル１０３から洗浄液が吐出され、かかる洗浄液によって前記基板Ｋの上面が洗浄される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の洗浄装置１００では、水平に支持した状態の基板Ｋを水平方向に搬送しながら、当該基板Ｋ上に洗浄液を吐出してこれを洗浄するようにしているので、基板Ｋの表面において洗浄液の液流が生じ難いという問題があった。このため、少量の洗浄液を用いたのでは、当初に供給された洗浄液が基板Ｋ表面上に滞留して、引き続き供給される新たな洗浄液との置換が行われ難く、洗浄に時間がかかったり、均一な洗浄を行うことができないという不都合を生じていた。
【０００９】
その一方、多量の洗浄液を用いれば、基板Ｋの表面における洗浄液の置換性は改善されるものの、逆に、製造コストが高くついて効率的でなく、更に、洗浄液を貯留する貯留タンクの大型化など、装置の大型化を招くことにもなる。
【００１０】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、基板を効率的に処理することが可能な基板処理方法の提供をその目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成するための本発明は、基板の上方に配設されたノズルから前記基板に向けて処理流体を吐出し、該基板を処理する基板処理方法であって、
前記基板を、水平面に対して５°以上７．５°以下の角度で傾斜させるとともに、
前記ノズルを、前記基板の傾斜方向と平行であり且つ該基板と直交する平面内で揺動させるようにしたことを特徴とする基板処理方法に係る。
【００１２】
この発明によれば、水平面に対して上記範囲の角度で傾斜させた基板の上面（表面）に、当該基板の傾斜方向と平行であり且つ基板と直交する平面内で揺動せしめられるノズルから処理流体が吐出される。即ち、処理流体は、その吐出方向が前記基板の傾斜上り方向と下り方向とに揺動せしめられながら、基板上に吐出される。
【００１３】
基板表面上に供給された処理流体は、基板の傾斜によって下方に流下する液流を生じ、かかる液流によって、基板表面上の処理流体が、継続的に供給される新たな処理流体によって順次置換され、かかる置換作用によって、基板表面に付着したパーティクルなどが洗い流され、当該基板表面が浄化される。また、処理流体の吐出方向が基板の傾斜上り方向に揺動せしめられるときには、かかる揺動によって、処理流体を基板表面上に滞留させる作用が増大する一方、処理流体の吐出方向が基板の傾斜下り方向に揺動せしめられるときには、かかる揺動によって、基板表面上を流下する処理流体の速度が増大することになり、処理流体の滞留と流下とが基板表面全体に渡って繰り返し生起されることとなる。斯くして、この基板処理方法によれば、このような作用によって、少量の処理流体で、短時間の内に、しかも均一に基板表面全体を処理することができる。
【００１４】
ところで、基板の傾斜角度は、基板表面上を流下する液流の速度を制御するものであり、言い換えれば、基板表面上に処理流体が滞留する時間を制御するものであり、この速度が適当であるときに所望の処理効果を得ることができる。
【００１５】
このような観点からすると、前記処理液の流下速度は、その加速度が、重力加速度の０．０８倍以上０．１３倍以下の範囲であるのが好ましく、かかる流下加速度とするには、前記基板の傾斜角度を、上記の５°以上７．５°以下の範囲内にする必要がある。処理流体の流下加速度が、重力加速度の０．１３倍を超えると、即ち、傾斜角度が７．５°を超えると、液流の速度が速くなり過ぎて、基板表面における処理流体の滞留時間が短くなり過ぎ、逆に、処理流体の流下加速度が、重力加速度の０．０８倍未満、即ち、傾斜角度が５°未満では、液流の速度が遅くなり過ぎ、基板表面に処理流体が長時間滞留することとなって、いずれも処理が十分に行われず、処理流体の使用量が増大するからである。
【００１６】
近年、基板の大型化に伴って、これを処理するための処理流体の使用量や、処理時間が増加する傾向にあるが、基板を上記角度で傾斜させ、且つ処理流体の吐出方向を、基板の傾斜上り方向と下り方向とに揺動させて処理を行うことで、処理流体の使用量の低減や装置の小型化を図ることができ、処理コストの低減を図ることができる。
【００１７】
尚、前記処理流体には、現像液，エッチング液，レジスト膜を剥離するための剥離液及び洗浄用の洗浄液といった基板を処理するための各種の流体が含まれ、かかる各種の処理流体を基板上に供給して、これを処理することが可能である。
【００１８】
また、基板を予め設定された方向に搬送するとともに、当該搬送方向と直交する方向に上記角度で傾斜させて、上記処理を行うようにしても良い。
【００１９】
