基板処理装置および基板処理方法
【課題】基板に対して良好に洗浄処理を施す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】薬液ユニット１０は、基板Ｗの薬液処理を可能とするユニットである。洗浄ユニット６０は、薬液ユニット１０により薬液が供給された基板Ｗにマイクロバブル水を供給して、マイクロバブル水による洗浄処理を可能とするユニットである。洗浄ユニット６０は、主として、複数の上側ノズル６１と、複数の下側ノズル６２と、液ナイフ６６と、貯留槽２０と、マイクロバブル発生部２１と、を備えている。これにより、薬液処理後の基板Ｗにマイクロバブル水を供給することができる。そのため、薬液処理において基板に付着した薬液をマイクロバブル水により迅速に置換することができ、洗浄処理に使用される処理液の量を低減させることができる。
【解決手段】薬液ユニット１０は、基板Ｗの薬液処理を可能とするユニットである。洗浄ユニット６０は、薬液ユニット１０により薬液が供給された基板Ｗにマイクロバブル水を供給して、マイクロバブル水による洗浄処理を可能とするユニットである。洗浄ユニット６０は、主として、複数の上側ノズル６１と、複数の下側ノズル６２と、液ナイフ６６と、貯留槽２０と、マイクロバブル発生部２１と、を備えている。これにより、薬液処理後の基板Ｗにマイクロバブル水を供給することができる。そのため、薬液処理において基板に付着した薬液をマイクロバブル水により迅速に置換することができ、洗浄処理に使用される処理液の量を低減させることができる。
【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、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）に対して処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関するもので、特に、基板の洗浄処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、純水とガスとを混合させた処理液を薬液が付着した基板に供給することによって基板を洗浄する技術が知られている（例えば、特許文献１）。ここで、特許文献１では、ガスとして炭酸ガス（ＣＯ２）が使用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７３９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１において、基板に付着した薬液を除去するためには、大量の純水が必要とされる。すなわち、洗浄処理において、基板処理装置からは、薬液を含む多量の排液が排出される。その結果、多量の排液を処理可能な排液処理設備が必要となり、排液処理に関する設備コストが増大するという問題が生じていた。
【０００５】
そこで、本発明では、基板に対して良好に洗浄処理を施す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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に薬液を供給して薬液処理を可能とする薬液供給部と、マイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生部と、前記薬液供給部により前記薬液が供給された前記基板に前記マイクロバブル発生部によって発生させられたマイクロバブルを含む処理液を供給して、前記処理液による洗浄処理を可能とする処理液供給部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と不活性ガスとを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記薬液供給部は、有機アミンを含む薬液を供給し、前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と炭酸ガスとを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記薬液供給部から供給される前記薬液は、前記基板上に形成されており、エッチング処理を経たレジスト膜を剥離する剥離液であり、前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と酸化力を有する気体とを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記薬液供給部から供給される前記薬液は、前記基板上に形成されており、露光処理を経たレジスト膜を現像する現像液であり、前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と酸化力を有する気体とを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明は、請求項４または請求項５に記載の基板処理装置において、前記酸化力を有する気体は、酸素を含むガスであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の基板処理装置において、前記酸化力を有する気体は、オゾンガスであることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理液供給部は、カーテン状とされた前記処理液を前記基板に向けて吐出し、搬送部による前記基板の搬送方向と略垂直な第１方向に沿って、前記処理液を前記基板に着液させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理液供給部は、搬送部による前記基板の搬送方向と略垂直な第１方向に沿って配置された複数のノズルを有し、各ノズルは、前記第１方向に伸びる吐出口、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理液供給部は、貯留槽内で発生したマイクロバブルを前記基板に供給することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理液供給部と連通接続されており、前記処理液供給部側に前記処理液を供給する第１供給管、をさらに備え、前記マイクロバブル発生部は、前記第１供給管に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１２の発明は、請求項１１に記載の基板処理装置において、前記マイクロバブル発生部は、マイクロバブル径が良好な洗浄処理において要求される範囲となるように、前記第１供給管の所定位置に取り付けられていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１３の発明は、(a)基板に薬液を供給する工程と、(b)マイクロバブル発生部によって発生させられたマイクロバブルを含む処理液を、前記工程(a)により前記薬液が供給された前記基板に供給する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１ないし請求項１３に記載の発明によれば、薬液処理が施された基板に対して、マイクロバブルを含む処理液を供給することができる。これにより、薬液処理において、基板に付着した薬液をマイクロバブルを含む処理液によって迅速に置換することができる。そのため、洗浄処理に使用される処理液の量を低減させることができる。
【００２０】
また、薬液処理後の基板に付着している汚染物質（例えば、パーティクルや有機物等）を基板から良好に除去することができる。そのため、洗浄処理後の基板の清浄性を向上させることができる。
【００２１】
特に、請求項２に記載の発明において、マイクロバブルは、不活性ガスの微小気泡であり、マイクロバブルと純水とを含む処理液中にマイクロバブルが溶解したとしても、処理液の化学的安定性は高い。これにより、薬液供給部からの薬液に処理液が混入した場合であっても、薬液を劣化させることがない。そのため、薬液処理に悪影響を与えることなく、洗浄処理に使用される処理液の量を低減させ、洗浄処理後の基板の清浄性を向上させることができる。
【００２２】
特に、請求項３に記載の発明において、薬液処理を経た基板には有機アミンを含む薬液が付着しており、この有機アミンが純水と接触すると強アルカリが生成される。一方、処理液には炭酸ガスが溶解しており、処理液は酸性を有する。
【００２３】
これにより、薬液処理後の基板に処理液が供給されると、薬液は酸性の処理液によって中和される。そのため、有機アミンに基づく強アルカリによって基板が腐食されることを防止しつつ、処理液による洗浄処理を良好に実行することができる。
【００２４】
