(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板をその被処理部を上方に向けて載置可能なステージと、
前記載置された被処理基板に対する対向面と前記載置された被処理基板の前記被処理部を上方に露出すべく開口部とを備え、前記ステージに対して相対的に上下に可動する枠体と、
前記枠体が前記ステージ方向に接近した時に前記載置された被処理基板に環状に接触すべく前記枠体の対向面に設けられ、前記被処理基板との間に液体シール性を確立するシール部材と、
前記ステージと前記枠体とを一体的に移動させる移動機構と、
前記枠体の枠形状を上方に積み増す形状を有し、前記移動させられた枠体の上方に近接または密着するように前記枠体に対し相対的に上下移動する壁体とを具備し、
前記壁体は、複数設けられ、かつ前記ステージと前記枠体とが前記移動機構により移動させられると前記複数の壁体のうちのひとつの壁体が前記枠体の上方に近接または密着するように設けられる
ことを特徴とする陽極酸化装置。
【請求項２】
前記枠体は、前記対向面であって前記シール部材が設けられた位置の外側に導電性のコンタクト部材を有することを特徴とする請求項１記載の陽極酸化装置。
【請求項３】
前記ステージは、載置すべき被処理基板の載置面を真空チャックするための空孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の陽極酸化装置。
【請求項４】
前記シール部材は、前記枠体の前記対向面に水平方向に２重の環状に設けられ、
前記枠体には、前記２重のシール部材に挟まれた空間に通じる通空経路が設けられ、
前記枠体は、前記通空経路に、前記通空経路を介して前記２重のシール部材に挟まれた空間に空気が流れないように抑止する逆止弁を有する
ことを特徴とする請求項１記載の陽極酸化装置。
【請求項５】
前記複数の壁体のうちのひとつにはランプユニットが併設され、
前記ランプユニットが併設された壁体には電極が架設され、
前記ランプユニットは、前記ひとつの壁体とともに前記枠体に対し相対的に上下移動し、かつ前記枠体の前記開口部に向けて光を照射可能である
ことを特徴とする請求項１記載の陽極酸化装置。
【請求項６】
前記複数の壁体のうちの一部であって、前記枠体と前記ステージとが移動する方向に連続して設けられた複数の壁体が、それぞれ前記枠体に近接または密着することにより洗浄槽を構成することを特徴とする請求項１記載の陽極酸化装置。
【請求項７】
前記移動機構は、前記枠体と前記ステージとを水平方向に環状に移動させ、
前記環状の移動は、未酸化の被処理基板を前記ステージに受け渡す第１の地点から、酸化後の被処理基板を前記ステージから取り出す第２の地点への移動を含み、
前記枠体と前記ステージとは、前記環状の第１の地点において、上下に離間した状態で前記未酸化の被処理基板を受け入れて前記シール部材により前記液体シール性を確立し、前記液体シール性が確立された状態で前記第１の地点から前記移動機構により前記環状に移動させられ、前記第１の地点に戻る前の前記第２の地点で前記液体シール性を解除するように上下に離間して前記酸化後の被処理基板が取り出し可能の状態となること
を特徴とする請求項１記載の陽極酸化装置。
【請求項８】
前記枠体と前記ステージとの組が複数設けられ、かつそのそれぞれが前記移動機構によって別の移動地点に位置させられることを特徴とする請求項１記載の陽極酸化装置。
【請求項９】
前記枠体と前記壁体とによる前記洗浄槽は、洗浄動作として、希釈液の槽内への導入と前記導入された希釈液の排出とを行い、
前記希釈液の排出は、前記被処理基板の前記被処理部上に液面が存在することを限度として行う
ことを特徴とする請求項６記載の陽極酸化装置。
【請求項１０】
前記第２の地点に設けられ、前記酸化後の被処理基板を乾燥する乾燥機構をさらに具備することを特徴とする請求項７記載の陽極酸化装置。
【請求項１１】
前記第１の地点に設けられた枠体（またはステージ）上下動機構と、
前記第２の地点に設けられた第２の枠体（またはステージ）上下動機構とをさらに具備し、
前記枠体と前記ステージとが、前記環状の第１の地点において、上下に離間した状態で前記未酸化の被処理基板を受け入れて前記シール部材により前記液体シール性を確立するのは、前記枠体（またはステージ）上下動機構の上下動によってなされ、
前記第１の地点に戻る前の前記第２の地点で前記液体シール性を解除するように上下に離間して前記酸化後の被処理基板が取り出し可能の状態となるのは、前記第２の枠体（またはステージ）上下動機構の上下動によってなされる
ことを特徴とする請求項７記載の陽極酸化装置。
【請求項１２】
前記枠体と前記ステージとが、前記環状の第１の地点において、上下に離間した状態で前記未酸化の被処理基板を受け入れて前記シール部材により前記液体シール性を確立し、前記第１の地点に戻る前の前記第２の地点で前記液体シール性を解除するように上下に離間して前記酸化後の被処理基板が取り出し可能の状態となるのは、前記枠体または前記ステージに併設された枠体（またはステージ）上下動機構によることを特徴とする請求項７記載の陽極酸化装置。
【請求項１３】
被処理基板をその被処理部を上方に向けてステージに載置するステップと、
前記載置された被処理基板に対して対向面を有する枠体を相対下降させ前記対向面に設けられたシール部材を押し当て前記載置された被処理基板との間で液体シール性を確立するステップと、
前記枠体の枠形状を上方に積み増す形状を有する壁体を前記枠体の上方に近接または密着するように前記枠体に対し相対下降させるステップと、
前記相対下降された壁体と前記枠体とにより前記被処理基板の被処理部を底部とする処理槽を形成し、前記処理槽に薬液を導入して前記被処理部に酸化処理を行うステップと、
前記酸化処理のあと前記壁体を前記枠体から離間するステップと、
前記壁体から離間された前記枠体と前記ステージとを一体的に移動させるステップと、
前記枠体の枠形状を上方に積み増す形状を有する第２の壁体を前記移動させられた枠体の上方に近接または密着するように前記枠体に対し相対下降させるステップと、
前記相対下降された第２の壁体と前記枠体とにより前記被処理基板の被処理部を底部とする処理槽を形成し、前記処理槽に洗浄液を導入して前記被処理部を洗浄するステップと、
前記洗浄のあと前記第２の壁体を前記枠体から離間するステップと、
前記第２の壁体から離間された前記枠体と前記ステージとを前記液体シール性が解除されるように上下に離間するステップと、
前記枠体が離間された前記ステージから前記被処理基板を取り出すステップと
を具備することを特徴とする酸化層の製造方法。
【請求項１４】
前記載置された被処理基板に対して対向面を有する枠体を相対下降させ前記対向面に設けられたシール部材を押し当て前記載置された被処理基板との間で液体シール性を確立する前記ステップは、前記対向面であって前記シール部材が設けられた外側に設けられた導電性のコンタクト部材により前記載置された被処理基板上の導電体への電気的接触状態を形成するステップを含むことを特徴とする請求項１３記載の酸化層の製造方法。
【請求項１５】
被処理基板をその被処理部を上方に向けてステージに載置する前記ステップは、前記ステージに設けられた空孔により前記被処理基板を真空チャックするステップを含むことを特徴とする請求項１３記載の酸化層の製造方法。
【請求項１６】
前記載置された被処理基板に対して対向面を有する枠体を相対下降させ前記対向面に設けられたシール部材を押し当て前記載置された被処理基板との間で液体シール性を確立する前記ステップは、前記シール部材の外側であって前記枠体の前記対向面に設けられた第２のシール部材と前記シール部材とにより挟まれた空間から、この空間に通じ前記枠体に設けられた通空経路を通して吸空するステップと、前記吸空された前記空間に前記通空経路を介して空気が流れ込まないように抑止状態を維持するステップとを含むことを特徴とする請求項１３記載の酸化層の製造方法。
【請求項１７】
前記相対下降された壁体と前記枠体とにより前記被処理基板の被処理部を底部とする処理槽を形成し、前記処理槽に薬液を導入して前記被処理部に酸化処理を行う前記ステップは、前記壁体に架設され前記薬液に接触する電極に電気を供給するステップと、ランプユニットにより前記被処理基板の前記被処理部を照射するステップとを含むことを特徴とする請求項１３記載の酸化層の製造方法。
