被処理基板の浸漬処理方法及び浸漬処理装置
【課題】処理槽内への基板の降下時及び処理槽内からの基板の上昇（引き上げ）時の双方において、隣接する基板同士の接触や、基板の浮き上がりを確実に防止する。
【解決手段】処理液で満たされた処理槽内に被処理基板を収納したキャリアを浸漬して処理を行う被処理基板の浸漬処理方法であって、キャリアを処理液の表面に対して水平に保持して処理槽内に下降させる降下工程と、キャリアを傾斜させて処理槽内より上昇させる上昇工程と、を実施する。
【解決手段】処理液で満たされた処理槽内に被処理基板を収納したキャリアを浸漬して処理を行う被処理基板の浸漬処理方法であって、キャリアを処理液の表面に対して水平に保持して処理槽内に下降させる降下工程と、キャリアを傾斜させて処理槽内より上昇させる上昇工程と、を実施する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液や純水といった処理液で満たされた処理槽内に被処理基板を浸漬して処理を行う被処理基板の浸漬処理方法及び浸漬処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板等の被処理基板は、その製造過程において、薬液処理、洗浄処理、乾燥処理等の各工程を経る。この場合、板状の半導体基板（以下、単に基板ともいう。）は、複数枚まとめてキャリアに収納され、このキャリア単位で自動搬送システムによって各工程間を搬送されることになる。すなわち、薬液処理工程では、薬液槽の上方からキャリアごと薬液内に浸漬され、洗浄処理工程では、洗浄槽の上方からキャリアごと洗浄液内に浸漬されるようになっている。
【０００３】
基板が処理槽（薬液槽や洗浄槽等）内に浸漬される場合、従来は、基板を液面に対して垂直に降下して浸漬させ、処理後は同じく垂直に上昇させて液面から引き上げるようにしていた。
【０００４】
図１９（ａ）〜（ｄ）は、基板を液面に対して垂直に引き上げるときの様子を示しており、図１９（ａ）〜（ｃ）は、縦断面の状態、図１９（ｄ）は横断面の状態で図示している。
【０００５】
基板を液面に対して垂直に引き上げる場合、図１９（ａ）に示すように、基板１０１の上端部１０１ａが液面１０２ａから上方に引き上げられるときに、図１９（ｂ）に示すように、隣接する基板１０１間に介在していた処理液１０２が基板１０１間を下方に流れ、その処理液の表面張力によって、隣接する基板１０１同士が互いに近づく方向に引き付けられ、図１９（ｃ）に示すように、基板１０１が互いの方向に傾いて接触する、若しくは図１９（ｄ）に示すように張り付く、といった現象が生じる。特に、最近の結晶型太陽電池用の半導体基板１０１はシリコン材料の使用量低減のために薄型化が進んで曲がり易くなっているため、液の抜けにくい基板中央部Ｐを基点として接触若しくは張り付きが発生し易い状態となっている。そして、このように基板１０１同士が接触する（若しくは張り付く）と、その間に処理液１０２が残留し、不良の発生原因となるといった問題があった。すなわち、処理液１０２が薬液である場合には、その部分だけ薬液によって処理が進み、他の部分との間で処理むら（すなわち、残留液によるエッチング異常や染み等）が発生する。また、処理液が水である場合には、この水が残留して乾燥不良となった場合には、一般にウォーターマークと呼ばれる染み欠陥が発生する。
【０００６】
そこで、基板を処理槽から引き上げるときに、基板を液面に対して所定角度傾斜させた状態で引き上げることによって、上記の問題（基板の接触や張り付き）を解決することのできる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１には、基板（被処理物）を処理槽内で処理する際に、基板のデバイス形成面を所定の角度だけ上向きに傾斜させ、デバイス形成面をキャリア（収納治具）に接触させることなく洗浄及び乾燥を行い、かつ基板のデバイス形成面を所定の角度だけ上向きに傾斜させた状態で処理槽間を搬送する自動洗浄装置が開示されている。
【０００８】
特許文献１記載のものは、基板を傾斜させることでデバイス形成面とキャリアとの接触を防止することを目的としており、上記問題点に着目したものではないが、基板を傾斜させることで基板間の距離が一定に保たれることから、上記問題も解決されると考えられる。
【０００９】
なお、基板を傾斜させることに関しては、特許文献２にも開示されている。特許文献２に記載のウェット処理装置は、基板を保持するガイド溝を元々斜めに形成しておくものであり、その目的は、基板を保持したキャリアの背丈を低くすることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−１６０１０１号公報
【特許文献２】特開２００１−２５７２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１の自動洗浄装置や特許文献２のウェット処理装置では、キャリアを常に傾斜させて搬送することから、基板を降下させて処理液内に浸漬させるときにも、基板が傾斜していることになる。そして、このように基板を降下させて処理液に浸漬させる時にも、基板を傾斜させておくと、基板が処理液の抵抗を受けて浮き上がる現象が発生し、基板同士の衝突やキャリア内への落下によって基板が破損するといった問題が発生する。最近の半導体基板は厚みが薄くなり、基板１枚の重さが軽くなる傾向にあるため、上記問題が特に顕在化する傾向にある。
【００１２】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、処理槽内への被処理基板の降下時及び処理槽内からの被処理基板の上昇（引き上げ）時の双方において、被処理基板の浮き上がりや被処理基板同士の接触を確実に防止することのできる被処理基板の浸漬処理方法及び浸漬処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明に係る被処理基板の浸漬処理方法は、キャリアの内壁面に設けられた複数条の基板挿入溝部のそれぞれに周縁部が挿入された状態で複数枚収納された被処理基板を、前記キャリアごと処理液で満たされた処理槽内に浸漬して処理を行う被処理基板の浸漬処理方法であって、前記キャリアを前記処理液の表面に対して水平に保持して前記処理槽内に下降させる降下工程と、前記キャリアを傾斜させて前記処理槽内より上昇させる上昇工程と、を含むことを特徴としている。
【００１４】
本発明によれば、降下工程では、被処理基板を収納したキャリアを処理液の表面に対して水平に保持しているので、キャリアに収納された被処理基板に対する処理液の抵抗を最小限に留めることができ、これによりキャリア内での被処理基板の浮き上がりや、浮き上がり後の落下による破損（すなわち、浮き上がった被処理基板が落ちて、降下を完了したキャリアに当たることによる破損）を防止することができる。また、上昇工程では、被処理基板を収納したキャリアを傾斜させて上昇させているので、キャリア内での被処理基板の浮き上がりや、浮き上がりによる破損等を防止することができる。また、被処理基板を傾斜させることで、被処理基板間の距離が一定に保たれることから、被処理基板の上端部が液面から上方に引き上げられるときに、隣接する被処理基板間に介在していた処理液が被処理基板間を下方に流れ、その処理液の表面張力によって、被処理基板同士が互いに近づく方向に引き付けられ、互いの方向に傾いて接触する（若しくは、張り付く）といった現象を回避することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記上昇工程では、前記被処理基板を処理面に対して直交する方向に前記キャリアを傾斜させる構成としている。
【００１６】
このような構成によれば、上昇工程では、キャリアを処理面に対して直交する方向に傾斜させて処理槽内より上昇させているので、キャリア内での被処理基板の浮き上がりや、浮き上がりによる破損等を防止することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記上昇工程における前記被処理基板の傾斜角度が、上昇方向に対して４°以上４５°以下の範囲内の任意の角度に設定されている。
【００１８】
上昇時の傾斜角度を４°以上４５°以下とすることによって、被処理基板の浮き上がりを確実に防止し、かつ、処理液の抵抗による被処理基板の破損も防止することができる。すなわち、４°以下では浮き上がる可能性が高くなり、４５°以上では、被処理基板の引き上げ時に処理液の抵抗が大きくなって、薄い被処理基板が破損する可能性が高くなる。
【００１９】
なお、前記上昇工程における前記キャリアの傾斜角度については、上昇方向に対して１０°以下となるように設定されていることがより好ましい。
【００２０】
上昇時の傾斜角度を１０°以下とすることによって、被処理基板の浮き上がりを確実に防止しつつ、処理液の抵抗による被処理基板の破損も確実に防止することができる。すなわち、１０°以上でも、上昇速度が遅い場合には被処理基板の破損の心配はないが、上昇速度が速くなると、処理液の抵抗がその分大きくなって被処理基板が破損する可能性が高くなる。つまり、１０°以下とすることで、上昇速度の許容範囲が広くなることから、製造工程において上昇速度の選択の余地を広くすることができる。
【００２１】
また、本発明によれば、被処理基板は、キャリアの内壁面に設けられた複数条の基板挿入溝部のそれぞれに周縁部が挿入された状態で複数枚収納されており、この収納状態でキャリアごと処理液内に浸漬される構成としている。これにより、上昇時には、被処理基板を処理面に対して直交する方向に傾斜させて処理槽内より上昇させているので、全ての被処理基板がキャリア内で同じ方向に傾くことになる。これにより、被処理基板の浮き上がりを防止することに加え、傾斜させずに垂直方向に上昇させる場合に生じていた、隣接する被処理基板同士が互いの方向に近づくように傾くことで端部同士が接触するといった問題も解消することができる。
【００２２】
この場合、降下工程では、キャリアを水平に保持し、上昇工程では、キャリアを傾斜させて被処理基板を傾斜させることで、キャリア内の被処理基板を傾斜させる構成としているので、キャリア内の全ての被処理基板を同じ方向に一度に傾斜させることができる。
【００２３】
また、本発明によれば、前記被処理基板が半導体基板であり、前記処理液が薬液または純水である。これにより、半導体基板の製造工程であるエッチング工程や次の洗浄工程等において、本発明の浸漬処理方法を好適に用いることができる。
【００２４】