特に、請求項４ないし請求項７に記載の発明において、薬液処理（剥離処理または現像処理）後の基板にはレジスト残渣等の有機物が付着している。この場合において、処理液は、酸化力を有する気体（例えば、酸素を含むガス、酸素ガス、またはオゾンガス等）によって形成されたマイクロバブルの酸化力により、基板に付着した有機物を分解して除去することができる。そのため、洗浄処理後の基板の清浄性をさらに向上させることができる。
【００２５】
特に、請求項８および請求項９に記載の発明によれば、搬送方向に搬送される基板全体に、マイクロバブルを含む処理液を良好に供給することができる。そのため、処理液による洗浄処理をさらに良好に実行することができる。
【００２６】
特に、請求項１０に記載の発明によれば、貯留槽内に十分な量のマイクロバブルを発生させ、その後、マイクロバブルを含む処理液を処理液供給部に供給することができる。これにより、有機物除去に十分な量のマイクロバブルを基板に供給することができる。そのため、処理液による洗浄処理をさらに良好に実行することができる。
【００２７】
特に、請求項１１に記載の発明によれば、第１供給管に設けられたマイクロバブル発生部以外に特別な装置を用いることなく、基板にマイクロバブルを含む処理液を供給することができる。そのため、装置の製造コストおよび装置のフットプリントを低減させることができる。
【００２８】
特に、請求項１２に記載の発明によれば、マイクロバブル発生部の取付位置を調整することにより、適切な径サイズのマイクロバブルを含む処理液を基板に供給することができる。そのため、処理液による洗浄処理をさらに良好に実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
【００３０】
＜１．基板処理装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態における基板処理装置１の全体構成の一例を示す図である。ここで、基板処理装置１は、（１）基板Ｗに薬液（例えば、露光処理を経たレジスト膜を現像する現像液や、エッチング処理を経たレジスト膜を剥離する剥離液等）を供給して薬液処理を実行する工程と、（２）薬液が供給された基板Ｗにマイクロバブルを含む純水（以下、単に、「マイクロバブル水」とも呼ぶ）を供給して洗浄処理を実行する工程と、を実行可能な装置である。図１に示すように、基板処理装置１は、主として、複数の搬送ローラ５と、薬液ユニット１０と、洗浄ユニット６０と、を備えている。
【００３１】
なお、図１および以降の各図には、それらの方向関係を明確にすべく必要に応じて適宜、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系が付されている。また、本実施の形態において、処理液には、現像液、剥離液、およびフッ酸等の薬液だけでなく純水も含まれる。
【００３２】
複数の搬送ローラ５は、処理対象となる基板Ｗを、薬液ユニット１０側から洗浄ユニット６０側に搬送する搬送部であり、これら搬送ローラ５によって搬送路６が形成される。各搬送ローラ５は、不図示の駆動モータに接続されており、Ｙ軸と略平行な回転軸を中心として回転させられる。そのため、搬送ローラ５上の基板Ｗは、搬送方向ＡＲ１（Ｘ軸と略平行）に搬送される。
【００３３】
薬液ユニット１０は、基板Ｗの薬液処理を可能とするユニットである。例えば、薬液ユニット１０は、基板Ｗに現像液を供給することによって露光後の現像処理を実行したり、基板Ｗに剥離液を供給することによってエッチング後の剥離処理を実行する。図１に示すように、薬液ユニット１０は、主として、複数の吐出ノズル１１と、薬液供給管３２と、を備えている。
【００３４】
複数の吐出ノズル１１は、処理室１０ａ内であって搬送路６の上方に設けられており、基板Ｗの上面（Ｚ軸プラス側の面）に薬液１１ａを供給する。また、図１に示すよに、各吐出ノズル１１は、バルブ３５が設けられた薬液供給管３２を介して、薬液供給源３１と連通接続されている。したがって、バルブ３５が開放されることにより、各吐出ノズル１１は、搬送路６の基板Ｗに向けて薬液１１ａを吐出する。このように複数の吐出ノズル１１は、基板Ｗに薬液を供給する薬液供給部として使用される。
【００３５】
また、処理室１０ａの下部付近には、排出口１３が設けられている。排出口１３は、バルブ１５が設けられた排出管１４と、共通排出管９２と介して、排液ドレイン９１と連通接続されている。したがって、バルブ１５が開放されることにより、薬液処理に使用された薬液は、排液として薬液ユニット１０から排液ドレイン９１側に排出される。
【００３６】
洗浄ユニット６０は、薬液１１ａが供給された基板Ｗにマイクロバブル水を供給して、マイクロバブル水による洗浄処理を可能とするユニットである。なお、洗浄ユニット６０の構成については、後述する。
【００３７】
＜２．洗浄ユニットの構成＞
図２および図３は、上側ノズル６１から吐出されるマイクロバブル水６１ａの吐出状況を説明するための図である。ここでは、洗浄ユニット６０の構成について説明する。図１に示すように、洗浄ユニット６０は、主として、複数の上側ノズル６１と、複数の下側ノズル６２と、液ナイフ６６と、貯留槽２０と、マイクロバブル発生部２１と、を備えている。
【００３８】
複数の上側ノズル６１は、図１に示すように、処理室６０ａ内であって搬送路６の上方に設けられている。各上側ノズル６１は、図２に示すように、その先端に、基板Ｗの搬送方向ＡＲ１と略垂直な方向（第１方向）（略Ｙ軸方向）に伸びる吐出口６１ｂを有している。
【００３９】
これにより、各上側ノズル６１から搬送路６の基板Ｗ上面に向けて吐出されたマイクロバブル水６１ａ（処理液）につき、第１方向から見た該マイクロバブル水６１ａの断面は、図２に示すように略扇形状となる。そして、マイクロバブル水６１ａは、第１方向に沿って伸びる着液部６１ｃに着液する。
【００４０】
また、複数の上側ノズル６１は、図３に示すように、第１方向に沿って配置されている。したがって、複数（本実施の形態では４つ）の上側ノズル６１を一組とする上側ノズル列は、カーテン状とされたマイクロバブル水６１ａを基板Ｗ上面に向けて吐出することができ、マイクロバブル水６１ａを第１方向に沿って着液させることができる。そのため、搬送される基板Ｗの上面全体に対して、良好にマイクロバブル水６１ａを供給することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態において、図１に示すように、この複数の上側ノズル６１を一組とする上側ノズル列は搬送路６の上方に３つ設けられているが、上側ノズル列の列数はこれに限定されない。例えば、１列または２列であってもよいし、４列以上であってもよい。
【００４２】
また、各上側ノズル列は、４つの上側ノズル６１を有するものとして説明したが、上側ノズル６１の本数はこれに限定されない。カーテン状にマイクロバブル水６１ａを吐出可能であれば、上側ノズル６１の本数は、１本でもよいし、複数（２本以上）であってもよい。
【００４３】
複数の下側ノズル６２は、処理室６０ａ内であって搬送路６の下方に設けられており、基板Ｗの下面（Ｚ軸マイナス側の面）にマイクロバブル水６２ａを供給する。各下側ノズル６２は、上側ノズル６１と同様に、その先端に略Ｙ軸方向（第１方向）に伸びる吐出口を有している。
【００４４】
これにより、各下側ノズル６２から搬送路６の基板Ｗ下面に向けて吐出されたマイクロバブル水６２ａ（処理液）につき、第１方向から見た該マイクロバブル水６２ａの断面は、上側ノズル６１の場合と同様に、略扇形状となる。そして、マイクロバブル水６２ａは、基板Ｗの搬送方向ＡＲ１と略垂直な方向（第１方向）（略Ｙ軸方向）に沿って伸びる着液部に着液する。
【００４５】
また、複数の下側ノズル６２は、上側ノズル６１と同様に、第１方向に沿って配置されている。したがって、複数の下側ノズル６２を一組とする下側ノズル列は、カーテン状とされたマイクロバブル水６２ａを基板Ｗ下面に向けて吐出することができ、マイクロバブル水６２ａを第１方向に沿って着液させることができる。そのため、搬送される基板Ｗの下面全体に対して、良好にマイクロバブル水６２ａを供給することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態において、図１に示すように、この複数の下側ノズル６２を一組とする下側ノズル列は、搬送路６の下方に、上側ノズル６１と同様に、３つ設けられているが、下側ノズル列の列数はこれに限定されない。例えば、１列または２列であってもよいし、４列以上であってもよい。
【００４７】
液ナイフ６６は、図１に示すように、処理室６０ａ内であって基板搬入口６０ｂの上方に設けられている。これにいおり、液ナイフ６６から吐出されるマイクロバブル水６６ａ（処理液）によって、基板搬入口６０ｂ付近には液カーテンが形成される。そのため、前工程である薬液処理が実行される処理室１０ａ内の雰囲気と、洗浄処理が実行される処理室６０ａ内の雰囲気とは遮断される。
【００４８】
