(57)【要約】【課題】基板処理装置の大型化を防止しつつ、基板の周囲に多量のマイクロバブルを供給できる基板処理装置を提供する。【解決手段】この基板処理装置１は、純水供給部４０の経路途中にバッファ槽６３を設け、バッファ槽６３内にマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂを設けている。そして、基板Ｗの処理を行うときには、バッファ槽６３内に多量のマイクロバブルを生成しておき、そのマイクロバブルをバッファ槽６３から処理槽１０へ供給する。このため、小型のマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂを使用して基板処理装置１の大型化を防止しつつ、基板Ｗの周囲に多量のマイクロバブルを供給できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液により基板を処理する基板処理装置であって、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽内において基板を保持する保持手段と、
前記処理槽内へ処理液を供給する処理液供給手段と、
前記処理液供給手段の供給経路途中において、処理液を貯留するバッファ槽と、
前記バッファ槽に貯留された処理液中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
処理液により基板を処理する基板処理装置であって、
基板を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板に対して処理液を供給する処理液供給手段と、
前記処理液供給手段の供給経路途中において、処理液を貯留するバッファ槽と、
前記バッファ槽に貯留された処理液中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記処理液供給手段は、前記バッファ槽を経由して処理液を送給する第１の送給経路と、前記バッファ槽を介することなく処理液を送給する第２の送給経路とを有し、前記第１の送給経路から送給されるマイクロバブルを含む処理液と前記第２の送給経路から送給される処理液とを合流させて供給することを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板処理装置であって、
前記第１の送給経路および前記第２の送給経路の一方または両方から送給される処理液の流量を調節する流量調節手段を更に備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記バッファ槽へ供給される処理液の流量と、前記バッファ槽から汲み出される処理液の流量とが、ほぼ同量であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記マイクロバブル発生手段は、略円錐状の内側面を有する容器と、前記容器の内側面に沿って処理液を導入する処理液導入部と、前記容器に所定のガスを導入するガス導入部と、前記容器の収束側から処理液およびガスを吐出する吐出部と、を有し、前記容器の内部に形成される処理液とガスとの二層旋回流を前記吐出部から吐出させることにより、処理液中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生器を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板処理装置であって、
前記マイクロバブル発生手段は、前記バッファ槽内に複数の前記マイクロバブル発生器を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記処理液供給手段は、前記バッファ槽に貯留された処理液を汲み出して基板側へ送給する無脈動ポンプを有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
処理液により処理されている基板に対して超音波振動を付与する超音波振動付与手段を更に備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記バッファ槽内の処理液を介して投光および受光を行う投受光センサを更に備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の基板処理装置であって、
前記投受光センサの検出信号に基づいて前記マイクロバブル発生手段を制御する制御手段を更に備えることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板等の基板に対して処理液による処理を行う基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、基板の製造工程においては、基板に対して純水や薬液等の処理液を供給することにより、洗浄、エッチング等の所定の処理を行う基板処理装置が知られている。このような基板処理装置には、主として、処理槽内に貯留した処理液に複数の基板を一度に浸漬して処理を行うバッチ式の基板処理装置と、１枚ずつ保持部に保持された基板の表面に処理液を吐出して処理を行う枚葉式の基板処理装置とがある。
【０００３】
