(57)【要約】【課題】動的な機構を付加することなく、基板の表面において超音波振動が伝播しない領域を低減し、基板の表面を均一に洗浄できる基板処理装置を提供する。【解決手段】内槽１１の側壁１１ｂ，１１ｄに、傾斜面１４ａ，１５ａを有する反射部材１４，１５を設ける。内槽１１の側部付近に付与された超音波振動は、反射部材１４，１５の傾斜面１４ａ，１５ａにおいて反射し、支持棒２１１〜２１３の上方の領域に伝播する。このため、これらの領域にも超音波振動が伝播し、基板Ｗの表面において超音波振動が伝播しない領域が低減される。これにより、基板Ｗの表面を均一に洗浄できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液中に基板を浸漬しつつ基板に超音波振動を付与することにより、基板の表面からパーティクルを除去する基板処理装置であって、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽の内部において基板を下方から支持する基板支持部と、
前記処理槽の内部に処理液を供給するノズルと、
前記処理槽の下方位置から前記処理槽の内部へ向けて超音波振動を付与する超音波振動付与部と、
を備え、
前記処理槽の側壁または前記側壁の近傍に、前記超音波振動付与部から付与された超音波振動を前記基板支持部の上方位置へ向けて反射させる傾斜面が形成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記基板支持部は、基板の一部位を下方から支持する第１支持部と、基板の他の部位を下方から支持する第２支持部とを有し、
前記傾斜面は、
前記第１支持部の上方位置へ向けて超音波振動を反射させる第１傾斜面と、
前記第２支持部の上方位置へ向けて超音波振動を反射させる第２傾斜面と
を有す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、
前記側壁または前記側壁の近傍に、前記傾斜面と鉛直面とが連続的に形成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記処理槽の前記側壁の内側の面に、前記傾斜面を有する前記処理槽とは別体の部材が固定されてい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３までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記処理槽の前記側壁の内側の面に、前記傾斜面が形成されてい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、
処理液中における超音波の進行速度をＳｗ、
前記傾斜面を有する部材中における超音波の進行速度をＳｒ、
としたとき、
鉛直面に対する前記傾斜面の傾斜角θａは、
θａ＜９０°−ｓｉｎ-1（Ｓｗ／Ｓｒ）
を満たすことを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記傾斜面は、前記基板支持部に支持される基板の一方および他方の側方位置に、一対に配置されてい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、
前記超音波振動付与部は、周波数が５００ｋＨｚ以上の超音波振動を付与す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、半導体基板、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、マイクロデバイス用基板等の基板を処理液中に浸漬しつつ、基板に超音波振動を付与することにより、基板の表面から異物を除去する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の製造工程では、基板を純水中に浸漬しつつ、基板に超音波振動を付与することにより、基板の表面から異物を除去する基板処理装置が使用されている。図１０は、従来の基板処理装置の例を示した図である。図１０に示したように、従来の基板処理装置１００は、純水を貯留する処理槽１１０と、処理槽１１０の内部において基板Ｗを保持するリフタ１２０とを有する。基板処理装置１００は、処理槽１１０に貯留された純水中に基板Ｗを保持したリフタ１２０を浸漬しつつ、処理槽１１０の下方から超音波振動を付与し、基板Ｗの表面に超音波振動を作用させることにより、基板の表面から異物を遊離させる。基板から遊離された異物は、純水とともに処理槽１１０の外部へ排出される。
