基板処理装置および基板処理方法
【課題】微細なパターンが形成された基板に対しても適切に洗浄する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】基板処理装置１は、単一の基板Ｗを水平姿勢で保持する保持部１１と、微細気泡を含んだ気泡含有洗浄液を基板に供給する洗浄液ノズル１５と、洗浄液ノズル１５によって基板Ｗに気泡含有洗浄液を供給させて基板を洗浄する制御部１９と、を備える。気泡含有洗浄液によれば、基板面に与える衝撃を抑制しつつ、微細気泡の表面張力によって基板Ｗ上のゴミ、塵埃、その他の異物を除去することができる。したがって、基板Ｗに形成されたパターンを破壊することなく、基板を好適に洗浄することができる。
【解決手段】基板処理装置１は、単一の基板Ｗを水平姿勢で保持する保持部１１と、微細気泡を含んだ気泡含有洗浄液を基板に供給する洗浄液ノズル１５と、洗浄液ノズル１５によって基板Ｗに気泡含有洗浄液を供給させて基板を洗浄する制御部１９と、を備える。気泡含有洗浄液によれば、基板面に与える衝撃を抑制しつつ、微細気泡の表面張力によって基板Ｗ上のゴミ、塵埃、その他の異物を除去することができる。したがって、基板Ｗに形成されたパターンを破壊することなく、基板を好適に洗浄することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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）に対して処理を行う基板処理装置と、基板を処理する基板処理方法とに係り、特に、基板を洗浄する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、基板に洗浄液を噴霧するノズルを備えた基板処理装置がある。この装置では、たとえば、現像液が供給された基板に洗浄液をスプレー状に噴霧して基板を洗浄する（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６２−１１４２２５号公報
【特許文献２】特開平１１−２４２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、基板に形成するパターンの微細化が進む中で、従来例のように洗浄液を噴霧するとパターンが破壊されてしまうという不都合がある。
【０００４】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、微細なパターンが形成された基板に対しても適切に洗浄する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】
【０００５】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置において、単一の基板を水平姿勢で保持する保持部と、微細気泡を含んだ気泡含有洗浄液を基板に供給する洗浄液ノズルと、前記洗浄液ノズルによって基板に気泡含有洗浄液を供給させて基板を洗浄する制御部と、を備える。
【０００６】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、微細気泡は同じ容積の液体に比べても質量を無視できるので、基板面に与える衝撃は小さい。また、微細気泡の表面張力によって基板上のゴミ、塵埃、その他の異物を除去することができる。したがって、基板に形成されたパターンを破壊することなく、基板を好適に洗浄することができる。
【０００７】
本発明において、前記微細気泡はマイクロバブルまたはナノバブルであることが好ましい（請求項２）。マイクロバブルまたはナノバブルによれば、サイズの小さい異物であっても好適に除去することができる。なお、マイクルバブルは、１［μｍ］以上から数百［μｍ］の大きさの気泡を含み、ナノバブルは、１［μｍ］未満の大きさの気泡を含む。
【０００８】
また、本発明において、前記微細気泡の少なくとも一部は二酸化炭素であることが好ましい（請求項３）。微細気泡が溶解することで気泡含有洗浄液は酸性を示す。このため、例えば、現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【０００９】
また、本発明において、微細気泡の大きさを可変する可変機構を備え、前記制御部は、前記可変機構を操作して、処理対象の基板に応じて前記微細気泡の大きさを可変することが好ましい（請求項４）。各種の処理が行われた基板に対して適切に洗浄することができる。
【００１０】
また、本発明において、前記制御部は、前記可変機構を操作して、基板に形成されるパターンの線幅に応じて前記微細気泡の大きさを可変することが好ましい（請求項５）。微細気泡の大きさをパターンの線幅間よりも小さくすることで、パターン間に存在する異物を好適に除去することができる。
【００１１】
また、本発明において、気泡含有洗浄液を生成する生成機構と、前記生成機構に洗浄液を供給する洗浄液供給源と、を備え、前記可変機構は、前記洗浄液供給源から前記生成機構に供給する洗浄液の流量を調整する洗浄液調整機構を含み、前記制御部は前記洗浄液調整機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変することが好ましい（請求項６）。好適に微細気泡の大きさを調節することができる。
【００１２】
また、本発明において、前記生成機構に気体を供給する気体供給源を備え、前記可変機構は、前記気体供給源から前記生成機構に供給する気体の流量を調整する気体調整機構を含み、前記制御部は前記洗浄液調整機構とともに前記気体調整機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変することが好ましい（請求項７）。好適に微細気泡の大きさを調節することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記生成機構は、洗浄液に溶存する溶存ガスを洗浄液から析出させることによって気泡含有洗浄液を生成することが好ましい（請求項８）。好適に気泡含有洗浄液を生成することができる。
【００１４】
また、本発明において、前記洗浄液供給源は、純水に二酸化炭素が溶存した二酸化炭素溶解水を前記生成機構に供給することが好ましい（請求項９）。生成された気泡含有洗浄液は酸性を示す。このため、例えば、現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【００１５】
また、本発明において、前記洗浄液ノズルは前記生成機構を兼ねていることが好ましい（請求項１０）。装置をコンパクトにすることができる。
【００１６】
また、本発明において、前記可変機構は、気泡含有洗浄液に超音波振動を付与して、前記洗浄液に含まれる微細気泡を圧壊させる圧壊機構を含み、前記制御部は前記圧壊機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変することが好ましい（請求項１１）。好適に微細気泡の大きさを調節することができる。
【００１７】
また、本発明において、前記圧壊機構は、前記洗浄液ノズル内に設けられていることが好ましい（請求項１２）。装置をコンパクトにすることができる。
【００１８】
また、本発明において、現像液を基板に供給する現像液供給部を備え、前記制御部は、前記現像液供給部によって基板に現像液を供給させ、引き続いて、洗浄液ノズルによって基板に気泡含有洗浄液を供給させることが好ましい（請求項１３）。現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【００１９】
請求項１４に記載の発明は、基板を処理する基板処理方法において、水平姿勢で保持された基板に、微細気泡を含んだ気泡含有洗浄液を供給して基板を洗浄する洗浄工程を備える。
【００２０】
［作用・効果］請求項１４に記載の発明によれば、微細気泡は同じ容積の液体に比べても質量を無視できるので、基板面に与える衝撃を低減することができるとともに、微細気泡の表面張力によって基板上のゴミ、塵埃、その他の異物を除去することができる。したがって、基板に形成されたパターンを破壊することなく、基板を好適に洗浄することができる。
【００２１】
また、本発明において、前記微細気泡はマイクロバブルまたはナノバブルであることが好ましい（請求項１５）。マイクロバブルまたはナノバブルによれば、サイズの小さい異物であっても好適に除去することができる。
【００２２】
また、本発明において、前記微細気泡の少なくとも一部は二酸化炭素であることが好ましい（請求項１６）。微細気泡が溶解することで気泡含有洗浄液は酸性を示す。このため、例えば、現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【００２３】
また、本発明において、前記微細気泡の大きさは、処理対象の基板に応じて調整されていることが好ましい（請求項１７）。各種の処理が行われた基板に対して適切に洗浄することができる。
【００２４】
また、本発明において、前記微細気泡の大きさは、基板に形成されるパターンの線幅に応じて調整されていることが好ましい（請求項１８）。基微細気泡の大きさをパターンの線幅間よりも小さくすることで、パターン間に存在する異物を好適に除去することができる。
【００２５】
また、本発明において、基板に現像液を供給する現像工程を備え、前記現像工程の後に前記洗浄工程を行うことが好ましい（請求項１９）。現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【００２６】