【請求項１８】
前記壁体から離間された前記枠体と前記ステージとを一体的に移動させる前記ステップと、前記枠体の枠形状を上方に積み増す形状を有する第２の壁体を前記移動させられた枠体の上方に近接または密着するように前記枠体に対し相対下降させる前記ステップと、前記相対下降された第２の壁体と前記枠体とにより前記被処理基板の被処理部を底部とする処理槽を形成し、前記処理槽に洗浄液を導入して前記被処理部を洗浄する前記ステップと、前記洗浄のあと前記第２の壁体を前記枠体から離間する前記ステップとは、この一連のステップがこの順序に複数回繰り返され、かつ繰り返されるごとに別の壁体が用いられることを特徴とする請求項１３記載の酸化層の製造方法。
【請求項１９】
前記枠体の枠形状を上方に積み増す形状を有する壁体を前記枠体の上方に近接または密着するように前記枠体に対し相対下降させる前記ステップと、前記相対下降された壁体と前記枠体とにより前記被処理基板の被処理部を底部とする処理槽を形成し、前記処理槽に薬液を導入して前記被処理部に酸化処理を行う前記ステップと、前記酸化処理のあと前記壁体を前記枠体から離間する前記ステップと、前記壁体から離間された前記枠体と前記ステージとを一体的に移動させる前記ステップと、前記枠体の枠形状を上方に積み増す形状を有する第２の壁体を前記移動させられた枠体の上方に近接または密着するように前記枠体に対し相対下降させる前記ステップと、前記相対下降された第２の壁体と前記枠体とにより前記被処理基板の被処理部を底部とする処理槽を形成し、前記処理槽に洗浄液を導入して前記被処理部を洗浄する前記ステップとは、この一連のステップがこの順序に２度繰り返され、かつ繰り返されるごとに別の壁体が用いられることを特徴とする請求項１３記載の酸化層の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板に電気化学的に酸化を施す陽極酸化装置、酸化層の製造方法、基板処理方法に係り、特に、より単純な装置構成で一連の処理を行うのに適する陽極酸化装置、酸化層の製造方法、基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被処理基板を電気化学的に陽極酸化する処理は、種々の場面で利用されている。このような陽極酸化の一つとして、多結晶シリコン層をポーラス（多孔質）化する処理がある。その概要を述べると、多結晶シリコン層が表面に形成された被処理基板は、導電体を介して電源の正電位極に通電され、かつ、溶媒（例えばエチルアルコール）に溶解されたフッ酸溶液中に浸漬される。フッ酸溶液中すなわち薬液中には、例えばプラチナからなる電極が浸漬され上記電源の負電位極に通電される。また、薬液に浸漬された被処理基板の多結晶シリコン層に向けてはランプにより光が照射される。
【０００３】
これにより、多結晶シリコン層の一部がフッ酸溶液中に溶け出す。この溶け出したあとが細孔となるので、シリコン層が多孔質化するものである。なお、ランプによる光の照射は、上記の溶け出して多孔質化する反応に必要なホールを多結晶シリコン層に供給するためである。参考までに、このような陽極酸化における多結晶シリコン層での反応は、例えば、下記のように説明されている。
Ｓｉ＋２ＨＦ＋（２−ｎ）ｅ＋→ＳｉＦ２＋２Ｈ＋＋ｎｅ−
ＳｉＦ２＋２ＨＦ→ＳｉＦ４＋Ｈ２
ＳｉＦ４＋２ＨＦ→Ｈ２ＳｉＦ６
ここで、ｅ＋はホールであり、ｅ−は電子である。すなわち、この反応には前提としてホールが必要であり単なる電解研磨とは異なるものである。
【０００４】
このようして生成されたポーラスシリコンのミクロレベルの表面にさらにシリコン酸化層を形成すると高効率な電界放射型電子源として好適なものになることは、例えば、特開２０００−１６４１１５公報、特開２０００−１００３１６公報などに開示されている。このような電界放射型電子源としてのポーラスシリコンの利用は、新しい平面型表示装置の実現に途を開くものとして注目されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
基板上に形成されたポリシリコン層をポーラス化し、さらにそのミクロの表面上にシリコン酸化層を形成する工程は、両者とも電気化学的な陽極酸化により行うことができる。ポーラス化についてはすでに述べたので、シリコン酸化層の形成について述べると、例えば、薬液として希硫酸を用い、ポーラスシリコン側を陽極にして電気化学的反応を行うと表面のシリコンが酸化しＳｉＯ２が生成される。
【０００６】
したがって、被処理基板上に形成されたポリシリコン層をポーラス化し、さらにそのミクロの表面に酸化層を形成する工程は、一つの処理装置ないしは関連する処理装置により行うことが比較的容易であると考えられる。その場合に注意すべきことは、２つの陽極酸化工程の薬液が異なることから、その間での被処理基板の洗浄においてあとの陽極酸化で悪影響が出ないように洗浄水準を確保すること、およびあとの陽極酸化に続く洗浄においてもさらにそのあとの工程での悪影響が出ないように水準を確保することである。
【０００７】
このように洗浄をも考慮すると、一連の処理としては、少なくとも、第１の陽極酸化（ポリシリコン層のポーラス化）、第１の洗浄、第２の陽極酸化（ポーラスシリコンへの表面酸化層の形成）、第２の洗浄（および乾燥）の４つが必要である。このような４つの処理を一つの処理槽を用いて行うと、上記では比較的容易とは述べたものの、処理槽としてある程度は複雑にならざるを得ない面があると考えられる。
【０００８】
そこで、全くの一つの処理槽ではないが、関連する処理槽を直列に接続しこれらの処理槽により順次上記の各処理を行う方法も考えられる。これによれば、各処理槽の持つべき機能は単純化され装置全体としても複雑さを回避できる可能性がある。しかし、この場合を考えると、処理槽から次の処理槽への被処理基板の搬送に手間がかかることになり、効率的な処理を妨げるおそれがあると考えられる。特に、将来的に被処理基板が大型表示装置向けに大面積化した場合にはなおさらである。
【０００９】
本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、被処理基板に電気化学的に酸化を施す陽極酸化装置、酸化層の製造方法、基板処理方法において、被処理基板の搬送をも考えてより単純な装置構成で一連の処理を行うことが可能な陽極酸化装置、酸化層の製造方法、基板処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る陽極酸化装置は、被処理基板をその被処理部を上方に向けて載置可能なステージと、前記載置された被処理基板に対する対向面と前記載置された被処理基板の前記被処理部を上方に露出すべく開口部とを備え、前記ステージに対して相対的に上下に可動する枠体と、前記枠体が前記ステージ方向に接近した時に前記載置された被処理基板に環状に接触すべく前記枠体の対向面に設けられ、前記被処理基板との間に液体シール性を確立するシール部材と、前記ステージと前記枠体とを一体的に移動させる移動機構と、前記枠体の枠形状を上方に積み増す形状を有し、前記移動させられた枠体の上方に近接または密着するように前記枠体に対し相対的に上下移動する壁体とを具備し、前記壁体は、複数設けられ、かつ前記ステージと前記枠体とが前記移動機構により移動させられると前記複数の壁体のうちのひとつの壁体が前記枠体の上方に近接または密着するように設けられることを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
すなわち、ステージとステージ上に載置される被処理基板と被処理基板上に液体シール性をもって接触固定される枠体とが、一体として移動する。そして、移動の各位置において、枠体の枠形状を上方向に積み増す形状を有する壁体が枠体に対して上方より近接または密着し、被処理基板の被処理部を底部とし枠体と壁体とを壁部とする処理槽が形成される。
【００１２】
したがって、ステージとステージ上に載置される被処理基板と被処理基板上に液体シール性をもって接触固定される枠体との一体としての移動により、一連の処理途上における被処理基板の搬送は、ほぼ単純な並進運動によって行われ得る。しかも、この移動に伴い別の壁体が上方から枠体に近接または密着するので、処理槽としての持つべき機能部は各壁体側に設けておくことができる。このため各壁体はより単純な構成になる。よって、被処理基板の搬送をも考えてより単純な装置構成で一連の処理を行うことが可能になる。