【０００３】
超音波振動を利用して基板の洗浄処理を行う従来の基板処理装置については、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２４４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような基板処理装置１００では、処理槽１１０の内部において、リフタ１２０の支持棒１２１〜１２３が基板Ｗを下方から支持している。このため、下方から付与された超音波振動は、支持棒１２１〜１２３の上方の領域（支持棒１２１〜１２３の影になる領域）Ａ１〜Ａ３には伝播しにくく、これらの領域Ａ１〜Ａ３において基板Ｗの洗浄性能が低下するという問題があった。
【０００６】
特に、近年では、基板Ｗの表面から微細なパーティクルを除去しつつ基板Ｗの表面に形成された電子パターンの損傷を抑制するために、周波数の高い（例えば、５００ｋＨｚ以上の）超音波振動が使用されることが多い。しかしながら、このような周波数の高い超音波振動は、周波数の低い超音波振動に比べて直進性が高いため、リフタ１２０の影になる領域Ａ１〜Ａ３がより大きくなるという問題があった。
【０００７】
この問題に関して、上記の特許文献１では、ウェハガイドからウェハを一時的に離間させることにより、ウェハに効果的に超音波振動を照射する方法が提案されている。しかしながら、引用文献１の方法では、ウェハを離間させるための動的な機構が必要となる上、ウェハガイドの影になる領域が広い場合には、ウェハをかなり上方の位置まで離間させなければならないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、動的な機構を付加することなく、基板の表面において超音波振動が伝播しない領域を低減し、基板の表面を均一に洗浄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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、処理液中に基板を浸漬しつつ基板に超音波振動を付与することにより、基板の表面からパーティクルを除去する基板処理装置であって、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽の内部において基板を下方から支持する基板支持部と、前記処理槽の内部に処理液を供給するノズルと、前記処理槽の下方位置から前記処理槽の内部へ向けて超音波振動を付与する超音波振動付与部と、を備え、前記処理槽の側壁または前記側壁の近傍に、前記超音波振動付与部から付与された超音波振動を前記基板支持部の上方位置へ向けて反射させる傾斜面が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記基板支持部は、基板の一部位を下方から支持する第１支持部と、基板の他の部位を下方から支持する第２支持部とを有し、前記傾斜面は、前記第１支持部の上方位置へ向けて超音波振動を反射させる第１傾斜面と、前記第２支持部の上方位置へ向けて超音波振動を反射させる第２傾斜面とを有することを特徴とする。
【００１１】
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、前記側壁または前記側壁の近傍に、前記傾斜面と鉛直面とが連続的に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記処理槽の前記側壁の内側の面に、前記傾斜面を有する前記処理槽とは別体の部材が固定されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記処理槽の前記側壁の内側の面に、前記傾斜面が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