また、本発明に係る被処理基板の浸漬処理装置は、キャリアの内壁面に設けられた複数条の基板挿入溝部のそれぞれに周縁部が挿入された状態で複数枚収納された被処理基板を、前記キャリアごと処理液で満たされた処理槽内に浸漬して処理を行う被処理基板の浸漬処理装置であって、前記キャリアを保持して搬送する搬送部と、前記キャリアの保持角度を変更する角度変更部と、前記キャリアを保持して昇降させる昇降部とを備え、前記昇降部により前記キャリアを前記処理槽内に下降させるときには前記キャリアを水平に保持し、前記昇降部により前記キャリアを処理槽内から上昇させるときには前記角度変更部により前記キャリアを傾斜させて保持することを特徴としている。
【００２５】
本発明よれば、降下工程では、被処理基板を収納したキャリアを処理液の表面に対して水平に保持しているので、キャリアに収納された被処理基板に対する処理液の抵抗を最小限に留めることができ、これによりキャリア内での被処理基板の浮き上がりや、浮き上がり後の落下による破損（すなわち、浮き上がった被処理基板が落ちて、降下を完了したキャリアに当たることによる破損）等を防止することができる。また、上昇工程では、キャリアを傾斜させて処理槽内より上昇させているので、被処理基板間の距離が一定に保たれることから、隣接する被処理基板同士が接触する(若しくは、張り付く)といった現象を回避することができる。すなわち、被処理基板の上端部が液面から上方に引き上げられるときに、隣接する被処理基板間に介在していた処理液が被処理基板間を下方に流れ、その処理液の表面張力によって、被処理基板同士が互いに近づく方向に引き付けられ、互いの方向に傾いて接触する（若しくは、張り付く）といった現象を回避することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、降下工程では、キャリアを処理液の表面に対して水平に保持しているので、キャリアに収納された被処理基板に対する処理液の抵抗を最小限に留めることができ、これにより被処理基板の浮き上がりや、浮き上がり後の落下による破損等を防止することができる。また、上昇工程では、キャリアを傾斜させて上昇させているので、被処理基板間の距離が一定に保たれることになる。これにより、被処理基板の上端部が液面から上方に引き上げられるときに、隣接する被処理基板間に介在していた処理液が被処理基板間を下方に流れ、その処理液の表面張力によって、被処理基板同士が互いに近づく方向に引き付けられ、互いの方向に傾いて接触する（若しくは、張り付く）といった現象を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１に係る被処理基板の浸漬処理方法を実施するための浸漬処理装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係る搬送ロボットの外観斜視図である。
【図３】実施形態１に係る搬送ロボットの正面図である。
【図４】実施形態１に係るキャリアの斜視図である。
【図５Ａ】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図５Ｂ】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】被処理基板の斜視図である。
【図７Ａ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図７Ｂ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図７Ｃ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図７Ｄ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図７Ｅ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図７Ｆ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図７Ｇ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図８】基板挿入溝部周辺の一部拡大図である。
【図９】実施形態２に係る搬送ロボットの外観斜視図である。
【図１０】実施形態２に係る搬送ロボットの正面図である。
【図１１】実施形態２に係るキャリアの斜視図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１３Ａ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１３Ｂ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１３Ｃ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１３Ｄ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１３Ｅ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１３Ｆ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１３Ｇ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１４】リブ片の他の構成例を示しており、図４のＢ−Ｂ線断面図に対応している。
【図１５Ａ】半導体基板を傾けないで引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１５Ｂ】半導体基板を傾けないで引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１６Ａ】半導体基板を４°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１６Ｂ】半導体基板を４°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１７Ａ】半導体基板を１０°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１７Ｂ】半導体基板を１０°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１８Ａ】半導体基板を１０°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１８Ｂ】半導体基板を１０°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は、被処理基板を処理液から垂直に引き上げるときに隣接する基板が張り付く様子を説明するための概略縦断面図、（ｄ）は、被処理基板を処理液から垂直に引き上げるときの隣接する基板の様子を示す概略横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２９】
＜実施形態１＞
図１ないし図５Ｂは、実施形態１に係る被処理基板の浸漬処理方法を実施するための浸漬処理装置の構成を示しており、図１は装置全体の構成図、図２は搬送ロボットの外観斜視図、図３は搬送ロボットの正面図、図４はキャリアの斜視図、図５Ａは図４のＡ−Ａ線断面図、図５Ｂは図４のＢ−Ｂ線断面図である。また、図６は被処理基板の斜視図である。
【００３０】
実施形態１の浸漬処理装置は、被処理基板である半導体基板を浸漬処理する装置であって、図１に示すように、全体が構造躯体１内に組み付けられており、構造躯体１内には、例えば２台の搬送ロボットＡ１，Ｂ１が備えられている。構造躯体１の床面1ｂに配置される処理槽は、実施形態１では、エッチング処理槽３、第１洗浄槽４、第２洗浄槽５、温水槽６、乾燥槽７の５槽からなり、これら各槽３〜７が、搬送ロボットＡ１，Ｂ１の搬送方向（図１中Ｙ方向）に沿って所定の間隔で配置されている。また、構造躯体１の前後（図１では左右両側）に投入ベルト部２と排出ベルト部８とを配置することで、前工程と次工程とのインターフェースをとっている。エッチング処理槽３では、フッ化水素酸（ＨＦ）によるエッチング処理を常温で約１０秒間行う。第１洗浄槽４では、粗水洗を常温で約３００秒間行う。第２洗浄槽５では、仕上げ水洗を常温で３００秒間行う。温水槽６では、乾燥時の熱割れを抑制するために６０°の温水で３００秒間洗浄する。乾燥槽７では、槽内を１００°にして蒸発乾燥を３００秒間行う。
【００３１】
図２及び図３は、搬送ロボットの外観斜視図及び正面図である。
【００３２】
搬送ロボットＡ１，Ｂ１は、図１ないし図３に示すように、構造躯体１の天面１ａに設けられたレール部材１ｃに支持される形で、搬送方向Ｙに沿って往復移動可能に設けられており、図示しない駆動機構部により上下動可能な支持体１０によって全体が支持されている。この支持体１０の下部にはロボット本体部１１が取り付けられており、このロボット本体部１１の下面には、搬送方向Ｙに一定の間隔を存して一対の支持杆１２ａ，１２ｂが設けられている。また、一方の支持杆１２ｂは、油圧シリンダ等の伸縮杆によって上下伸縮可能に構成されている。
【００３３】
支持杆１２ａの下端部には、図２中Ｘ方向に水平かつ平行に延びたキャリアアーム１３ａが支持されており、このキャリアアーム１３ａに、水平方向Ｘに一定の間隔を存して複数個（この例では２個）のキャリア用チャック１４ａが設けられている。
【００３４】
一方、支持杆１２ｂを構成する伸縮杆の伸縮ロッド１２ｂ１の先端部（下端部）には、図２中Ｘ方向に水平かつ平行に延びたキャリアアーム１３ｂが支持されており、このキャリアアーム１３ｂに、水平方向Ｘに一定の間隔を存して複数個（この例では２個）のキャリア用チャック１４ｂが設けられている。各キャリア用チャック１４ａ，１４ｂは、チャック杆１４ａ１，１４ｂ１と、チャック爪１４ａ２，１４ｂ２とからなり、正面視Ｌ字状に形成されている。
【００３５】
また、キャリアアーム１３ａに設けられた２個のキャリア用チャック１４ａと、キャリアアーム１３ｂに設けられた２個のキャリア用チャック１４ｂとは、それぞれチャック爪１４ａ２，１４ｂ２を内側に向けてＹ方向に対向するように配置されている。
【００３６】
このように配置されたキャリア用チャック１４ａ，１４ｂは、各キャリアアーム１３ａ，１３ｂを図示しない駆動機構部により回転駆動することにより、図２及び図３に実線で示す状態から、チャック爪１４ａ２，１４ｂ２を開く方向に（図３に二点鎖線で示す状態まで）開閉可能（図３中Ｒ方向に回動可能）な構造となっている。
【００３７】
図４、図５Ａ、及び図５Ｂは、半導体基板を収納するキャリアの構成を示しており、図４は斜視図、図５Ａは図４のＡ−Ａ線断面図、図５Ｂは図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３８】