このような基板処理装置においては、基板に付着したパーティクルを除去する処理が適宜に行われる。通常、基板の表面に沿って処理液の液流を形成し、その液流の作用によって基板の表面からパーティクルを運搬して除去する。また、処理液中に超音波振動を付与し、超音波振動の衝撃によって基板からパーティクルを積極的に遊離させて除去する場合もある。このような従来の基板処理装置の構成は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−３２６５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特に、近年では、処理液中にマイクロバブルを発生させ、マイクロバブルの高いパーティクル吸着力を利用して、処理槽内からパーティクルを除去する技術が提案されている。マイクロバブルを使用する場合には、例えば、気液混合ポンプ、旋回加速器、および分散器を有するマイクロバブル発生装置や、ガス溶解ユニットを有するマイクロバブル発生装置を使用して、処理液中にマイクロバブルを発生させる。しかしながら、処理液中に多量のマイクロバブルを発生させるためには、上記のような大型のマイクロバブル発生装置を使用しなければならず、基板処理装置全体が大型化してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、基板処理装置の大型化を防止しつつ、基板の周囲に多量のマイクロバブルを供給できる基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、処理液により基板を処理する基板処理装置であって、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽内において基板を保持する保持手段と、前記処理槽内へ処理液を供給する処理液供給手段と、前記処理液供給手段の供給経路途中において、処理液を貯留するバッファ槽と、前記バッファ槽に貯留された処理液中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、処理液により基板を処理する基板処理装置であって、基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板に対して処理液を供給する処理液供給手段と、前記処理液供給手段の供給経路途中において、処理液を貯留するバッファ槽と、前記バッファ槽に貯留された処理液中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、前記処理液供給手段は、前記バッファ槽を経由して処理液を送給する第１の送給経路と、前記バッファ槽を介することなく処理液を送給する第２の送給経路とを有し、前記第１の送給経路から送給されるマイクロバブルを含む処理液と前記第２の送給経路から送給される処理液とを合流させて供給することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の基板処理装置であって、前記第１の送給経路および前記第２の送給経路の一方または両方から送給される処理液の流量を調節する流量調節手段を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記バッファ槽へ供給される処理液の流量と、前記バッファ槽から汲み出される処理液の流量とが、ほぼ同量であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記マイクロバブル発生手段は、略円錐状の内側面を有する容器と、前記容器の内側面に沿って処理液を導入する処理液導入部と、前記容器に所定のガスを導入するガス導入部と、前記容器の収束側から処理液およびガスを吐出する吐出部と、を有し、前記容器の内部に形成される処理液とガスとの二層旋回流を前記吐出部から吐出させることにより、処理液中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生器を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の基板処理装置であって、前記マイクロバブル発生手段は、前記バッファ槽内に複数の前記マイクロバブル発生器を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項７までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記処理液供給手段は、前記バッファ槽に貯留された処理液を汲み出して基板側へ送給する無脈動ポンプを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項１から請求項８までのいずれかに記載の基板処理装置であって、処理液により処理されている基板に対して超音波振動を付与する超音波振動付与手段を更に備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、請求項１から請求項９までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記バッファ槽内の処理液を介して投光および受光を行う投受光センサを更に備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に係る発明は、前記投受光センサの検出信号に基づいて前記マイクロバブル発生手段を制御する制御手段を更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１〜９に記載の発明によれば、処理液供給手段の供給経路途中において、処理液を貯留するバッファ槽と、前記バッファ槽に貯留された処理液中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生手段と、を備える。このため、バッファ槽内においてマイクロバブルを多量に生成し、そのマイクロバブルを処理液とともにバッファ槽から基板へ供給できる。したがって、小型のマイクロバブル発生器を使用して基板処理装置の大型化を防止しつつ、基板の周囲に多量のマイクロバブルを供給できる。