【００１３】
なお、上記で「相対的に」と表現しているのは、対象の物のいずれがあるいは両方が移動してもよいことを示している。また、枠体と壁体との「近接または密着」は、要するに液体シール性を確保するほどに接続状態となることであり、枠体、壁体のいずれかまたは両方の接続部位にシール部材を備えることによる「近接」も含む。また、ステージと枠体とを一体的に移動させる方向は、壁体との関係から水平方向が向いているが、斜め下方や斜め上方でもよい。
【００１４】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１記載の陽極酸化装置において、前記枠体は、前記対向面であって前記シール部材が設けられた位置の外側に導電性のコンタクト部材を有する。枠体の被処理基板への接近により、被処理基板への陽極酸化のための電気供給状態を同時に実現するものである。
【００１５】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１記載の陽極酸化装置において、前記ステージは、載置すべき被処理基板の載置面を真空チャックするための空孔が設けられている。ステージと被処理基板との密着（載置状態）をより強固にするものである。
【００１６】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１記載の陽極酸化装置において、前記シール部材は、前記枠体の前記対向面に水平方向に２重の環状に設けられ、前記枠体には、前記２重のシール部材に挟まれた空間に通じる通空経路が設けられ、前記枠体は、前記通空経路に、前記通空経路を介して前記２重のシール部材に挟まれた空間に空気が流れないように抑止する逆止弁を有する。シール部材間の気圧を負圧にし、枠体の被処理基板へのある程度大きな押圧力を得るものである。
【００１７】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１記載の陽極酸化装置において、前記複数の壁体のうちのひとつにはランプユニットが併設され、前記ランプユニットが併設された壁体には電極が架設され、前記ランプユニットは、前記ひとつの壁体とともに前記枠体に対し相対的に上下移動し、かつ前記枠体の前記開口部に向けて光を照射可能である。壁体にランプユニットと電極とを備えることにより、ポーラスシリコン化するための処理槽をより簡単な動作で形成するものである。
【００１８】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１記載の陽極酸化装置は、前記複数の壁体のうちの一部であって、前記枠体と前記ステージとが移動する方向に連続して設けられた複数の壁体が、それぞれ前記枠体に近接または密着することにより洗浄槽を構成する（請求項６）。洗浄槽が連続して形成されることにより、より時間の必要な洗浄処理を分割して別の洗浄槽で繰り返し行い、これにより、装置全体としての処理の流れを円滑にするものである。
【００１９】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１記載の陽極酸化装置において、前記移動機構は、前記枠体と前記ステージとを水平方向に環状に移動させ、前記環状の移動は、未酸化の被処理基板を前記ステージに受け渡す第１の地点から、酸化後の被処理基板を前記ステージから取り出す第２の地点への移動を含み、前記枠体と前記ステージとは、前記環状の第１の地点において、上下に離間した状態で前記未酸化の被処理基板を受け入れて前記シール部材により前記液体シール性を確立し、前記液体シール性が確立された状態で前記第１の地点から前記移動機構により前記環状に移動させられ、前記第１の地点に戻る前の前記第２の地点で前記液体シール性を解除するように上下に離間して前記酸化後の被処理基板が取り出し可能の状態となる（請求項７）。枠体が環状に移動することにより処理の最後まで移動した枠体の回収およびその再設置を特に行う必要なく円滑に被処理基板の処理を連続して行うものである。
【００２０】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１記載の陽極酸化装置は、前記枠体と前記ステージとの組が複数設けられ、かつそのそれぞれが前記移動機構によって別の移動地点に位置させられる。各組がそれぞれ被処理基板を有することにより、処理を行う被処理基板の数を増加させ生産性を向上するものである。
【００２１】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項６記載の陽極酸化装置において、前記枠体と前記壁体とによる前記洗浄槽は、洗浄動作として、希釈液の槽内への導入と前記導入された希釈液の排出とを行い、前記希釈液の排出は、前記被処理基板の前記被処理部上に液面が存在することを限度として行う。これにより、特に、ポーラス化され酸化層がまだ形成されていない被処理基板の表層を大気に触れさせないようにし、被処理部が変質することから保護するものである。
【００２２】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項７記載の陽極酸化装置は、前記第２の地点に設けられ、前記酸化後の被処理基板を乾燥する乾燥機構をさらに具備する。この装置の機能として、酸化層形成後の被処理基板の乾燥機能をも備えるものである。
【００２３】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項７記載の陽極酸化装置は、前記第１の地点において前記未酸化の被処理基板を前記ステージに受け渡し、前記第２の地点において前記酸化後の被処理基板を前記ステージから受け取る被処理基板搬送機構をさらに具備する。この装置の機能として、ポーラス化、洗浄、酸化層形成などの処理部とこれらの処理を行うべきあるいはその処理後の被処理基板を収容するキャリアとの間の基板搬送機構をも備えるものである。
【００２４】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項７記載の陽極酸化装置は、前記第１の地点に設けられた枠体（またはステージ）上下動機構と、前記第２の地点に設けられた第２の枠体（またはステージ）上下動機構とをさらに具備し、前記枠体と前記ステージとが、前記環状の第１の地点において、上下に離間した状態で前記未酸化の被処理基板を受け入れて前記シール部材により前記液体シール性を確立するのは、前記枠体（またはステージ）上下動機構の上下動によってなされ、前記第１の地点に戻る前の前記第２の地点で前記液体シール性を解除するように上下に離間して前記酸化後の被処理基板が取り出し可能の状態となるのは、前記第２の枠体（またはステージ）上下動機構の上下動によってなされる。枠体（またはステージ）上下動機構を備えるための一つの実現方法である。
【００２５】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項７記載の陽極酸化装置は、前記枠体と前記ステージとが、前記環状の第１の地点において、上下に離間した状態で前記未酸化の被処理基板を受け入れて前記シール部材により前記液体シール性を確立し、前記第１の地点に戻る前の前記第２の地点で前記液体シール性を解除するように上下に離間して前記酸化後の被処理基板が取り出し可能の状態となるのは、前記枠体または前記ステージに併設された枠体（またはステージ）上下動機構による。枠体（またはステージ）上下動機構を備えるための別の実現方法である。
【００２６】