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、処理液中における超音波の進行速度をＳｗ、前記傾斜面を有する部材中における超音波の進行速度をＳｒ、としたとき、鉛直面に対する前記傾斜面の傾斜角θａは、θａ＜９０°−ｓｉｎ-1（Ｓｗ／Ｓｒ）を満たすことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記傾斜面は、前記基板支持部に支持される基板の一方および他方の側方位置に、一対に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
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、前記超音波振動付与部は、周波数が５００ｋＨｚ以上の超音波振動を付与することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜８に記載の発明によれば、処理槽の側壁または側壁の近傍に、超音波振動付与部から付与された超音波振動を基板支持部の上方位置へ向けて反射させる傾斜面が形成されている。このため、基板支持部の上方位置にも超音波振動が伝播し、基板の表面において超音波振動が伝播しない領域が低減される。これにより、基板の表面を均一に洗浄できる。
【００１８】
特に、請求項２に記載の発明によれば、基板支持部は、基板の一部位を下方から支持する第１支持部と、基板の他の部位を下方から支持する第２支持部とを有し、傾斜面は、第１支持部の上方位置へ向けて超音波振動を反射させる第１傾斜面と、第２支持部の上方位置へ向けて超音波振動を反射させる第２傾斜面とを有する。このため、第１支持部の上方位置と第２支持部の上方位置とに超音波振動がそれぞれ良好に伝播する。
【００１９】
特に、請求項３に記載の発明によれば、側壁または側壁の近傍に、傾斜面と鉛直面とが連続的に形成されている。このため、傾斜面の大きさを最小限に抑えて処理槽を小型化できる。
【００２０】
特に、請求項４に記載の発明によれば、処理槽の側壁の内側の面に、傾斜面を有する処理槽とは別体の部材が固定されている。このため、処理槽自体の形状を複雑化する必要はなく、既存の処理槽を利用できる。
【００２１】
特に、請求項５に記載の発明によれば、処理槽の側壁の内側の面に、傾斜面が形成されている。このため、処理槽の内部に別部材を設ける必要はなく、処理槽と別部材との接続箇所から新たな異物が発生したり、処理槽と別部材との境界に異物が溜まったりすることを防止できる。
【００２２】
特に、請求項６に記載の発明によれば、処理液中における超音波の進行速度をＳｗ、傾斜面を有する部材中における超音波の進行速度をＳｒ、としたとき、鉛直面に対する傾斜面の傾斜角θａは、θａ＜９０°−ｓｉｎ-1（Ｓｗ／Ｓｒ）を満たす。このため、超音波振動付与部から付与された超音波振動は、傾斜面において全反射し、超音波振動のエネルギーをより有効に利用できる。
【００２３】
特に、請求項７に記載の発明によれば、傾斜面は、基板支持部に支持される基板の一方および他方の側方位置に、一対に配置されている。このため、基板の一方および他方の側方位置において、超音波振動がそれぞれ反射する。
【００２４】
特に、請求項８に記載の発明によれば、超音波振動付与部は、周波数が５００ｋＨｚ以上の超音波振動を付与する。周波数が５００ｋＨｚ以上の超音波振動は特に直進性が高いため、基板支持部の上方位置に超音波振動が特に届きにくいところ、本発明によれば、基板支持部の上方位置にも良好に超音波振動が伝播する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。なお、以下の説明において参照される図１〜図４および図６〜図９には、装置内の各部の位置関係を明確化するために、共通のＸＹＺ直交座標系が示されている。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は、それぞれ、基板Ｗの配列方向、基板Ｗの主面に沿った水平方向、および鉛直方向に相当する。
【００２６】
＜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を、基板Ｗの主面と平行な平面に沿って切断した縦断面図である。図１には、基板処理装置１が備える制御系や給排液系の構成も模式的に示されている。また、図２は、基板処理装置１を、基板Ｗの主面と垂直な平面に沿って切断した縦断面図である。この基板処理装置１は、半導体ウエハである基板Ｗの製造工程において、基板Ｗの主面に付着した異物を除去する処理（洗浄処理）を行うための装置である。