【００１９】
特に、請求項３に記載の発明によれば、処理液供給手段は、バッファ槽を経由して処理液を送給する第１の送給経路と、バッファ槽を介することなく処理液を送給する第２の送給経路とを有し、第１の送給経路から送給されるマイクロバブルを含む処理液と第２の送給経路から送給される処理液とを合流させて供給する。このため、バッファ槽に貯留すべき処理液の量が低減され、バッファ槽を小型化できる。
【００２０】
特に、請求項４に記載の発明によれば、第１の送給経路および第２の送給経路の一方または両方から送給される処理液の流量を調節する流量調節手段を更に備える。このため、第１の送給経路から送給される処理液と第２の送給経路から送給される処理液との混合比率を調節でき、それにより、処理槽へ供給される処理液に含まれるマイクロバブルの量を任意に調節できる。
【００２１】
特に、請求項５に記載の発明によれば、バッファ槽へ供給される処理液の流量と、バッファ槽から汲み出される処理液の流量とが、ほぼ同量である。このため、バッファ槽内の処理液量は一定に維持され、マイクロバブルを含む処理液を安定して供給できる。また、バッファ槽内の処理液量が変動しないため、バッファ槽を更に小型化できる。
【００２２】
特に、請求項６に記載の発明によれば、マイクロバブル発生手段は、略円錐状の内側面を有する容器と、容器の内側面に沿って処理液を導入する処理液導入部と、容器に所定のガスを導入するガス導入部と、容器の収束側から処理液およびガスを吐出する吐出部と、を有し、容器の内部に形成される処理液とガスとの二層旋回流を前記吐出部から吐出させることにより、処理液中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生器を有する。このため、マイクロバブル発生手段自体に動力源は不要となり、マイクロバブル発生手段を小型化できる。
【００２３】
特に、請求項７に記載の発明によれば、マイクロバブル発生手段は、バッファ槽内に複数のマイクロバブル発生器を有する。このため、バッファ槽において、所定時間あたりに多量のマイクロバブルを生成できる。
【００２４】
特に、請求項８に記載の発明によれば、処理液供給手段は、バッファ槽に貯留された処理液を汲み出して基板側へ送給する無脈動ポンプを有する。このため、処理液の流量変動を防止しつつ、バッファ槽から処理液を汲み出して基板側へ送給できる。
【００２５】
特に、請求項９に記載の発明によれば、処理液により処理されている基板に対して超音波振動を付与する超音波振動付与手段を更に備える。このため、超音波振動の物理的衝撃によって基板からパーティクルを遊離させ、遊離したパーティクルをマイクロバブルに吸着させて除去できる。このため、基板の表面からパーティクルを効率よく除去できる。
【００２６】
特に、請求項１０に記載の発明によれば、バッファ槽内の処理液を介して投光および受光を行う投受光センサを更に備える。このため、バッファ槽内にマイクロバブルが十分に供給されているか否かを検知することができる。
【００２７】
特に、請求項１１に記載の発明によれば、投受光センサの検出信号に基づいてマイクロバブル発生手段を制御する制御手段を更に備える。このため、制御手段によりマイクロバブル発生手段を制御すれば、バッファ槽内にマイクロバブルが十分に供給された状態を自動的に生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．基板処理装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の構成を示した図である。この基板処理装置１は、処理槽１０に貯留された純水中に複数枚の基板Ｗ（以下、単に基板Ｗという）を一括して浸漬し、基板Ｗの表面に付着したパーティクルを除去するための装置である。図１に示したように、基板処理装置１は、主として処理槽１０と、リフタ２０と、超音波振動付与部３０と、純水供給部４０と、制御部５０と、を備えている。
【００３０】
処理槽１０は、処理液としての純水を貯留するための容器である。処理槽１０の底部には一対の吐出部１１が設けられており、吐出部１１から処理槽１０内へ、図１中の矢印に示すように純水が吐出される。また、処理槽１０の上面は開放されており、その外側面の上端には、外槽１２が設けられている。吐出部１１から処理槽１０内へ吐出された純水は、処理槽１０内に貯留され、やがて処理槽１０の上部から外槽１２へオーバーフローする。また、外槽１２へオーバーフローした純水は、配管１３を経由して排液ラインへ排出される。
【００３１】
リフタ２０は、基板Ｗを保持しつつ上下に搬送するための搬送機構である。リフタ２０は、３本の保持棒２１ａを有する保持部２１を備えている。３本の保持棒２１ａには、それぞれ複数の保持溝（図示省略）が刻設されており、基板Ｗはその保持溝上に起立姿勢で保持される。保持部２１には、サーボモータやタイミングベルト等を有するリフタ駆動部２２が接続されている。リフタ駆動部２２を動作させると、基板Ｗを保持した保持部２１は昇降し、基板Ｗは、処理槽１０内の浸漬位置と、処理槽１０上方の引き上げ位置との間で搬送される。