また、本発明において、前記洗浄工程では基板を回転させることが好ましい（請求項２０）。洗浄効率を促進させることができる。
【００２７】
なお、本明細書は、次のような基板処理装、および、基板処理方法に係る発明も開示している。
【００２８】
（１）請求項１から請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、気泡含有洗浄液は、洗浄液に溶存する溶存ガスを洗浄液から析出させたものである基板処理装置。
【００２９】
前記（１）に記載の発明によれば、好適に気泡含有洗浄液を得ることができる。
【００３０】
（２）前記（１）に記載の基板処理装置において、前記洗浄液は純水に二酸化炭素が溶存した二酸化炭素溶解水である基板処理装置。
【００３１】
前記（２）に記載の発明によれば、現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【００３２】
（３）前記（１）に記載の基板処理装置において、前記洗浄液は純水にアンモニアおよび水素の少なくともいずれかが溶解された液体である基板処理装置。
【００３３】
前記（３）に記載の発明によれば、基板を好適に洗浄することができる。
【００３４】
（４）請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記微細気泡は不活性ガス、および、ドライエアの少なくともいずれかである基板処理装置。
【００３５】
前記（４）に記載の各発明によれば、基板を好適に洗浄することができる。
【００３６】
（５）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、気泡含有洗浄液を生成する生成機構と、前記生成機構に気体を供給する気体供給源と、を備え、前記可変機構は、前記気体供給源から前記生成機構に供給する気体の流量を調整する気体調整機構を含み、前記制御部は前記気体調整機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変する基板処理装置。
【００３７】
前記（５）に記載の発明によれば、好適に微細気泡の大きさを調節することができる。
【００３８】
（６）請求項１から請求項１３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記保持部は基板を回転可能であり、前記制御部は前記保持部を操作して、基板に気泡含有洗浄液を供給させるとき、基板を回転させる基板処理装置。
【００３９】
前記（６）に記載の発明によれば、洗浄効率を促進させることができる。
【００４０】
（７）請求項１４から請求項２０のいずれかに記載の基板処理方法において、前記気泡含有洗浄液は、洗浄液に溶存するガスを洗浄液から析出させたものである基板処理方法。
【００４１】
前記（７）に記載の発明によれば、好適に気泡含有洗浄液を得ることができる。
【００４２】
（８）前記（７）に記載の基板処理方法において、前記洗浄液は純水に二酸化炭素が溶存した二酸化炭素溶解水である基板処理方法。
【００４３】
前記（８）に記載の発明によれば、生成された気泡含有洗浄液は酸性を示す。このため、例えば、現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【発明の効果】
【００４４】
この発明に係る基板処理装置によれば、微細気泡は同じ容積の液体に比べても質量を無視できるので、基板面に与える衝撃は小さい。また、微細気泡の表面張力によって基板上のゴミ、塵埃、その他の異物を除去することができる。したがって、基板に形成されたパターンを破壊することなく、基板を好適に洗浄することができる。
【００４５】
また、この発明に係る基板処理方法によれば、微細気泡は同じ容積の液体に比べても質量を無視できるので、基板面に与える衝撃を低減することができるとともに、微細気泡の表面張力によって基板上のゴミ、塵埃、その他の異物を除去することができる。したがって、基板に形成されたパターンを破壊することなく、基板を好適に洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。本実施例では、基板処理装置として、基板を現像する装置を例にとって説明する。図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【００４７】
本実施例に係る基板処理装置１は、保持部１１と、現像液ノズル１３と、洗浄液ノズル１５と、制御部１９とを備えている。
【００４８】
保持部１１は、スピンチャック２１とモータ２３とを備えている。スピンチャック２１は、基板Ｗの下面中央部を吸着して、基板Ｗを水平姿勢で保持する。スピンチャック２１の下部中央にはモータ２３の出力軸２３ａの先端が連結されている。モータ２３の出力軸２３ａが回転駆動することで、スピンチャック２１と基板Ｗを鉛直軸周りに回転させる。なお、保持部１１の構成は、上記の例に限られない。たとえば、スピンチャック２１を、基板Ｗの端縁を保持する複数のピンが設けられた回転板に変更してもよい。
【００４９】
スピンチャック２１の周囲には、飛散防止カップ２５が配備されている。飛散防止カップ２５は、基板Ｗの外周から周囲に飛散する現像液等を下方へ案内するとともに回収する機能を備える。
【００５０】
現像液ノズル１３は、現像液を基板Ｗに供給する。現像液ノズル１３には現像液配管３１の一端が連通接続されている。現像液配管３１の他端は現像液供給源３３に連通接続されている。現像液配管３１には流路を開閉する開閉弁３５が設けられている。現像液ノズル１３は、図示省略の現像液ノズル用移動機構によって支持されている。現像液ノズル用移動機構は、基板Ｗの略中心Ｐ上方に当たる処理位置（図１において１点鎖線で示す位置）と、基板Ｗ上方から外れた待機位置（図１において実線で示す位置）とにわたって、現像液ノズル１３を移動する。現像液ノズル１３は、この発明における現像液供給部に相当する。
【００５１】
洗浄液ノズル１５は、微細気泡を含んだ洗浄液（以下では、特に「気泡含有洗浄液」と記載して、気泡を含まない洗浄液と区別する。）を基板Ｗに供給する。洗浄液ノズル１５には、超音波振動子４７が付設されている。洗浄液ノズル１５には、洗浄液配管４１の一端と、気体配管４２の一端が連通接続されている。洗浄液配管４１の他端は洗浄液供給源４３に連通接続されている。洗浄液供給源４３は、洗浄液（本実施例では、純水である。）を洗浄液ノズル１５に供給する。洗浄液配管４１には洗浄液の流量を調整する流量調整弁４５が設けられている。また、気体配管４２の他端は気体供給源４４に連通接続されている。気体供給源４４は気体（本実施例では、二酸化炭素ガスである。）を洗浄液ノズルに供給する。気体配管４１には気体の流量を調整する流量調整弁４６が設けられている。流量調整弁４５は、この発明における洗浄液調整機構に相当する。流量調整弁４６は、この発明における気体調整機構に相当する。
【００５２】
図２を参照する。図２は、洗浄液ノズル１５の詳細図である。洗浄液ノズル１５の内部流路１５ａは、洗浄液配管４１と連通する位置から吐出口Ａが形成されている位置にかけて流路断面積が小さくなるように形成されている。洗浄液配管４１から供給された洗浄液は、内部流路１５ａを高速で旋回しながら流れる。図２では、洗浄液の旋回流を一点鎖線で模式的に示す。また、洗浄液ノズル１５の上端には、気体配管４２が連通接続されている。そして、洗浄液の旋回流と気体配管４２から供給される気体とによって、洗浄液に溶存していた溶存ガスは洗浄液から析出し、微細気泡となる。また、気体配管４２から供給される気体の一部も微細気泡となる。このように、洗浄液ノズル１５は、洗浄液から気泡含有洗浄液を生成する。したがって、洗浄ノズル１５は、この発明における「生成機構を兼ねている洗浄液ノズル」に相当する。
【００５３】
ここで、微細気泡はマイクロバブルまたはナノバルブであることが好ましい。マイクルバブルは、１［μｍ］以上から数百［μｍ］の大きさの気泡を含み、ナノバブルは、１［μｍ］未満の大きさの気泡を含む。
【００５４】
超音波振動子４７は、吐出口Ａが形成される洗浄液ノズル１５の下部に配置されている。超音波振動子４７は、気泡含有洗浄液に超音波振動を付与して、微細気泡を圧壊する。圧壊により微細気泡の大きさはさらに小さくなる。超音波振動子４７は、この発明における圧壊機構に相当する。
【００５５】
上述した洗浄液ノズル１５は、図示省略の洗浄液ノズル用移動機構によって支持されている。洗浄液ノズル用移動機構は、基板Ｗの略中心Ｐ上方に当たる処理位置（図１において１点鎖線で示す位置）と、基板Ｗ上方から外れた待機位置（図１において実線で示す各位置）とにわたって、洗浄液ノズル１３を移動する。
【００５６】
制御部１９は、上述した各構成を統括的に制御する。具体的には、制御部１９は、モータ２３を駆動させて基板Ｗの回転数を制御する。制御部１９は、図示省略の現像液ノズル用移動機構および洗浄液ノズル用移動機構を駆動させて現像液ノズル１３および洗浄液ノズル１５の位置を制御する。制御部１９は、開閉弁３５を開放・閉止させて現像液の供給量を制御する。
【００５７】
また、制御部１９は、流量調整弁４５、４６の各開度を調節して洗浄液（純水）および気体（二酸化炭素ガス）の各供給流量と、超音波振動子４７が与える超音波振動のエネルギーを制御して、微細気泡の大きさを可変させる。
【００５８】