【００２７】
図１および図２に示したように、基板処理装置１は、主として、純水を貯留する処理槽１０と、複数枚の基板Ｗを保持しつつ昇降移動するリフタ２０と、処理槽１０に純水を供給する純水供給部３０と、処理槽１０から純水を排出する純水排出部４０と、処理槽１０の下方位置に配置された超音波振動付与部５０と、装置内の各部の動作を制御する制御部６０とを備えている。
【００２８】
処理槽１０は、例えば石英または樹脂により形成された貯留容器である。処理槽１０は、その内部に貯留された処理液中に複数枚の基板Ｗを浸漬させる内槽１１と、内槽１１の外縁部に形成された外槽１２とを有する。内槽１１は、処理液中に基板Ｗを保持したリフタ２０が浸漬された状態において基板Ｗの下方に位置する底板１１ａと、基板Ｗの側方に位置する側壁１１ｂ〜１１ｅとを有し、内槽１１の上部は開放されている。また、外槽１２は、内槽１１の側壁１１ｂ〜１１ｅの外側の面に沿って樋状に形成されている。
【００２９】
内槽１１の底部には、内槽１１の内部に向けて純水を吐出するための一対のノズル１３ｂ，１３ｄが設けられている。ノズル１３ｂは、＋Ｙ側の側壁に沿って水平に配置された管状の部材であり、ノズル１３ｄは、−Ｙ側の側壁に沿って水平に配置された管状の部材である。各ノズル１３ｂ，１３ｄの内部には、純水の流路が形成されている。また、各ノズル１３ｂ，１３ｄの表面には、基板Ｗの配列方向に沿って等間隔に配列された複数の吐出孔（図示省略）が形成されている。
【００３０】
内槽１１の＋Ｙ側の側壁１１ｂおよび−Ｙ側の側壁１１ｄのそれぞれの内側の面には、超音波振動を内槽１１の内側方向へ反射させるための反射部材１４，１５が固定されている。反射部材１４，１５は、各側壁１１ｂ，１１ｄに沿ってＸ軸方向にのびる略三角柱状の部材である。反射部材１４，１５には、内槽１１の上部へ向けて収束する（すなわち、その法線が内槽１１の内側方向かつやや下方向に向けられた）傾斜面１４ａ，１５ａが形成されている。後述する超音波振動付与部５０から付与された超音波振動の一部は、反射部材１４，１５の各傾斜面１４ａ，１５ａにおいて反射し、内槽１１の内側方向へ向けて伝播する。
【００３１】
なお、反射部材１４，１５は、処理槽１０中の純水と直接接触することとなるため、処理槽１０と同一の材料である石英や樹脂により形成されていることが望ましい。但し、反射部材１４，１５の材料はこれに限定されるものではなく、超音波振動を反射させることができる材料であればよい。
【００３２】
リフタ２０は、複数枚の基板ＷをＸ軸方向に配列して保持しつつ、内槽１１の内部と内槽１１の上方位置との間で複数枚の基板Ｗを昇降移動させるための機構である。リフタ２０は、基板Ｗの配列方向に沿ってのびる３本の支持棒２１１〜２１３と、３本の支持棒２１１〜２１３を固定する背板２２とを有する。リフタ２０は、３本の支持棒２１１〜２１３に刻設された複数の溝（示省略）に基板Ｗの周縁部を嵌合させた状態で、３本の支持棒２１１〜２１３上に複数枚の基板Ｗを互いに平行に起立姿勢で載置する。すなわち、リフタ２０は、３本の支持棒２１１〜２１３により、各基板Ｗの周縁部の３箇所を下方から支持する。
【００３３】
また、図２に示したように、リフタ２０は、背板２２に接続された昇降移動機構２３を有する。昇降移動機構２３は、例えば、モータとボールネジとを組み合わせた公知の機構を利用して実現できる。昇降移動機構２３を動作させると、背板２２、３本の支持棒２１ａ〜２１ｃ、および複数枚の基板Ｗが、一体として上下に移動する。これにより、複数枚の基板Ｗは、内槽１１の内部の浸漬位置（図１，図２の位置）と内槽１１の上方の引き上げ位置との間で搬送される。
【００３４】
純水供給部３０は、ノズル１３ｂ，１３ｄに対して処理液としての純水を供給するための給液系である。図１に示したように、純水供給部３０は、純水供給源３１と、配管３２ａ〜３２ｃと、開閉弁３３とを有する。配管３２ａの上流側の端部は純水供給源３１に接続されており、配管３２ａには開閉弁３３が介挿されている。また、配管３２ａの下流側の端部は、配管３２ｂおよび配管３２ｃに流路接続され、配管３２ｂおよび配管３２ｃの下流側の端部は、それぞれノズル１３ｂ，１３ｄに流路接続されている。このような純水供給部３０において、開閉弁３３を開放すると、純水供給源３１から配管３２ａ〜３２ｃを通ってノズル１３ｂ，１３ｄへ、純水が供給される。