また、本発明に係る酸化層の製造方法は、被処理基板をその被処理部を上方に向けてステージに載置するステップと、前記載置された被処理基板に対して対向面を有する枠体を相対下降させ前記対向面に設けられたシール部材を押し当て前記載置された被処理基板との間で液体シール性を確立するステップと、前記枠体の枠形状を上方に積み増す形状を有する壁体を前記枠体の上方に近接または密着するように前記枠体に対し相対下降させるステップと、前記相対下降された壁体と前記枠体とにより前記被処理基板の被処理部を底部とする処理槽を形成し、前記処理槽に薬液を導入して前記被処理部に酸化処理を行うステップと、前記酸化処理のあと前記壁体を前記枠体から離間するステップと、前記壁体から離間された前記枠体と前記ステージとを一体的に移動させるステップと、前記枠体の枠形状を上方に積み増す形状を有する第２の壁体を前記移動させられた枠体の上方に近接または密着するように前記枠体に対し相対下降させるステップと、前記相対下降された第２の壁体と前記枠体とにより前記被処理基板の被処理部を底部とする処理槽を形成し、前記処理槽に洗浄液を導入して前記被処理部を洗浄するステップと、前記洗浄のあと前記第２の壁体を前記枠体から離間するステップと、前記第２の壁体から離間された前記枠体と前記ステージとを前記液体シール性が解除されるように上下に離間するステップと、前記枠体が離間された前記ステージから前記被処理基板を取り出すステップとを具備することを特徴とする（請求項１３）。
【００２７】
すなわち、ステージとステージ上に載置される被処理基板と被処理基板上に液体シール性をもって接触固定される枠体とが、一体として移動する。そして、移動の各位置において、枠体の枠形状を上方向に積み増す形状を有する壁体が枠体に対して上方より近接または密着し、被処理基板の被処理部を底部とし枠体と壁体とを壁部とする処理槽が形成される。
【００２８】
したがって、ステージとステージ上に載置される被処理基板と被処理基板上に液体シール性をもって接触固定される枠体との一体としての移動により、一連の処理途上における被処理基板の搬送は、ほぼ単純な並進運動によって行われ得る。しかも、この移動に伴って別の壁体が上方から枠体に近接または密着するので、処理槽としての持つべき機能部は各壁体に設けておくことができる。このため各壁体はより単純な構成になる。よって、被処理基板の搬送をも考えてより単純な装置構成で一連の処理を行うことが可能になる。
【００２９】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１３記載の酸化層の製造方法において、前記載置された被処理基板に対して対向面を有する枠体を相対下降させ前記対向面に設けられたシール部材を押し当て前記載置された被処理基板との間で液体シール性を確立する前記ステップは、前記対向面であって前記シール部材が設けられた外側に設けられた導電性のコンタクト部材により前記載置された被処理基板上の導電体への電気的接触状態を形成するステップを含む。枠体の被処理基板への接近により、被処理基板への陽極酸化のための電気供給状態を同時に実現するものである。
【００３０】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１３記載の酸化層の製造方法において、被処理基板をその被処理部を上方に向けてステージに載置する前記ステップは、前記ステージに設けられた空孔により前記被処理基板を真空チャックするステップを含む。ステージと被処理基板との密着（載置状態）をより強固にするものである。
【００３１】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１３記載の酸化層の製造方法において、前記載置された被処理基板に対して対向面を有する枠体を相対下降させ前記対向面に設けられたシール部材を押し当て前記載置された被処理基板との間で液体シール性を確立する前記ステップは、前記シール部材の外側であって前記枠体の前記対向面に設けられた第２のシール部材と前記シール部材とにより挟まれた空間から、この空間に通じ前記枠体に設けられた通空経路を通して吸空するステップと、前記吸空された前記空間に前記通空経路を介して空気が流れ込まないように抑止状態を維持するステップとを含む。シール部材間の気圧を負圧にし、枠体の被処理基板へのある程度の大きさの押圧力を得るものである。
【００３２】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１３記載の酸化層の製造方法において、前記相対下降された壁体と前記枠体とにより前記被処理基板の被処理部を底部とする処理槽を形成し、前記処理槽に薬液を導入して前記被処理部に酸化処理を行う前記ステップは、前記壁体に架設され前記薬液に接触する電極に電気を供給するステップと、ランプユニットにより前記被処理基板の前記被処理部を照射するステップとを含む。壁体とともにランプユニットと電極とを用いてポーラスシリコン化するための処理槽を形成し、その処理を行うものである。
【００３３】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１３記載の酸化層の製造方法において、前記壁体から離間された前記枠体と前記ステージとを一体的に移動させる前記ステップと、前記枠体の枠形状を上方に積み増す形状を有する第２の壁体を前記移動させられた枠体の上方に近接または密着するように前記枠体に対し相対下降させる前記ステップと、前記相対下降された第２の壁体と前記枠体とにより前記被処理基板の被処理部を底部とする処理槽を形成し、前記処理槽に洗浄液を導入して前記被処理部を洗浄する前記ステップと、前記洗浄のあと前記第２の壁体を前記枠体から離間する前記ステップとは、この一連のステップがこの順序に複数回繰り返され、かつ繰り返されるごとに別の壁体が用いられる。洗浄槽が連続して形成されることにより、より時間の必要な洗浄処理を分割して別の洗浄槽で繰り返し行い、これにより、装置全体としての処理の流れを円滑にするものである。
【００３４】
また、本発明の好ましい実施態様として、請求項１３記載の酸化層の製造方法において、前記枠体の枠形状を上方に積み増す形状を有する壁体を前記枠体の上方に近接または密着するように前記枠体に対し相対下降させる前記ステップと、前記相対下降された壁体と前記枠体とにより前記被処理基板の被処理部を底部とする処理槽を形成し、前記処理槽に薬液を導入して前記被処理部に酸化処理を行う前記ステップと、前記酸化処理のあと前記壁体を前記枠体から離間する前記ステップと、前記壁体から離間された前記枠体と前記ステージとを一体的に移動させる前記ステップと、前記枠体の枠形状を上方に積み増す形状を有する第２の壁体を前記移動させられた枠体の上方に近接または密着するように前記枠体に対し相対下降させる前記ステップと、前記相対下降された第２の壁体と前記枠体とにより前記被処理基板の被処理部を底部とする処理槽を形成し、前記処理槽に洗浄液を導入して前記被処理部を洗浄する前記ステップとは、この一連のステップがこの順序に２度繰り返され、かつ繰り返されるごとに別の壁体が用いられる。ポーラスシリコン形成のための陽極酸化、そのあとの洗浄、酸化層形成のための陽極酸化、そのあとの洗浄をすべて異なる壁体を用いて行い、それぞれの壁体の持つべき機能をより単純化するものである。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００４８】
図１は、本発明の一実施形態たる陽極酸化装置の構成を示す平面図（図１（ａ））、および正面図（図１（ｂ））である。同図に示すように、この陽極酸化装置１は、未処理基板キャリア１１、処理済基板キャリア１２、基板搬送機構１３、ステージ搬送機能付き台部３８を有し、ステージ搬送機能付き台部３８の上には、複数（少なくとも一つ）のステージ３０、３１、３２、３３、（…）が備えられる。
【００４９】
また、各ステージ３０、３１、３２、３３、（…）には、枠体２６、２７、２８、２９、（…）がそれぞれ組となって、ステージ３０、３１、３２、（…）と一体的に位置するかまたはステージ３３、（…）から上方に離間して存在する。さらに、各ステージ３０、３１、３２、３３、（…）の上方には、壁体待機領域３９が備えられ、壁体待機領域３９には、各枠体２６、２７、２８、２９、（…）に上方から重なり得るように壁体２２、２３、２４、２５、（…）、１９、２０、２１、（…）、ランプユニット１８等が待機する。
【００５０】
未処理基板キャリア１１は、例えば、未処理の基板を棚状に上下に一定間隔に位置させて収容し、基板搬送機構１３側の面から水平方向に基板を出し入れ可能である。処理済基板キャリア１２も処理済の基板について同様である。
【００５１】