この制御部１９は処理レシピ（処理プログラム）等を予め記憶しており、ロット単位で入力される基板Ｗの処理情報に応じて処理レシピを選択して各構成を統括的に制御する。基板Ｗの処理情報には基板Ｗに形成されているパターンの線幅寸法が含まれている。制御部１９は、各種処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、演算処理の作業領域となるＲＡＭ（Random-Access Memory）や、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。
【００５９】
次に、図３を参照して基板処理装置１の処理例を例示する。図３は、基板を現像する処理の流れを示すフローチャートである。以下、各過程について説明する。ここでは、レジスト膜が被着された基板Ｗが既にスピンチャック２１に吸着保持されているものとして説明する。
【００６０】
＜ステップＳ１＞ 現像液の供給（現像工程）
制御部４１はモータ２３を駆動してスピンチャック２１に保持される基板Ｗを回転させつつ、現像液ノズル１３を基板Ｗの略中心Ｐ上方の処理位置まで移動させて、開閉弁３５を開放する。現像液ノズル１３は、現像液供給源３３から供給された現像液を基板Ｗに供給する。基板Ｗに供給された現像液は遠心力を受けて基板Ｗの全面に広がり、基板Ｗを現像する。所定の期間が経過すると開閉弁３５を閉止して、現像液ノズル１３を待機位置に戻す。
【００６１】
＜ステップＳ２＞ 気泡含有洗浄液の供給（洗浄工程）
制御部１９は洗浄液ノズル１５を処理位置まで移動させて、流量調節弁４５、４６の開度を調節する。これにより、洗浄液ノズル１５には、洗浄液供給源４５から純水が供給されるとともに、気体供給源４６から二酸化炭素ガスが供給される。洗浄ノズル１５の内部流路１５ａでは、純水および二酸化炭素ガスの各流量に応じた大きさの微細気泡を含んだ気泡含有洗浄液が生成される。微細気泡の一部は、純水に溶存していた気体であり、微細気泡の一部は二酸化炭素である。
【００６２】
また、制御部１９は超音波振動子４７を制御して、気泡含有洗浄液に超音波振動を与える。内部流路１５ａで発生した微細気泡が洗浄液ノズル１５の下部を通過するとき、超音波振動のエネルギーに応じた大きさに圧壊される。
【００６３】
このようにして得られる微細気泡の最終的な大きさは、制御部１９による流量調整弁４５、４６および超音波振動子４７の各操作量によって制御可能である。本実施例では、制御部１９は処理レシピを参照して、処理対象の基板Ｗに形成されているパターンの線幅よりも微細気泡が小さくなるように制御する。
【００６４】
洗浄液ノズル１５は、このようにして生成された気泡含有洗浄液を吐出口Ａから基板Ｗに吐出する。基板Ｗに供給された気泡含有洗浄液は基板Ｗの回転の遠心力によって基板Ｗの全面に広がる。このように基板Ｗに気泡含有洗浄液が供給されても、微細気泡による衝撃は比較的に小さいため、基板Ｗに形成されているパターンは破壊されない。
【００６５】
また、微細気泡はその表面張力によって基板Ｗ上のゴミ、塵埃、その他の異物を除去する。また、微細気泡はパターンの線幅よりも小さいため、パターン間に進入してパターン間に存在する異物を容易に除去できる。
【００６６】
また、二酸化炭素の微細気泡は気泡含有洗浄液（厳密には気泡含有洗浄液の純水）に容易に溶解する。この結果、気泡含有洗浄液は、二酸化炭素溶解水と微細気泡の混合物に変わり、二酸化炭素溶解水と同じ性状を示すようになり、酸性となる。そして、酸性となった気泡含有洗浄液は、基板Ｗ上の現像液と中和して生成物（塩）を生成する。生成物は沈殿することなく、酸性の気泡含有洗浄液に容易に溶ける。
【００６７】
このようにして、基板Ｗ上の異物や炭酸ガス溶解水に溶けた生成物などは、基板Ｗから振り切られて基板Ｗの外へ捨てられる。所定の期間が経過すると、流量調整弁４５、４６を閉止して、洗浄液ノズル１５を待機位置に戻す。
【００６８】
＜ステップＳ３＞ 回転乾燥（乾燥工程）
制御部１９は基板Ｗをより高速に回転させる。これにより、気泡含有洗浄液を基板Ｗから振り切りつつ、基板Ｗを乾燥する。
【００６９】
このような実施例によれば、微細気泡を含有する気泡含有洗浄液では基板Ｗに与える衝撃力が良好に抑制されているので、基板Ｗに形成されているレジストパターンを破壊することがない。また、微細気泡の表面張力によって、基板Ｗ上の異物を好適に除去することができ、洗浄効率が高い。
【００７０】
また、微細気泡はマイクロバブルまたはナノバブルであるので、サイズの小さい異物であっても好適に除去することができる。
【００７１】
また、気体供給源４４から洗浄液ノズル１５に二酸化炭素ガスを供給するように構成して、少なくとも微細気泡の一部を二酸化炭素とすることで、二酸化炭素が溶解した気泡含有洗浄液を基板Ｗに供給することができる。そして、この二酸化炭素が溶解した気泡含有洗浄液により基板Ｗ上の現像液を中和させ、基板Ｗ上に現像液が残ることを好適に抑制することができる。
【００７２】
また、制御部１９は流量調整弁４５、４６および超音波振動子４７を制御して、微細気泡の大きさを、基板Ｗに形成されているパターンの線幅よりも小さくさせる。これにより、基板Ｗのレジストパターンの間など微細な部位であっても、好適に洗浄することができる。また、制御部１９は処理レシピを参照することで微細気泡のサイズを調整するので、基板Ｗに行われた処理の種類、または、基板Ｗに形成されているパターンの線幅に応じた的確な洗浄を行うことができる。さらに、制御部１９は、微細気泡の大きさを可変するために流量調整弁４５、４６および超音波振動子４７を制御するので、微細気泡の大きさをきめ細かく調整することができる。
【００７３】
また、洗浄液ノズル１５は、気泡含有洗浄液を基板Ｗに吐出する機能のみならず、気泡含有洗浄液を生成する機能を兼ねているので、基板処理装置１全体をコンパクトにすることができる。また、超音波振動子４７を洗浄液ノズル１５内に設けているので、基板処理装置１全体をコンパクトにすることができる。
【００７４】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００７５】
（１）上述した実施例では、洗浄液ノズル１５に気体を供給する構成であったが、これに限られない。たとえば、洗浄液ノズル１５に気体を供給しないように構成してもよい。また、洗浄液ノズル１５は、超音波振動子４７を内蔵するものであったが、これに限られない。たとえば、超音波振動子４７を省略するように変更してもよい。
【００７６】
図４を参照する。図４は、変形実施例１に係る基板処理装置１の概略構成を示すブロック図である。図示するように、洗浄液ノズル１６には、洗浄液配管４１のみが連通接続されて、洗浄液のみが供給されるように構成されている。また、洗浄液ノズル１６には、超音波振動子４７が設けられていない。このような洗浄液ノズル１６によっても、その内部流路（図示省略）で生じる洗浄液の旋回流によって好適に微細気泡を生成することができる。
【００７７】
（２）上述した実施例では、洗浄液ノズル１５は、その内部流路１５ａで気泡含有洗浄液を生成するものであったが、これに限られない。たとえば、洗浄液ノズル１５とは別個に気泡含有洗浄液を生成する機構を備えるように構成してもよい。
【００７８】
図５を参照する。図５は、変形実施例２に係る基板処理装置１の概略構成を示すブロック図である。この装置１は、気泡含有洗浄液を生成する生成機構５１を備えている。生成機構５１は、気体供給源４４から供給される気体から微細気泡を生成し、この微細気泡を洗浄液に混合して気泡含有洗浄液を生成するものである。なお、洗浄液供給源４３および気体供給源４４は本実施例と同様の構成であり、同符号を付している。
【００７９】
生成機構５１は、気液混合ポンプ５２と、旋回加速器５３と、分散器５４とを備えている。気液混合ポンプ５２の一次側は、配管を介して、洗浄液供給源４３および気体供給源４４とそれぞれ連通接続されている。気液混合ポンプ５２の二次側は旋回加速器５３の一次側に連通接続されている。旋回加速器５３の二次側には分散器５４が接続されている。分散器５４は、気泡含有洗浄液槽５５内に配置されている。気泡含有洗浄液槽５５には洗浄液供給源４３から供給された洗浄液が貯留されている。したがって、分散器５４は洗浄液に浸漬されている。そして、気液混合ポンプ５２は、洗浄液および気体を混合し、旋回加速器５３は混合された洗浄液および気体を高速で旋回させて気液２相流を形成する。分散器５４は気液２層流を流体力学的に剪断して微細気泡を形成し、気泡含有洗浄液槽５５内に供給する。これにより、気泡含有洗浄液槽５５内に気泡含有洗浄液を生成する。制御部１９は、気液混合ポンプ５２と旋回加速器５３とを制御して、微細気泡の大きさを可変する。気液混合ポンプ５２と旋回加速器５３とはそれぞれ、この発明における可変機構に相当する。
【００８０】
気泡含有洗浄液槽５５で生成された気泡含有洗浄液は、配管４９を介して、洗浄液ノズル１７に供給される。洗浄液ノズル１７は、単に生成機構５１から供給された気泡含有洗浄液を基板Ｗに吐出する。この洗浄液ノズル１７は、実施例で説明した洗浄ノズル１５のように、気泡含有洗浄液を生成する機能を有していない。
【００８１】
（３）上述した実施例では、洗浄液の旋回流により微細気泡を発生させていたが、これに限られない。超音波振動子４７による超音波振動を洗浄液に付与して微細気泡を発生させるように構成してもよい。また、微細気泡を発生させるメカニズムに応じて生成機構を適宜に変更してもよい。微細気泡を発生させるメカニズムとしては、超音波・衝撃波による圧壊、キャビテーションによる圧壊、過飽和析出法（加圧溶解）、乱流（剪断）、微細孔（焼結体）、固体包埋溶解、電気分解、化学反応などを適宜に採用することができる。