また、液ナイフ６６は、搬送方向ＡＲ１から見て上側ノズル６１および下側ノズル６２の上流側に設けられている。これにより、上側ノズル６１および下側ノズル６２による洗浄処理に先立って、液ナイフ６６からのマイクロバブル水６６ａが基板Ｗに供給される。すなわち、上側ノズル６１および下側ノズル６２は、マイクロバブル水６６ａが浸された基板Ｗに対して、マイクロバブル水６１ａ、６２ａを供給することができる。そのため、上側ノズル６１および下側ノズル６２による洗浄処理が効率的に実行される。
【００４９】
貯留槽２０は、図１に示すように、その槽内にマイクロバブル発生部２１が設けられており、マイクロバブル発生部２１で発生したマイクロバブル水２０ａを貯留する。
【００５０】
マイクロバブル発生部２１は、窒素ガス供給源４１からの窒素ガス（気相）と、純水供給源５１から供給される純水（液相）と、を混合させることによって、マイクロバブルを発生させる。例えば、マイクロバブルの発生は、気液二相の流体を高速旋回させることで生ずる遠向心分離作用を利用して行われている。
【００５１】
ここで、マイクロバブル水が、各ノズル６１、６２、６６から吐出され、基板Ｗに衝突すると、基板Ｗの上面には、物理的な衝撃が付与される。そして、基板Ｗに付着した薬液、パーティクル、および有機物（例えば、レジスト残渣）等の汚染物質は、この物理的な衝撃によって、基板Ｗから遊離されて除去される。
【００５２】
また、マイクロバブル水に含まれるマイクロバブルは、マイクロバブル水中において徐々に収縮し、その一部が消滅（いわゆる「圧壊」）する。このようにマイクロバブルが圧壊する場合、マイクロバブルは、その内部が断熱圧縮される。これにより、消滅直前にマイクロバブルが位置する微小領域（いわゆる「ホットスポット」）は、高温（例えば数千℃）、高圧（例えば数千気圧）となる。そのため、基板Ｗに付着した汚染物質は、ホットスポットから発散されるエネルギーの作用によって、基板Ｗから遊離されて除去される。
【００５３】
なお、マイクロバブル水の衝突による物理的衝撃は、主として、サイズの大きな汚染物質に作用する。一方、マイクロバブルの圧壊により発散されるエネルギーは、主として、サイズの小さな汚染物質に作用する。
【００５４】
また、マイクロバブルは、電気的吸着性を有している。さらに、マイクロバブルのサイズは、７０μｍ以下と微小であり、マイクロバブル水の単位体積当たりの表面積（気液界面の面積）は、大きくなる。そのため、マイクロバブル水中を浮遊する汚染物質は、マイクロバブルによって効率よく吸着される。
【００５５】
さらに、マイクロバブル水は、マイクロバブルの電気的吸着性により、基板Ｗに付着した汚染物質を効率的に除去することができる。図４は、純水による基板Ｗ上面側の洗浄処理を説明するための図である。図５は、マイクロバブル水による基板Ｗ上面側の洗浄処理を説明するための図である。
【００５６】
ここで、純水による洗浄処理では、図４に示すように、基板Ｗの上面に純水８１が供給されると、供給された純水８１の一部は、その水流により基板Ｗ上に設けられたトレンチ溝８５にも導入され、トレンチ溝８５の内側に付着した薬液と置換される。
【００５７】
しかし、トレンチ溝８５の底部コーナ付近に付着する薬液８２は、高水圧の純水８１をトレンチ溝８５に導入しなければ、純水８１と置換することができない。これにより、基板Ｗに多量の純水を供給することが必要となり、基板処理装置１からは多量の排液が排出されることになる。その結果、純水のみによる洗浄処理では、多量の排液を処理可能な排液処理設備が必要となり、排液処理に関する設備コストが増大するという問題が生じていた。
【００５８】
これに対して、マイクロバブル水８３による洗浄処理では、マイクロバブル水８３の水流とマイクロバブルの電気的吸着作用により、薬液８２がマイクロバブル水８３と置換される。すなわち、図５に示すように、マイクロバブル２２は、トレンチ溝８５底部付近の薬液８２に付着して、薬液８２とともに上昇する。その結果、トレンチ溝８５底部付近の薬液８２は、マイクロバブル水８３によって容易に置換される。
【００５９】
このように、本実施の形態の洗浄ユニット６０では、（１）マイクロバブル水（処理液）による物理的衝撃、（２）ホットスポットから発散されるエネルギー、および、（３）マイクロバブルが有する電気的吸着性によって、基板Ｗに付着した汚染物質が除去される。そのため、洗浄ユニット６０は、洗浄処理に要する時間を低減させることができ、洗浄処理に要するマイクロバブル水の液量（処理液量）を低減させることができる。その結果、排液処理設備に要する設備コストおよび排液処理コストを低減させることができる。
【００６０】
また、マイクロバブル水によって基板Ｗに付着した汚染物質が除去されると、基板Ｗ表面の接触角が下がり、濡れ性が向上する。これにより、洗浄処理の後工程において供給される処理液を基板Ｗに均一に供給することが可能となる。そのため、後工程における基板処理の均一性を向上させることができる。
【００６１】
図１に戻って、上側ノズル６１は、ポンプ７８が設けられた共通供給管７１と、共通供給管７１上の分岐点７２ａから分岐しており、バルブ７６が設けられたマイクロバブル水供給管７３とを介して、貯留槽２０の下部付近と連通接続されている。また、下側ノズル６２は、共通供給管７１と、共通供給管７１の分岐点７１ａから分岐しており、バルブ７７が設けられたマイクロバブル水供給管７４とを介して、貯留槽２０と連通接続されちる。さらに、液ナイフ６６は、共通供給管７１と、分岐点７２ａから分岐しており、バルブ７５が設けられたマイクロバブル水供給管７２とを介して、貯留槽２０と連通接続されている。
【００６２】
したがって、バルブ７６が開放されて、バルブ７５、バルブ７７が閉鎖されるとともに、ポンプ７８が駆動させられることにより、貯留槽２０に貯留されたマイクロバブル水２０ａは、共通供給管７１側に供給される。そして、マイクロバブル水２０ａは、上側ノズル６１から吐出される。
【００６３】
また、バルブ７７が開放されて、バルブ７５、７６が閉鎖されるとともに、ポンプ７８が駆動させられることにより、貯留槽２０のマイクロバブル水２０ａが下側ノズル６２から吐出される。さらに、バルブ７５が開放されて、バルブ７６、７７が閉鎖されるとともに、ポンプ７８が駆動させられることにより、液ナイフ６６からマイクロバブル水６６ａが吐出される。
【００６４】
また、バルブ７５〜７７のうちのいずれか２つ以上が開放されることにより、対応する２つ以上のノズル６１、６２、６６から貯留槽２０に貯留されたマイクロバブル水２０ａが吐出されてもよい。
【００６５】
このように、本実施の形態において、複数の上側ノズル６１、複数の下側ノズル６２、および液ナイフ６６は、マイクロバブル水（処理液）を供給して、マイクロバブル水による洗浄処理を可能とする処理液供給部として使用される。そして、基板Ｗに向けて吐出されたマイクロバブル水は、排出口６３と、バルブ６５が設けられた排出管６４とを介して、洗浄ユニット６０の処理室６０ａから排液ドレイン９１側に排出される。
【００６６】
ここで、上述のように、マイクロバブル発生部２１は、窒素ガスと純水とを混合させることによってマイクロバブルを発生させている。すなわち、このマイクロバブルは、不活性ガスの微小気泡であり、マイクロバブルと純水とを含む処理液中にマイクロバブル（窒素ガス）が溶解したとしても、処理液の化学的安定性は高い。
【００６７】
これにより、薬液ユニット１０の複数の吐出ノズル１１から吐出された薬液１１ａにマイクロバブル水が混入した場合であっても、薬液を劣化させることがない。そのため、薬液処理に悪影響を与えることなく、洗浄処理に使用される処理液の量を低減させ、洗浄処理後の基板の清浄性を向上させることができる。
【００６８】
＜３．本実施の形態の基板処理装置の利点＞
以上のように、本実施の形態の基板処理装置１は、各ノズル６１、６２、６６から吐出されたマイクロバブル水（処理液）を薬液処理後の基板Ｗに供給することができる。これにより、薬液処理において基板に付着した薬液をマイクロバブル水により迅速に置換することができる。そのため、洗浄処理に使用される処理液の量を低減させることができる。
【００６９】
また、マイクロバブル水によって、薬液処理後の基板Ｗに付着している汚染物質を基板Ｗから良好に除去することができる。そのため、洗浄処理後の基板Ｗの清浄性を向上させることができる。
【００７０】
＜４．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００７１】
（１）本実施の形態において、マイクロバブル発生部２１は純水と窒素ガスとを混合させることによってマイクロバブルを発生させるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、マイクロバブル発生部２１で混合される気体は、炭酸ガスであってもよい。
【００７２】