【００３２】
超音波振動付与部３０は、処理槽１０内の純水中に浸漬された基板Ｗに対して超音波振動を付与するための機構である。超音波振動付与部３０は、超音波振動の伝播媒体となる伝播液（例えば純水）を貯留するための伝播槽３１と、伝播槽３１の底部の裏面に設置された超音波振動子３２とを有している。超音波振動子３２を動作させると、超音波振動が発生し、その超音波振動は、伝播槽３１の底部、伝播液、処理槽１０の底部、処理槽１０内の純水を順に振動させ、基板Ｗの表面まで伝播する。
【００３３】
純水供給部４０は、処理槽１０内へ純水を供給するための配管系である。純水供給部４０は、マイクロバブルを含む純水（以下、マイクロバブル水という）を送給する第１配管部６０と、純水のみを送給する第２配管部７０と、これらのマイクロバブル水と純水とを合流させて吐出部１１へ導く第３配管部８０と、を有している。
【００３４】
第１配管部６０は、純水供給源６１と、窒素ガス供給源６２と、バッファ槽６３と、マイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂと、配管６５ａ〜６５ｇと、開閉弁６６ａ〜６６ｃと、流量調節弁６７ａ，６７ｂと、流量計６８ａ，６８ｂと、ポンプ６９と、を有している。純水供給源６１には配管６５ａが接続されており、配管６５ａの経路途中には上流側から開閉弁６６ａ、流量調節弁６７ａ、および流量計６８ａが介挿されている。また、配管６５ａの他端側は配管６５ｂと配管６５ｃとに分岐され、それぞれバッファ槽６３内のマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂに接続されている。このため、開閉弁６６ａを開放すると、純水供給源６１から供給される純水が、配管６５ａ，６５ｂ，６５ｃを通ってマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂへ導入される。
【００３５】
また、窒素ガス供給源６２には配管６５ｄが接続されており、配管６５ｄの経路途中には上流側から開閉弁６６ｂ、流量調節弁６７ｂ、および流量計６８ｂが介挿されている。また、配管６５ｄの他端側は配管６５ｅと配管６５ｆとに分岐され、それぞれバッファ槽６３内のマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂに接続されている。このため、開閉弁６６ｂを開放すると、窒素ガス供給源６２から供給される窒素ガスが、配管６５ｄ，６５ｅ，６５ｆを通ってマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂへ導入される。
【００３６】
バッファ槽６３内には純水が貯留されており、その純水中に２つのマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂが浸漬されている。マイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂは、純水と窒素ガスとを混合してマイクロバブル水を生成するための装置である。図２は、マイクロバブル発生器６４ａをマイクロバブル水の吐出方向と平行な平面で切断した縦断面図であり、図３は、マイクロバブル発生器６４ａを図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した縦断面図である。図２，図３に示したように、マイクロバブル発生器６４ａは、略円錐形状の内側面を有する容器６４１により構成されており、容器６４１の内部と外部とを連通するように純水導入口６４２、窒素ガス導入口６４３、およびマイクロバブル水吐出口６４４が形成されている。
【００３７】
純水導入口６４２は上記の配管６５ｂと接続されており、容器６４１の内側面に沿って純水を容器６４１の内部に導入する。容器６４１の内部に導入された純水は、図１，図２中の破線矢印に示したように、容器６４１の内側面に沿って旋回流を形成しつつ容器６４１内部の収束方向に向かって流れる。また、窒素ガス導入口６４３は、容器６４１内部の円錐底面側に形成されており、上記の配管６５ｅと接続されている。窒素ガス導入口６４３から容器６４１の内部へ導入された窒素ガスは、比重が小さいため、容器６４１の内部に形成されている旋回流の旋回中心に集められて細い帯Ｇを形成する。これにより、容器６４１の内部には、純水と窒素ガスとの気液二層旋回流が形成される。そして、容器６４１内部の収束側に形成されたマイクロバブル水吐出口６４４から純水および窒素ガスが吐出される際に、旋回流の旋回速度が急激に減衰して窒素ガスの帯Ｇが切断され、マイクロメートルオーダーの微細気泡であるマイクロバブルが形成される。
【００３８】
このようにして、マイクロバブル発生器６４ａのマイクロバブル水吐出口６４４からマイクロバブル水が吐出され、吐出されたマイクロバブル水がバッファ槽６３内に貯留される。マイクロバブル発生器６４ａは、それ自体に動力を必要としないため、比較的サイズの小さいユニットとして構成することができる。なお、マイクロバブル発生器６４ｂの構成は、純水導入口が配管６５ｃに接続され、窒素ガス導入口が配管６５ｆに接続されていることを除いて上記のマイクロバブル発生器６４ａの構成と同等であるため、重複説明を省略する。
【００３９】