【００８２】
（４）上述した実施例では、微細気泡の大きさを調整可能であったが、これに限られない。気泡含有洗浄液に含まれる微細気泡の大きさは一定であってもよい。たとえば、流量調整弁４５、４６をそれぞれ開閉弁に変更してもよい。また、図４では、洗浄液ノズル１６に対する洗浄液の供給・停止を単に切り換える開閉弁４８を備えて、気泡含有洗浄液に含まれる微細気泡の大きさを調整しない構成を図示している。
【００８３】
（５）上述した実施例では、洗浄液供給源４３は洗浄液として純水を供給するものであったが、これに限られない。たとえば、洗浄液として二酸化炭素が純水に溶存した二酸化炭素溶解水を洗浄液として供給するように洗浄液供給源４３を変更してもよい。これによれば、現像液が供給された基板Ｗを効果的に洗浄することができる。
【００８４】
あるいは、洗浄液として、純水にアンモニアおよび水素の少なくともいずれかが溶解された液体を供給するように、洗浄液供給源４３を変更してもよい。あるいは、薬液として使用される溶液を供給するように変更してもよい。具体的には、イオン水やＩＰＡ（イソプロピルアルコール）に変更してもよい。または、硫酸、硝酸、フッ酸、塩酸またはリン酸等の水溶液に変更してもよい。
【００８５】
（６）上述した実施例では、気体供給源４４は気体として二酸化炭素ガスを供給するものであったが、これに限られない。たとえば、気体として不活性ガス、ドライエア、あるいは、不活性ガスおよびドライガスの混合気体を供給するように、気体供給源４４を変更してもよい。また、気体として、酸素、オゾン、過酸化水素ガス、アンモニア、または、水素など、あるいは、これらの混合気体を供給するように変更してもよい。
【００８６】
（７）上述した実施例では、気泡含有洗浄液を生成する洗浄液ノズル１５を備えていたが、これに限られない。たとえば、気泡含有洗浄液の供給源がクリーンルーム内のユーティリティ等として配備されている場合には、洗浄液ノズル１５を、気泡含有洗浄液を生成しないノズルに変更してもよい。
【００８７】
（８）上述した実施例では、気泡含有洗浄液が酸性を示す場合を例示したが、これに限られない。気泡含有洗浄液は中性であってもよいし、アルカリ性であってもよい。
【００８８】
（９）上述した実施例では、ステップＳ１からステップＳ３の各過程において、基板Ｗを回転させていたが、これに限られない。任意のステップＳにおいて、基板Ｗを静止させるように変更してもよい。また、基板Ｗに気泡含有洗浄液を供給させる処理において基板Ｗを回転させない場合は、保持部１１を、基板Ｗを回転させることなく固定的に保持する機構に変更してもよい。
【００８９】
（１０）上述した実施例では、基板Ｗを現像する基板処理装置を例にとって説明したが、これに限られない。基板Ｗに気泡含有洗浄液を供給する処理を伴うものであれば、任意の基板処理を行う装置に適用することができる。たとえば、基板Ｗに現像液を供給する処理に代えて、他の種類の処理を行うように変更してもよい。あるいは、単に基板Ｗに気泡含有洗浄液を供給する処理のみを行うように変更してもよい。
【００９０】
（１１）上述した実施例および各変形実施例（１）乃至（１０）の各構成を適宜に組み合わせるように変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】洗浄液ノズルの詳細図である。
【図３】基板を現像する処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】変形実施例１に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】変形実施例２に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ … 基板処理装置
１１ … 保持部
１３ … 現像液ノズル
１５、１６、１７ … 洗浄液ノズル
１９ … 制御部
４３ … 洗浄液供給源
４４ … 気体供給源
４５ … 流量調整弁
４６ … 流量調整弁
４７ … 超音波振動子
５１ … 生成機構
Ｗ … 基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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）に対して処理を行う基板処理装置と、基板を処理する基板処理方法とに係り、特に、基板を洗浄する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、基板に洗浄液を噴霧するノズルを備えた基板処理装置がある。この装置では、たとえば、現像液が供給された基板に洗浄液をスプレー状に噴霧して基板を洗浄する（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６２−１１４２２５号公報
【特許文献２】特開平１１−２４２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、基板に形成するパターンの微細化が進む中で、従来例のように洗浄液を噴霧するとパターンが破壊されてしまうという不都合がある。
【０００４】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、微細なパターンが形成された基板に対しても適切に洗浄する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】
【０００５】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置において、単一の基板を水平姿勢で保持する保持部と、微細気泡を含んだ気泡含有洗浄液を基板に供給する洗浄液ノズルと、前記洗浄液ノズルによって基板に気泡含有洗浄液を供給させて基板を洗浄する制御部と、を備える。
【０００６】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、微細気泡は同じ容積の液体に比べても質量を無視できるので、基板面に与える衝撃は小さい。また、微細気泡の表面張力によって基板上のゴミ、塵埃、その他の異物を除去することができる。したがって、基板に形成されたパターンを破壊することなく、基板を好適に洗浄することができる。
【０００７】
本発明において、前記微細気泡はマイクロバブルまたはナノバブルであることが好ましい（請求項２）。マイクロバブルまたはナノバブルによれば、サイズの小さい異物であっても好適に除去することができる。なお、マイクルバブルは、１［μｍ］以上から数百［μｍ］の大きさの気泡を含み、ナノバブルは、１［μｍ］未満の大きさの気泡を含む。
【０００８】
また、本発明において、前記微細気泡の少なくとも一部は二酸化炭素であることが好ましい（請求項３）。微細気泡が溶解することで気泡含有洗浄液は酸性を示す。このため、例えば、現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【０００９】
また、本発明において、微細気泡の大きさを可変する可変機構を備え、前記制御部は、前記可変機構を操作して、処理対象の基板に応じて前記微細気泡の大きさを可変することが好ましい（請求項４）。各種の処理が行われた基板に対して適切に洗浄することができる。
【００１０】
また、本発明において、前記制御部は、前記可変機構を操作して、基板に形成されるパターンの線幅に応じて前記微細気泡の大きさを可変することが好ましい（請求項５）。微細気泡の大きさをパターンの線幅間よりも小さくすることで、パターン間に存在する異物を好適に除去することができる。
【００１１】
また、本発明において、気泡含有洗浄液を生成する生成機構と、前記生成機構に洗浄液を供給する洗浄液供給源と、を備え、前記可変機構は、前記洗浄液供給源から前記生成機構に供給する洗浄液の流量を調整する洗浄液調整機構を含み、前記制御部は前記洗浄液調整機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変することが好ましい（請求項６）。好適に微細気泡の大きさを調節することができる。
【００１２】
また、本発明において、前記生成機構に気体を供給する気体供給源を備え、前記可変機構は、前記気体供給源から前記生成機構に供給する気体の流量を調整する気体調整機構を含み、前記制御部は前記洗浄液調整機構とともに前記気体調整機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変することが好ましい（請求項７）。好適に微細気泡の大きさを調節することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記生成機構は、洗浄液に溶存する溶存ガスを洗浄液から析出させることによって気泡含有洗浄液を生成することが好ましい（請求項８）。好適に気泡含有洗浄液を生成することができる。
【００１４】
また、本発明において、前記洗浄液供給源は、純水に二酸化炭素が溶存した二酸化炭素溶解水を前記生成機構に供給することが好ましい（請求項９）。生成された気泡含有洗浄液は酸性を示す。このため、例えば、現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【００１５】
また、本発明において、前記洗浄液ノズルは前記生成機構を兼ねていることが好ましい（請求項１０）。装置をコンパクトにすることができる。