半導体基板を収納するキャリア３１は、上部が開口した箱体形状に形成されており、このキャリア３１の上面開口部３２から、一定の間隔を存して複数枚の半導体基板が収納されるようになっている。キャリア３１の左右側壁の上端部には、外側方向に水平に延設されたレール条の係止部３３がそれぞれ形成されている。搬送ロボットＡ１，Ｂ１は、この左右一対の係止部３３を一対のキャリア用チャック１４ａ，１４ｂで両外側から掴むことによってキャリア３１を保持し、この状態でキャリア３１を搬送方向Ｙに搬送するようになっている。
【００３９】
キャリア３１の内壁面には、図５Ａに示すように、キャリア３１の搬送方向Ｙに沿って一定の間隔Ｔ１１（＝Ｗ１３＋Ｗ１４）を存して複数状のリブ片３４が形成されており、隣接するリブ片３４間が、半導体基板を収納保持するための基板挿入溝部３５となっている。
【００４０】
１つのリブ片３４は、図５Ｂに示すように、キャリア３１の搬送方向Ｙと直交するＸ方向の一方の側壁３１ａ上端部から底壁３１ｂを通って他方の側壁３１ｃ上端部まで連続した略Ｕ字状に形成されている。従って、隣接するリブ片３４間の基板挿入溝部３５も、キャリア３１の搬送方向Ｙと直交する方向の一方の側壁３１ａ上端部から底壁３１ｂを通って他方の側壁３１ｃ上端部まで連続した略Ｕ字状に形成されている。半導体基板は、このように略Ｕ字状に形成された基板挿入溝部３５に、周縁部が収納されて保持されるようになっている。なお、リブ片３４の形成箇所については、図５Ｂに示すように、一方の側壁３１ａ上端部から底壁３１ｂを通って他方の側壁３１ｃ上端部まで一連に形成するものに限定されるものではないが、これについては他の具体例として後述する。
【００４１】
図６は、半導体基板４１の一例を示す斜視図である。この半導体基板４１は、主に結晶太陽電池に用いられるもので、一辺が１５．６ｃｍで各角部に切欠き部を設けた８角形状となっており、その厚みは、１００〜１５０μｍとなっている。従来の結晶太陽電池用の基板の厚みは３００μｍ程度であったが、近年シリコン材料の使用量を低減する検討が進んでいることで基板の厚みが前述のように薄くなってきている。すなわち、最近の半導体基板４１は、厚みが薄くなり、基板１枚の重さが軽くなるとともに曲りやすい傾向にある。ここで、半導体基板４１の幅（上下方向及び左右方向の幅）をＷ１（＝１５．６ｃｍ）とし、厚みをＴ１（＝１００〜１５０μｍ）として表記する。
【００４２】
このような半導体基板４１の寸法に基づき、キャリア３１の内部寸法は次のように設定されている。
【００４３】
すなわち、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、キャリア３１内部の底壁３１ｂから開口上端部までの高さＨ１は、半導体基板４１の幅Ｗ１とほぼ同じ１５．６ｃｍとなっており、搬送方向Ｙと直交する一方の側壁３１ａと他方の側壁３１ｃとの間の寸法Ｗ１１は、半導体基板４１の幅Ｗ１より若干広く、例えば１６．０ｃｍとなっている。また、リブ片３４の突出長さは例えば４ｍｍとなっている。従って、一方の側壁３１ａに形成されたリブ片３４と他方の側壁３１ｃに形成されたリブ片３４との対向先端部間の幅Ｗ１２は、半導体基板４１の幅Ｗ１より若干狭い１５．２ｃｍとなっている。これにより、基板挿入溝部３５に挿入された半導体基板４１は、基板挿入溝部３５内で一方の側壁３１ａ方向または他方の側壁３１ｃ方向に一杯まで横ずれしたとしても、周縁部がリブ片３４から外れて隣の基板挿入溝部３５側に倒れ込でしまうことはない。すなわち、挿入された基板挿入溝部３５から半導体基板４１が外れることはない。
【００４４】
また、基板挿入溝部３５のＹ方向の幅Ｗ１３は２ｍｍとなっており、リブ片３４のＹ方向の幅Ｗ１４は３ｍｍとなっている。すなわち、基板挿入溝部３５の幅Ｗ１３は、半導体基板４１の厚みＴ１より十分に広く形成されている。この例では、基板挿入溝部３５の幅W１３は、半導体基板４１の厚みＴ１の約１３〜２０倍の幅に形成されている。そのため、半導体基板４１は、基板挿入溝部３５内で搬送方向Ｙに若干倒れる（傾斜する）ことになるが、その傾斜角度は最大でも約０．００７°未満であり、後述する実施形態１の傾斜角度４°等に比べて十分に小さく、基板挿入溝部３５内においては、搬送方向Ｙに若干倒れたとしても、ほぼ垂直に挿入されていると言える範疇のものである。
【００４５】
また、キャリア３１の搬送方向Ｙの内壁幅Ｗ１５は、収納する半導体基板４１の枚数によって異なり、例えば３０枚収納可能である場合には、約１５．３ｃｍ（＝Ｔ１１×３０＋３ｍｍ）となる。
【００４６】
なお、図示は省略しているが、キャリア３１の底壁及び各側壁には、処理液をキャリア３１内部に流入させるための多数の貫通孔が形成されている。
【００４７】
なお、図３に実線で示す状態のキャリア用チャック１４ａ，１４ｂのチャック爪１４ａ２，１４ｂ２間の幅Ｗ２６は、キャリア３１の搬送方向Ｙの外壁幅Ｗ１６より若干幅広に形成されており、チャック杆１４ａ１，１４ｂ１間の内幅Ｗ２７は、キャリア３１に形成された係止部３３の両先端間幅Ｗ１７より若干幅広に形成されている。このように、キャリア用チャック１４ａ，１４ｂとキャリア３１との間に若干の隙間を設けておくことで、キャリア３１を傾斜させるときの遊びを確保し、傾斜動作をスムーズに行えるようにしている。
【００４８】
次に、上記構成の浸漬処理装置を使用した半導体基板の浸漬処理方法について、図７Ａないし図７Ｇに示す処理工程図、及び図８に示す基板挿入溝部３５周辺の一部拡大図を参照して説明する。
【００４９】
まず、前工程より、半導体基板４１が複数枚収納されたキャリア３１が投入ベルト部２により搬送されて待機位置６０（図１参照）で停止する。
【００５０】
次に、左側の搬送ロボットＡ１を待機位置６０まで移動し、支持体１０を下方向に移動させてロボット本体部１１全体を降下させ、キャリア用チャック１４ａ，１４ｂによりキャリア３１の係止部３３を両側から掴み込むと、今度は、そのままの状態で支持体１０を上方向に移動させてロボット本体部１１全体を上昇させ、キャリア３１を水平に持ち上げる。
【００５１】
次に、搬送ロボットＡ１を搬送方向Ｙに移動させて、ロボット本体部１１全体（具体的には、キャリア３１）をエッチング処理槽３の上部まで移動すると（図７Ａ参照）、キャリア３１を水平に保った状態で（すなわち、半導体基板４１をエッチング処理槽３の液面に対して垂直に保った状態で）、支持体１０を所定の速度で降下させ、キャリア３１全体を所定の速度で処理液内に浸漬させて、エッチング処理槽３の底面に設けられている簀の子状の載置台３ａ上に載置する（図７Ｂ参照）。
【００５２】
すなわち、キャリア３１の降下工程（浸漬工程）では、半導体基板４１を処理液の表面に対して垂直に保持しているので、半導体基板４１を処理液内に沈めていくときの処理液の抵抗を最小限に留めることができ、これにより半導体基板４１の浮き上がりや、浮き上がりによる破損、エッチング処理槽３内への落下等を防止することができる。
【００５３】
この後、エッチング処理槽３での処理を終了すると、図７Ｃの引き上げ工程に移行する。このとき、図７Ｄに示すように、搬送ロボットＡ１の一方の支持杆１２ｂの油圧シリンダを動作させて伸縮杆を縮退させ（上方に移動させ）、キャリア３１を、投入ベルト部２側（図中左側）へ所定角度θ傾斜させる。ここで、所定角度θは、４°以上４５°以下、より好ましくは４°以上１０°以下の範囲内の任意の角度に設定されている。このとき、半導体基板４１の処理面は、右側に位置するようにキャリア３１に収納されている。すなわち、半導体基板４１の傾斜上面が処理面となるように収納されている。この場合、各半導体基板４１は、図８に一部を拡大して示すように、処理面とは反対側の傾斜下面側の周縁部全体が、基板挿入溝部３５内において傾斜下方側のリブ片３４に当接して支持されることから、全ての半導体基板４１が一定の距離Ｌ１（Ｗ１３＋Ｗ１４−Ｔ１＝４．９〜４．８５ｍｍ）を保って同方向かつ平行に傾斜することになる。
【００５４】
そして、この傾斜状態において、図７Ｅ及び図７Ｆに示すように、支持体１０を上方向に移動させてロボット本体部１１全体を所定の速度で上昇させ、キャリア３１（すなわち、半導体基板４１）を傾斜状態のまま処理液内から上方に引き上げる。
【００５５】
このように、上昇工程（引き上げ工程）では、半導体基板４１を傾斜させてエッチング処理槽３内より上昇させることで、半導体基板４１の処理面と反対側の面に、処理液による下方への押圧力が働く。そのため、隣接する半導体基板４１間の距離は、常に距離Ｌ１で一定に保たれることになる。これにより、傾けないで垂直に引き上げるときの問題点、すなわち、半導体基板４１の上端部４１ｂが液面から上方に引き上げられるときに、隣接する半導体基板４１間を下方に流れるエッチング液（処理液）の表面張力によって、隣接する半導体基板４１同士が互いに近づく方向に引き付けられ、互いの方向に傾いて接触する（若しくは、張り付く）といった現象を回避することができる。特に、半導体基板４１同士の接触や張り付きが発生し易いのは上昇時（引き上げ時）であるから、その上昇工程（引き上げ工程）時に半導体基板４１を傾斜させておくことで、半導体基板４１の浮き上がりや、浮き上がりによる破損等を確実に防止することができる。
【００５６】
この後、図７Ｇに示すように、搬送ロボットＡ１の一方の支持杆１２ｂの油圧シリンダを動作させて伸縮杆を伸長させ（下方に移動させ）、キャリア３１を再び水平状態に保持すると、この状態で搬送ロボットＡ１を搬送方向Ｙに移動させて、ロボット本体部１１全体（具体的には、キャリア３１）を隣の第１洗浄槽４の上部まで移動する。
【００５７】
この後の処理は、上記したエッチング処理槽３での処理と同様であり、図７Ａ〜図７Ｇの処理動作を行うことによって、第１洗浄槽４による粗水洗での洗浄工程を行う。
【００５８】
なお、その後の第２洗浄槽５での仕上げ水洗処理、及び、温水槽６での温水洗浄処理も同様にして行えばよい。また、その後の乾燥槽７による乾燥工程は、処理液を使用しないので、従来通り行えばよい。
【００５９】
このようにして、乾燥工程まで終了すると、搬送ロボットＢ１によってキャリア３１を搬送ベルト部８まで搬送してベルト上に載置し、次の工程に搬送する。なお、搬送ロボットＢ１は、第１洗浄槽４による洗浄処理以降の工程を担当する。すなわち、搬送ロボットＡ１，Ｂ１は、第１洗浄槽４において、キャリア３１の受け渡しを行う。
【００６０】
＜実施形態２＞
図９ないし図１２は、実施形態２に係る被処理基板の浸漬処理方法を実施するための浸漬処理装置の構成を示しており、図９は搬送ロボットの外観斜視図、図１０は搬送ロボットの正面図、図１１はキャリアの斜視図、図１２は図１１のＣ−Ｃ線断面図である。
【００６１】
実施形態２の浸漬処理装置は、搬送ロボットＡ２，Ｂ２及びキャリア３１の構成を除けば、図１に示した実施形態１の浸漬処理装置の構成と同じであり、エッチング処理槽３、第１洗浄槽４、第２洗浄槽５、温水槽６、乾燥槽７の５槽からなっているので、ここではこれらの詳細な説明を省略する。
【００６２】
実施形態２の搬送ロボットＡ２，Ｂ２は、図９及び図１０に示すように、構造躯体の天面に設けられたレール部材に支持される形で搬送方向に沿って往復移動可能に設けられ、駆動機構部により上下動可能な支持体１０によって支持されている。この支持体１０の下部にはロボット本体部１１が取り付けられており、このロボット本体部１１の下面には、搬送方向Ｙに一定の間隔を存して３つの支持杆２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられている。この内、中央の支持杆２２ｂは、油圧シリンダ等の伸縮杆によって上下伸縮可能に構成されている。
【００６３】
図中左端の支持杆２２ａの下端部には、図９中Ｘ方向に水平かつ平行に延びたキャリアアーム２３ａが支持されており、このキャリアアーム２３ａに、水平方向Ｘに一定の間隔を存して複数個（この例では２個）の第１キャリア用チャック２４ａが設けられている。
【００６４】
また、図中右端の支持杆２２ｃの下端部には、図９中Ｘ方向に水平かつ平行に延びたキャリアアーム２３ｃが支持されており、このキャリアアーム２３ｃに、水平方向Ｘに一定の間隔を存して複数個（この例では２個）の第２キャリア用チャック２４ｃが設けられている。
【００６５】
一方、中央部の支持杆２２ｂを構成する伸縮杆の伸縮ロッド２２ｂ１の先端部（下端部）には、図９中Ｘ方向に水平かつ平行に延びたキャリアアーム２３ｂが支持されており、このキャリアアーム２３ｂに、水平方向Ｘに一定の間隔を存して複数個（この例では左右２個ずつ）の第１キャリア用チャック２５ａと第２キャリア用チャック２５ｃとがそれぞれ設けられている。
【００６６】
左端の支持杆２２ａに支持された第１キャリア用チャック２４ａは、チャック杆１４ａ１とチャック爪１４ａ２とからなり、正面視Ｌ字状に形成されている。また、右端の支持杆２２ｃに支持された第２キャリア用チャック２４ｃは、チャック杆１４ｃ１とチャック爪１４ｃ２とからなり、正面視Ｌ字状に形成されている。
【００６７】
ただし、左端の第１キャリア用チャック１４ａは、チャック爪１４ａ２が外側（図中左側）に向いており、右端の第２キャリア用チャック１４ｃは、チャック爪２４ｃ２が外側（図中右側）に向いている。すなわち、両外側のチャック爪２４ａ２，２４ｃ２は、互いに背を向けた状態で配置されている。
【００６８】
一方、中央部の支持杆２２ｂの第１キャリア用チャック２５ａ及び第２キャリア用チャック２５ｃは、水平方向に延設しその延設先端部から下方に延設された鉤形状のチャック杆２５ａ１，２５ｃ１と、これらチャック杆２５ａ１，２５ｃ１の先端部（下端部）に設けられたチャック爪２５ａ２，２５ｃ２とからなる。また、図中左側の第１キャリア用チャック２５ａは、チャック爪２５ａ２が右側に向いており、図中右側の第２キャリア用チャック２５ｃは、チャック爪２５ｃ２が左側に向いている。すなわち、両チャック爪２５ａ２，２５ｃ２は、互いに対向するように配置されている。
【００６９】
つまり、左端の支持杆２２ａに支持された第１キャリア用チャック２４ａと中央部の支持杆２２ｂに支持された第１キャリア用チャック２５ａとが、互いに背を向けた状態で対向配置され、右端の支持杆２２ｃに支持された第２キャリア用チャック２４ｃと中央部の支持杆２２ｂに支持された第２キャリア用チャック２５ｃとが、互いに背を向けた状態で対向配置されている。
【００７０】
すなわち、第１キャリア用チャック２４ａと第１キャリア用チャック２５ａとで一つのキャリア３１を保持する一対のチャック機構部を構成し、第２キャリア用チャック２４ｃと第２キャリア用チャック２５ｃとで別の一つのキャリア３１を保持する一対のチャック機構部を構成している。
【００７１】
すなわち、実施形態２の搬送ロボットＡ２，Ｂ２は、一度に２つのキャリア３１を保持して同時に搬送可能となっている。
【００７２】
このように配置された第１キャリア用チャック２４ａ及び第１キャリア用チャック２５ａは、各キャリアアーム２３ａ，２３ｂを図示しない駆動機構部により回転駆動することにより、図１０に実線で示す状態から、チャック爪２４ａ２，２５ａ２を開く方向に（図１０に二点鎖線で示す状態まで）開閉可能（図１０中Ｓ１方向に回動可能）な構造となっている。同様に、第２キャリア用チャック２４ｃ及び第２キャリア用チャック２５ｃは、各キャリアアーム２３ｃ，２３ｂを図示しない駆動機構部により回転駆動することにより、図１０に実線で示す状態から、チャック爪２４ａ２，２５ａ２を開く方向に（図１０に二点鎖線で示す状態まで）開閉可能（図１０中Ｓ２方向に回動可能）な構造となっている。すなわち、中央部の支持杆２２ｂに支持された第１キャリア用チャック２５ａと第２キャリア用チャック２５ｃとは、キャリアアーム２３ｂの一方向の回転によって互いに逆方向に回転するように回動機構部が構成されている。このような回動機構部の構成は、従来周知の一般的な機構構造であり、本発明でもそのような一般的な機構構造を適用することが可能である。
【００７３】
図１１及び図１２は、半導体基板を収納するキャリアの構成を示しており、図１１は斜視図、図１２は図１１のＣ−Ｃ線断面図である。
【００７４】
実施形態２のキャリア３１と実施形態１のキャリア３１との違いは、係止部の構造だけであり、その他の構成（キャリア内部の溝構成）は実施形態１のキャリア３１と同じであるので、ここでは同部材に同符号を付すこととし、詳細な説明を省略する。
【００７５】
すなわち、実施形態２のキャリア３１は、左右側壁の上端部に、アーチ状の係止部３８がそれぞれ所定の間隔を存して２個ずつ設けられた構成となっている。そのため、実施形態２のキャリア３１では、実施形態１のキャリア３１のような係止部３３は設けられていない。搬送ロボットＡ２，Ｂ２は、キャリア３１の左右一対の係止部３８を一対の第１キャリア用チャック２４ａ，２５ａで両内側から外側に開くようにして掴むことによってキャリア３１を保持し、この状態でキャリア３１を搬送方向Ｙに搬送するようになっている。
【００７６】
なお、図１０に実線で示す状態の第１キャリア用チャック２４ａ，２５ａのチャック爪２４ａ２，２５ａ２間の幅Ｗ３６、及び、第２キャリア用チャック２４ｃ，２５ｃのチャック爪２４ｃ２，２５ｃ２間の幅Ｗ３６は、キャリア３１の左右側壁の上端部に設けられた係止部３８の搬送方向Ｙの内幅Ｗ４６より十分幅広に形成されている。また、図１０に実線で示す状態の第１キャリア用チャック２４ａ，２５ａのチャック杆２４ａ１，２５ａ１間の外幅Ｗ３７、及び、第２キャリア用チャック２４ｃ，２５ｃのチャック杆２４ｃ１，２５ｃ１間の外幅Ｗ３７は、キャリア３１の左右側壁の上端部に設けられた係止部３８の搬送方向Ｙの内幅Ｗ４６とほぼ同じかそれより若干幅狭に形成されている。
【００７７】
次に、上記構成の浸漬処理装置を使用した半導体基板の浸漬処理方法について、図１３Ａないし図１３Ｇに示す処理工程図、及び図８に示す基板挿入溝部３５周辺の一部拡大図を参照して説明する。
【００７８】
まず、前工程より、半導体基板４１が複数枚収納された２つのキャリア３１が、搬送ロボットＡ２の２つのチャック機構部でチャックできる間隔に配置された状態で投入ベルト部２により搬送され、待機位置６０で停止する。
【００７９】
次に、搬送ロボットＡ２が待機位置６０まで移動すると、支持体１０を下方向に移動させてロボット本体部１１全体を降下させ、第１キャリア用チャック２４ａ，２５ａにより左側のキャリア３１の係止部３８を両内側から掴み込み、第２キャリア用チャック２４ｃ，２５ｃにより右側のキャリア３１の係止部３８を両内側から掴み込むと、今度は、そのままの状態で支持体１０を上方向に移動させてロボット本体部１１全体を上昇させ、２つのキャリア３１を水平に持ち上げる。
【００８０】
次に、搬送ロボットＡ２を搬送方向Ｙに移動させて、ロボット本体部１１全体（具体的には、２つのキャリア３１）をエッチング処理槽３の上部まで移動すると（図１３Ａ参照）、２つのキャリア３１を水平に保った状態で（すなわち、半導体基板４１をエッチング処理槽３の液面に対して垂直に保った状態で）、支持体１０を所定の速度で降下させ、２つのキャリア３１の全体を所定の速度で処理液内に浸漬させて、エッチング処理槽３の底面に設けられている簀の子状の載置台３ａ上に載置される（図１３Ｂ参照）。
【００８１】
すなわち、キャリア３１の降下工程（浸漬工程）では、半導体基板４１を処理液の表面に対して垂直に保持しているので、半導体基板４１を処理液内に沈めていくときの処理液の抵抗を最小限に留めることができ、これにより半導体基板４１の浮き上がりや、浮き上がりによる破損、エッチング処理槽３内への落下等を防止することができる。
【００８２】
この後、エッチング処理槽３での処理を終了すると、図１３Ｃの引き上げ工程に移行する。このとき、図１３Ｄに示すように、搬送ロボットＡ２の中央の支持杆２２ｂの油圧シリンダを動作させて伸縮杆を縮退させ（上方に移動させ）、２つのキャリア３１を、所定角度θ回転させる。この場合、左側のキャリア３１は左側に傾斜し、右側のキャリア３１は右側に傾斜する。従って、左側のキャリア３１に収納されている半導体基板４１の処理面は右側になるように（傾斜したとき傾斜上面側となるように）収納されており、右側のキャリア３１に収納されている半導体基板４１の処理面は左側になるように（傾斜したとき傾斜上面側となるように）収納されている。
【００８３】
ここで、所定角度θは、４°以上４５°以下、より好ましくは４°以上１０°以下の範囲内の任意の角度に設定されている。上昇時の傾斜角度を４°以上４５°以下とすることによって、半導体基板４１の浮き上がりを確実に防止し、かつ、処理液の抵抗による半導体基板４１の破損も防止することができる。すなわち、４°以下では浮き上がる可能性が高くなり、４５°以上では、半導体基板４１の上昇時（引き上げ時）に処理液の抵抗が大きくなって、薄い半導体基板４１が破損する可能性が高くなる。
【００８４】
この場合、各半導体基板４１は、図８に一部を拡大して示すように、処理面とは反対側の傾斜下面側の周縁部全体が、基板挿入溝部３５内において傾斜下方側のリブ片３４に当接して支持されることから、全ての半導体基板４１が一定の距離Ｌ１（Ｗ１３＋Ｗ１４−Ｔ１＝４．９〜４．８５ｍｍ）を保って同方向かつ平行に傾斜することになる。
【００８５】
そして、この傾斜状態において、図１３Ｅ及び図１３Ｆに示すように、支持体１０を上方向に移動させてロボット本体部１１全体を所定の速度で上昇させ、２つのキャリア３１（すなわち、収納されている半導体基板４１）を傾斜状態のまま処理液内から上方に引き上げる。
【００８６】