図１に戻り、バッファ槽６３には、純水を汲み出すための配管６５ｇが接続されている。配管６５ｇの経路途中には、上流側からポンプ６９（無脈動ポンプ）と開閉弁６６ｃとが介挿されており、配管６５ｇの他端側は第３配管部８０へ接続されている。このため、開閉弁６６ｃを開放するとともにポンプ６９を動作させると、バッファ槽６３内に貯留されたマイクロバブル水が汲み上げられ、配管６５ｇを介して第３配管部８０へ送給される。以上のように、バッファ槽６３は、第１配管部６０における純水の供給経路途中に設けられ、その内部においてマイクロバブル水を生成する構成となっている。
【００４０】
一方、第２配管部７０は、純水供給源７１と、配管７２と、開閉弁７３とを有している。純水供給源７１には、配管７２が接続されており、配管７２の経路途中には、開閉弁７３が介挿されている。また、配管７２の他端側は、第３配管部８０に接続されている。このため、開閉弁７３を開放すると、純水供給源７１から配管７２を通って第３配管部８０へ、純水が送給される。
【００４１】
第３配管部８０は、配管８１を有し、配管８１の経路途中には、流量計８２と定流量弁８３とが介挿されている。第１配管部６０から送給されるマイクロバブル水と第２配管部７０から送給される純水とは、合流して配管８１へ導入され、配管８１を通って処理槽１０内の吐出部１１へ供給される。
【００４２】
また、制御部５０は、上記のリフタ駆動部２２、超音波振動子３２、開閉弁６６ａ〜６６ｃ，７３、流量調節弁６７ａ，６７ｂ、流量計６８ａ，６８ｂ，８２、ポンプ６９、および定流量弁８３と電気的に接続されており、これらの動作を制御する。制御部５０は、ＣＰＵやメモリを備えたコンピュータにより構成され、所定のプログラムに基づいてＣＰＵが演算処理を行うことにより、制御動作を行う。例えば、制御部５０は、流量計６８ａの計測結果に基づいて流量調節弁６７ａの開度を調節する。これにより、純水供給源６１からマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂへ供給される純水の流量が調節される。また、制御部５０は、流量計６８ｂの計測結果に基づいて流量調節弁６７ｂの開度を調節する。これにより、窒素ガス供給源６２からマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂへ供給される窒素ガスの流量が調節される。また、制御部５０は、流量計８２の計測結果に基づいて定流量弁８３を制御する。これにより、処理槽１０へ供給される純水またはマイクロバブル水の流量が一定に維持される。
【００４３】
＜１−２．基板処理装置の動作＞
続いて、上記の基板処理装置１の動作について説明する。図４は、基板処理装置１による基板処理の流れを示したフローチャートである。なお、以下に説明する動作は、制御部５０がリフタ駆動部２２、超音波振動子３２、開閉弁６６ａ〜６６ｃ，７３、流量調節弁６７ａ，６７ｂ、流量計６８ａ，６８ｂ，８２、ポンプ６９、および定流量弁８３を制御することにより進行する。
【００４４】
この基板処理装置１を用いて基板処理を行うときには、まず、開閉弁６６ｃを閉鎖した状態で開閉弁７３を開放する。これにより、純水供給源７１から配管７２，８１および吐出部１１を介して処理槽１０へ純水が供給され、処理槽１０内に純水が貯留される（ステップＳ１）。純水供給源７１からの純水の供給は、以後も継続して行われ、処理槽１０の上方から外槽１２へオーバーフローした純水は、配管１３を経由して排液ラインへ排出される。
【００４５】
一方、第１配管部６０においては、開閉弁６６ａ，６６ｂを開放し、マイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂのそれぞれに純水と窒素ガスとを導入する。マイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂは、導入された純水および窒素ガスをマイクロバブル水として吐出し、バッファ槽６３内にマイクロバブル水を貯留する（ステップＳ２）。これにより、後述するステップＳ４のマイクロバブル水の供給が開始されるまでに、バッファ槽６３内に所定量のマイクロバブルを生成しておく。
【００４６】
次に、リフタ駆動部２２を動作させることにより、保持部２１を降下させる。これにより、処理槽１０内に貯留された純水中へ基板Ｗが浸漬される（ステップＳ３）。そして、基板Ｗの浸漬が完了すると、第１配管部６０の開閉弁６６ｃを開放するとともにポンプ６９を動作させる。これにより、バッファ槽６３に貯留されているマイクロバブル水が汲み上げられ、純水供給源７１から供給されている純水と合流して、配管８１へ送給される。合流後のマイクロバブル水は、吐出部１１から処理槽１０内へ吐出され、基板Ｗの周囲に供給される（ステップＳ４）。また、超音波振動子３２を動作させて超音波振動を発生させる。超音波振動子３２から発生した超音波振動は、伝播槽３１の底部、伝播液、処理槽１０の底部、処理槽１０内の純水を順に振動させ、基板Ｗの表面まで伝播する（ステップＳ５）。
【００４７】
このとき、基板Ｗに付着したパーティクルは、超音波振動子３２からの超音波振動の衝撃を受けて基板Ｗの表面から遊離する。また、処理槽１０内では、処理槽１０の上方へ向かう純水の流れが形成されており、その中でマイクロバブルが処理槽１０の上方へ向かって浮上する。このため、基板Ｗの表面から遊離したパーティクルは、マイクロバブルに吸着し、マイクロバブルとともに処理槽１０の上方へ運搬される。マイクロバブルは各気泡のサイズが微小であるため、全体として広い表面積（気液界面の面積）を有する。このため、基板Ｗから遊離したパーティクルを効率よく吸着する。また、マイクロバブルは帯電性を有するため、静電的作用によってもパーティクルを引き寄せ、効率よく吸着する。パーティクルを吸着したマイクロバブルは、純水とともに処理槽１０の上部から外槽１２へオーバーフローし、配管１３を通って排液ラインへ排出される。