【００１６】
また、本発明において、前記可変機構は、気泡含有洗浄液に超音波振動を付与して、前記洗浄液に含まれる微細気泡を圧壊させる圧壊機構を含み、前記制御部は前記圧壊機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変することが好ましい（請求項１１）。好適に微細気泡の大きさを調節することができる。
【００１７】
また、本発明において、前記圧壊機構は、前記洗浄液ノズル内に設けられていることが好ましい（請求項１２）。装置をコンパクトにすることができる。
【００１８】
また、本発明において、現像液を基板に供給する現像液供給部を備え、前記制御部は、前記現像液供給部によって基板に現像液を供給させ、引き続いて、洗浄液ノズルによって基板に気泡含有洗浄液を供給させることが好ましい（請求項１３）。現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【００１９】
請求項１４に記載の発明は、基板を処理する基板処理方法において、水平姿勢で保持された基板に、微細気泡を含んだ気泡含有洗浄液を供給して基板を洗浄する洗浄工程を備える。
【００２０】
［作用・効果］請求項１４に記載の発明によれば、微細気泡は同じ容積の液体に比べても質量を無視できるので、基板面に与える衝撃を低減することができるとともに、微細気泡の表面張力によって基板上のゴミ、塵埃、その他の異物を除去することができる。したがって、基板に形成されたパターンを破壊することなく、基板を好適に洗浄することができる。
【００２１】
また、本発明において、前記微細気泡はマイクロバブルまたはナノバブルであることが好ましい（請求項１５）。マイクロバブルまたはナノバブルによれば、サイズの小さい異物であっても好適に除去することができる。
【００２２】
また、本発明において、前記微細気泡の少なくとも一部は二酸化炭素であることが好ましい（請求項１６）。微細気泡が溶解することで気泡含有洗浄液は酸性を示す。このため、例えば、現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【００２３】
また、本発明において、前記微細気泡の大きさは、処理対象の基板に応じて調整されていることが好ましい（請求項１７）。各種の処理が行われた基板に対して適切に洗浄することができる。
【００２４】
また、本発明において、前記微細気泡の大きさは、基板に形成されるパターンの線幅に応じて調整されていることが好ましい（請求項１８）。基微細気泡の大きさをパターンの線幅間よりも小さくすることで、パターン間に存在する異物を好適に除去することができる。
【００２５】
また、本発明において、基板に現像液を供給する現像工程を備え、前記現像工程の後に前記洗浄工程を行うことが好ましい（請求項１９）。現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【００２６】
また、本発明において、前記洗浄工程では基板を回転させることが好ましい（請求項２０）。洗浄効率を促進させることができる。
【００２７】
なお、本明細書は、次のような基板処理装、および、基板処理方法に係る発明も開示している。
【００２８】
（１）請求項１から請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、気泡含有洗浄液は、洗浄液に溶存する溶存ガスを洗浄液から析出させたものである基板処理装置。
【００２９】
前記（１）に記載の発明によれば、好適に気泡含有洗浄液を得ることができる。
【００３０】
（２）前記（１）に記載の基板処理装置において、前記洗浄液は純水に二酸化炭素が溶存した二酸化炭素溶解水である基板処理装置。
【００３１】
前記（２）に記載の発明によれば、現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【００３２】
（３）前記（１）に記載の基板処理装置において、前記洗浄液は純水にアンモニアおよび水素の少なくともいずれかが溶解された液体である基板処理装置。
【００３３】
前記（３）に記載の発明によれば、基板を好適に洗浄することができる。
【００３４】
（４）請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記微細気泡は不活性ガス、および、ドライエアの少なくともいずれかである基板処理装置。
【００３５】
前記（４）に記載の各発明によれば、基板を好適に洗浄することができる。
【００３６】
（５）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、気泡含有洗浄液を生成する生成機構と、前記生成機構に気体を供給する気体供給源と、を備え、前記可変機構は、前記気体供給源から前記生成機構に供給する気体の流量を調整する気体調整機構を含み、前記制御部は前記気体調整機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変する基板処理装置。
【００３７】
前記（５）に記載の発明によれば、好適に微細気泡の大きさを調節することができる。
【００３８】
（６）請求項１から請求項１３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記保持部は基板を回転可能であり、前記制御部は前記保持部を操作して、基板に気泡含有洗浄液を供給させるとき、基板を回転させる基板処理装置。
【００３９】
前記（６）に記載の発明によれば、洗浄効率を促進させることができる。
【００４０】
（７）請求項１４から請求項２０のいずれかに記載の基板処理方法において、前記気泡含有洗浄液は、洗浄液に溶存するガスを洗浄液から析出させたものである基板処理方法。
【００４１】
前記（７）に記載の発明によれば、好適に気泡含有洗浄液を得ることができる。
【００４２】
（８）前記（７）に記載の基板処理方法において、前記洗浄液は純水に二酸化炭素が溶存した二酸化炭素溶解水である基板処理方法。
【００４３】
前記（８）に記載の発明によれば、生成された気泡含有洗浄液は酸性を示す。このため、例えば、現像液が供給された基板を好適に洗浄することができる。
【発明の効果】
【００４４】
この発明に係る基板処理装置によれば、微細気泡は同じ容積の液体に比べても質量を無視できるので、基板面に与える衝撃は小さい。また、微細気泡の表面張力によって基板上のゴミ、塵埃、その他の異物を除去することができる。したがって、基板に形成されたパターンを破壊することなく、基板を好適に洗浄することができる。
【００４５】
また、この発明に係る基板処理方法によれば、微細気泡は同じ容積の液体に比べても質量を無視できるので、基板面に与える衝撃を低減することができるとともに、微細気泡の表面張力によって基板上のゴミ、塵埃、その他の異物を除去することができる。したがって、基板に形成されたパターンを破壊することなく、基板を好適に洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。本実施例では、基板処理装置として、基板を現像する装置を例にとって説明する。図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【００４７】
本実施例に係る基板処理装置１は、保持部１１と、現像液ノズル１３と、洗浄液ノズル１５と、制御部１９とを備えている。
【００４８】
保持部１１は、スピンチャック２１とモータ２３とを備えている。スピンチャック２１は、基板Ｗの下面中央部を吸着して、基板Ｗを水平姿勢で保持する。スピンチャック２１の下部中央にはモータ２３の出力軸２３ａの先端が連結されている。モータ２３の出力軸２３ａが回転駆動することで、スピンチャック２１と基板Ｗを鉛直軸周りに回転させる。なお、保持部１１の構成は、上記の例に限られない。たとえば、スピンチャック２１を、基板Ｗの端縁を保持する複数のピンが設けられた回転板に変更してもよい。
【００４９】
スピンチャック２１の周囲には、飛散防止カップ２５が配備されている。飛散防止カップ２５は、基板Ｗの外周から周囲に飛散する現像液等を下方へ案内するとともに回収する機能を備える。
【００５０】
現像液ノズル１３は、現像液を基板Ｗに供給する。現像液ノズル１３には現像液配管３１の一端が連通接続されている。現像液配管３１の他端は現像液供給源３３に連通接続されている。現像液配管３１には流路を開閉する開閉弁３５が設けられている。現像液ノズル１３は、図示省略の現像液ノズル用移動機構によって支持されている。現像液ノズル用移動機構は、基板Ｗの略中心Ｐ上方に当たる処理位置（図１において１点鎖線で示す位置）と、基板Ｗ上方から外れた待機位置（図１において実線で示す位置）とにわたって、現像液ノズル１３を移動する。現像液ノズル１３は、この発明における現像液供給部に相当する。
【００５１】
洗浄液ノズル１５は、微細気泡を含んだ洗浄液（以下では、特に「気泡含有洗浄液」と記載して、気泡を含まない洗浄液と区別する。）を基板Ｗに供給する。洗浄液ノズル１５には、超音波振動子４７が付設されている。洗浄液ノズル１５には、洗浄液配管４１の一端と、気体配管４２の一端が連通接続されている。洗浄液配管４１の他端は洗浄液供給源４３に連通接続されている。洗浄液供給源４３は、洗浄液（本実施例では、純水である。）を洗浄液ノズル１５に供給する。洗浄液配管４１には洗浄液の流量を調整する流量調整弁４５が設けられている。また、気体配管４２の他端は気体供給源４４に連通接続されている。気体供給源４４は気体（本実施例では、二酸化炭素ガスである。）を洗浄液ノズルに供給する。気体配管４１には気体の流量を調整する流量調整弁４６が設けられている。流量調整弁４５は、この発明における洗浄液調整機構に相当する。流量調整弁４６は、この発明における気体調整機構に相当する。