このように、上昇工程（引き上げ工程）では、半導体基板４１を傾斜させてエッチング処理槽３内より上昇させることで、半導体基板４１の処理面に、処理液による下方への押圧力が働く。そのため、隣接する半導体基板４１間の距離は、常に距離Ｌ１で一定に保たれることになる。これにより、傾けないで垂直に引き上げるときの問題点、すなわち、半導体基板４１の上端部４１ｂが液面から上方に引き上げられるときに、隣接する半導体基板４１間を下方に流れるエッチング液（処理液）の表面張力によって、隣接する半導体基板４１同士が互いに近づく方向に引き付けられ、互いの方向に傾いて接触する（若しくは、張り付く）といった現象を回避することができる。特に、半導体基板４１同士の接触や張り付きが発生し易いのは上昇時（引き上げ時）であるから、その上昇工程（引き上げ工程）時に半導体基板４１を傾斜させておくことで、半導体基板４１の浮き上がりや、浮き上がりによる破損等を確実に防止することができる。
【００８７】
この後、図１３Ｇに示すように、搬送ロボットＡ２の中央の支持杆２２ｂの油圧シリンダを動作させて伸縮杆を伸長させ（下方に移動させ）、２つのキャリア３１を再び水平状態に保持すると、この状態で搬送ロボットＡ２を搬送方向Ｙに移動させて、ロボット本体部１１全体（具体的には、２つのキャリア３１）を隣の第１洗浄槽４の上部まで移動する。
【００８８】
この後の処理は、上記したエッチング処理槽３での処理と同様であり、図１３Ａ〜図１３Ｇの処理動作を行うことによって、第１洗浄槽４による粗水洗での洗浄工程を行う。
【００８９】
なお、その後の第２洗浄槽５での仕上げ洗浄処理、及び、温水槽６での温水洗浄処理も同様にして行えばよい。また、その後の乾燥槽７による乾燥工程は、処理液を使用しないので、従来通り行えばよい。
【００９０】
このようにして、乾燥工程まで終了すると、搬送ロボットＢ２によってキャリア３１を搬送ベルト部８まで搬送してベルト上に載置し、次の工程に搬送する。なお、搬送ロボットＢ２は、第１洗浄槽４による洗浄処理以降の工程を担当する。すなわち、搬送ロボットＡ２，Ｂ２は、第１洗浄槽４上において、キャリア３１の受け渡しを行う。
【００９１】
上記各実施形態では、リブ片３４は、一方の側壁３１ａ上端部から底壁３１ｂを通って他方の側壁３１ｃ上端部に至るまで側面視略Ｕ字状に一連に形成しているが、このように一連に形成する必要はない。例えば、図１４に他の具体例を示すように、底壁３１ｂの幅方向の中央部に所定長さの底壁リブ片３４ｂを形成し、各側壁３１ａ，３１ｃの高さ方向の中央部または上部に所定長さの側壁リブ片３４ａ，３４ｃを形成してもよい。このようにリブ片３４ａ，３４ｂ，３４ｃを各壁面の３箇所に分割してそれぞれ短く形成することで、半導体基板４１はしっかり保持しつつ、槽内での処理液の流れをよりスムーズにすることができ、処理むら等の発生を防止することができる。
【００９２】
＜傾斜させて引き上げることの効果の検討＞
次に、上昇工程（引き上げ工程）において、半導体基板４１を傾斜させて引き上げることの効果について検討する。
【００９３】
ここでは、以下の実験を行ってその効果を検証している。
【００９４】
５０枚の半導体基板を収納したキャリアを用意し、隣接する半導体基板同士を水洗槽内で事前に張り付かせた。このときの張付き箇所は２５箇所であり、この張り付き箇所を以後、張り付き予備箇所と称する。
【００９５】
このように張り付かせた後、種々の引き上げ角度及び引き上げ速度に対して、張り付きが残る割合で効果を評価した。
【００９６】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、従来通り半導体基板を傾けないで（すなわち、液面に対して垂直に）引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示している。この実験では、同じ引き上げ速度で引き上げ動作を３回実施しており、図１５Ａは、その実験結果を示している。
【００９７】
すなわち、半導体基板を傾けない場合には、特に、引き上げ速度が４．００ｃｍ／ｓｅｃ以下になると、張り付き箇所の残存数が増加し、特に引き上げ速度が２．６７ｃｍ／ｓｅｃ以下になると急激に増加する。その結果、各引き上げ速度での張り付き割合の平均をとった図１５Ｂに示すように、半導体基板を傾けない場合には、５．３３ｃｍ／ｓｅｃ以下のゆっくりした速度で引き上げると、処理にむらができることが分かる。
【００９８】
また、図１６Ａ及び図１６Ｂは、半導体基板を４°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示している。この実験では、同じ引き上げ速度での引き上げ動作を３回から１回の間で任意に実施しており、図１６Ａは、その実験結果を示している。
【００９９】
すなわち、半導体基板を４°傾けた場合には、引き上げ速度が１．７８ｃｍ／ｓｅｃ以下になると、張り付き箇所の残存数が増加し、特に引き上げ速度が２．６７ｃｍ／ｓｅｃ以下になると急激に増加する。その結果、各引き上げ速度での張り付き割合の平均をとった図１６Ｂに示すように、半導体基板を４°傾けた場合には、１．７８ｃｍ／ｓｅｃ以下のゆっくりした速度で引き上げると、処理にむらができることが分かる。逆に言えば、１．７８ｃｍ／ｓｅｃ以上（この実験結果では２ｃｍ／ｓｅｃ以上）であれば、ほぼ張り付きのない引き上げが可能であることが分かる。ただし、この実験では、引き上げ速度３．２０ｃｍ／ｓｅｃで３回行ったとき、その内の１回で張り付き箇所が１箇所発生している。
【０１００】
また、図１７Ａ及び図１７Ｂは、試料１の半導体基板を１０°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示している。この実験では、同じ引き上げ速度での引き上げ動作を３回から１回の間で任意に実施しており、図１７Ａは、その実験結果を示している。
【０１０１】
すなわち、半導体基板を１０°傾けた場合には、引き上げ速度が０．８４ｃｍ／ｓｅｃの場合、及び、２．６７ｃｍ／ｓｅｃの場合において張り付き箇所が１箇所残っているものの、その前後では０箇所であることに鑑みると、この１箇所は無視できるレベルであると言える。その結果、各引き上げ速度での張り付き割合の平均をとった図１７Ｂに示すように、半導体基板を１０°傾けた場合には、１６．００ｃｍ／ｓｅｃ〜０．７０ｃｍ／ｓｅｃの全ての速度において、ほぼ張り付きのない引き上げが可能であることが分かる。
【０１０２】
また、図１８Ａ及び図１８Ｂは、試料２の半導体基板を１０°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示している。この実験では、同じ引き上げ速度での引き上げ動作を３回から１回の間で任意に実施しており、図１８Ａは、その実験結果を示している。
【０１０３】
すなわち、半導体基板を１０°傾けた場合には、全ての引き上げ速度において、張り付き箇所は０箇所であった。その結果、各引き上げ速度での張り付き割合の平均をとった図１８Ｂに示すように、半導体基板を１０°傾けた場合には、１６．００ｃｍ／ｓｅｃ〜０．８０ｃｍ／ｓｅｃの全ての速度において、張り付きのない引き上げが可能であることが分かる。
【０１０４】
上記実験結果から、半導体基板上に処理液の残らない適正な引き上げ速度は、図１５Ｂの引き上げ速度３．２０ｃｍ／ｓｅｃで張り付き箇所が１箇所発生していることを考慮すると、傾斜角度４°〜１０°の範囲内において、おおよそ４．００ｃｍ／ｓｅｃ〜６．００ｃｍ／ｓｅｃの範囲内である。引き上げ速度がこれ以上速くなると、基板間に液が残る可能性が高くなり、過剰エッチングや搬送中の自然乾燥による染みなどの問題が発生する可能性がある。また、引き上げ速度が速い場合、キャリアの上昇が停止する際にキャリア及び半導体基板に大きな力がかかることで、キャリアがキャリアアームから外れて落下したり、キャリア内で半導体基板が跳ねたりして、キャリア底壁と半導体基板の端部とが衝突し、半導体基板が割れてしまう可能性がある。これらの理由により、引き上げ速度は上述の範囲に制限される。
【０１０５】
なお、上記各実施形態において、キャリア３１及び半導体基板４１の形状及び寸法は一例であり、半導体基板４１の形状及び寸法が異なれば、キャリア３１の内部寸法及びリブ片３４や基板挿入溝部３５の形状及び寸法もこれに合わせて変更されることは当然である。
【０１０６】
また、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１０７】
１ 構造躯体
２ 投入ベルト部
１ａ 天面
１ｂ 床面
１ｃ レール部材
３ エッチング処理槽
４ 第１洗浄槽
５ 第２洗浄槽
６ 温水槽
７ 乾燥槽
８ 排出ベルト部
１０ 支持体（昇降部）
１１ ロボット本体部
１２ａ 支持杆
１２ｂ 支持杆（角度変更部）
１２ｂ１ 伸縮ロッド
１３ａ，１３ｂ キャリアアーム
１４ａ，１４ｂ キャリア用チャック
１４ａ１，１４ｂ１ チャック杆
１４ａ２，１４ｂ２ チャック爪
２２ａ，２２ｃ 支持杆
２２ｂ 支持杆（昇降部）
２２ｂ１ 伸縮ロッド
２３ａ，２３ｂ，２２ｃ キャリアアーム
２４ａ 第１キャリア用チャック
２４ｃ 第２キャリア用チャック
２５ａ 第１キャリア用チャック
２５ｃ 第２キャリア用チャック
２４ａ１，２４ｃ１，２５ａ１，２５ｃ１ チャック杆
２４ａ２，２４ｃ２，２５ａ２，２５ｃ２ チャック爪
３１ キャリア
３１ａ，３１ｃ 側壁
３１ｂ 底壁
３２ 上面開口部
３３ 係止部
３４ リブ片
３５ 基板挿入溝部
３８ 係止部
４１ 半導体基板（被処理基板）
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２ 搬送ロボット（搬送部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液や純水といった処理液で満たされた処理槽内に被処理基板を浸漬して処理を行う被処理基板の浸漬処理方法及び浸漬処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板等の被処理基板は、その製造過程において、薬液処理、洗浄処理、乾燥処理等の各工程を経る。この場合、板状の半導体基板（以下、単に基板ともいう。）は、複数枚まとめてキャリアに収納され、このキャリア単位で自動搬送システムによって各工程間を搬送されることになる。すなわち、薬液処理工程では、薬液槽の上方からキャリアごと薬液内に浸漬され、洗浄処理工程では、洗浄槽の上方からキャリアごと洗浄液内に浸漬されるようになっている。
【０００３】
基板が処理槽（薬液槽や洗浄槽等）内に浸漬される場合、従来は、基板を液面に対して垂直に降下して浸漬させ、処理後は同じく垂直に上昇させて液面から引き上げるようにしていた。
【０００４】
図１９（ａ）〜（ｄ）は、基板を液面に対して垂直に引き上げるときの様子を示しており、図１９（ａ）〜（ｃ）は、縦断面の状態、図１９（ｄ）は横断面の状態で図示している。
【０００５】