【００３５】
ノズル１３ｂ，１３ｄへ供給された純水は、ノズル１３ｂ，１３ｄの複数の吐出孔から吐出され、内槽１１の内部に貯留される。また、内槽１１の上部まで純水が貯留された状態において、更にノズル１３ｂ，１３ｄから純水が吐出されると、内槽１１の内部には上方へ向かう純水の流れが形成され、内槽１１の上部から外槽１２へ純水がオーバーフローする。
【００３６】
純水排出部４０は、外槽１２に貯留された処理液を、工場内の排液ラインへ排出させるための排液系である。図１に示したように、純水排出部４０は、外槽１２と排液ラインとを繋ぐ配管４１と、配管４１に介挿された開閉弁４２とを有する。開閉弁４２を開放すると、外槽１２から配管４１を通って排液ラインへ、処理液が排出される。
【００３７】
超音波振動付与部５０は、内槽１１の下方位置から内槽１１の内部へ向けて超音波振動を付与するための機構である。図１および図２に示したように、超音波振動付与部５０は、超音波振動の伝播媒体となる伝播液（例えば純水）を貯留した伝播槽５１と、伝播槽５１の底部の裏面に固定された超音波振動子５２とを有する。内槽１１の底板１１ａは、伝播槽５１に貯留された伝播液中に浸漬された状態となっている。なお、本実施形態では、超音波振動子５２として、周波数が５００ｋＨｚ以上の超音波を発生させる高周波振動子が使用されている。
【００３８】
超音波振動子５２から発生した超音波振動は、伝播槽５１の底部、伝播液、内槽１１の底板１１ａ、内槽１１の内部に貯留された純水中を順次に伝播し、リフタ２０に支持された基板Ｗの表面に到達する。基板Ｗの表面に到達した超音波振動は、基板Ｗの表面に対して物理的衝撃を与え、これにより、基板Ｗの表面からパーティクルや有機物等の異物を遊離させる作用を奏する。なお、本実施形態では、超音波振動子５２と内槽１１との間に伝播槽５１を介在させている。このため、伝播槽５１内の伝播液中を伝播する際に超音波振動が緩和され、超音波振動による基板Ｗへの過度の衝撃が抑制される。
【００３９】
ここで、内槽１１の内部における超音波振動の伝播経路について、図３を参照しつつ説明する。超音波振動付与部５０から付与された超音波振動は、底板１１ａを介して内槽１１の内部に伝播し、内槽１１の内部に貯留された純水中を上方へ向けて進行する。したがって、内槽１１の中央付近（平面視において反射部材１４，１５と重ならない領域）に付与された超音波振動は、上方へ向けて伝播することにより、複数枚の基板Ｗの表面に直接的に到達する。
【００４０】
一方、内槽１１の側部付近（平面視において反射部材１４，１５と重なる領域）に付与された超音波振動は、純水中を上方へ向けて伝播した後、反射部材１４，１５の傾斜面１４ａ，１５ａにおいて反射し、内槽１１の内側へ向きを変えて進行する。このため、内槽１１の中央付近に付与された超音波振動だけではなく、内槽１１の側部付近に付与された超音波振動も、基板Ｗの表面に到達する。したがって、基板Ｗの表面により多くの超音波振動が与えられ、基板Ｗの表面からより良好に異物が遊離する。
【００４１】
特に、反射部材１４，１５により反射された超音波振動は、上方へ向けて進行する超音波振動が届きにくい支持棒２１１，２１３の上方の領域Ａ１，Ａ３にも伝播する。このため、これらの領域Ａ１，Ａ３にも超音波振動が作用し、これらの領域Ａ１，Ａ３においても基板Ｗの表面から異物が良好に遊離する。なお、超音波振動は、直進性が高いとはいえ、多少の回折や拡散を伴いつつ進行する。したがって、実際には、反射後の超音波振動が到達する領域は図３に示した領域よりも広く、中央の支持棒２１２の上方の領域Ａ２にも反射後の超音波振動が伝播する。
【００４２】