【００５２】
図２を参照する。図２は、洗浄液ノズル１５の詳細図である。洗浄液ノズル１５の内部流路１５ａは、洗浄液配管４１と連通する位置から吐出口Ａが形成されている位置にかけて流路断面積が小さくなるように形成されている。洗浄液配管４１から供給された洗浄液は、内部流路１５ａを高速で旋回しながら流れる。図２では、洗浄液の旋回流を一点鎖線で模式的に示す。また、洗浄液ノズル１５の上端には、気体配管４２が連通接続されている。そして、洗浄液の旋回流と気体配管４２から供給される気体とによって、洗浄液に溶存していた溶存ガスは洗浄液から析出し、微細気泡となる。また、気体配管４２から供給される気体の一部も微細気泡となる。このように、洗浄液ノズル１５は、洗浄液から気泡含有洗浄液を生成する。したがって、洗浄ノズル１５は、この発明における「生成機構を兼ねている洗浄液ノズル」に相当する。
【００５３】
ここで、微細気泡はマイクロバブルまたはナノバルブであることが好ましい。マイクルバブルは、１［μｍ］以上から数百［μｍ］の大きさの気泡を含み、ナノバブルは、１［μｍ］未満の大きさの気泡を含む。
【００５４】
超音波振動子４７は、吐出口Ａが形成される洗浄液ノズル１５の下部に配置されている。超音波振動子４７は、気泡含有洗浄液に超音波振動を付与して、微細気泡を圧壊する。圧壊により微細気泡の大きさはさらに小さくなる。超音波振動子４７は、この発明における圧壊機構に相当する。
【００５５】
上述した洗浄液ノズル１５は、図示省略の洗浄液ノズル用移動機構によって支持されている。洗浄液ノズル用移動機構は、基板Ｗの略中心Ｐ上方に当たる処理位置（図１において１点鎖線で示す位置）と、基板Ｗ上方から外れた待機位置（図１において実線で示す各位置）とにわたって、洗浄液ノズル１３を移動する。
【００５６】
制御部１９は、上述した各構成を統括的に制御する。具体的には、制御部１９は、モータ２３を駆動させて基板Ｗの回転数を制御する。制御部１９は、図示省略の現像液ノズル用移動機構および洗浄液ノズル用移動機構を駆動させて現像液ノズル１３および洗浄液ノズル１５の位置を制御する。制御部１９は、開閉弁３５を開放・閉止させて現像液の供給量を制御する。
【００５７】
また、制御部１９は、流量調整弁４５、４６の各開度を調節して洗浄液（純水）および気体（二酸化炭素ガス）の各供給流量と、超音波振動子４７が与える超音波振動のエネルギーを制御して、微細気泡の大きさを可変させる。
【００５８】
この制御部１９は処理レシピ（処理プログラム）等を予め記憶しており、ロット単位で入力される基板Ｗの処理情報に応じて処理レシピを選択して各構成を統括的に制御する。基板Ｗの処理情報には基板Ｗに形成されているパターンの線幅寸法が含まれている。制御部１９は、各種処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、演算処理の作業領域となるＲＡＭ（Random-Access Memory）や、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。
【００５９】
次に、図３を参照して基板処理装置１の処理例を例示する。図３は、基板を現像する処理の流れを示すフローチャートである。以下、各過程について説明する。ここでは、レジスト膜が被着された基板Ｗが既にスピンチャック２１に吸着保持されているものとして説明する。
【００６０】
＜ステップＳ１＞ 現像液の供給（現像工程）
制御部４１はモータ２３を駆動してスピンチャック２１に保持される基板Ｗを回転させつつ、現像液ノズル１３を基板Ｗの略中心Ｐ上方の処理位置まで移動させて、開閉弁３５を開放する。現像液ノズル１３は、現像液供給源３３から供給された現像液を基板Ｗに供給する。基板Ｗに供給された現像液は遠心力を受けて基板Ｗの全面に広がり、基板Ｗを現像する。所定の期間が経過すると開閉弁３５を閉止して、現像液ノズル１３を待機位置に戻す。
【００６１】
＜ステップＳ２＞ 気泡含有洗浄液の供給（洗浄工程）
制御部１９は洗浄液ノズル１５を処理位置まで移動させて、流量調節弁４５、４６の開度を調節する。これにより、洗浄液ノズル１５には、洗浄液供給源４５から純水が供給されるとともに、気体供給源４６から二酸化炭素ガスが供給される。洗浄ノズル１５の内部流路１５ａでは、純水および二酸化炭素ガスの各流量に応じた大きさの微細気泡を含んだ気泡含有洗浄液が生成される。微細気泡の一部は、純水に溶存していた気体であり、微細気泡の一部は二酸化炭素である。
【００６２】
また、制御部１９は超音波振動子４７を制御して、気泡含有洗浄液に超音波振動を与える。内部流路１５ａで発生した微細気泡が洗浄液ノズル１５の下部を通過するとき、超音波振動のエネルギーに応じた大きさに圧壊される。
【００６３】
このようにして得られる微細気泡の最終的な大きさは、制御部１９による流量調整弁４５、４６および超音波振動子４７の各操作量によって制御可能である。本実施例では、制御部１９は処理レシピを参照して、処理対象の基板Ｗに形成されているパターンの線幅よりも微細気泡が小さくなるように制御する。
【００６４】
洗浄液ノズル１５は、このようにして生成された気泡含有洗浄液を吐出口Ａから基板Ｗに吐出する。基板Ｗに供給された気泡含有洗浄液は基板Ｗの回転の遠心力によって基板Ｗの全面に広がる。このように基板Ｗに気泡含有洗浄液が供給されても、微細気泡による衝撃は比較的に小さいため、基板Ｗに形成されているパターンは破壊されない。
【００６５】
また、微細気泡はその表面張力によって基板Ｗ上のゴミ、塵埃、その他の異物を除去する。また、微細気泡はパターンの線幅よりも小さいため、パターン間に進入してパターン間に存在する異物を容易に除去できる。
【００６６】
また、二酸化炭素の微細気泡は気泡含有洗浄液（厳密には気泡含有洗浄液の純水）に容易に溶解する。この結果、気泡含有洗浄液は、二酸化炭素溶解水と微細気泡の混合物に変わり、二酸化炭素溶解水と同じ性状を示すようになり、酸性となる。そして、酸性となった気泡含有洗浄液は、基板Ｗ上の現像液と中和して生成物（塩）を生成する。生成物は沈殿することなく、酸性の気泡含有洗浄液に容易に溶ける。
【００６７】
このようにして、基板Ｗ上の異物や炭酸ガス溶解水に溶けた生成物などは、基板Ｗから振り切られて基板Ｗの外へ捨てられる。所定の期間が経過すると、流量調整弁４５、４６を閉止して、洗浄液ノズル１５を待機位置に戻す。
【００６８】
＜ステップＳ３＞ 回転乾燥（乾燥工程）
制御部１９は基板Ｗをより高速に回転させる。これにより、気泡含有洗浄液を基板Ｗから振り切りつつ、基板Ｗを乾燥する。
【００６９】
このような実施例によれば、微細気泡を含有する気泡含有洗浄液では基板Ｗに与える衝撃力が良好に抑制されているので、基板Ｗに形成されているレジストパターンを破壊することがない。また、微細気泡の表面張力によって、基板Ｗ上の異物を好適に除去することができ、洗浄効率が高い。
【００７０】
また、微細気泡はマイクロバブルまたはナノバブルであるので、サイズの小さい異物であっても好適に除去することができる。
【００７１】
また、気体供給源４４から洗浄液ノズル１５に二酸化炭素ガスを供給するように構成して、少なくとも微細気泡の一部を二酸化炭素とすることで、二酸化炭素が溶解した気泡含有洗浄液を基板Ｗに供給することができる。そして、この二酸化炭素が溶解した気泡含有洗浄液により基板Ｗ上の現像液を中和させ、基板Ｗ上に現像液が残ることを好適に抑制することができる。
【００７２】
また、制御部１９は流量調整弁４５、４６および超音波振動子４７を制御して、微細気泡の大きさを、基板Ｗに形成されているパターンの線幅よりも小さくさせる。これにより、基板Ｗのレジストパターンの間など微細な部位であっても、好適に洗浄することができる。また、制御部１９は処理レシピを参照することで微細気泡のサイズを調整するので、基板Ｗに行われた処理の種類、または、基板Ｗに形成されているパターンの線幅に応じた的確な洗浄を行うことができる。さらに、制御部１９は、微細気泡の大きさを可変するために流量調整弁４５、４６および超音波振動子４７を制御するので、微細気泡の大きさをきめ細かく調整することができる。
【００７３】
また、洗浄液ノズル１５は、気泡含有洗浄液を基板Ｗに吐出する機能のみならず、気泡含有洗浄液を生成する機能を兼ねているので、基板処理装置１全体をコンパクトにすることができる。また、超音波振動子４７を洗浄液ノズル１５内に設けているので、基板処理装置１全体をコンパクトにすることができる。
【００７４】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００７５】
（１）上述した実施例では、洗浄液ノズル１５に気体を供給する構成であったが、これに限られない。たとえば、洗浄液ノズル１５に気体を供給しないように構成してもよい。また、洗浄液ノズル１５は、超音波振動子４７を内蔵するものであったが、これに限られない。たとえば、超音波振動子４７を省略するように変更してもよい。
【００７６】
図４を参照する。図４は、変形実施例１に係る基板処理装置１の概略構成を示すブロック図である。図示するように、洗浄液ノズル１６には、洗浄液配管４１のみが連通接続されて、洗浄液のみが供給されるように構成されている。また、洗浄液ノズル１６には、超音波振動子４７が設けられていない。このような洗浄液ノズル１６によっても、その内部流路（図示省略）で生じる洗浄液の旋回流によって好適に微細気泡を生成することができる。