基板を液面に対して垂直に引き上げる場合、図１９（ａ）に示すように、基板１０１の上端部１０１ａが液面１０２ａから上方に引き上げられるときに、図１９（ｂ）に示すように、隣接する基板１０１間に介在していた処理液１０２が基板１０１間を下方に流れ、その処理液の表面張力によって、隣接する基板１０１同士が互いに近づく方向に引き付けられ、図１９（ｃ）に示すように、基板１０１が互いの方向に傾いて接触する、若しくは図１９（ｄ）に示すように張り付く、といった現象が生じる。特に、最近の結晶型太陽電池用の半導体基板１０１はシリコン材料の使用量低減のために薄型化が進んで曲がり易くなっているため、液の抜けにくい基板中央部Ｐを基点として接触若しくは張り付きが発生し易い状態となっている。そして、このように基板１０１同士が接触する（若しくは張り付く）と、その間に処理液１０２が残留し、不良の発生原因となるといった問題があった。すなわち、処理液１０２が薬液である場合には、その部分だけ薬液によって処理が進み、他の部分との間で処理むら（すなわち、残留液によるエッチング異常や染み等）が発生する。また、処理液が水である場合には、この水が残留して乾燥不良となった場合には、一般にウォーターマークと呼ばれる染み欠陥が発生する。
【０００６】
そこで、基板を処理槽から引き上げるときに、基板を液面に対して所定角度傾斜させた状態で引き上げることによって、上記の問題（基板の接触や張り付き）を解決することのできる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１には、基板（被処理物）を処理槽内で処理する際に、基板のデバイス形成面を所定の角度だけ上向きに傾斜させ、デバイス形成面をキャリア（収納治具）に接触させることなく洗浄及び乾燥を行い、かつ基板のデバイス形成面を所定の角度だけ上向きに傾斜させた状態で処理槽間を搬送する自動洗浄装置が開示されている。
【０００８】
特許文献１記載のものは、基板を傾斜させることでデバイス形成面とキャリアとの接触を防止することを目的としており、上記問題点に着目したものではないが、基板を傾斜させることで基板間の距離が一定に保たれることから、上記問題も解決されると考えられる。
【０００９】
なお、基板を傾斜させることに関しては、特許文献２にも開示されている。特許文献２に記載のウェット処理装置は、基板を保持するガイド溝を元々斜めに形成しておくものであり、その目的は、基板を保持したキャリアの背丈を低くすることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−１６０１０１号公報
【特許文献２】特開２００１−２５７２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１の自動洗浄装置や特許文献２のウェット処理装置では、キャリアを常に傾斜させて搬送することから、基板を降下させて処理液内に浸漬させるときにも、基板が傾斜していることになる。そして、このように基板を降下させて処理液に浸漬させる時にも、基板を傾斜させておくと、基板が処理液の抵抗を受けて浮き上がる現象が発生し、基板同士の衝突やキャリア内への落下によって基板が破損するといった問題が発生する。最近の半導体基板は厚みが薄くなり、基板１枚の重さが軽くなる傾向にあるため、上記問題が特に顕在化する傾向にある。
【００１２】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、処理槽内への被処理基板の降下時及び処理槽内からの被処理基板の上昇（引き上げ）時の双方において、被処理基板の浮き上がりや被処理基板同士の接触を確実に防止することのできる被処理基板の浸漬処理方法及び浸漬処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明に係る被処理基板の浸漬処理方法は、キャリアの内壁面に設けられた複数条の基板挿入溝部のそれぞれに周縁部が挿入された状態で複数枚収納された被処理基板を、前記キャリアごと処理液で満たされた処理槽内に浸漬して処理を行う被処理基板の浸漬処理方法であって、前記キャリアを前記処理液の表面に対して水平に保持して前記処理槽内に下降させる降下工程と、前記キャリアを傾斜させて前記処理槽内より上昇させる上昇工程と、を含むことを特徴としている。
【００１４】
本発明によれば、降下工程では、被処理基板を収納したキャリアを処理液の表面に対して水平に保持しているので、キャリアに収納された被処理基板に対する処理液の抵抗を最小限に留めることができ、これによりキャリア内での被処理基板の浮き上がりや、浮き上がり後の落下による破損（すなわち、浮き上がった被処理基板が落ちて、降下を完了したキャリアに当たることによる破損）を防止することができる。また、上昇工程では、被処理基板を収納したキャリアを傾斜させて上昇させているので、キャリア内での被処理基板の浮き上がりや、浮き上がりによる破損等を防止することができる。また、被処理基板を傾斜させることで、被処理基板間の距離が一定に保たれることから、被処理基板の上端部が液面から上方に引き上げられるときに、隣接する被処理基板間に介在していた処理液が被処理基板間を下方に流れ、その処理液の表面張力によって、被処理基板同士が互いに近づく方向に引き付けられ、互いの方向に傾いて接触する（若しくは、張り付く）といった現象を回避することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記上昇工程では、前記被処理基板を処理面に対して直交する方向に前記キャリアを傾斜させる構成としている。
【００１６】
このような構成によれば、上昇工程では、キャリアを処理面に対して直交する方向に傾斜させて処理槽内より上昇させているので、キャリア内での被処理基板の浮き上がりや、浮き上がりによる破損等を防止することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記上昇工程における前記被処理基板の傾斜角度が、上昇方向に対して４°以上４５°以下の範囲内の任意の角度に設定されている。
【００１８】
上昇時の傾斜角度を４°以上４５°以下とすることによって、被処理基板の浮き上がりを確実に防止し、かつ、処理液の抵抗による被処理基板の破損も防止することができる。すなわち、４°以下では浮き上がる可能性が高くなり、４５°以上では、被処理基板の引き上げ時に処理液の抵抗が大きくなって、薄い被処理基板が破損する可能性が高くなる。
【００１９】
なお、前記上昇工程における前記キャリアの傾斜角度については、上昇方向に対して１０°以下となるように設定されていることがより好ましい。
【００２０】
上昇時の傾斜角度を１０°以下とすることによって、被処理基板の浮き上がりを確実に防止しつつ、処理液の抵抗による被処理基板の破損も確実に防止することができる。すなわち、１０°以上でも、上昇速度が遅い場合には被処理基板の破損の心配はないが、上昇速度が速くなると、処理液の抵抗がその分大きくなって被処理基板が破損する可能性が高くなる。つまり、１０°以下とすることで、上昇速度の許容範囲が広くなることから、製造工程において上昇速度の選択の余地を広くすることができる。
【００２１】
また、本発明によれば、被処理基板は、キャリアの内壁面に設けられた複数条の基板挿入溝部のそれぞれに周縁部が挿入された状態で複数枚収納されており、この収納状態でキャリアごと処理液内に浸漬される構成としている。これにより、上昇時には、被処理基板を処理面に対して直交する方向に傾斜させて処理槽内より上昇させているので、全ての被処理基板がキャリア内で同じ方向に傾くことになる。これにより、被処理基板の浮き上がりを防止することに加え、傾斜させずに垂直方向に上昇させる場合に生じていた、隣接する被処理基板同士が互いの方向に近づくように傾くことで端部同士が接触するといった問題も解消することができる。
【００２２】
この場合、降下工程では、キャリアを水平に保持し、上昇工程では、キャリアを傾斜させて被処理基板を傾斜させることで、キャリア内の被処理基板を傾斜させる構成としているので、キャリア内の全ての被処理基板を同じ方向に一度に傾斜させることができる。
【００２３】
また、本発明によれば、前記被処理基板が半導体基板であり、前記処理液が薬液または純水である。これにより、半導体基板の製造工程であるエッチング工程や次の洗浄工程等において、本発明の浸漬処理方法を好適に用いることができる。
【００２４】
また、本発明に係る被処理基板の浸漬処理装置は、キャリアの内壁面に設けられた複数条の基板挿入溝部のそれぞれに周縁部が挿入された状態で複数枚収納された被処理基板を、前記キャリアごと処理液で満たされた処理槽内に浸漬して処理を行う被処理基板の浸漬処理装置であって、前記キャリアを保持して搬送する搬送部と、前記キャリアの保持角度を変更する角度変更部と、前記キャリアを保持して昇降させる昇降部とを備え、前記昇降部により前記キャリアを前記処理槽内に下降させるときには前記キャリアを水平に保持し、前記昇降部により前記キャリアを処理槽内から上昇させるときには前記角度変更部により前記キャリアを傾斜させて保持することを特徴としている。
【００２５】
本発明よれば、降下工程では、被処理基板を収納したキャリアを処理液の表面に対して水平に保持しているので、キャリアに収納された被処理基板に対する処理液の抵抗を最小限に留めることができ、これによりキャリア内での被処理基板の浮き上がりや、浮き上がり後の落下による破損（すなわち、浮き上がった被処理基板が落ちて、降下を完了したキャリアに当たることによる破損）等を防止することができる。また、上昇工程では、キャリアを傾斜させて処理槽内より上昇させているので、被処理基板間の距離が一定に保たれることから、隣接する被処理基板同士が接触する(若しくは、張り付く)といった現象を回避することができる。すなわち、被処理基板の上端部が液面から上方に引き上げられるときに、隣接する被処理基板間に介在していた処理液が被処理基板間を下方に流れ、その処理液の表面張力によって、被処理基板同士が互いに近づく方向に引き付けられ、互いの方向に傾いて接触する（若しくは、張り付く）といった現象を回避することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、降下工程では、キャリアを処理液の表面に対して水平に保持しているので、キャリアに収納された被処理基板に対する処理液の抵抗を最小限に留めることができ、これにより被処理基板の浮き上がりや、浮き上がり後の落下による破損等を防止することができる。また、上昇工程では、キャリアを傾斜させて上昇させているので、被処理基板間の距離が一定に保たれることになる。これにより、被処理基板の上端部が液面から上方に引き上げられるときに、隣接する被処理基板間に介在していた処理液が被処理基板間を下方に流れ、その処理液の表面張力によって、被処理基板同士が互いに近づく方向に引き付けられ、互いの方向に傾いて接触する（若しくは、張り付く）といった現象を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１に係る被処理基板の浸漬処理方法を実施するための浸漬処理装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係る搬送ロボットの外観斜視図である。