基板搬送機構１３は、ガイドレール１６により水平一方向に移動可能であって、水平面内の回転が可能な基板把持部１５を有する。基板把持部１５は、横姿勢の基板を把持しつつガイドレール１４により未処理基板キャリア１１および処理済基板キャリア１２にアクセスし、かつ上記の水平面内の回転によりステージ搬送機能付き台部３８上であって基板搬送機構１３側に位置するステージ３３等にも同様にしてアクセスする。また、これらのアクセスにおいて基板搬送機構１３は、必要に応じて、基板把持部１５を上下に移動させるべく上下動動作を行う。
【００５２】
ステージ搬送機能付き台部３８上には、各ステージ３０、３１、３２、３３、（…）が載せられ、これらはその上で移動可能である。この移動は、図１（ａ）における枠体１７の水平位置から壁体２１の方向へ、壁体２１の水平位置から壁体２２の水平位置へ、壁体２２の水平位置から枠体２９の方向へ、枠体２９の水平位置から枠体１７の水平位置への４つの方向でなされる。これらの方向への移動は、例えば、台部３８上側または各ステージ３０、３１、３２、３３、（…）底部にローラを備え、駆動源を台部３８または各ステージ３０、３１、３２、３３、（…）が有することにより可能である。
【００５３】
なお、図１（ｂ）に示すように、ステージの存在しない（したがって、その場合は、そのステージと組になる枠体も存在しない）台部３８上領域があってもよい。ステージを台部３８上にいくつ備えるかは要求されたスループットを考慮して決めることができる。
【００５４】
各ステージ３０、３１、３２、３３、（…）上は、それぞれ被処理基板３４、３５、３６、３７、（…）が被処理部を上方に向けて載置された状態にされ得る。被処理基板のステージ上への載置は、図１（ａ）中の枠体１７で示された水平位置において、被処理基板を把持した基板搬送機構１３がステージにアクセスすることによりなされる。また、被処理基板のステージ上からの取り出しは、図１（ａ）中の枠体２９で示された水平位置において、基板搬送機構１３がステージにアクセスすることによりなされる。
【００５５】
被処理基板３４、３５、３６、３７、（…）が載置された各ステージ３０、３１、３２、３３、（…）は、それぞれ枠形状を有する枠体２６、２７、２８、２９、（…）が被処理基板３４、３５、３６、３７、（…）上に設置され得る。この枠体２６、２７、２８、２９、（…）の設置により、ステージ３０、３１、３２、３３、（…）と被処理基板３４、３５、３６、３７、（…）と枠体２６、２７、２８、２９、（…）とは、一体的に台部３８上を移動する。枠体２６、２７、２８、２９、（…）の被処理基板３４、３５、３６、３７、（…）上への設置の詳細については後述するが、この設置は、図１（ａ）中の枠体１７で示された水平位置においてなされ、一体的に移動して、図１（ａ）中の枠体２９で示された水平位置において上方に離間して枠体の上記設置状態が解かれる。
【００５６】
壁体待機領域３９には、壁体２２、２３、２４、２５、（…）、１９、２０、２１、（…）、ランプユニット１８等が設けられるが、これらの壁体は、枠体を上方に積み増す形状を有しており、それぞれ個別に上下動を行うことにより、水平方向に移動してくる、一体化された枠体、被処理基板、ステージの上側に重なり、また離間する。すなわち、枠体と枠体に重ねられた壁体とにより被処理基板の被処理部を底部とする処理槽が形成される。壁体２２、２３、２４、２５、（…）、１９、２０、２１、（…）は、各処理槽としての機能を果たすため異なる構成を有する。この詳細は後述する。
【００５７】
以上説明したような陽極酸化装置１の構成では、各壁体は特化した機能を発揮すればよいのでより単純なものになる。また、各処理間の被処理基板の移動はステージと枠体との一体化とあいまって非常に単純化されており、被処理基板が大型化した場合においても、能率的な動作ができる。
【００５８】
次に、図１に示した陽極酸化装置１におけるステージ上への被処理基板の載置と取り出し、および枠体の被処理基板上への設置について図２を参照して説明する。図２は、ステージ、被処理基板、枠体の関係を示す図である。
【００５９】
図２（ａ）は、枠体２９（１７）および被処理基板３７を上から見た図である。図２（ｂ）は、枠体２９（１７）、被処理基板３７、およびステージ３３を正面から見た図である。これらの図に示すように、ステージ３３は、基板リフタ３３２を突出させた状態で被処理部を上に向けた被処理基板３７を受け取る（取り出す場合も同様である）。突出された基板リフタ３３２により、被処理基板３７下には隙間が形成され、この隙間に基板搬送機構１３の基板把持部１５が挿入され得る。このとき、当然ながら、枠体２９（１７）は、ステージ３３から上方に離間した状態である。この離間のための上下動は、枠体上下動機構４１によりなされる。枠体上下動機構４１は、通常は壁体待機領域３９に待機し、必要に応じて降下して枠体２９（１７）の上下動を行う。
【００６０】
なお、枠体上下動のための機構は、枠体２９（１７）とステージ３３との側に有するようにしてもよい。この場合の構成例を同図（ｃ）に示す。すなわち、枠体２９（１７）は、支柱３３３を有し、支柱３３３の下端は、ステージ３３に設けられた枠体駆動部３３４に支持される。枠体駆動部３３４は、支柱３３３を上下に出し入れすることにより、枠体２９（１７）を上下動させる。
【００６１】
被処理基板３７が基板リフタ３３２上に受け渡されると基板リフタ３３２は、下降しステージ３３内に収まる。同時に、ステージ３３に設けられた空孔３３１から吸気し被処理基板３７を真空チャックする。これにより、より強固な被処理基板３７の保持がステージ３３上で可能になる。被処理基板３７の保持がされたら枠体上下動機構４１または枠体駆動部３３４により枠体２９（１７）を下降させ被処理基板３７上に載せる。
【００６２】
枠体２９（１７）には、被処理基板３７と接触する部位にシール部材２９１が設けられ、さらにシール部材２９１の外側には、コンタクト部材２９２が設けられる。シール部材２９１は、枠体２９（１７）の枠形状に沿って環状に設けられ、
シール部材２９１が枠体２９（１７）とステージ３３との間に挟まれて変形することにより、枠体２９（１７）の開口部の被処理基板３７側は一巡が液体シール状態となる。また、コンタクト部材２９２は、シール部材２９１により、被処理基板３７上に設けられた電極にドライ状態で接触する。なお、コンタクト部材２９２は、複数設けることにしてもよい。枠体２９（１７）におけるコンタクト部材２９２を設ける枠形状に沿う位置は、被処理基板３７の電極形成位置により変えることができる。
【００６３】
なお、図２（ｂ）、（ｃ）において、符号４２は、基板乾燥器であり、温風またはエアーナイフを被処理基板３７に向けて当て、被処理基板３７を乾燥させるものである。この乾燥を行うタイミングは、図１における枠体２９で示した水平位置に被処理基板３７が位置しているときであって、枠体２９がステージ３３から離間されているとき（すなわち一連の処理の最後（一連の処理については後述する））である。基板乾燥器４２は、壁体待機領域３９に設けられ、必要に応じて降下して処理後の被処理基板３７を乾燥する。ちなみに、このような被処理基板の乾燥には、スピンドライを利用することもできる（この場合には、スピンドライするための領域を設ける必要がある）。
【００６４】
次に、ステージ３３と被処理基板３７と枠体２９との一体化状態について図３を参照してより詳しく説明する。図３は、被処理基板３７と枠体２９との接触部位の詳細を示す断面図である。
【００６５】
同図（ａ）に示すように、ステージ３３上に被処理基板３７が載置され、被処理基板３７と枠体２９の間は、シール部材２９１ａ、２９１ｂを介した接触状態である。また、シール部材２９１ａ、２９１ｂの外側の枠体２９には、コンタクト部材２９２が設けられ、例えば弾性反力により被処理基板２９２（の電極）に押し付けられる。
【００６６】
ここで、シール部材２９１ａ、２９１ｂのように２重にシール部材を設けているのは、この間の空間を吸気することにより、枠体２９の被処理基板３７への押圧力をより強固に得るためである。このため、図３（ａ）に示すように、枠体２９には、シール部材２９１ａ、２９１ｂの間に通じる通空経路２９３が設けられ、通空経路２９３には、一旦吸気した状態を保つため逆止弁２９４が設けられる。
【００６７】