【００７７】
（２）上述した実施例では、洗浄液ノズル１５は、その内部流路１５ａで気泡含有洗浄液を生成するものであったが、これに限られない。たとえば、洗浄液ノズル１５とは別個に気泡含有洗浄液を生成する機構を備えるように構成してもよい。
【００７８】
図５を参照する。図５は、変形実施例２に係る基板処理装置１の概略構成を示すブロック図である。この装置１は、気泡含有洗浄液を生成する生成機構５１を備えている。生成機構５１は、気体供給源４４から供給される気体から微細気泡を生成し、この微細気泡を洗浄液に混合して気泡含有洗浄液を生成するものである。なお、洗浄液供給源４３および気体供給源４４は本実施例と同様の構成であり、同符号を付している。
【００７９】
生成機構５１は、気液混合ポンプ５２と、旋回加速器５３と、分散器５４とを備えている。気液混合ポンプ５２の一次側は、配管を介して、洗浄液供給源４３および気体供給源４４とそれぞれ連通接続されている。気液混合ポンプ５２の二次側は旋回加速器５３の一次側に連通接続されている。旋回加速器５３の二次側には分散器５４が接続されている。分散器５４は、気泡含有洗浄液槽５５内に配置されている。気泡含有洗浄液槽５５には洗浄液供給源４３から供給された洗浄液が貯留されている。したがって、分散器５４は洗浄液に浸漬されている。そして、気液混合ポンプ５２は、洗浄液および気体を混合し、旋回加速器５３は混合された洗浄液および気体を高速で旋回させて気液２相流を形成する。分散器５４は気液２層流を流体力学的に剪断して微細気泡を形成し、気泡含有洗浄液槽５５内に供給する。これにより、気泡含有洗浄液槽５５内に気泡含有洗浄液を生成する。制御部１９は、気液混合ポンプ５２と旋回加速器５３とを制御して、微細気泡の大きさを可変する。気液混合ポンプ５２と旋回加速器５３とはそれぞれ、この発明における可変機構に相当する。
【００８０】
気泡含有洗浄液槽５５で生成された気泡含有洗浄液は、配管４９を介して、洗浄液ノズル１７に供給される。洗浄液ノズル１７は、単に生成機構５１から供給された気泡含有洗浄液を基板Ｗに吐出する。この洗浄液ノズル１７は、実施例で説明した洗浄ノズル１５のように、気泡含有洗浄液を生成する機能を有していない。
【００８１】
（３）上述した実施例では、洗浄液の旋回流により微細気泡を発生させていたが、これに限られない。超音波振動子４７による超音波振動を洗浄液に付与して微細気泡を発生させるように構成してもよい。また、微細気泡を発生させるメカニズムに応じて生成機構を適宜に変更してもよい。微細気泡を発生させるメカニズムとしては、超音波・衝撃波による圧壊、キャビテーションによる圧壊、過飽和析出法（加圧溶解）、乱流（剪断）、微細孔（焼結体）、固体包埋溶解、電気分解、化学反応などを適宜に採用することができる。
【００８２】
（４）上述した実施例では、微細気泡の大きさを調整可能であったが、これに限られない。気泡含有洗浄液に含まれる微細気泡の大きさは一定であってもよい。たとえば、流量調整弁４５、４６をそれぞれ開閉弁に変更してもよい。また、図４では、洗浄液ノズル１６に対する洗浄液の供給・停止を単に切り換える開閉弁４８を備えて、気泡含有洗浄液に含まれる微細気泡の大きさを調整しない構成を図示している。
【００８３】
（５）上述した実施例では、洗浄液供給源４３は洗浄液として純水を供給するものであったが、これに限られない。たとえば、洗浄液として二酸化炭素が純水に溶存した二酸化炭素溶解水を洗浄液として供給するように洗浄液供給源４３を変更してもよい。これによれば、現像液が供給された基板Ｗを効果的に洗浄することができる。
【００８４】
あるいは、洗浄液として、純水にアンモニアおよび水素の少なくともいずれかが溶解された液体を供給するように、洗浄液供給源４３を変更してもよい。あるいは、薬液として使用される溶液を供給するように変更してもよい。具体的には、イオン水やＩＰＡ（イソプロピルアルコール）に変更してもよい。または、硫酸、硝酸、フッ酸、塩酸またはリン酸等の水溶液に変更してもよい。
【００８５】
（６）上述した実施例では、気体供給源４４は気体として二酸化炭素ガスを供給するものであったが、これに限られない。たとえば、気体として不活性ガス、ドライエア、あるいは、不活性ガスおよびドライガスの混合気体を供給するように、気体供給源４４を変更してもよい。また、気体として、酸素、オゾン、過酸化水素ガス、アンモニア、または、水素など、あるいは、これらの混合気体を供給するように変更してもよい。
【００８６】
（７）上述した実施例では、気泡含有洗浄液を生成する洗浄液ノズル１５を備えていたが、これに限られない。たとえば、気泡含有洗浄液の供給源がクリーンルーム内のユーティリティ等として配備されている場合には、洗浄液ノズル１５を、気泡含有洗浄液を生成しないノズルに変更してもよい。
【００８７】
（８）上述した実施例では、気泡含有洗浄液が酸性を示す場合を例示したが、これに限られない。気泡含有洗浄液は中性であってもよいし、アルカリ性であってもよい。
【００８８】
（９）上述した実施例では、ステップＳ１からステップＳ３の各過程において、基板Ｗを回転させていたが、これに限られない。任意のステップＳにおいて、基板Ｗを静止させるように変更してもよい。また、基板Ｗに気泡含有洗浄液を供給させる処理において基板Ｗを回転させない場合は、保持部１１を、基板Ｗを回転させることなく固定的に保持する機構に変更してもよい。
【００８９】
（１０）上述した実施例では、基板Ｗを現像する基板処理装置を例にとって説明したが、これに限られない。基板Ｗに気泡含有洗浄液を供給する処理を伴うものであれば、任意の基板処理を行う装置に適用することができる。たとえば、基板Ｗに現像液を供給する処理に代えて、他の種類の処理を行うように変更してもよい。あるいは、単に基板Ｗに気泡含有洗浄液を供給する処理のみを行うように変更してもよい。
【００９０】
（１１）上述した実施例および各変形実施例（１）乃至（１０）の各構成を適宜に組み合わせるように変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】洗浄液ノズルの詳細図である。
【図３】基板を現像する処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】変形実施例１に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】変形実施例２に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ … 基板処理装置
１１ … 保持部
１３ … 現像液ノズル
１５、１６、１７ … 洗浄液ノズル
１９ … 制御部
４３ … 洗浄液供給源
４４ … 気体供給源
４５ … 流量調整弁
４６ … 流量調整弁
４７ … 超音波振動子
５１ … 生成機構
Ｗ … 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する基板処理装置において、
単一の基板を水平姿勢で保持する保持部と、
微細気泡を含んだ気泡含有洗浄液を基板に供給する洗浄液ノズルと、
前記洗浄液ノズルによって基板に気泡含有洗浄液を供給させて基板を洗浄する制御部と、
を備える基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記微細気泡はマイクロバブルまたはナノバブルである基板処理装置。
【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において、
前記微細気泡の少なくとも一部は二酸化炭素である基板処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
微細気泡の大きさを可変する可変機構を備え、
前記制御部は、前記可変機構を操作して、処理対象の基板に応じて前記微細気泡の大きさを可変する基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置において、
前記制御部は、前記可変機構を操作して、基板に形成されるパターンの線幅に応じて前記微細気泡の大きさを可変する基板処理装置。
【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、
気泡含有洗浄液を生成する生成機構と、
前記生成機構に洗浄液を供給する洗浄液供給源と、
を備え、
前記可変機構は、前記洗浄液供給源から前記生成機構に供給する洗浄液の流量を調整する洗浄液調整機構を含み、
前記制御部は前記洗浄液調整機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変する基板処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板処理装置において、
前記生成機構に気体を供給する気体供給源を備え、
前記可変機構は、前記気体供給源から前記生成機構に供給する気体の流量を調整する気体調整機構を含み、
前記制御部は前記洗浄液調整機構とともに前記気体調整機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変する基板処理装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の基板処理装置において、