また、前記ノズルの揺動角は、これが９０°以上１２０°以下の範囲内であるのが好ましく、その一揺動動作の動作時間は、これが２秒以上４秒以下の範囲内であるのが好ましい。このようにすれば、基板を更に効果的に処理することが可能となる。尚、前記ノズルの揺動角は、揺動限界位置のノズルから吐出される処理流体の吐出中心線が互いに交差するその内角のことである。
【００２０】
また、前記ノズルは、その複数を基板の傾斜方向と直交するように列設したり、基板の傾斜方向に沿って複列に配設しても良い。このようにすれば、広範囲に渡って処理することができ、処理面積の大きな基板を一度に処理することが可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態に係る基板処理方法について添付図面に基づき説明する。
【００２２】
まず、図１乃至図３に基づいて、本基板処理方法を実施するための基板処理装置の構成について説明する。図１は、この基板処理装置の概略構成を示した断面図であり、図２は、図１における矢視Ａ−Ａ方向の断面図であり、図３は、図２における矢視Ｂ−Ｂ方向の断面図である。
【００２３】
図１及び図２に示すように、本例の基板処理装置１は、閉塞空間を備えた処理室１０と、この処理室１０内に配設され、基板Ｋを支持して所定の方向（図２における矢示Ｃ方向）に搬送する搬送ローラ１１と、この搬送ローラ１１の上方に配設され、基板Ｋの上面（表面）に向けて洗浄液を吐出する複数のノズル１２などから構成される。
【００２４】
前記搬送ローラ１１は、その複数が前記搬送方向に所定間隔で配設されるとともに、これに支持，搬送される基板Ｋが前記搬送方向と直交する方向に所定の角度θで傾斜するように、その回転軸１１ａが傾斜せしめられて配設されており、回転軸１１ａの両端部が、処理室１０の側壁に固設された各支持装置１３によってそれぞれ回転自在に支持されている。尚、基板Ｋの水平面に対する傾斜角度θは、５°以上７．５°以下の範囲が好ましく、本例では、７°に設定している。
【００２５】
また、前記回転軸１１ａの一方端は、図示しない駆動装置に接続されており、この駆動装置（図示せず）によって当該回転軸１１ａがその軸中心に回転せしめられることにより、搬送ローラ１１が回転して基板Ｋを前記搬送方向に搬送するようになっている。また、搬送ローラ１１の傾斜方向の最下方に位置するローラ１１ｂには、鍔部１１ｃが形成されており、この鍔部１１ｃによって、基板Ｋがその傾斜方向に移動（滑落）するのを防止している。
【００２６】
前記各ノズル１２は、適宜洗浄液供給装置（図示せず）に接続された複数の供給管１４にその軸線方向に沿ってそれぞれ固設されており、これら各供給管１４は、その軸線が基板Ｋの前記搬送方向と平行に配設され、且つ基板Ｋの前記傾斜角度θと同じ角度で傾斜した平面内で複列に並設されている。
【００２７】
また、各供給管１４は、その両端部に支持部１４ａがそれぞれ形成されており、これら各支持部１４ａが支持部材１５に固設された軸受１６によって回転自在にそれぞれ支持されている。そして、各供給管１４は、揺動装置２０によってその軸中心に正逆に回転せしめられるようになっており、これら各供給管１４の正逆回転によって、各ノズル１２が前記搬送方向と直交する平面内で揺動せしめられ、これらから吐出される洗浄液の吐出方向が、基板Ｋの傾斜上り方向と下り方向とに揺動せしめられる。尚、支持部材１５は、固定部材１７を介して処理室１０の側壁に固設されている。
【００２８】
図２及び図３に示すように、前記揺動装置２０は、駆動モータ２１と、駆動モータ２１の出力軸２１ａに設けられた回転板２２と、回転板２２の中心位置から外れた位置に、軸中心に回転自在に立設された第１ロッド２３と、一方端が処理室１０内に設けられ、他方端が処理室１０外に設けられた第１駆動軸２４と、第１駆動軸２４の他方端側外周部に、軸中心に回転自在に立設された第２ロッド２５と、第１ロッド２３と第２ロッド２５とを接続する第１リンク２６と、前記供給管１４の下方位置に前記支持部材１５と所定間隔を隔てて平行に配設されるとともに、第１駆動軸２４に突設された係合軸２４ａが係合される切り欠き部２７ａを有する第２駆動軸２７と、一方端に各供給管１４の支持部１４ａとそれぞれ係合する係合穴２８ａが形成され、他方端に第２駆動軸２７に形成された係合穴２７ｂに嵌挿される係合軸２８ｂが突設された複数の第２リンク２８などからなる。
【００２９】
斯くして、駆動モータ２１が回転すると、その回転動力が出力軸２１ａを介して回転板２２に伝達されてこれが回転し、この回転板２２の回転によって第１ロッド２３，第１リンク２６及び第２ロッド２５を介して第１駆動軸２４がその軸線方向に前後動（往復動）せしめられる。そして、第１駆動軸２４がその軸線方向に前後動すると、その動力が第２駆動軸２７に伝達され、これが前後駆動され、この第２駆動軸２７の前後動によって、第２リンク２８を介して第２駆動軸２７に連結された各供給管１４が、上述した如くその軸中心に正逆回転せしめられ、これに固設された各ノズル１２が前記搬送方向と直交する平面内で揺動せしめられる。