【００４８】
マイクロバブルの供給と超音波振動の付与とを所定時間継続した後、超音波振動子３２の動作を停止させ、マイクロバブルの供給のみを継続する（ステップＳ６）。これにより、純水中に残存するパーティクルは、マイクロバブルに吸着されて処理槽１０外へ排出される。したがって、処理槽１０内に残存するパーティクルが基板Ｗへ再付着することが防止される。その後、開閉弁６６ａ，６６ｂ，６６ｃを閉鎖してマイクロバブル水の供給を停止する（ステップＳ７）。最後に、リフタ駆動部２２を動作させて保持部２１を上昇させ、処理槽１０内の純水から基板Ｗを引き上げる（ステップＳ８）。以上をもって、基板処理装置１における基板Ｗの処理は終了する。
【００４９】
上記のように、この基板処理装置１は、バッファ槽６３内においてマイクロバブルを多量に生成し、そのマイクロバブルをバッファ槽６３から処理槽１０へ供給する。このため、小型のマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂを使用して基板処理装置の大型化を防止しつつ、基板Ｗの周囲に多量のマイクロバブルを供給できる。
【００５０】
また、この基板処理装置１の純水供給部４０は、バッファ槽６３を経由して純水を送給する第１配管部６０と、バッファ槽を介することなく純水を送給する第２配管部７０とを有し、第１配管部６０から送給されるマイクロバブル水と第２配管部７０から送給される純水とを合流させて処理槽１０へ供給する。このため、バッファ槽６３に貯留すべき純水の量が低減され、バッファ槽６３を小型化できる。
【００５１】
また、この基板処理装置１は、ポンプ６９の汲み上げ量を調節することにより、バッファ槽６３から汲み出すマイクロバブル水の流量を調節できる。このため、バッファ槽６３から汲み出されるマイクロバブル水と純水供給源７１から供給される純水との混合比率を調節でき、それにより、処理槽１０へ供給されるマイクロバブル水の濃度（単位量あたりに含まれるマイクロバブルの量）を任意に調節できる。
【００５２】
また、この基板処理装置１は、バッファ槽６３内に並列に２つのマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂを設けている。このため、バッファ槽６３内において、所定時間あたりに多量のマイクロバブルを生成できる。
【００５３】
また、この基板処理装置１は、バッファ槽６３に貯留されたマイクロバブル水を無脈動ポンプ６９を用いて汲み出し、処理槽１０へ供給する。無脈動ポンプ６９は汲み出し量が安定しているため、バッファ槽６３から汲み出されるマイクロバブル水と純水供給源７１から供給される純水との混合比率を容易に調節できる。また、定流量弁８３により一定に維持されている配管８１内の流量の変動を防止できる。
【００５４】
また、この基板処理装置１は、処理槽１０内の処理液中に浸漬された基板Ｗに対して超音波振動を付与する超音波振動付与部３０を備えている。このため、超音波振動の物理的衝撃によって基板Ｗからパーティクルを遊離させ、遊離したパーティクルをマイクロバブルに吸着させて除去できる。このため、基板Ｗの表面からパーティクルを効率よく除去できる。
【００５５】
＜２．第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１０１の構成を示した図である。第２実施形態の基板処理装置１０１は、バッファ槽１１０、投受光センサ１２０、マスフローコントローラ１３０、および流量制御部１４０を除いて、上記の基板処理装置１と同等の構成を有する。このため、以下では、基板処理装置１と異なる部分を中心に説明し、基板処理装置１と同等の部分については図５中に図１と同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００５６】
第２実施形態の基板処理装置１０１は、透光材料（例えば、高純度の石英ガラス）により構成されたバッファ槽１１０を備えている。バッファ槽１１０の側部には、一対の投光器１２１および受光器１２２を有する投受光センサ１２０が設けられている。投光器１２１および受光器１２２は、バッファ１１０を挟んで対向配置されており、投光器１２１から出射された光線がバッファ槽１１０内の処理液を介して受光器１２２に向かうように、投光器１２１および受光器１２２の位置関係が規定されている。基板処理装置１０１は、このような投受光センサ１２０を使用して、バッファ槽１１０内にマイクロバブルが十分に供給されているか否かを検出する。投受光センサ１２０の検出動作について、以下に説明する。
【００５７】
図６〜図８は、バッファ槽１１０内に貯留されたマイクロバブル水の状態と、投受光センサ１２０の動作とを示した図である。例えば、図６に示したように、バッファ槽１１０にマイクロバブルが十分に供給されていないときには、バッファ槽１１０内のマイクロバブル水の透明度は比較的高い。このため、投光器１２１から出射された光線は受光器１２２に到達し、受光器１２２は光線を検出する。一方、図７に示したように、バッファ槽１１０内にマイクロバブルが十分に供給されると、バッファ槽１１０内のマイクロバブル水はマイクロバブルにより白濁して透明度が低下する。このため、投光器１２１から出射された光線は受光器１２２に到達せず、受光器１２２は光線を検出しない。