図４は、反射部材１４の傾斜面１４ａの一部を拡大して示した縦断面図である。図４に示したように、反射部材１４の傾斜面１４ａの傾斜角（鉛直面に対する傾斜角）をθａ、処理液（本実施形態では純水）中における超音波振動の進行速度をＳｗ、反射部材１４中における超音波振動の進行速度をＳｒとすると、本実施形態では、傾斜角θａがθａ＜９０°−ｓｉｎ-1（Ｓｗ／Ｓｒ）を満たす値に設定されている。傾斜角θａをこのような値に設定すれば、鉛直上方へ向かう超音波振動の傾斜面１４ａに対する入射角θｉは、θｉ＝９０°−θａ＞ｓｉｎ-1（Ｓｗ／Ｓｒ）となり、傾斜面１４ａにおける超音波振動の反射についての臨界角ｓｉｎ-1（Ｓｗ／Ｓｒ）よりも大きくなる。したがって、超音波振動付与部５０から付与された超音波振動を傾斜面１４ａにおいて全反射させることができ、超音波振動のエネルギーをより有効に利用できる。
【００４３】
具体的には、例えば、純水中における超音波振動の進行速度Ｓｗが１５３０ｍ／ｓであり、反射部材１４中を構成する石英ガラス中における超音波振動の進行速度Ｓｒが５５７０ｍ／ｓである場合には、傾斜面１４ａの傾斜角θａを、９０°−ｓｉｎ-1（１５３０／５５７０）≒８４°よりも小さい値に設定すればよい。
【００４４】
なお、反射部材１５の傾斜面１５ａについても同様に傾斜角を設定すればよい。
【００４５】
図１および図２に戻る。制御部６０は、基板処理装置１の各部の動作を制御するための情報処理部である。制御部６０は、例えば、ＣＰＵやメモリを有するコンピュータ装置により実現される。図１および図２に示したように、制御部６０は、昇降移動機構２３、超音波振動子５２、および開閉弁３３，４２と電気的に接続されている。制御部６０は、予めインストールされたプログラムや種々の入力信号に従って上記の昇降移動機構２３、超音波振動子５２、および開閉弁３３，４２に指令を与え、これらの動作を制御することにより、基板Ｗの処理を進行させる。
【００４６】
＜１−２．基板処理装置の動作＞
続いて、上記の基板処理装置１において基板Ｗの洗浄処理を行うときの動作について、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下の一連の動作は、予めインストールされたプログラムや種々の入力信号に従って制御部６０が装置内の各部を動作制御することにより、進行する。
【００４７】
この基板処理装置１において基板Ｗの洗浄処理を行うときには、まず、開閉弁３３および開閉弁４２を開放する。これにより、純水供給源３１からの純水の供給が開始され、一対のノズル１３ｂ，１３ｄの複数の吐出孔から内槽１１の内部へ純水が吐出される（ステップＳ１）。吐出された純水は、内槽１１の内部に貯留され、やがて内槽１１の上部から外槽１２へ純水がオーバーフローする状態となる。
【００４８】
次に、所定の搬送機構により他装置から搬送されてきた複数枚の基板Ｗが、処理槽１０の上方位置において待機するリフタ２０に渡される。リフタ２０の３本の支持棒２１１〜２１３上に複数枚の基板Ｗが載置されると、基板処理装置１は、昇降移動機構２３を動作させて背板２２および３本の支持棒２１１〜２１３を降下させ、内槽１１の内部に貯留された純水中に複数枚の基板Ｗを浸漬させる（ステップＳ２）。
【００４９】
続いて、基板処理装置１は、超音波振動子５２を動作させることにより、超音波振動の付与を開始する（ステップＳ３）。超音波振動子５２において発生した超音波振動は、伝播槽５１を介して内槽１１の内部に付与される。内槽１１の中央付近に付与された超音波振動は、純水中を上方へ向けて伝播することにより、直接的に基板Ｗの表面に到達する。また、内槽１１の側部付近に付与された超音波振動は、純水中を上方へ向けて伝播した後、反射部材１４，１５の傾斜面１４ａ，１５ａにおいて反射されて、基板Ｗの表面に到達する。このため、基板Ｗの表面には、下方から直接的に伝播する超音波振動と、反射部材１４，１５により反射される超音波振動とが作用し、これにより、基板Ｗの表面から異物が良好に遊離する。
【００５０】
また、反射部材１４，１５により反射された超音波振動は、複数枚の基板Ｗの側方位置（＋Ｙ側および−Ｙ側の側方位置）から内槽１１の内側へ向けて進行する。このため、反射部材１４，１５により反射された超音波振動は、下方から上方へ向かう超音波振動では届きにくい支持棒２１１〜２１３の上方の領域Ａ１〜Ａ３にも伝播する。したがって、これらの領域Ａ１〜Ａ３においても基板Ｗの表面から異物を良好に遊離でき、これにより、基板Ｗの表面を均一に洗浄できる。
【００５１】