【図３】実施形態１に係る搬送ロボットの正面図である。
【図４】実施形態１に係るキャリアの斜視図である。
【図５Ａ】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図５Ｂ】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】被処理基板の斜視図である。
【図７Ａ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図７Ｂ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図７Ｃ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図７Ｄ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図７Ｅ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図７Ｆ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図７Ｇ】半導体基板の実施形態１に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図８】基板挿入溝部周辺の一部拡大図である。
【図９】実施形態２に係る搬送ロボットの外観斜視図である。
【図１０】実施形態２に係る搬送ロボットの正面図である。
【図１１】実施形態２に係るキャリアの斜視図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１３Ａ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１３Ｂ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１３Ｃ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１３Ｄ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１３Ｅ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１３Ｆ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１３Ｇ】半導体基板の実施形態２に係る浸漬処工程を説明する図である。
【図１４】リブ片の他の構成例を示しており、図４のＢ−Ｂ線断面図に対応している。
【図１５Ａ】半導体基板を傾けないで引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１５Ｂ】半導体基板を傾けないで引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１６Ａ】半導体基板を４°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１６Ｂ】半導体基板を４°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１７Ａ】半導体基板を１０°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１７Ｂ】半導体基板を１０°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１８Ａ】半導体基板を１０°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１８Ｂ】半導体基板を１０°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示す図表である。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は、被処理基板を処理液から垂直に引き上げるときに隣接する基板が張り付く様子を説明するための概略縦断面図、（ｄ）は、被処理基板を処理液から垂直に引き上げるときの隣接する基板の様子を示す概略横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２９】
＜実施形態１＞
図１ないし図５Ｂは、実施形態１に係る被処理基板の浸漬処理方法を実施するための浸漬処理装置の構成を示しており、図１は装置全体の構成図、図２は搬送ロボットの外観斜視図、図３は搬送ロボットの正面図、図４はキャリアの斜視図、図５Ａは図４のＡ−Ａ線断面図、図５Ｂは図４のＢ−Ｂ線断面図である。また、図６は被処理基板の斜視図である。
【００３０】
実施形態１の浸漬処理装置は、被処理基板である半導体基板を浸漬処理する装置であって、図１に示すように、全体が構造躯体１内に組み付けられており、構造躯体１内には、例えば２台の搬送ロボットＡ１，Ｂ１が備えられている。構造躯体１の床面1ｂに配置される処理槽は、実施形態１では、エッチング処理槽３、第１洗浄槽４、第２洗浄槽５、温水槽６、乾燥槽７の５槽からなり、これら各槽３〜７が、搬送ロボットＡ１，Ｂ１の搬送方向（図１中Ｙ方向）に沿って所定の間隔で配置されている。また、構造躯体１の前後（図１では左右両側）に投入ベルト部２と排出ベルト部８とを配置することで、前工程と次工程とのインターフェースをとっている。エッチング処理槽３では、フッ化水素酸（ＨＦ）によるエッチング処理を常温で約１０秒間行う。第１洗浄槽４では、粗水洗を常温で約３００秒間行う。第２洗浄槽５では、仕上げ水洗を常温で３００秒間行う。温水槽６では、乾燥時の熱割れを抑制するために６０°の温水で３００秒間洗浄する。乾燥槽７では、槽内を１００°にして蒸発乾燥を３００秒間行う。
【００３１】
図２及び図３は、搬送ロボットの外観斜視図及び正面図である。
【００３２】
搬送ロボットＡ１，Ｂ１は、図１ないし図３に示すように、構造躯体１の天面１ａに設けられたレール部材１ｃに支持される形で、搬送方向Ｙに沿って往復移動可能に設けられており、図示しない駆動機構部により上下動可能な支持体１０によって全体が支持されている。この支持体１０の下部にはロボット本体部１１が取り付けられており、このロボット本体部１１の下面には、搬送方向Ｙに一定の間隔を存して一対の支持杆１２ａ，１２ｂが設けられている。また、一方の支持杆１２ｂは、油圧シリンダ等の伸縮杆によって上下伸縮可能に構成されている。
【００３３】
支持杆１２ａの下端部には、図２中Ｘ方向に水平かつ平行に延びたキャリアアーム１３ａが支持されており、このキャリアアーム１３ａに、水平方向Ｘに一定の間隔を存して複数個（この例では２個）のキャリア用チャック１４ａが設けられている。
【００３４】
一方、支持杆１２ｂを構成する伸縮杆の伸縮ロッド１２ｂ１の先端部（下端部）には、図２中Ｘ方向に水平かつ平行に延びたキャリアアーム１３ｂが支持されており、このキャリアアーム１３ｂに、水平方向Ｘに一定の間隔を存して複数個（この例では２個）のキャリア用チャック１４ｂが設けられている。各キャリア用チャック１４ａ，１４ｂは、チャック杆１４ａ１，１４ｂ１と、チャック爪１４ａ２，１４ｂ２とからなり、正面視Ｌ字状に形成されている。
【００３５】
また、キャリアアーム１３ａに設けられた２個のキャリア用チャック１４ａと、キャリアアーム１３ｂに設けられた２個のキャリア用チャック１４ｂとは、それぞれチャック爪１４ａ２，１４ｂ２を内側に向けてＹ方向に対向するように配置されている。
【００３６】
このように配置されたキャリア用チャック１４ａ，１４ｂは、各キャリアアーム１３ａ，１３ｂを図示しない駆動機構部により回転駆動することにより、図２及び図３に実線で示す状態から、チャック爪１４ａ２，１４ｂ２を開く方向に（図３に二点鎖線で示す状態まで）開閉可能（図３中Ｒ方向に回動可能）な構造となっている。
【００３７】
図４、図５Ａ、及び図５Ｂは、半導体基板を収納するキャリアの構成を示しており、図４は斜視図、図５Ａは図４のＡ−Ａ線断面図、図５Ｂは図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３８】
半導体基板を収納するキャリア３１は、上部が開口した箱体形状に形成されており、このキャリア３１の上面開口部３２から、一定の間隔を存して複数枚の半導体基板が収納されるようになっている。キャリア３１の左右側壁の上端部には、外側方向に水平に延設されたレール条の係止部３３がそれぞれ形成されている。搬送ロボットＡ１，Ｂ１は、この左右一対の係止部３３を一対のキャリア用チャック１４ａ，１４ｂで両外側から掴むことによってキャリア３１を保持し、この状態でキャリア３１を搬送方向Ｙに搬送するようになっている。
【００３９】
キャリア３１の内壁面には、図５Ａに示すように、キャリア３１の搬送方向Ｙに沿って一定の間隔Ｔ１１（＝Ｗ１３＋Ｗ１４）を存して複数状のリブ片３４が形成されており、隣接するリブ片３４間が、半導体基板を収納保持するための基板挿入溝部３５となっている。
【００４０】
１つのリブ片３４は、図５Ｂに示すように、キャリア３１の搬送方向Ｙと直交するＸ方向の一方の側壁３１ａ上端部から底壁３１ｂを通って他方の側壁３１ｃ上端部まで連続した略Ｕ字状に形成されている。従って、隣接するリブ片３４間の基板挿入溝部３５も、キャリア３１の搬送方向Ｙと直交する方向の一方の側壁３１ａ上端部から底壁３１ｂを通って他方の側壁３１ｃ上端部まで連続した略Ｕ字状に形成されている。半導体基板は、このように略Ｕ字状に形成された基板挿入溝部３５に、周縁部が収納されて保持されるようになっている。なお、リブ片３４の形成箇所については、図５Ｂに示すように、一方の側壁３１ａ上端部から底壁３１ｂを通って他方の側壁３１ｃ上端部まで一連に形成するものに限定されるものではないが、これについては他の具体例として後述する。
【００４１】
図６は、半導体基板４１の一例を示す斜視図である。この半導体基板４１は、主に結晶太陽電池に用いられるもので、一辺が１５．６ｃｍで各角部に切欠き部を設けた８角形状となっており、その厚みは、１００〜１５０μｍとなっている。従来の結晶太陽電池用の基板の厚みは３００μｍ程度であったが、近年シリコン材料の使用量を低減する検討が進んでいることで基板の厚みが前述のように薄くなってきている。すなわち、最近の半導体基板４１は、厚みが薄くなり、基板１枚の重さが軽くなるとともに曲りやすい傾向にある。ここで、半導体基板４１の幅（上下方向及び左右方向の幅）をＷ１（＝１５．６ｃｍ）とし、厚みをＴ１（＝１００〜１５０μｍ）として表記する。
【００４２】
このような半導体基板４１の寸法に基づき、キャリア３１の内部寸法は次のように設定されている。
【００４３】