このように、通空経路２９３を枠体２９に設けることにより、上記吸気を図１における枠体１７に示す水平位置で一度行えば、一連の処理において枠体２９は強固に被処理基板３７に密着状態を維持する。このような吸気は、例えば、壁体待機領域３９に設けられた吸気ポンプを用いて行うことができる。その場合には、例えば、枠体上下動機構４１に吸気ポンプに通じる気道を併設しこの気道を通空経路２９３と接続することにより行うことができる。なお、枠体２９を被処理基板３７から離間する場合には、例えば、枠体２９にアクチュエータを備えることにより逆止弁２９４の逆止状態を解除すればよい。
【００６８】
図３（ｂ）は、コンタクト部材２９２による被処理基板３９への接触方法の変形例を示すものである。図３（ａ）に示す場合においては、コンタクト部材２９２を枠体２９に設けているが、図３（ｂ）に示す場合においては、鍵の手状のコンタクト部材２９２ａをステージ３３側に設ける。そして、枠体２９の被処理基板３９への密着のあと（前でもよい）に、ステージ３３側からコンタクト部材２９２ａを突き出し、被処理基板３７の上面に接触するように回転させ引っ掛ける。この場合には、コンタクト部材２９２ａの被処理基板３７への接触圧力が枠体２９と被処理基板３７との密着力に影響を与えない。
【００６９】
次に、図１におけるランプユニット１８が設けられた水平位置でなされる処理についてそのための構成を中心に図４を参照して説明する。図４（ａ）は、ランプユニット１８および被処理基板５１を上から見た図である。図４（ｂ）は、枠体５２、被処理基板５１、ステージ５４、およびポーラス化処理用壁体５３とランプユニット１８とを正面から見た図である。
【００７０】
同図に示すように、枠体５２、被処理基板５１、ステージ５４が、一体として台部３８のステージ搬送機能により水平移動されてくると、この枠体５２の上に重なるようにしてポーラス化処理用壁体５３とランプユニット１８とが壁体待機領域３９から降下し、処理槽を形成する。この場合の処理は、被処理基板５１上に形成されたポリシリコンをポーラス化する処理である。なお、枠体５２と壁体５３との間の液体シール性を確保するためには両者間密着用のシール部材をいずれかに設けておくことができる。
【００７１】
ポーラス化処理用壁体５３には、薬液導入ポート５３１、薬液排出ポート５３２、陰電極５３３が設けられる。薬液導入ポート５３１、薬液排出ポート５３２は、図においては、壁体５３を貫通して設けられているが、管状のポートを処理槽内に吊設するようにしてもよい。また、図示を省略しているが、薬液導入ポート５３１には薬液供給路が設けられ、薬液排出ポート５３２に薬液排出路が設けられる。この場合の薬液の排出は薬液排出ポート５３２からの吸引により行われる。なお、薬液は、例えば、フッ酸をエチルアルコールに溶解させた液である。
【００７２】
陰電極５３３には、図示を省略した電気供給用の導線が処理槽の外側において接続される。これは、コンタクト部材５２２についても同様である。なお、符号５２１は、被処理基板５１と枠体５２との液体シールを確立するシール部材である。
【００７３】
ランプユニット１８は、ランプ１８１を有する。ランプは、例えば複数設けられ被処理基板５１の被処理部をむらなく照射する。照射波長、照射強度などは、適宜、設計事項として設定することができる。なお、ランプユニット１８は、必ずしもポーラス化処理用壁体５３に接続して設けられていなくてもよい。例えば、天板（図示せず）、天井（同）に接続して設けるようにし、その上下動もポーラス化処理用壁体５３のものとは別の駆動機構によるようにしてもよい。
【００７４】
以上のような構成によるポーラス化処理では、枠体５２の存在により、処理後に薬液を排出した後の液面を被処理基板５１上に残すようにできる。これによれば、被処理基板５１の被処理部が大気に触れて変質することが防止され、全体として品質の高い処理を行うことが可能である。液面が被処理基板５１上に残されたままの状態で、枠体５２、被処理基板５１、ステージ５４は一体として、次の処理位置に台部３８のステージ搬送機能により水平移動される。
【００７５】
次に、図１における壁体１９、２０、２１、（…）が設けられた水平位置でなされる処理についてそのための構成を中心に図５を参照して説明する。図５（ａ）は、洗浄処理用壁体１９（２０、…）および被処理基板６１を上から見た図である。図５（ｂ）は、枠体６２、被処理基板６１、ステージ６４、および洗浄処理用壁体１９（２０、…）を正面から見た図である。
【００７６】
同図に示すように、枠体６２、被処理基板６１、ステージ６４が、一体として台部３８のステージ搬送機能により水平移動されてくると、この枠体６２の上に重なるようにして洗浄処理用壁体１９（２０、…）が壁体待機領域３９から降下し、処理槽を形成する。この場合の処理は、被処理基板６１上に残る液の希釈・洗浄である。なお、枠体６２と壁体１９（２０、…）との間の液体シール性を確保するためには両者間密着用のシール部材をいずれかに設けておくことができる。
【００７７】
洗浄処理用壁体１９（２０、…）には、希釈液（洗浄液）導入ポート１９１、希釈液（洗浄液）排出ポート１９２が設けられる。希釈液導入ポート１９１、希釈液排出ポート１９２は、図においては、壁体１９（２０、…）を貫通して設けられているが、管状のポートを処理槽内に吊設するようにしてもよい。また、図示を省略しているが、希釈液導入ポート１９１には希釈液供給路が設けられ、希釈液排出ポート１９２に希釈液排出路が設けられる。この場合の希釈液の排出は希釈液排出ポート１９２からの吸引により行われる。なお、槽内に導入する希釈液は、例えば、フッ酸を含まないエチルアルコール液である。
【００７８】
なお、符号６２１は、被処理基板６１と枠体６２との液体シールを確立するシール部材であり、符号６２２は、被処理基板６１への電気的接触をなすコンタクト部材である。ここで説明する処理においては、コンタクト部材６２２を用いた被処理基板６１への通電はされない。
【００７９】
以上のような構成による洗浄処理では、枠体６４の存在により、洗浄液を排出した後の液面を被処理基板６１上に残すようにできる。これによれば、被処理基板６１の被処理部が大気に触れて変質することが防止され、全体として品質の高い処理を行うことが可能である。液面が被処理基板６１上に残されたままの状態で、枠体６２、被処理基板６１、ステージ６４は一体として、次の処理位置に台部３８のステージ搬送機能により水平移動される。
【００８０】
また、直列に同一の機能を有する壁体１９（２０、…）を設けるようにしているのは、洗浄槽への希釈液の導入と排出により希釈・洗浄を行うため、一度の希釈・洗浄では十分に洗浄がなされず、したがって、何度も同じ洗浄動作を行うためである。ここで、単に、このように何度も同じ洗浄動作を行うのであれば、壁体を一つ設けて、その壁体による洗浄槽で希釈液を複数回導入し排出することもできる。
【００８１】
しかしながら、その場合には、ひとつの洗浄槽での処理時間が非常に長くなり、生産性向上への障害になる。すなわち、実験ないしはシミュレーションによると、上記ポーラス化処理に比べ、洗浄工程の必要時間は非常に大きく、例えば、ポーラス化処理はその処理自体で数秒程度で終わるのに対して洗浄工程は洗浄液の導入・排出を繰り返すことにより数分程度かかる。そこで、この実施の形態では、直列に同一の機能を有する壁体１９（２０、…）を設け、洗浄工程を分割して一つ当りの洗浄槽での洗浄時間を大幅に小さくしたものである。これにより、特定の処理による律速の問題が生じない。なお、このような同一の機能を有する壁体１９（２０、…）の具体的な数は、必要な洗浄水準により決めることができる。
【００８２】
次に、図１における壁体２２が設けられた水平位置でなされる処理についてそのための構成を中心に図６を参照して説明する。図６（ａ）は、表面酸化処理用壁体２２および被処理基板３４を上から見た図である。図６（ｂ）は、枠体２６、被処理基板３４、ステージ３０、および表面酸化処理用壁体２２を正面から見た図である。
【００８３】
同図に示すように、枠体２６、被処理基板３４、ステージ３０が、一体として台部３８のステージ搬送機能により水平移動されてくると、この枠体２６の上に重なるようにして表面酸化処理用壁体２２が壁体待機領域３９から降下し、処理槽を形成する。この場合の処理は、被処理基板３４上に形成されたポーラス化シリコンのミクロの表面に酸化層を形成する処理である。なお、枠体２６と壁体２２との間の液体シール性を確保するためには両者間密着用のシール部材をいずれかに設けておくことができる。
【００８４】