また、このとき、内槽１１の内部には、下方から上方へ向かう純水の流れが形成されている。基板Ｗの表面から遊離した異物は、下方から上方へ向かう純水とともに内槽１１の上部へ運搬され、内槽１１の上部から外槽１２へ排出される。
【００５２】
所定時間の洗浄処理が終了すると、基板処理装置１は、超音波振動子５２を停止させることにより、超音波振動の付与を終了させる（ステップＳ４）。そして、昇降移動機構２３を動作させて背板２２および３本の支持棒２１１〜２１３を上昇させ、内槽１１の内部に貯留された処理液中から基板Ｗを引き上げる（ステップＳ５）。また、基板処理装置１は、開閉弁３３および開閉弁４２を閉鎖する。これにより、ノズル１３ｂ，１３ｄからの純水の吐出と、純水排出部４０による純水の排出とを停止させる（ステップＳ６）。その後、基板Ｗは、リフタ２０から所定の搬送機構に渡され、後続の処理を行う装置へ搬送される。
【００５３】
以上をもって、一組の基板Ｗに対する一連の処理を終了する。
【００５４】
＜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６は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置２を、基板Ｗの主面と平行な平面に沿って切断した縦断面図である。第２実施形態の基板処理装置２は、反射部材１６，１７の形状が第１実施形態の基板処理装置１と相違する。他の部位については、サイズの違いはあるものの、第１実施形態の基板処理装置１とほぼ同等の構成を有する。このため、以下では、第１実施形態との相違点である反射部材１６，１７の形状を中心に説明し、他の部位については図６中に図１と同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００５５】
本実施形態の一対の反射部材１６，１７は、内槽１１の側壁１１ｂ，１１ｄに沿ってＸ軸方向にのびる柱状の部材である。反射部材１６の−Ｙ側の側部には、第１傾斜面１６ａ、第１鉛直面１６ｂ、第２傾斜面１６ｃ、および第２鉛直面１６ｄが下から順に連続的かつ階段状に形成されている。また、反射部材１７の＋Ｙ側の側部にも、第１傾斜面１７ａ、第１鉛直面１７ｂ、第２傾斜面１７ｃ、および第２鉛直面１７ｄが下から順に連続的かつ階段状に形成されている。第１傾斜面１６ａ，１７ａおよび第２傾斜面１６ｃ，１７ｃは、いずれも、その法線が内槽１１の内側方向かつやや下方向に向くように傾斜された面である。但し、第１傾斜面１６ａ，１７ａの傾斜角度と第２傾斜面１６ｃ，１７ｃの傾斜角度とは、それぞれ独立に設定されるものであって、必ずしも同一ではない。
【００５６】
図７は、超音波振動付与部５０から超音波振動が付与されたときの、内槽１１の内部における超音波振動の伝播の様子を示した図である。図７に示したように、内槽１１の側部付近（平面視において反射部材１６，１７と重なる領域）に付与された超音波振動は、反射部材１６，１７の第１傾斜面１６ａ，１７ａおよび第２傾斜面１６ｃ，１７ｃにおいて反射し、内槽１１の内側へ向きを変えて進行する。このため、基板Ｗの表面には、下方から直接的に伝播する超音波振動と、反射部材１６，１７により反射された超音波振動とが作用し、これにより、基板Ｗの表面から異物が良好に遊離する。
【００５７】
また、本実施形態では、第１傾斜面１６ａ，１７ａは、下方から付与された超音波振動をリフタ２０の中央の支持棒２１２の上方の領域Ａ２に向けて反射させるような角度に設定されており、第２傾斜面１６ｃ、１７ｃは、下方から付与された超音波振動をリフタ２０の両端の支持棒２１１，２１３の上方の領域Ａ１，Ａ３に向けて反射させるような角度に設定されている。このため、図７に示したように、第１傾斜面１６ａ，１７ａにより反射された超音波振動は、支持棒２１２の上方の領域Ａ２に向けて集中的に伝播し、第２傾斜面１６ｃ，１７ｃにより反射された超音波振動は、支持棒２１１，２１３の上方の領域Ａ１，Ａ３に向けて集中的に伝播する。したがって、これらの領域Ａ１〜Ａ３にも超音波振動が作用し、これらの領域Ａ１〜Ａ３おいても基板Ｗの表面から異物が良好に遊離する。
【００５８】