【００３０】
尚、各ノズル１２の揺動角α（揺動限界位置のノズル１２から吐出される洗浄液の吐出中心線が互いに交差するその内角）は、これを９０°以上１２０°以下の範囲内とするのが好ましく、また、各ノズル１２の一揺動動作時間（揺動周期）は、これを２秒以上４秒以下の範囲内とするのが好ましい。
【００３１】
次に、以上のように構成された基板処理装置１を用いて、基板Ｋを洗浄するその方法について説明する。まず、基板Ｋが搬送ローラ１１によって水平面に対し７°傾斜した状態で矢示Ｃ方向に搬送されるとともに、洗浄液供給装置（図示せず）から各供給管１４にそれぞれ洗浄液が供給され、各供給管１４に設けられた各ノズル１２から洗浄液が吐出される。そして、この洗浄液の吐出中、揺動装置２０によって各供給管１４がその軸中心に正逆に回転せしめられ、各ノズル１２から吐出せしめられる洗浄液の吐出方向が、基板Ｋの傾斜上り方向と下り方向とに揺動せしめられる。
【００３２】
基板Ｋの表面に供給された洗浄液は、基板Ｋの傾斜によって下方に流下する液流を生じ、かかる液流によって、基板Ｋ表面の洗浄液が、継続的に供給される新たな洗浄液によって順次置換され、かかる置換作用によって、基板Ｋの表面に付着したパーティクルなどが洗い流され、基板Ｋの表面が浄化される。
【００３３】
また、洗浄液の吐出方向が基板Ｋの傾斜上り方向に揺動せしめられるときには、かかる揺動によって、洗浄液を基板Ｋ表面上に滞留させる作用が増大する一方、洗浄液の吐出方向が基板Ｋの傾斜下り方向に揺動せしめられるときには、かかる揺動によって、基板Ｋ表面上を流下する洗浄液の速度が増大することになり、洗浄液の滞留と流下とが基板Ｋ表面全体に渡って繰り返し生起されることとなる。そして、このような作用により、少量の洗浄液で、短時間の内に、しかも均一に基板Ｋの表面全体が洗浄される。
【００３４】
尚、近年、基板大型化に伴って、これを洗浄するための洗浄液の使用量や、洗浄時間が増加する傾向にあるが、上記のように基板Ｋを傾斜させ、且つ洗浄液の吐出方向を、基板Ｋの傾斜上り方向と下り方向とに揺動させて洗浄することにより、洗浄液の使用量の低減や装置の小型化を図ることができ、処理コストの低減を図ることができる。
【００３５】
ところで、基板Ｋの傾斜角度θは、基板Ｋ表面上を流下する液流の速度を制御するものであり、言い換えれば、基板Ｋ表面上に洗浄液が滞留する時間を制御するものであり、この速度が適当であるときに所望の洗浄効果を得ることができる。
【００３６】
このような観点から、前記洗浄液の流下速度は、その加速度が、重力加速度の０．０８倍以上０．１３倍以下の範囲であるのが好ましく、かかる流下加速度とするために、前記基板Ｋの傾斜角度を、上記の５°以上７．５°以下の範囲内にする必要があり、本例では当該傾斜角度を７°としている。
【００３７】
洗浄液の流下加速度が、重力加速度の０．１３倍を超えると、即ち、基板Ｋの傾斜角度が７．５°を超えると、液流の速度が速くなり過ぎて、基板Ｋの表面における処理流体の滞留時間が短くなり過ぎ、逆に、洗浄液の流下加速度が、重力加速度の０．０８倍未満、即ち、傾斜角度が５°未満では、液流の速度が遅くなり過ぎ、基板Ｋの表面に洗浄液が長時間滞留することとなって、いずれも処理が十分に行われず、洗浄液の使用量が増大するからである。
【００３８】
因みに、洗浄液として純水を用い、１１００ｍｍ×１３００ｍｍの基板Ｋを水平姿勢にし、且つノズル１２を固定し、その吐出量を１２０Ｌ／ｍｉｎに設定して９０秒間基板Ｋの表面を洗浄したところ、１．０μｍ以上のパーティクルを８０％しか除去することができなかったが、同じ基板Ｋを水平面に対して７°傾斜させ、ノズル１２を基板Ｋの傾斜上り方向と下り方向とに揺動させて６０秒間洗浄したところ、ノズル１２からの洗浄液の吐出量が６０Ｌ／ｍｉｎであっても、１．０μｍ以上のパーティクルを９０％以上除去することができた。
【００３９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理方法を実施するための基板処理装置の概略構成を示した断面図である。
【図２】図１における矢視Ａ−Ａ方向の断面図である。
【図３】図２における矢視Ｂ−Ｂ方向の断面図である。
【図４】従来例に係る基板処理装置の概略構成を示した断面図である。
【符号の説明】
１　　基板処理装置
１１　搬送ローラ
１２　ノズル
１４　供給管
１６　軸受
１７　支持部材
２０　揺動装置
２１　駆動モータ
２２　回転板
２３　第１ロッド
２４　第１駆動軸
２５　第２ロッド
２６　第１リンク
２７　第２駆動軸
２８　第２リンク
【図１】
2004079793.tif 000003
【図２】
2004079793.tif 000004
【図３】
2004079793.tif 000005
【図４】
2004079793.tif 000006