この場合において、薬液ユニット１０の複数の吐出ノズル１１から有機アミンを含む薬液が供給されると、次のような利点が生ずる。すなわち、有機アミンが純水と接触すると強アルカリが生成される。一方、マイクロバブル水には炭酸ガスが溶解しており、マイクロバブル水は酸性を有する。
【００７３】
これにより、薬液処理後の基板Ｗにマイクロバブル水が供給されると、薬液は酸性のマイクロバブル水によって中和される。そのため、有機アミンに基づく強アルカリによって基板Ｗが腐食されることを防止しつつ、マイクロバブル水による洗浄処理を良好に実行することができる。
【００７４】
（２）また、マイクロバブル発生部２１で混合される気体は、酸化力を有する気体、例えば、酸素（Ｏ２）を含むガス（エア、空気）、酸素ガス、またはオゾンガスであってもよい。この場合において、剥離液や現像液が薬液として供給されると、次のような利点が生ずる。
【００７５】
すなわち、薬液処理（剥離処理または現像処理）後の基板Ｗにはレジスト残渣等の有機物が付着している。この場合において、基板Ｗに付着した有機物（例えば、炭素Ｃ、水素Ｈ等によって構成されている）やマイクロバブル水中の有機物は、酸化力を有する気体（酸素を含むガス、酸素ガス、またはオゾンガス等）によって形成されたマイクロバブルの酸化力により、例えばＣＯ２とＨ２Ｏとに分解されて除去される。そのため、洗浄処理後の基板Ｗの清浄性をさらに向上させることができる。
【００７６】
（３）また、本実施の形態の薬液ユニット１０において、薬液処理に使用された使用済みの薬液は、排液ドレイン９１側に排出されているが、これに限定されるものでない。例えば、不図示の循環機構をさらに追加して、排出口１３から排液された薬液を再度吐出ノズル１１から吐出するようにしてもよい。これにより、薬液の使用量を低減させることができる。
【００７７】
（４）さらに、本実施の形態において、マイクロバブル発生部２１は、貯留槽２０の槽内に設けられているものとして説明したが、マイクロバブル発生部２１の取付位置はこれに限定されない。
【００７８】
図６は、本発明の実施の形態の他の例である基板処理装置１００の全体構成を示す図である。基板処理装置１００は、マイクロバブル発生部の取付位置を除き、基板処理装置１と同様なハードウェア構成を有している。
【００７９】
マイクロバブル発生部１２１は、図６に示すように、各ノズル６１、６２、６６側にマイクロバブル水を供給する共通供給管７１（第１供給管）に設けられている。また、マイクロバブル発生部１２１は、バルブ４５が設けられたガス供給管４２を介して、窒素ガス供給源４１と連通接続されている。
【００８０】
したがって、マイクロバブル発生部１２１は、共通供給管７１を流れる純水と、窒素ガス供給源４１からの窒素ガスと、を混合させることによって、マイクロバブルを発生させることができる。これにより、基板処理装置１００は、マイクロバブル発生部１２１以外に特別な装置を用いることなく、マイクロバブル水（処理液）を基板Ｗに供給することができる。そのため、基板処理装置１００の製造コストおよび装置のフットプリントを低減させることができる。
【００８１】
また、基板Ｗ上でのマイクロバブル径は、共通供給管７１上におけるマイクロバブル発生部１２１の取付位置（すなわち、各ノズル６１、６２、６６からマイクロバブル発生部１２１までの距離）に応じて変化する。すなわち、マイクロバブル発生部１２１の取付位置が調整されると、基板Ｗ上でのマイクロバブル径が制御される。
【００８２】
したがって、マイクロバブル径は、マイクロバブル発生部１２１が共通供給管７１の所定位置に取り付けられることによって、良好な洗浄処理において要求される範囲内となるように制御される。これにより、適切な径サイズのマイクロバブルを含むマイクロバブル水を基板Ｗに供給することができる。そのため、洗浄処理をさらに良好に実行することが可能となる。なお、マイクロバブル発生部１２１が共通供給管７１に取り付けられる所定位置は、例えば、実験によって求められる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態における基板処理装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】上側ノズルから吐出されるマイクロバブル水（処理液）の吐出状況を説明するための図である。
【図３】上側ノズルから吐出されるマイクロバブル水（処理液）の吐出状況を説明するための図である。
【図４】純水による洗浄処理を説明するための図である。
【図５】マイクロバブル水による洗浄処理を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態における基板処理装置の全体構成の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１、１００ 基板処理装置
５ 搬送ローラ（搬送部）
１０ 薬液ユニット
１１ 吐出ノズル
１１ａ 薬液
２０ 貯留槽
２１、１２１ マイクロバブル発生部
２２ マイクロバブル
３１ 薬液供給源
４１ 窒素ガス供給源
５１ 純水供給源
６０ 洗浄ユニット
６１ 上側ノズル
６１ａ、６２ａ、６６ａ マイクロバブル水
６１ｂ 吐出口
６２ 下側ノズル
６６ 液ナイフ
７１ 共通供給管（第１供給管）
ＡＲ１ 搬送方向
Ｗ 基板
【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、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）に対して処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関するもので、特に、基板の洗浄処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、純水とガスとを混合させた処理液を薬液が付着した基板に供給することによって基板を洗浄する技術が知られている（例えば、特許文献１）。ここで、特許文献１では、ガスとして炭酸ガス（ＣＯ２）が使用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７３９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１において、基板に付着した薬液を除去するためには、大量の純水が必要とされる。すなわち、洗浄処理において、基板処理装置からは、薬液を含む多量の排液が排出される。その結果、多量の排液を処理可能な排液処理設備が必要となり、排液処理に関する設備コストが増大するという問題が生じていた。
【０００５】
そこで、本発明では、基板に対して良好に洗浄処理を施す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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に薬液を供給して薬液処理を可能とする薬液供給部と、マイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生部と、前記薬液供給部により前記薬液が供給された前記基板に前記マイクロバブル発生部によって発生させられたマイクロバブルを含む処理液を供給して、前記処理液による洗浄処理を可能とする処理液供給部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と不活性ガスとを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記薬液供給部は、有機アミンを含む薬液を供給し、前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と炭酸ガスとを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記薬液供給部から供給される前記薬液は、前記基板上に形成されており、エッチング処理を経たレジスト膜を剥離する剥離液であり、前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と酸化力を有する気体とを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記薬液供給部から供給される前記薬液は、前記基板上に形成されており、露光処理を経たレジスト膜を現像する現像液であり、前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と酸化力を有する気体とを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明は、請求項４または請求項５に記載の基板処理装置において、前記酸化力を有する気体は、酸素を含むガスであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の基板処理装置において、前記酸化力を有する気体は、オゾンガスであることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理液供給部は、カーテン状とされた前記処理液を前記基板に向けて吐出し、搬送部による前記基板の搬送方向と略垂直な第１方向に沿って、前記処理液を前記基板に着液させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理液供給部は、搬送部による前記基板の搬送方向と略垂直な第１方向に沿って配置された複数のノズルを有し、各ノズルは、前記第１方向に伸びる吐出口、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理液供給部は、貯留槽内で発生したマイクロバブルを前記基板に供給することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理液供給部と連通接続されており、前記処理液供給部側に前記処理液を供給する第１供給管、をさらに備え、前記マイクロバブル発生部は、前記第１供給管に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１２の発明は、請求項１１に記載の基板処理装置において、前記マイクロバブル発生部は、マイクロバブル径が良好な洗浄処理において要求される範囲となるように、前記第１供給管の所定位置に取り付けられていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１３の発明は、(a)基板に薬液を供給する工程と、(b)マイクロバブル発生部によって発生させられたマイクロバブルを含む処理液を、前記工程(a)により前記薬液が供給された前記基板に供給する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１ないし請求項１３に記載の発明によれば、薬液処理が施された基板に対して、マイクロバブルを含む処理液を供給することができる。これにより、薬液処理において、基板に付着した薬液をマイクロバブルを含む処理液によって迅速に置換することができる。そのため、洗浄処理に使用される処理液の量を低減させることができる。
【００２０】
また、薬液処理後の基板に付着している汚染物質（例えば、パーティクルや有機物等）を基板から良好に除去することができる。そのため、洗浄処理後の基板の清浄性を向上させることができる。
【００２１】
特に、請求項２に記載の発明において、マイクロバブルは、不活性ガスの微小気泡であり、マイクロバブルと純水とを含む処理液中にマイクロバブルが溶解したとしても、処理液の化学的安定性は高い。これにより、薬液供給部からの薬液に処理液が混入した場合であっても、薬液を劣化させることがない。そのため、薬液処理に悪影響を与えることなく、洗浄処理に使用される処理液の量を低減させ、洗浄処理後の基板の清浄性を向上させることができる。
【００２２】
特に、請求項３に記載の発明において、薬液処理を経た基板には有機アミンを含む薬液が付着しており、この有機アミンが純水と接触すると強アルカリが生成される。一方、処理液には炭酸ガスが溶解しており、処理液は酸性を有する。
【００２３】
これにより、薬液処理後の基板に処理液が供給されると、薬液は酸性の処理液によって中和される。そのため、有機アミンに基づく強アルカリによって基板が腐食されることを防止しつつ、処理液による洗浄処理を良好に実行することができる。
【００２４】
特に、請求項４ないし請求項７に記載の発明において、薬液処理（剥離処理または現像処理）後の基板にはレジスト残渣等の有機物が付着している。この場合において、処理液は、酸化力を有する気体（例えば、酸素を含むガス、酸素ガス、またはオゾンガス等）によって形成されたマイクロバブルの酸化力により、基板に付着した有機物を分解して除去することができる。そのため、洗浄処理後の基板の清浄性をさらに向上させることができる。
【００２５】
特に、請求項８および請求項９に記載の発明によれば、搬送方向に搬送される基板全体に、マイクロバブルを含む処理液を良好に供給することができる。そのため、処理液による洗浄処理をさらに良好に実行することができる。
【００２６】
特に、請求項１０に記載の発明によれば、貯留槽内に十分な量のマイクロバブルを発生させ、その後、マイクロバブルを含む処理液を処理液供給部に供給することができる。これにより、有機物除去に十分な量のマイクロバブルを基板に供給することができる。そのため、処理液による洗浄処理をさらに良好に実行することができる。
【００２７】
特に、請求項１１に記載の発明によれば、第１供給管に設けられたマイクロバブル発生部以外に特別な装置を用いることなく、基板にマイクロバブルを含む処理液を供給することができる。そのため、装置の製造コストおよび装置のフットプリントを低減させることができる。
【００２８】
特に、請求項１２に記載の発明によれば、マイクロバブル発生部の取付位置を調整することにより、適切な径サイズのマイクロバブルを含む処理液を基板に供給することができる。そのため、処理液による洗浄処理をさらに良好に実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
【００３０】
＜１．基板処理装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態における基板処理装置１の全体構成の一例を示す図である。ここで、基板処理装置１は、（１）基板Ｗに薬液（例えば、露光処理を経たレジスト膜を現像する現像液や、エッチング処理を経たレジスト膜を剥離する剥離液等）を供給して薬液処理を実行する工程と、（２）薬液が供給された基板Ｗにマイクロバブルを含む純水（以下、単に、「マイクロバブル水」とも呼ぶ）を供給して洗浄処理を実行する工程と、を実行可能な装置である。図１に示すように、基板処理装置１は、主として、複数の搬送ローラ５と、薬液ユニット１０と、洗浄ユニット６０と、を備えている。
【００３１】
なお、図１および以降の各図には、それらの方向関係を明確にすべく必要に応じて適宜、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系が付されている。また、本実施の形態において、処理液には、現像液、剥離液、およびフッ酸等の薬液だけでなく純水も含まれる。
【００３２】
複数の搬送ローラ５は、処理対象となる基板Ｗを、薬液ユニット１０側から洗浄ユニット６０側に搬送する搬送部であり、これら搬送ローラ５によって搬送路６が形成される。各搬送ローラ５は、不図示の駆動モータに接続されており、Ｙ軸と略平行な回転軸を中心として回転させられる。そのため、搬送ローラ５上の基板Ｗは、搬送方向ＡＲ１（Ｘ軸と略平行）に搬送される。
【００３３】
薬液ユニット１０は、基板Ｗの薬液処理を可能とするユニットである。例えば、薬液ユニット１０は、基板Ｗに現像液を供給することによって露光後の現像処理を実行したり、基板Ｗに剥離液を供給することによってエッチング後の剥離処理を実行する。図１に示すように、薬液ユニット１０は、主として、複数の吐出ノズル１１と、薬液供給管３２と、を備えている。
【００３４】
複数の吐出ノズル１１は、処理室１０ａ内であって搬送路６の上方に設けられており、基板Ｗの上面（Ｚ軸プラス側の面）に薬液１１ａを供給する。また、図１に示すよに、各吐出ノズル１１は、バルブ３５が設けられた薬液供給管３２を介して、薬液供給源３１と連通接続されている。したがって、バルブ３５が開放されることにより、各吐出ノズル１１は、搬送路６の基板Ｗに向けて薬液１１ａを吐出する。このように複数の吐出ノズル１１は、基板Ｗに薬液を供給する薬液供給部として使用される。
【００３５】
また、処理室１０ａの下部付近には、排出口１３が設けられている。排出口１３は、バルブ１５が設けられた排出管１４と、共通排出管９２と介して、排液ドレイン９１と連通接続されている。したがって、バルブ１５が開放されることにより、薬液処理に使用された薬液は、排液として薬液ユニット１０から排液ドレイン９１側に排出される。
【００３６】
洗浄ユニット６０は、薬液１１ａが供給された基板Ｗにマイクロバブル水を供給して、マイクロバブル水による洗浄処理を可能とするユニットである。なお、洗浄ユニット６０の構成については、後述する。
【００３７】
＜２．洗浄ユニットの構成＞
図２および図３は、上側ノズル６１から吐出されるマイクロバブル水６１ａの吐出状況を説明するための図である。ここでは、洗浄ユニット６０の構成について説明する。図１に示すように、洗浄ユニット６０は、主として、複数の上側ノズル６１と、複数の下側ノズル６２と、液ナイフ６６と、貯留槽２０と、マイクロバブル発生部２１と、を備えている。
【００３８】