【００５８】
また、図８に示したように、マイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂから比較的大きな気泡（マイクロバブルよりも大きな気泡）が吐出されている場合には、当該気泡によって純水が白濁することはない。このため、投光器１２１から出射された光線は受光器１２２に到達し、受光器１２２は光線を検出する。すなわち、投受光センサ１２０は、バッファ槽１１０内にマイクロバブルが十分に供給された場合にのみ遮光状態となり、受光器１２２の受光が停止する。したがって、投受光センサ１２０は、受光器１２２における光線の受光が停止したことに基づいて、バッファ槽１１０内にマイクロバブルが十分に供給されたことを検知することができる。
【００５９】
図５に戻り、窒素ガス供給源６２からのびる配管６５ｄの経路途中には、電気的に制御可能な流量制御弁であるマスフローコントローラ１３０が介挿されている。そして、上記の受光器１２２およびマスフローコントローラ１３０は、所定の通信線を介して流量制御部１４０に接続されている。流量制御部１４０は、受光器１２２からの検出信号を受信するとともに、当該検出信号に基づいてマスフローコントローラ１３０の動作を制御する。これにより、配管６５ｄ内を流れる窒素ガスの流量が調節され、マイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂから吐出されるマイクロバブルの量が調節される。なお、流量制御部１４０は、制御部５０と共通のコンピュータにより構成されていてもよく、あるいは、別体のコンピュータにより構成されていてもよい。
【００６０】
基板処理装置１０１は、上記の基板処理装置１と同じように、図４のフローチャートに沿って基板Ｗの処理を行う。ただし、バッファ槽１１０にマイクロバブル水を貯留するときには、上記の投受光センサ１２０を動作させ、受光器１２２の検出信号に基づいてマスフローコントローラ１３０の設定流量を制御する。例えば、受光器１２２が光線を受光しているときには、バッファ槽１１０内にマイクロバブルが十分に供給されていないと判断し、マスフローコントローラ１３０の流量を徐々に上げていく。また、受光器１２２による光線の受光が停止したときには、バッファ槽１１０内にマイクロバブルが十分に供給されていると判断し、その時点におけるマスフローコントローラ１３０の流量を維持する。このように、基板処理装置１０１は、バッファ槽１１０内にマイクロバブルが十分に供給された状態（図７の状態）を目標として、マイクロバブルの吐出量を制御する。
【００６１】
上記のように、この基板処理装置１０１は、バッファ槽１１０内の純水を介して投光および受光を行う投受光センサ１２０を備える。このため、バッファ槽１１０内にマイクロバブルが十分に供給されているか否かを検知することができる。また、この基板処理装置１０１は、受光器１１２の検出信号に基づいてマスフローコントローラ１３０を制御し、マイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂから吐出されるマイクロバブルの量を調節する。このため、バッファ槽１１０内にマイクロバブルが十分に供給された状態を自動的に生成することができる。
【００６２】
また、この基板処理装置１０１は、窒素ガス供給源６２から供給される窒素ガスを、マスフローコントローラ１３０を介してマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂに送給する。このため、窒素ガス供給源６２からの窒素ガスの供給量が変動した場合にも、一定の流量で窒素ガスを供給することができる。
【００６３】
なお、上記の基板処理装置１０１は、流量制御部１４０により窒素ガスの流量を制御するものであったが、窒素ガスの流量を一定として純水の流量を制御する構成としてもよい。具体的には、純水用の配管６５ａの経路途中にマスフローコントローラを設け、流量制御部１４０により当該マスフローコントローラを制御する構成とすればよい。ただし、非圧縮流体である純水の流量を制御するよりも、圧縮流体である窒素ガスの流量を制御する方が、流量を安定して制御することができる。また、窒素ガスの流量と純水の流量とを共に制御する構成としてもよいが、一方の流量を固定として他方の流量を制御する方が、ハンチングを起こすことがなく、流量を安定して制御することができる。
【００６４】
＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記の基板処理装置１は、処理液として純水を使用したが、他の薬液を処理液として使用してもよい。例えば、基板Ｗに対する高い洗浄効果を有するＳＣ−１液などを使用してもよい。また、上記の基板処理装置１は、基板Ｗの洗浄処理のみを行う装置であったが、他の処理を行うように構成されていてもよい。
【００６５】
また、上記の基板処理装置１では、バッファ槽６３内に２つのマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂを設けていたが、マイクロバブル発生器の数は１つでもよく、３つ以上でもよい。また、マイクロバブル発生器は、上記のマイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂに限定されるものではなく、種々の公知のマイクロバブル発生器を利用することができる。