表面酸化処理用壁体２２には、薬液導入ポート２２１、薬液排出ポート２２２、陰電極２２３が設けられる。薬液導入ポート２２１、薬液排出ポート２２２は、図においては、壁体２６を貫通して設けられているが、管状のポートを処理槽内に吊設するようにしてもよい。また、図示を省略しているが、薬液導入ポート２２１には薬液供給路が設けられ、薬液排出ポート２２２に薬液排出路が設けられる。この場合の薬液の排出は薬液排出ポート２２２からの吸引により行われる。なお、薬液は、例えば、希硫酸をエチルアルコールに溶解させた液である。
【００８５】
陰電極２２３には、図示を省略した電気供給用の導線が処理槽の外側において接続される。これは、コンタクト部材２６２についても同様である。なお、符号２６１は、被処理基板３４と枠体２６との液体シールを確立するシール部材である。
【００８６】
以上のような構成による表面酸化処理においても、枠体２６の存在により、処理後に薬液を排出した後の液面を被処理基板３４上に残すようにできる。しかしながら、表面に酸化層が形成されたあとは、化学的に安定な状態であり、大気に触れても問題はない。したがって、この処理以降は、液の排出については液面が残るように行う必要性が小さい。被処理基板３４上に液が付着した状態で、枠体２６、被処理基板３４、ステージ３０は一体として、次の処理位置に台部３８のステージ搬送機能により水平移動される。
【００８７】
次に、図１における壁体２３、２４、２５、（…）が設けられた水平位置でなされる処理についてそのための構成を中心に図７を参照して説明する。図７（ａ）は、洗浄処理用枠体２３（２４、…）および被処理基板３５（３６、…）を上から見た図である。図７（ｂ）は、枠体２７（２８、…）、被処理基板３５（３６、…）、ステージ３１（３２、…）、および洗浄処理用壁体２３（２４、…）を正面から見た図である。
【００８８】
同図に示すように、枠体２７（２８、…）、被処理基板３５（３６、…）、ステージ３１（３２、…）が、一体として台部３８のステージ搬送機能により水平移動されてくると、この枠体２７（２８、…）の上に重なるようにして洗浄処理用壁体２３（２４、…）が壁体待機領域３９から降下し、処理槽を形成する。この場合の処理は、被処理基板３５（３６、…）上に付着する液の洗浄である。なお、枠体２７（２８、…）と壁体２３（２４、…）との間の液体シール性を確保するためには両者間密着用のシール部材をいずれかに設けておくことができる。
【００８９】
洗浄処理用壁体２３（２４、…）には、洗浄液導入ポート２３１、洗浄液排出ポート２３２が設けられる。洗浄液導入ポート２３１、洗浄液排出ポート２３２は、図においては、壁体２３（２４、…）を貫通して設けられているが、管状のポートを処理槽内に吊設するようにしてもよい。また、図示を省略しているが、洗浄液導入ポート２３１には洗浄液供給路が設けられ、洗浄液排出ポート２３２に洗浄液排出路が設けられる。この場合の洗浄液の排出は洗浄液排出ポート２３２からの吸引により行われる。なお、槽内に導入する洗浄液は、例えば、純水である。
【００９０】
なお、符号２７１は、被処理基板３５（３６、…）と枠体２７（２８、…）との液体シールを確立するシール部材であり、符号２７２は、被処理基板３５（３６、…）への電気的接触をなすコンタクト部材である。ここで説明する処理においては、コンタクト部材２７２を用いた被処理基板３５（３６、…）への通電はされない。
【００９１】
以上のような構成による洗浄処理では、洗浄液が被処理基板３５（３６、…）上に付着した状態で、枠体２７（２８、…）、被処理基板３５（３６、…）、ステージ３１（３２、…）は一体として、次の処理位置に台部３８のステージ搬送機能により水平移動される。
【００９２】
また、直列に同一の機能を有する壁体２３（２４、…）を設けるようにしているのは、洗浄槽への洗浄液の導入と排出により洗浄を行うため、一度の洗浄では十分に洗浄がなされず、したがって、何度も同じ洗浄動作を行うためである。すなわち、この事情は、すでに述べた壁体１９（２０、…）の場合と同様である。これにより、特定の処理による律速の問題が生じない。なお、このような同一の機能を有する壁体２３（２４、…）の具体的な数は、必要な洗浄水準により決めることができる。
【００９３】
次に、以上説明した全体および各部の構成を踏まえて、図１に示した陽極酸化装置の動作を図８ないし図１０を参照して説明する。図８は、図１に示した陽極酸化装置の動作フローを示す流れ図であり、図９は、その続図である。図１０は、図８におけるステップ８７をやや詳しく示す流れ図である。
【００９４】
まず、被処理部が上に向いた被処理基板を未処理基板キャリア１１から基板搬送機構１３によりステージ上に受け渡す（ステップ８１）。このときのステージは図１における枠体１７で示される水平位置にあり、基板リフタ３３２は突き出された状態である。次に、そのステージ上の基板リフタ３３２を降し、かつ空孔３３１により被処理基板を真空チャックする（ステップ８２）。
【００９５】
そして、枠体１７をステージに向けて降し、シール部材２９１とコンタクト部材２９２とをステージに載置された被処理基板に接触させる（ステップ８３）。さらに、シール部材２９１ａ、２９１ｂ間の空間から通空経路２９３を介して吸気し、逆止弁２９４によりその状態を維持する（ステップ８４）。この状態は、枠体１７が、一連の処理を終えて図１における枠体２９で示される水平位置に移動して、上方に離間されるまで維持される。
【００９６】
次に、ステージ搬送機能付台部３８のステージ搬送機構により、ステージ、ステージに載置された被処理基板、被処理基板上の枠体を一体的に、次位置（図１におけるランプユニット１８で示される水平位置）に移動する（ステップ８５）。そして、ポーラス化処理用壁体５３とランプユニット１８とを上記移動された枠体上に重ね、ポーラス化処理槽を形成する（ステップ８６）。
【００９７】
形成されたポーラス化処理槽では、薬液を導入してポーラス化処理を行い、その処理後、薬液を一部残して排出する（ステップ８７）。ステップ８７をやや詳しく説明すると、図１０を参照するに、まず薬液を薬液導入ポート５３１から槽内に導入する（ステップ８７１）。薬液を導入して槽内に薬液を張ったら、ランプ１８１で被処理基板の被処理部を照射しながら陰電極５３３とコンタクト部材５２２との間を通電する（ステップ８７２）。この実際のポーラス化処理時間は、数秒程度である。ポーラス化処理を終えたら、通電と光照射を止め、槽内の薬液を薬液排出ポート５３２から排出する（ステップ８７３）。薬液の排出は、被処理部を大気に触れさせないよう被処理基板上に液面が存在する程度を限度として行う。
【００９８】
次に、ポーラス化処理用壁体５３とランプユニット１８とを上方に（壁体退避領域３９に）退避する（ステップ８８）。ポーラス化処理用壁体５３を退避しても枠体の内側壁により被処理基板上には液面が存在し大気への接触が防止される。
そして、ステージ搬送機構によりステージ（被処理基板、枠体も一体として）を次の処理位置（図１における枠体１９で示される水平位置）に移動する（ステップ８９）。
【００９９】
次に、洗浄処理用壁体１９を上記移動された枠体上に重ね、洗浄槽を形成する（ステップ９０１）。洗浄槽が形成されたら、希釈液（洗浄液）を希釈液導入ポート１９１から導入して残されていた液を希釈し、希釈後、希釈液を一部残して希釈液排出ポート１９２から排出する（ステップ９０２）。希釈液の排出は、被処理部を大気に触れさせないよう被処理基板上に液面が存在する程度を限度として行う。希釈液が排出されたら洗浄処理用壁体１９を上方に退避する（ステップ９０３）。この場合も、枠体の内側壁により被処理基板上には液面が存在し大気への接触が防止される。
【０１００】
次に、ステージ搬送機構によりステージ（被処理基板、枠体も一体として）を次の処理位置に移動する（ステップ９０４）。そして、上記のステップ９０１から９０３をこの処理位置において（すなわち壁体を取り替えて）繰り返す。ステップ９０３を終えたら、必ず、次の処理位置にステージ（被処理基板、枠体も一体として）を移動させる。このステップ９０１から９０４の処理は、薬液をどの程度まで希釈したら次の酸化処理に影響を与えないかを考慮して、ｎ回繰り返される。これに対応して、壁体１９、２０、２１、（…）も少なくともｎ体備えられる。ｎ回繰り返される最後のステージ移動は、ステージ（被処理基板、枠体も一体として）を図１における枠体２２で示される水平位置に移動させることによりなされる。