複数の上側ノズル６１は、図１に示すように、処理室６０ａ内であって搬送路６の上方に設けられている。各上側ノズル６１は、図２に示すように、その先端に、基板Ｗの搬送方向ＡＲ１と略垂直な方向（第１方向）（略Ｙ軸方向）に伸びる吐出口６１ｂを有している。
【００３９】
これにより、各上側ノズル６１から搬送路６の基板Ｗ上面に向けて吐出されたマイクロバブル水６１ａ（処理液）につき、第１方向から見た該マイクロバブル水６１ａの断面は、図２に示すように略扇形状となる。そして、マイクロバブル水６１ａは、第１方向に沿って伸びる着液部６１ｃに着液する。
【００４０】
また、複数の上側ノズル６１は、図３に示すように、第１方向に沿って配置されている。したがって、複数（本実施の形態では４つ）の上側ノズル６１を一組とする上側ノズル列は、カーテン状とされたマイクロバブル水６１ａを基板Ｗ上面に向けて吐出することができ、マイクロバブル水６１ａを第１方向に沿って着液させることができる。そのため、搬送される基板Ｗの上面全体に対して、良好にマイクロバブル水６１ａを供給することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態において、図１に示すように、この複数の上側ノズル６１を一組とする上側ノズル列は搬送路６の上方に３つ設けられているが、上側ノズル列の列数はこれに限定されない。例えば、１列または２列であってもよいし、４列以上であってもよい。
【００４２】
また、各上側ノズル列は、４つの上側ノズル６１を有するものとして説明したが、上側ノズル６１の本数はこれに限定されない。カーテン状にマイクロバブル水６１ａを吐出可能であれば、上側ノズル６１の本数は、１本でもよいし、複数（２本以上）であってもよい。
【００４３】
複数の下側ノズル６２は、処理室６０ａ内であって搬送路６の下方に設けられており、基板Ｗの下面（Ｚ軸マイナス側の面）にマイクロバブル水６２ａを供給する。各下側ノズル６２は、上側ノズル６１と同様に、その先端に略Ｙ軸方向（第１方向）に伸びる吐出口を有している。
【００４４】
これにより、各下側ノズル６２から搬送路６の基板Ｗ下面に向けて吐出されたマイクロバブル水６２ａ（処理液）につき、第１方向から見た該マイクロバブル水６２ａの断面は、上側ノズル６１の場合と同様に、略扇形状となる。そして、マイクロバブル水６２ａは、基板Ｗの搬送方向ＡＲ１と略垂直な方向（第１方向）（略Ｙ軸方向）に沿って伸びる着液部に着液する。
【００４５】
また、複数の下側ノズル６２は、上側ノズル６１と同様に、第１方向に沿って配置されている。したがって、複数の下側ノズル６２を一組とする下側ノズル列は、カーテン状とされたマイクロバブル水６２ａを基板Ｗ下面に向けて吐出することができ、マイクロバブル水６２ａを第１方向に沿って着液させることができる。そのため、搬送される基板Ｗの下面全体に対して、良好にマイクロバブル水６２ａを供給することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態において、図１に示すように、この複数の下側ノズル６２を一組とする下側ノズル列は、搬送路６の下方に、上側ノズル６１と同様に、３つ設けられているが、下側ノズル列の列数はこれに限定されない。例えば、１列または２列であってもよいし、４列以上であってもよい。
【００４７】
液ナイフ６６は、図１に示すように、処理室６０ａ内であって基板搬入口６０ｂの上方に設けられている。これにいおり、液ナイフ６６から吐出されるマイクロバブル水６６ａ（処理液）によって、基板搬入口６０ｂ付近には液カーテンが形成される。そのため、前工程である薬液処理が実行される処理室１０ａ内の雰囲気と、洗浄処理が実行される処理室６０ａ内の雰囲気とは遮断される。
【００４８】
また、液ナイフ６６は、搬送方向ＡＲ１から見て上側ノズル６１および下側ノズル６２の上流側に設けられている。これにより、上側ノズル６１および下側ノズル６２による洗浄処理に先立って、液ナイフ６６からのマイクロバブル水６６ａが基板Ｗに供給される。すなわち、上側ノズル６１および下側ノズル６２は、マイクロバブル水６６ａが浸された基板Ｗに対して、マイクロバブル水６１ａ、６２ａを供給することができる。そのため、上側ノズル６１および下側ノズル６２による洗浄処理が効率的に実行される。
【００４９】
貯留槽２０は、図１に示すように、その槽内にマイクロバブル発生部２１が設けられており、マイクロバブル発生部２１で発生したマイクロバブル水２０ａを貯留する。
【００５０】
マイクロバブル発生部２１は、窒素ガス供給源４１からの窒素ガス（気相）と、純水供給源５１から供給される純水（液相）と、を混合させることによって、マイクロバブルを発生させる。例えば、マイクロバブルの発生は、気液二相の流体を高速旋回させることで生ずる遠向心分離作用を利用して行われている。
【００５１】
ここで、マイクロバブル水が、各ノズル６１、６２、６６から吐出され、基板Ｗに衝突すると、基板Ｗの上面には、物理的な衝撃が付与される。そして、基板Ｗに付着した薬液、パーティクル、および有機物（例えば、レジスト残渣）等の汚染物質は、この物理的な衝撃によって、基板Ｗから遊離されて除去される。
【００５２】
また、マイクロバブル水に含まれるマイクロバブルは、マイクロバブル水中において徐々に収縮し、その一部が消滅（いわゆる「圧壊」）する。このようにマイクロバブルが圧壊する場合、マイクロバブルは、その内部が断熱圧縮される。これにより、消滅直前にマイクロバブルが位置する微小領域（いわゆる「ホットスポット」）は、高温（例えば数千℃）、高圧（例えば数千気圧）となる。そのため、基板Ｗに付着した汚染物質は、ホットスポットから発散されるエネルギーの作用によって、基板Ｗから遊離されて除去される。
【００５３】
なお、マイクロバブル水の衝突による物理的衝撃は、主として、サイズの大きな汚染物質に作用する。一方、マイクロバブルの圧壊により発散されるエネルギーは、主として、サイズの小さな汚染物質に作用する。
【００５４】
また、マイクロバブルは、電気的吸着性を有している。さらに、マイクロバブルのサイズは、７０μｍ以下と微小であり、マイクロバブル水の単位体積当たりの表面積（気液界面の面積）は、大きくなる。そのため、マイクロバブル水中を浮遊する汚染物質は、マイクロバブルによって効率よく吸着される。
【００５５】
さらに、マイクロバブル水は、マイクロバブルの電気的吸着性により、基板Ｗに付着した汚染物質を効率的に除去することができる。図４は、純水による基板Ｗ上面側の洗浄処理を説明するための図である。図５は、マイクロバブル水による基板Ｗ上面側の洗浄処理を説明するための図である。
【００５６】
ここで、純水による洗浄処理では、図４に示すように、基板Ｗの上面に純水８１が供給されると、供給された純水８１の一部は、その水流により基板Ｗ上に設けられたトレンチ溝８５にも導入され、トレンチ溝８５の内側に付着した薬液と置換される。
【００５７】
しかし、トレンチ溝８５の底部コーナ付近に付着する薬液８２は、高水圧の純水８１をトレンチ溝８５に導入しなければ、純水８１と置換することができない。これにより、基板Ｗに多量の純水を供給することが必要となり、基板処理装置１からは多量の排液が排出されることになる。その結果、純水のみによる洗浄処理では、多量の排液を処理可能な排液処理設備が必要となり、排液処理に関する設備コストが増大するという問題が生じていた。
【００５８】
これに対して、マイクロバブル水８３による洗浄処理では、マイクロバブル水８３の水流とマイクロバブルの電気的吸着作用により、薬液８２がマイクロバブル水８３と置換される。すなわち、図５に示すように、マイクロバブル２２は、トレンチ溝８５底部付近の薬液８２に付着して、薬液８２とともに上昇する。その結果、トレンチ溝８５底部付近の薬液８２は、マイクロバブル水８３によって容易に置換される。
【００５９】
このように、本実施の形態の洗浄ユニット６０では、（１）マイクロバブル水（処理液）による物理的衝撃、（２）ホットスポットから発散されるエネルギー、および、（３）マイクロバブルが有する電気的吸着性によって、基板Ｗに付着した汚染物質が除去される。そのため、洗浄ユニット６０は、洗浄処理に要する時間を低減させることができ、洗浄処理に要するマイクロバブル水の液量（処理液量）を低減させることができる。その結果、排液処理設備に要する設備コストおよび排液処理コストを低減させることができる。
【００６０】
また、マイクロバブル水によって基板Ｗに付着した汚染物質が除去されると、基板Ｗ表面の接触角が下がり、濡れ性が向上する。これにより、洗浄処理の後工程において供給される処理液を基板Ｗに均一に供給することが可能となる。そのため、後工程における基板処理の均一性を向上させることができる。
【００６１】