【００６６】
また、第２配管部７０の配管７２上に流量調節弁を設け、純水供給源７１から供給される純水の流量を調節できる構成としてもよい。このようにすれば、バッファ槽６３から汲み出されるマイクロバブル水と純水供給源７１から供給される純水との混合比率を、更に容易に調節できる。
【００６７】
また、流量計６８ａの計測値に基づいて流量調節弁６７ａおよびポンプ６９の動作を制御することにより、マイクロバブル発生器６４ａ，６４ｂへ導入される純水の流量と、バッファ槽６３から汲み出されるマイクロバブル水の流量とがほぼ同量となるように制御してもよい。このようにすれば、バッファ槽６３内のマイクロバブル水は一定量に維持され、マイクロバブル水を安定して処理槽１０に供給できる。また、バッファ槽６３内のマイクロバブル水の量は変動しないため、バッファ槽６３を更に小型化できる。
【００６８】
また、上記の第１実施形態では、複数の基板Ｗを一括して処理槽１０に浸漬するバッチ式の基板処理装置１について説明したが、本発明の基板処理装置は、図９に示したような枚葉式の基板処理装置２であってもよい。図９の基板処理装置２は、保持部９１により１枚の基板Ｗを水平姿勢に保持しつつ垂直軸周りに回転させ、吐出部９２から基板Ｗの表面に純水を吐出して、基板Ｗの表面を洗浄する装置である。吐出部９２には超音波振動子９３が組み付けられており、超音波振動子９３を動作させると、吐出部９２から吐出される純水中に超音波振動が付与される。なお、基板処理装置２の各部の動作は、制御部９４により制御される。この基板処理装置２において、吐出部９２に接続される純水供給部９５には、図１の純水供給部４０と同等の構成が適用されている。このため、上記の基板処理装置１と同等の効果を得ることができる。
【００６９】
また、上記の第２実施形態では、複数の基板Ｗを一括して処理槽１０に浸漬するバッチ式の基板処理装置１０１について説明したが、本発明の基板処理装置は、図１０に示したような枚葉式の基板処理装置１０２であってもよい。図１０の基板処理装置１０２は、保持部９１により１枚の基板Ｗを水平姿勢に保持しつつ垂直軸周りに回転させ、吐出部９２から基板Ｗの表面に純水を吐出して、基板Ｗの表面を洗浄する装置である。吐出部９２には超音波振動子９３が組み付けられており、超音波振動子９３を動作させると、吐出部９２から吐出される純水中に超音波振動が付与される。なお、基板処理装置１０２の各部の動作は、制御部９４により制御される。この基板処理装置１０２において、吐出部９２に接続される純水供給部９５には、図５の純水供給部４０と同等の構成が適用されている。このため、上記の基板処理装置１０１と同等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係るバッチ式の基板処理装置の構成を示した図である。
【図２】マイクロバブル発生器をマイクロバブル水の吐出方向と平行な平面で切断した縦断面図である。
【図３】マイクロバブル発生器を図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した縦断面図である。
【図４】基板処理装置による基板処理の流れを示したフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構成を示した図である。
【図６】バッファ槽内に貯留されたマイクロバブル水の状態と、投受光センサの動作とを示した図である。
【図７】バッファ槽内に貯留されたマイクロバブル水の状態と、投受光センサの動作とを示した図である。
【図８】バッファ槽内に貯留されたマイクロバブル水の状態と、投受光センサの動作とを示した図である。
【図９】本発明に係る枚葉式の基板処理装置の構成を示した図である。
【図１０】本発明に係る枚葉式の基板処理装置の構成を示した図である。
【符号の説明】
【００７１】
１，２，１０１，１０２    基板処理装置
１０    処理槽
１１    吐出部
１２    外槽
２０    リフタ
２１    保持部
２２    リフタ駆動部
３０    超音波振動付与部
３１    伝播槽
３２    超音波振動子
４０    純水供給部
５０    制御部
６０    第１配管部
６１    純水供給源
６２    窒素ガス供給源
６３，１１０    バッファ槽
６４ａ，６４ｂ    マイクロバブル発生器
６４１    容器
６４２    純水導入口
６４３    窒素ガス導入口
６４４    マイクロバブル水吐出口
７０    第２配管部
７１    純水供給源
８０    第３配管部
９１    保持部
９２    吐出部
９３    超音波振動子
９４    制御部
９５    純水供給部
１２０    投受光センサ
１３０    マスフローコントローラ
１４０    流量制御部
Ｗ    基板
【図１】
2007288134.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007288134.tif 000008
【図７】
2007288134.tif 000009
【図８】
2007288134.tif 000010
【図９】
2007288134.tif 000011
【図１０】
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