前記生成機構は、洗浄液に溶存する溶存ガスを洗浄液から析出させることによって気泡含有洗浄液を生成する基板処理装置。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記洗浄液供給源は、純水に二酸化炭素が溶存した二酸化炭素溶解水を前記生成機構に供給する基板処理装置。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記洗浄液ノズルは前記生成機構を兼ねている基板処理装置。
【請求項１１】
請求項４から請求項１０のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記可変機構は、気泡含有洗浄液に超音波振動を付与して、前記洗浄液に含まれる微細気泡を圧壊させる圧壊機構を含み、
前記制御部は前記圧壊機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変する基板処理装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の基板処理装置において、
前記圧壊機構は、前記洗浄液ノズル内に設けられている基板処理装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の基板処理装置において、
現像液を基板に供給する現像液供給部を備え、
前記制御部は、前記現像液供給部によって基板に現像液を供給させ、引き続いて、洗浄液ノズルによって基板に気泡含有洗浄液を供給させる基板処理装置。
【請求項１４】
基板を処理する基板処理方法において、
水平姿勢で保持された基板に、微細気泡を含んだ気泡含有洗浄液を供給して基板を洗浄する洗浄工程を備える基板処理方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の基板処理方法において、
前記微細気泡はマイクロバブルまたはナノバブルである基板処理方法。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５に記載の基板処理方法において、
前記微細気泡の少なくとも一部は二酸化炭素である基板処理方法。
【請求項１７】
請求項１４から請求項１６のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記微細気泡の大きさは、処理対象の基板に応じて調整されている基板処理方法。
【請求項１８】
請求項１４から請求項１７のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記微細気泡の大きさは、基板に形成されるパターンの線幅に応じて調整されている基板処理方法。
【請求項１９】
請求項１４から請求項１８のいずれかに記載の基板処理方法において、
基板に現像液を供給する現像工程を備え、
前記現像工程の後に前記洗浄工程を行う基板処理方法。
【請求項２０】
請求項１４から請求項１９のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記洗浄工程では基板を回転させる基板処理方法。
【請求項１】
基板を処理する基板処理装置において、
単一の基板を水平姿勢で保持する保持部と、
微細気泡を含んだ気泡含有洗浄液を基板に供給する洗浄液ノズルと、
前記洗浄液ノズルによって基板に気泡含有洗浄液を供給させて基板を洗浄する制御部と、
を備える基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記微細気泡はマイクロバブルまたはナノバブルである基板処理装置。
【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において、
前記微細気泡の少なくとも一部は二酸化炭素である基板処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
微細気泡の大きさを可変する可変機構を備え、
前記制御部は、前記可変機構を操作して、処理対象の基板に応じて前記微細気泡の大きさを可変する基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置において、
前記制御部は、前記可変機構を操作して、基板に形成されるパターンの線幅に応じて前記微細気泡の大きさを可変する基板処理装置。
【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、
気泡含有洗浄液を生成する生成機構と、
前記生成機構に洗浄液を供給する洗浄液供給源と、
を備え、
前記可変機構は、前記洗浄液供給源から前記生成機構に供給する洗浄液の流量を調整する洗浄液調整機構を含み、
前記制御部は前記洗浄液調整機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変する基板処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板処理装置において、
前記生成機構に気体を供給する気体供給源を備え、
前記可変機構は、前記気体供給源から前記生成機構に供給する気体の流量を調整する気体調整機構を含み、
前記制御部は前記洗浄液調整機構とともに前記気体調整機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変する基板処理装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の基板処理装置において、
前記生成機構は、洗浄液に溶存する溶存ガスを洗浄液から析出させることによって気泡含有洗浄液を生成する基板処理装置。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記洗浄液供給源は、純水に二酸化炭素が溶存した二酸化炭素溶解水を前記生成機構に供給する基板処理装置。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記洗浄液ノズルは前記生成機構を兼ねている基板処理装置。
【請求項１１】
請求項４から請求項１０のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記可変機構は、気泡含有洗浄液に超音波振動を付与して、前記洗浄液に含まれる微細気泡を圧壊させる圧壊機構を含み、
前記制御部は前記圧壊機構を操作して、前記微細気泡の大きさを可変する基板処理装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の基板処理装置において、
前記圧壊機構は、前記洗浄液ノズル内に設けられている基板処理装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の基板処理装置において、
現像液を基板に供給する現像液供給部を備え、
前記制御部は、前記現像液供給部によって基板に現像液を供給させ、引き続いて、洗浄液ノズルによって基板に気泡含有洗浄液を供給させる基板処理装置。
【請求項１４】
基板を処理する基板処理方法において、
水平姿勢で保持された基板に、微細気泡を含んだ気泡含有洗浄液を供給して基板を洗浄する洗浄工程を備える基板処理方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の基板処理方法において、
前記微細気泡はマイクロバブルまたはナノバブルである基板処理方法。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５に記載の基板処理方法において、
前記微細気泡の少なくとも一部は二酸化炭素である基板処理方法。
【請求項１７】
請求項１４から請求項１６のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記微細気泡の大きさは、処理対象の基板に応じて調整されている基板処理方法。
【請求項１８】
請求項１４から請求項１７のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記微細気泡の大きさは、基板に形成されるパターンの線幅に応じて調整されている基板処理方法。
【請求項１９】
請求項１４から請求項１８のいずれかに記載の基板処理方法において、
基板に現像液を供給する現像工程を備え、
前記現像工程の後に前記洗浄工程を行う基板処理方法。
【請求項２０】
請求項１４から請求項１９のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記洗浄工程では基板を回転させる基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１５３４７５（Ｐ２０１０−１５３４７５Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２７８９９（Ｐ２００８−３２７８９９）
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（５０６３２２６８４）株式会社ＳＯＫＵＤＯ (158)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（５０６３２２６８４）株式会社ＳＯＫＵＤＯ (158)
【Ｆターム（参考）】
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