図１に戻って、上側ノズル６１は、ポンプ７８が設けられた共通供給管７１と、共通供給管７１上の分岐点７２ａから分岐しており、バルブ７６が設けられたマイクロバブル水供給管７３とを介して、貯留槽２０の下部付近と連通接続されている。また、下側ノズル６２は、共通供給管７１と、共通供給管７１の分岐点７１ａから分岐しており、バルブ７７が設けられたマイクロバブル水供給管７４とを介して、貯留槽２０と連通接続されちる。さらに、液ナイフ６６は、共通供給管７１と、分岐点７２ａから分岐しており、バルブ７５が設けられたマイクロバブル水供給管７２とを介して、貯留槽２０と連通接続されている。
【００６２】
したがって、バルブ７６が開放されて、バルブ７５、バルブ７７が閉鎖されるとともに、ポンプ７８が駆動させられることにより、貯留槽２０に貯留されたマイクロバブル水２０ａは、共通供給管７１側に供給される。そして、マイクロバブル水２０ａは、上側ノズル６１から吐出される。
【００６３】
また、バルブ７７が開放されて、バルブ７５、７６が閉鎖されるとともに、ポンプ７８が駆動させられることにより、貯留槽２０のマイクロバブル水２０ａが下側ノズル６２から吐出される。さらに、バルブ７５が開放されて、バルブ７６、７７が閉鎖されるとともに、ポンプ７８が駆動させられることにより、液ナイフ６６からマイクロバブル水６６ａが吐出される。
【００６４】
また、バルブ７５〜７７のうちのいずれか２つ以上が開放されることにより、対応する２つ以上のノズル６１、６２、６６から貯留槽２０に貯留されたマイクロバブル水２０ａが吐出されてもよい。
【００６５】
このように、本実施の形態において、複数の上側ノズル６１、複数の下側ノズル６２、および液ナイフ６６は、マイクロバブル水（処理液）を供給して、マイクロバブル水による洗浄処理を可能とする処理液供給部として使用される。そして、基板Ｗに向けて吐出されたマイクロバブル水は、排出口６３と、バルブ６５が設けられた排出管６４とを介して、洗浄ユニット６０の処理室６０ａから排液ドレイン９１側に排出される。
【００６６】
ここで、上述のように、マイクロバブル発生部２１は、窒素ガスと純水とを混合させることによってマイクロバブルを発生させている。すなわち、このマイクロバブルは、不活性ガスの微小気泡であり、マイクロバブルと純水とを含む処理液中にマイクロバブル（窒素ガス）が溶解したとしても、処理液の化学的安定性は高い。
【００６７】
これにより、薬液ユニット１０の複数の吐出ノズル１１から吐出された薬液１１ａにマイクロバブル水が混入した場合であっても、薬液を劣化させることがない。そのため、薬液処理に悪影響を与えることなく、洗浄処理に使用される処理液の量を低減させ、洗浄処理後の基板の清浄性を向上させることができる。
【００６８】
＜３．本実施の形態の基板処理装置の利点＞
以上のように、本実施の形態の基板処理装置１は、各ノズル６１、６２、６６から吐出されたマイクロバブル水（処理液）を薬液処理後の基板Ｗに供給することができる。これにより、薬液処理において基板に付着した薬液をマイクロバブル水により迅速に置換することができる。そのため、洗浄処理に使用される処理液の量を低減させることができる。
【００６９】
また、マイクロバブル水によって、薬液処理後の基板Ｗに付着している汚染物質を基板Ｗから良好に除去することができる。そのため、洗浄処理後の基板Ｗの清浄性を向上させることができる。
【００７０】
＜４．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００７１】
（１）本実施の形態において、マイクロバブル発生部２１は純水と窒素ガスとを混合させることによってマイクロバブルを発生させるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、マイクロバブル発生部２１で混合される気体は、炭酸ガスであってもよい。
【００７２】
この場合において、薬液ユニット１０の複数の吐出ノズル１１から有機アミンを含む薬液が供給されると、次のような利点が生ずる。すなわち、有機アミンが純水と接触すると強アルカリが生成される。一方、マイクロバブル水には炭酸ガスが溶解しており、マイクロバブル水は酸性を有する。
【００７３】
これにより、薬液処理後の基板Ｗにマイクロバブル水が供給されると、薬液は酸性のマイクロバブル水によって中和される。そのため、有機アミンに基づく強アルカリによって基板Ｗが腐食されることを防止しつつ、マイクロバブル水による洗浄処理を良好に実行することができる。
【００７４】
（２）また、マイクロバブル発生部２１で混合される気体は、酸化力を有する気体、例えば、酸素（Ｏ２）を含むガス（エア、空気）、酸素ガス、またはオゾンガスであってもよい。この場合において、剥離液や現像液が薬液として供給されると、次のような利点が生ずる。
【００７５】
すなわち、薬液処理（剥離処理または現像処理）後の基板Ｗにはレジスト残渣等の有機物が付着している。この場合において、基板Ｗに付着した有機物（例えば、炭素Ｃ、水素Ｈ等によって構成されている）やマイクロバブル水中の有機物は、酸化力を有する気体（酸素を含むガス、酸素ガス、またはオゾンガス等）によって形成されたマイクロバブルの酸化力により、例えばＣＯ２とＨ２Ｏとに分解されて除去される。そのため、洗浄処理後の基板Ｗの清浄性をさらに向上させることができる。
【００７６】
（３）また、本実施の形態の薬液ユニット１０において、薬液処理に使用された使用済みの薬液は、排液ドレイン９１側に排出されているが、これに限定されるものでない。例えば、不図示の循環機構をさらに追加して、排出口１３から排液された薬液を再度吐出ノズル１１から吐出するようにしてもよい。これにより、薬液の使用量を低減させることができる。
【００７７】
（４）さらに、本実施の形態において、マイクロバブル発生部２１は、貯留槽２０の槽内に設けられているものとして説明したが、マイクロバブル発生部２１の取付位置はこれに限定されない。
【００７８】
図６は、本発明の実施の形態の他の例である基板処理装置１００の全体構成を示す図である。基板処理装置１００は、マイクロバブル発生部の取付位置を除き、基板処理装置１と同様なハードウェア構成を有している。
【００７９】
マイクロバブル発生部１２１は、図６に示すように、各ノズル６１、６２、６６側にマイクロバブル水を供給する共通供給管７１（第１供給管）に設けられている。また、マイクロバブル発生部１２１は、バルブ４５が設けられたガス供給管４２を介して、窒素ガス供給源４１と連通接続されている。
【００８０】
したがって、マイクロバブル発生部１２１は、共通供給管７１を流れる純水と、窒素ガス供給源４１からの窒素ガスと、を混合させることによって、マイクロバブルを発生させることができる。これにより、基板処理装置１００は、マイクロバブル発生部１２１以外に特別な装置を用いることなく、マイクロバブル水（処理液）を基板Ｗに供給することができる。そのため、基板処理装置１００の製造コストおよび装置のフットプリントを低減させることができる。
【００８１】
また、基板Ｗ上でのマイクロバブル径は、共通供給管７１上におけるマイクロバブル発生部１２１の取付位置（すなわち、各ノズル６１、６２、６６からマイクロバブル発生部１２１までの距離）に応じて変化する。すなわち、マイクロバブル発生部１２１の取付位置が調整されると、基板Ｗ上でのマイクロバブル径が制御される。
【００８２】
したがって、マイクロバブル径は、マイクロバブル発生部１２１が共通供給管７１の所定位置に取り付けられることによって、良好な洗浄処理において要求される範囲内となるように制御される。これにより、適切な径サイズのマイクロバブルを含むマイクロバブル水を基板Ｗに供給することができる。そのため、洗浄処理をさらに良好に実行することが可能となる。なお、マイクロバブル発生部１２１が共通供給管７１に取り付けられる所定位置は、例えば、実験によって求められる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態における基板処理装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】上側ノズルから吐出されるマイクロバブル水（処理液）の吐出状況を説明するための図である。
【図３】上側ノズルから吐出されるマイクロバブル水（処理液）の吐出状況を説明するための図である。
【図４】純水による洗浄処理を説明するための図である。
【図５】マイクロバブル水による洗浄処理を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態における基板処理装置の全体構成の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１、１００ 基板処理装置
５ 搬送ローラ（搬送部）
１０ 薬液ユニット
１１ 吐出ノズル
１１ａ 薬液
２０ 貯留槽
２１、１２１ マイクロバブル発生部
２２ マイクロバブル
３１ 薬液供給源
４１ 窒素ガス供給源
５１ 純水供給源
６０ 洗浄ユニット
６１ 上側ノズル