【０１０１】
次に、図９に示すように、表面酸化処理用壁体２２を上記移動された枠体上に重ねて処理槽を形成する（ステップ９１）。そして、この処理槽での陽極酸化により、ポーラスシリコンのミクロの表面に酸化膜を生成する（ステップ９２）。このための処理は、まず薬液を薬液導入ポート２２１から導入して槽内に薬液を張り、この状態において陰電極２２３とコンタクト部材２６２との間に通電を行うことによる。
【０１０２】
この通電は、例えば、十数秒程度で終えることができる。これにより、ミクロの表面に酸化膜が形成される。この酸化処理のあと薬液を薬液排出ポート２２２から排出するが、その際には、液面が被処理基板上に存在することを限度としなくてもよい。これは、すでに述べたように酸化膜形成後は、大気に触れても変質しにくい性質を有するからである。
【０１０３】
薬液を排出したら、壁体２２を上方に（壁体待機領域３９に）退避する（ステップ９３）。そして、ステージ搬送機構によりステージ（被処理基板、枠体も一体として）を次の処理位置（図１における枠体２３で示される水平位置）に移動する（ステップ９４）。
【０１０４】
次に、洗浄処理用壁体２３を上記移動された枠体上に重ね、洗浄槽を形成する（ステップ９５１）。洗浄槽が形成されたら、洗浄液を洗浄液導入ポート２３１から導入して被処理基板上に残留していた液を希釈し、希釈後、洗浄液を洗浄液排出ポート２３２から排出する（ステップ９５２）。洗浄液の排出は、被処理基板上に液面が存在する程度を限度としなくてよい。洗浄液が排出されたら洗浄処理用壁体２３を上方に退避する（ステップ９５３）。
【０１０５】
次に、ステージ搬送機構によりステージ（被処理基板、枠体も一体として）を次の処理位置に移動する（ステップ９５４）。そして、上記のステップ９５１から９５３をこの処理位置において（すなわち壁体を取り替えて）繰り返す。ステップ９５３を終えたら、必ず、次の処理位置にステージ（被処理基板、枠体も一体として）を移動させる。このステップ９５１から９５４の処理は、薬液をどの程度まで希釈して洗浄したら残留薬液として問題のない水準になるかを考慮して、ｍ回繰り返される。これに対応して、壁体２３、２４、２５、（…）も少なくともｍ体備えられる。ｍ回繰り返される最後のステージ移動は、ステージ（被処理基板、枠体も一体として）を図１における枠体２９で示される水平位置に移動させることによりなされる。
【０１０６】
次に、シール部材２９１ａ、２９１ｂ間の空間の気密性を破壊し、枠体２９を被処理基板から離間する（ステップ９６）。そして、被処理基板を乾燥機構４２により乾燥する（ステップ９７）。さらに、乾燥を終えたらステージの空孔３３１による真空チャックを解除し、基板リフタ３３２により被処理基板をステージの上面から浮かせる（ステップ９８）。
【０１０７】
次に、被処理基板を基板搬送機構１３によりステージ上から処理済基板キャリア１２に回収する（ステップ９９）。被処理基板が取り除かれたステージは、ステージ搬送機構により、枠体とともに最初の位置（図１における枠体１７で示される位置）に移動される。以上により、被処理基板を基準にしてみた一連の動作処理が終わる。実際には、台部３８上には、複数のステージが同時に存在し得（すなわち被処理基板も複数）、流れ作業的にそれぞれの被処理基板について処理を行うことができる。
【０１０８】
なお、上記で説明した陽極酸化装置は、一つの実施形態であり、本発明の範囲を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、陰電極５３３、２２３は、壁体５３、２２に架設されていなくてもよい。すなわち、壁体とは独立して陰電極のみで、上下動してもよい。洗浄槽の一部となる連続した壁体は、生産性を重視しないのであれば例えば一つのみでもよい。一つのみでも、複数回洗浄液を導入・排出すれば洗浄機能の発揮は可能である。
【０１０９】
また、枠体の移動が環状になされなくても、例えば、一直線上を移動するようにしても、枠体の回収と最初の位置への再設定を別途人手などにより行うことにすれば陽極酸化装置として機能する。また、ポーラスシリコン形成とその工程での薬液の洗浄を行うため一つの装置を構成し、酸化膜の形成とその工程での薬液の洗浄を行うためもう一つの装置を構成するように、２つの装置に分割することにしてもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ステージとステージ上に載置される被処理基板と被処理基板上に液体シール性をもって接触固定される枠体とが、一体として移動し、移動の各位置において、枠体の枠形状を上方向に積み増す形状を有する壁体が枠体に対して上方より近接または密着し、被処理基板の被処理部を底部とし枠体と壁体とを壁部とする処理槽が形成される。
【０１１１】
したがって、ステージとステージ上に載置される被処理基板と被処理基板上に液体シール性をもって接触固定される枠体との一体としての移動により、一連の処理途上における被処理基板の搬送は、ほぼ単純な並進運動によって行われ得る。しかも、この移動のごとに別の壁体が上方から枠体に近接または密着するので、処理槽としての持つべき機能部は各壁体に設けておくことができる。このため各壁体はより単純な構成になる。よって、被処理基板の搬送をも考えてより単純な装置構成で一連の処理を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態たる陽極酸化装置の構成を示す平面図（図１（ａ））、および正面図（図１（ｂ））。
【図２】図１におけるステージ、被処理基板、枠体の関係を示す図。
【図３】図２における被処理基板３７と枠体２９との接触部位の詳細を示す断面図。
【図４】図１における枠体、被処理基板、ステージ、およびポーラス化処理用壁体とランプユニット１８を示す図。
【図５】図１における枠体、被処理基板、ステージ、および洗浄処理用壁体１９（２０、…）を示す図。
【図６】図１における枠体、被処理基板、ステージ３０、および表面酸化処理用壁体２２を示す図。
【図７】図１における枠体２７（２８、…）、被処理基板３５（３６、…）、ステージ３１（３２、…）、および洗浄処理用壁体２３（２４、…）を示す図。
【図８】  図１に示した陽極酸化装置の動作フローを示す流れ図。
【図９】  図８の続図であって、図１に示した陽極酸化装置の動作フローを示す流れ図。
【図１０】図８におけるステップ８７をやや詳しく示す流れ図。
【符号の説明】
１…陽極酸化装置  １１…未処理基板キャリア  １２…処理済基板キャリア  １３…基板搬送機構  １４…ガイドレール  １５…基板把持部  １６…ガイドレール  １７、６２…枠体  １８…ランプユニット  １９、２０、２１…洗浄処理用壁体  ２２…表面酸化処理用壁体  ２３、２４、２５…洗浄処理用壁体  ２６、２７、２８、２９…枠体  ２９１、２９１ａ、２９１ｂ、５２１、６２１、２６１、２７１…シール部材  ２９２、２９２ａ、５２２、６２２、２６２、２７２…コンタクト部材  ２９３…通空経路  ２９４…逆止弁  ３０、３１、３２、３３、６４…ステージ  ３３１…真空チャック用空孔  ３３２…基板リフタ  ３３３…支柱  ３３４…枠体駆動部  ３４、３５、３６、３７、６１…被処理基板  ３８…ステージ搬送機能付き台部  ３９…壁体待機領域  ４１…枠体上下動機構  ４２…基板乾燥器  ５３…ポーラス化処理用壁体  ５３１…薬液供給ポート  ５３２…薬液排出ポート  ５３３…陰電極  １９１…洗浄液導入ポート  １９２…洗浄液排出ポート  ２２１…薬液導入ポート  ２２２…薬液排出ポート  ２２３…陰電極  ２３１…洗浄液供給ポート  ２３２…洗浄液排出ポート
【図１】
0003769225.tif 000002
【図２】
0003769225.tif 000003
【図３】
0003769225.tif 000004
【図４】
0003769225.tif 000005
【図５】
0003769225.tif 000006
【図６】
0003769225.tif 000007
【図７】
0003769225.tif 000008
【図８】
0003769225.tif 000009
【図９】
0003769225.tif 000010
【図１０】
0003769225.tif 000011