また、反射部材１６の−Ｙ側の面のうち、第１傾斜面１６ａおよび第２傾斜面１６ｃ以外の部分は、鉛直面（第１鉛直面１６ｂおよび第２鉛直面１６ｄ）となっている。同様に、反射部材１７の＋Ｙ側の面のうち、第１傾斜面１７ａおよび第２傾斜面１７ｃ以外の部分は、鉛直面（第１鉛直面１７ｂおよび第２鉛直面１６ｄ）となっている。すなわち、本実施形態では、反射部材１６，１７の傾斜面の大きさは最小限とされている。これにより、反射部材１６，１７のＹ軸方向の幅を抑制でき、処理槽１０を小型化できる。
【００５９】
＜３．変形例＞
以上、本発明の主たる実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の第１実施形態および第２実施形態では、内槽１１とは別体の反射部材１４〜１７を内槽１１の側壁１１ｂ，１１ｄの内側の面に固定していたが、図８や図９に示したように、内槽１１の側壁１１ｂ，１１ｄの内側の面自体に傾斜面４ａ，１５ａ，１６ａ，１６ｃ，１７ａ，１７ｃを形成してもよい。このようにすれば、内槽１１と反射部材１４〜１７と接続箇所から新たなパーティクルが発生したり、内槽１１と反射部材１４〜１７との境界にパーティクルが溜まったりすることを防止できる。一方、上記の実施形態のように、内槽１１とは別体の反射部材１４〜１７を用意すれば、処理槽１０自体の形状を複雑化する必要はなく、既存の処理槽１０を利用できる点で有利である。
【００６０】
また、上記の実施形態では、周波数が５００ｋＨｚ以上の超音波振動を発生させていたが、本発明において発生させる超音波振動の周波数は、５００ｋＨｚ未満であってもよい。但し、周波数が５００ｋＨｚ以上の超音波振動は特に直進性が高いため、リフタ２０の支持棒２１１〜２１３の上方の領域Ａ１〜Ａ３に超音波振動が届きにくいところ、本発明によれば、これらの領域Ａ１〜Ａ３にも超音波振動を良好に伝播できる。
【００６１】
また、上記の実施形態では、処理液として純水を使用していたが、本発明の基板処理装置は、ＳＣ−１液、ＳＣ−２液等の洗浄液や、気泡を含む液体を処理液として使用するものであってもよい。
【００６２】
また、上記の実施形態では、基板処理装置１，２は、複数枚の基板Ｗを一度に浸漬させるものであったが、本発明の基板処理装置は、基板Ｗを１枚ずつ浸漬させて処理するものであってもよい。
【００６３】
また、上記の実施形態では、基板処理装置１，２は、半導体ウエハである基板Ｗを処理対象としていたが、本発明の基板処理装置は、フォトマスク用ガラス基板や液晶表示装置用ガラス基板等の他の基板を処理対象とするものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１実施形態に係る基板処理装置を、基板の主面と平行な平面に沿って切断した縦断面図である。
【図２】第１実施形態に係る基板処理装置を、基板の主面と垂直な平面に沿って切断した縦断面図である。
【図３】第１実施形態の内槽の内部における超音波振動の伝播の様子を示した図である。
【図４】反射部材の傾斜面の一部を拡大して示した縦断面図である。
【図５】基板処理装置における洗浄処理の手順を示したフローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る基板処理装置を、基板の主面と平行な平面に沿って切断した縦断面図である。
【図７】第２実施形態の内槽の内部における超音波振動の伝播の様子を示した図である。
【図８】変形例に係る基板処理装置を、基板の主面と平行な平面に沿って切断した縦断面図である。
【図９】変形例に係る基板処理装置を、基板の主面と平行な平面に沿って切断した縦断面図である。
【図１０】従来の基板処理装置の例を示した図である。
【符号の説明】
【００６５】
１，２，３，４  基板処理装置
１  基板処理装置
１０  処理槽
１１  内槽
１１ａ  底板
１１ｂ〜１１ｅ  側壁
１２  外槽
１３ｂ，１３ｄ  ノズル
１４〜１７  反射部材
１４ａ，１５ａ  傾斜面
１６ａ，１７ａ  第１傾斜面
１６ｂ，１７ｂ  第１鉛直面
１６ｃ，１７ｃ  第２傾斜面
１６ｄ，１７ｄ  第２鉛直面
２０  リフタ
２１１〜２１３  支持棒
３０  純水供給部
４０  純水排出部
５０  超音波振動付与部
５１  伝播槽
５２  超音波振動子
６０  制御部
Ｗ  基板
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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