６１ａ、６２ａ、６６ａ マイクロバブル水
６１ｂ 吐出口
６２ 下側ノズル
６６ 液ナイフ
７１ 共通供給管（第１供給管）
ＡＲ１ 搬送方向
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に薬液を供給して薬液処理を可能とする薬液供給部と、
マイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生部と、
前記薬液供給部により前記薬液が供給された前記基板に前記マイクロバブル発生部によって発生させられたマイクロバブルを含む処理液を供給して、前記処理液による洗浄処理を可能とする処理液供給部と、
を備え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において、
前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と不活性ガスとを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記薬液供給部は、有機アミンを含む薬液を供給し、
前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と炭酸ガスとを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記薬液供給部から供給される前記薬液は、前記基板上に形成されており、エッチング処理を経たレジスト膜を剥離する剥離液であり、
前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と酸化力を有する気体とを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記薬液供給部から供給される前記薬液は、前記基板上に形成されており、露光処理を経たレジスト膜を現像する現像液であり、
前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と酸化力を有する気体とを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の基板処理装置において、
前記酸化力を有する気体は、酸素を含むガスであることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記酸化力を有する気体は、オゾンガスであることを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液供給部は、カーテン状とされた前記処理液を前記基板に向けて吐出し、搬送部による前記基板の搬送方向と略垂直な第１方向に沿って、前記処理液を前記基板に着液させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液供給部は、
搬送部による前記基板の搬送方向と略垂直な第１方向に沿って配置された複数のノズルを有し、
各ノズルは、
前記第１方向に伸びる吐出口、
を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液供給部は、貯留槽内で発生したマイクロバブルを前記基板に供給することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液供給部と連通接続されており、前記処理液供給部側に前記処理液を供給する第１供給管、
をさらに備え、
前記マイクロバブル発生部は、前記第１供給管に設けられていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の基板処理装置において、
前記マイクロバブル発生部は、マイクロバブル径が良好な洗浄処理において要求される範囲となるように、前記第１供給管の所定位置に取り付けられていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１３】
(a) 基板に薬液を供給する工程と、
(b) マイクロバブル発生部によって発生させられたマイクロバブルを含む処理液を、前記工程(a)により前記薬液が供給された前記基板に供給する工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。
【請求項１】
基板に薬液を供給して薬液処理を可能とする薬液供給部と、
マイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生部と、
前記薬液供給部により前記薬液が供給された前記基板に前記マイクロバブル発生部によって発生させられたマイクロバブルを含む処理液を供給して、前記処理液による洗浄処理を可能とする処理液供給部と、
を備え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において、
前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と不活性ガスとを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記薬液供給部は、有機アミンを含む薬液を供給し、
前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と炭酸ガスとを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記薬液供給部から供給される前記薬液は、前記基板上に形成されており、エッチング処理を経たレジスト膜を剥離する剥離液であり、
前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と酸化力を有する気体とを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記薬液供給部から供給される前記薬液は、前記基板上に形成されており、露光処理を経たレジスト膜を現像する現像液であり、
前記処理液供給部から供給される前記処理液は、純水と酸化力を有する気体とを前記マイクロバブル発生部で混合させることによって発生したマイクロバブルを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の基板処理装置において、
前記酸化力を有する気体は、酸素を含むガスであることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記酸化力を有する気体は、オゾンガスであることを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液供給部は、カーテン状とされた前記処理液を前記基板に向けて吐出し、搬送部による前記基板の搬送方向と略垂直な第１方向に沿って、前記処理液を前記基板に着液させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液供給部は、
搬送部による前記基板の搬送方向と略垂直な第１方向に沿って配置された複数のノズルを有し、
各ノズルは、
前記第１方向に伸びる吐出口、
を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液供給部は、貯留槽内で発生したマイクロバブルを前記基板に供給することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液供給部と連通接続されており、前記処理液供給部側に前記処理液を供給する第１供給管、
をさらに備え、
前記マイクロバブル発生部は、前記第１供給管に設けられていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の基板処理装置において、
前記マイクロバブル発生部は、マイクロバブル径が良好な洗浄処理において要求される範囲となるように、前記第１供給管の所定位置に取り付けられていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１３】
(a) 基板に薬液を供給する工程と、
(b) マイクロバブル発生部によって発生させられたマイクロバブルを含む処理液を、前記工程(a)により前記薬液が供給された前記基板に供給する工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−９３５７７（Ｐ２００８−９３５７７Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７８９６４（Ｐ２００６−２７８９６４）
【出願日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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