すなわち、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、キャリア３１内部の底壁３１ｂから開口上端部までの高さＨ１は、半導体基板４１の幅Ｗ１とほぼ同じ１５．６ｃｍとなっており、搬送方向Ｙと直交する一方の側壁３１ａと他方の側壁３１ｃとの間の寸法Ｗ１１は、半導体基板４１の幅Ｗ１より若干広く、例えば１６．０ｃｍとなっている。また、リブ片３４の突出長さは例えば４ｍｍとなっている。従って、一方の側壁３１ａに形成されたリブ片３４と他方の側壁３１ｃに形成されたリブ片３４との対向先端部間の幅Ｗ１２は、半導体基板４１の幅Ｗ１より若干狭い１５．２ｃｍとなっている。これにより、基板挿入溝部３５に挿入された半導体基板４１は、基板挿入溝部３５内で一方の側壁３１ａ方向または他方の側壁３１ｃ方向に一杯まで横ずれしたとしても、周縁部がリブ片３４から外れて隣の基板挿入溝部３５側に倒れ込でしまうことはない。すなわち、挿入された基板挿入溝部３５から半導体基板４１が外れることはない。
【００４４】
また、基板挿入溝部３５のＹ方向の幅Ｗ１３は２ｍｍとなっており、リブ片３４のＹ方向の幅Ｗ１４は３ｍｍとなっている。すなわち、基板挿入溝部３５の幅Ｗ１３は、半導体基板４１の厚みＴ１より十分に広く形成されている。この例では、基板挿入溝部３５の幅W１３は、半導体基板４１の厚みＴ１の約１３〜２０倍の幅に形成されている。そのため、半導体基板４１は、基板挿入溝部３５内で搬送方向Ｙに若干倒れる（傾斜する）ことになるが、その傾斜角度は最大でも約０．００７°未満であり、後述する実施形態１の傾斜角度４°等に比べて十分に小さく、基板挿入溝部３５内においては、搬送方向Ｙに若干倒れたとしても、ほぼ垂直に挿入されていると言える範疇のものである。
【００４５】
また、キャリア３１の搬送方向Ｙの内壁幅Ｗ１５は、収納する半導体基板４１の枚数によって異なり、例えば３０枚収納可能である場合には、約１５．３ｃｍ（＝Ｔ１１×３０＋３ｍｍ）となる。
【００４６】
なお、図示は省略しているが、キャリア３１の底壁及び各側壁には、処理液をキャリア３１内部に流入させるための多数の貫通孔が形成されている。
【００４７】
なお、図３に実線で示す状態のキャリア用チャック１４ａ，１４ｂのチャック爪１４ａ２，１４ｂ２間の幅Ｗ２６は、キャリア３１の搬送方向Ｙの外壁幅Ｗ１６より若干幅広に形成されており、チャック杆１４ａ１，１４ｂ１間の内幅Ｗ２７は、キャリア３１に形成された係止部３３の両先端間幅Ｗ１７より若干幅広に形成されている。このように、キャリア用チャック１４ａ，１４ｂとキャリア３１との間に若干の隙間を設けておくことで、キャリア３１を傾斜させるときの遊びを確保し、傾斜動作をスムーズに行えるようにしている。
【００４８】
次に、上記構成の浸漬処理装置を使用した半導体基板の浸漬処理方法について、図７Ａないし図７Ｇに示す処理工程図、及び図８に示す基板挿入溝部３５周辺の一部拡大図を参照して説明する。
【００４９】
まず、前工程より、半導体基板４１が複数枚収納されたキャリア３１が投入ベルト部２により搬送されて待機位置６０（図１参照）で停止する。
【００５０】
次に、左側の搬送ロボットＡ１を待機位置６０まで移動し、支持体１０を下方向に移動させてロボット本体部１１全体を降下させ、キャリア用チャック１４ａ，１４ｂによりキャリア３１の係止部３３を両側から掴み込むと、今度は、そのままの状態で支持体１０を上方向に移動させてロボット本体部１１全体を上昇させ、キャリア３１を水平に持ち上げる。
【００５１】
次に、搬送ロボットＡ１を搬送方向Ｙに移動させて、ロボット本体部１１全体（具体的には、キャリア３１）をエッチング処理槽３の上部まで移動すると（図７Ａ参照）、キャリア３１を水平に保った状態で（すなわち、半導体基板４１をエッチング処理槽３の液面に対して垂直に保った状態で）、支持体１０を所定の速度で降下させ、キャリア３１全体を所定の速度で処理液内に浸漬させて、エッチング処理槽３の底面に設けられている簀の子状の載置台３ａ上に載置する（図７Ｂ参照）。
【００５２】
すなわち、キャリア３１の降下工程（浸漬工程）では、半導体基板４１を処理液の表面に対して垂直に保持しているので、半導体基板４１を処理液内に沈めていくときの処理液の抵抗を最小限に留めることができ、これにより半導体基板４１の浮き上がりや、浮き上がりによる破損、エッチング処理槽３内への落下等を防止することができる。
【００５３】
この後、エッチング処理槽３での処理を終了すると、図７Ｃの引き上げ工程に移行する。このとき、図７Ｄに示すように、搬送ロボットＡ１の一方の支持杆１２ｂの油圧シリンダを動作させて伸縮杆を縮退させ（上方に移動させ）、キャリア３１を、投入ベルト部２側（図中左側）へ所定角度θ傾斜させる。ここで、所定角度θは、４°以上４５°以下、より好ましくは４°以上１０°以下の範囲内の任意の角度に設定されている。このとき、半導体基板４１の処理面は、右側に位置するようにキャリア３１に収納されている。すなわち、半導体基板４１の傾斜上面が処理面となるように収納されている。この場合、各半導体基板４１は、図８に一部を拡大して示すように、処理面とは反対側の傾斜下面側の周縁部全体が、基板挿入溝部３５内において傾斜下方側のリブ片３４に当接して支持されることから、全ての半導体基板４１が一定の距離Ｌ１（Ｗ１３＋Ｗ１４−Ｔ１＝４．９〜４．８５ｍｍ）を保って同方向かつ平行に傾斜することになる。
【００５４】
そして、この傾斜状態において、図７Ｅ及び図７Ｆに示すように、支持体１０を上方向に移動させてロボット本体部１１全体を所定の速度で上昇させ、キャリア３１（すなわち、半導体基板４１）を傾斜状態のまま処理液内から上方に引き上げる。
【００５５】
このように、上昇工程（引き上げ工程）では、半導体基板４１を傾斜させてエッチング処理槽３内より上昇させることで、半導体基板４１の処理面と反対側の面に、処理液による下方への押圧力が働く。そのため、隣接する半導体基板４１間の距離は、常に距離Ｌ１で一定に保たれることになる。これにより、傾けないで垂直に引き上げるときの問題点、すなわち、半導体基板４１の上端部４１ｂが液面から上方に引き上げられるときに、隣接する半導体基板４１間を下方に流れるエッチング液（処理液）の表面張力によって、隣接する半導体基板４１同士が互いに近づく方向に引き付けられ、互いの方向に傾いて接触する（若しくは、張り付く）といった現象を回避することができる。特に、半導体基板４１同士の接触や張り付きが発生し易いのは上昇時（引き上げ時）であるから、その上昇工程（引き上げ工程）時に半導体基板４１を傾斜させておくことで、半導体基板４１の浮き上がりや、浮き上がりによる破損等を確実に防止することができる。
【００５６】
この後、図７Ｇに示すように、搬送ロボットＡ１の一方の支持杆１２ｂの油圧シリンダを動作させて伸縮杆を伸長させ（下方に移動させ）、キャリア３１を再び水平状態に保持すると、この状態で搬送ロボットＡ１を搬送方向Ｙに移動させて、ロボット本体部１１全体（具体的には、キャリア３１）を隣の第１洗浄槽４の上部まで移動する。
【００５７】
この後の処理は、上記したエッチング処理槽３での処理と同様であり、図７Ａ〜図７Ｇの処理動作を行うことによって、第１洗浄槽４による粗水洗での洗浄工程を行う。
【００５８】
なお、その後の第２洗浄槽５での仕上げ水洗処理、及び、温水槽６での温水洗浄処理も同様にして行えばよい。また、その後の乾燥槽７による乾燥工程は、処理液を使用しないので、従来通り行えばよい。
【００５９】
このようにして、乾燥工程まで終了すると、搬送ロボットＢ１によってキャリア３１を搬送ベルト部８まで搬送してベルト上に載置し、次の工程に搬送する。なお、搬送ロボットＢ１は、第１洗浄槽４による洗浄処理以降の工程を担当する。すなわち、搬送ロボットＡ１，Ｂ１は、第１洗浄槽４において、キャリア３１の受け渡しを行う。
【００６０】
＜実施形態２＞
図９ないし図１２は、実施形態２に係る被処理基板の浸漬処理方法を実施するための浸漬処理装置の構成を示しており、図９は搬送ロボットの外観斜視図、図１０は搬送ロボットの正面図、図１１はキャリアの斜視図、図１２は図１１のＣ−Ｃ線断面図である。
【００６１】
実施形態２の浸漬処理装置は、搬送ロボットＡ２，Ｂ２及びキャリア３１の構成を除けば、図１に示した実施形態１の浸漬処理装置の構成と同じであり、エッチング処理槽３、第１洗浄槽４、第２洗浄槽５、温水槽６、乾燥槽７の５槽からなっているので、ここではこれらの詳細な説明を省略する。
【００６２】
実施形態２の搬送ロボットＡ２，Ｂ２は、図９及び図１０に示すように、構造躯体の天面に設けられたレール部材に支持される形で搬送方向に沿って往復移動可能に設けられ、駆動機構部により上下動可能な支持体１０によって支持されている。この支持体１０の下部にはロボット本体部１１が取り付けられており、このロボット本体部１１の下面には、搬送方向Ｙに一定の間隔を存して３つの支持杆２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられている。この内、中央の支持杆２２ｂは、油圧シリンダ等の伸縮杆によって上下伸縮可能に構成されている。
【００６３】
図中左端の支持杆２２ａの下端部には、図９中Ｘ方向に水平かつ平行に延びたキャリアアーム２３ａが支持されており、このキャリアアーム２３ａに、水平方向Ｘに一定の間隔を存して複数個（この例では２個）の第１キャリア用チャック２４ａが設けられている。
【００６４】
また、図中右端の支持杆２２ｃの下端部には、図９中Ｘ方向に水平かつ平行に延びたキャリアアーム２３ｃが支持されており、このキャリアアーム２３ｃに、水平方向Ｘに一定の間隔を存して複数個（この例では２個）の第２キャリア用チャック２４ｃが設けられている。
【００６５】
一方、中央部の支持杆２２ｂを構成する伸縮杆の伸縮ロッド２２ｂ１の先端部（下端部）には、図９中Ｘ方向に水平かつ平行に延びたキャリアアーム２３ｂが支持されており、このキャリアアーム２３ｂに、水平方向Ｘに一定の間隔を存して複数個（この例では左右２個ずつ）の第１キャリア用チャック２５ａと第２キャリア用チャック２５ｃとがそれぞれ設けられている。
【００６６】
左端の支持杆２２ａに支持された第１キャリア用チャック２４ａは、チャック杆１４ａ１とチャック爪１４ａ２とからなり、正面視Ｌ字状に形成されている。また、右端の支持杆２２ｃに支持された第２キャリア用チャック２４ｃは、チャック杆１４ｃ１とチャック爪１４ｃ２とからなり、正面視Ｌ字状に形成されている。
【００６７】
ただし、左端の第１キャリア用チャック１４ａは、チャック爪１４ａ２が外側（図中左側）に向いており、右端の第２キャリア用チャック１４ｃは、チャック爪２４ｃ２が外側（図中右側）に向いている。すなわち、両外側のチャック爪２４ａ２，２４ｃ２は、互いに背を向けた状態で配置されている。
【００６８】
一方、中央部の支持杆２２ｂの第１キャリア用チャック２５ａ及び第２キャリア用チャック２５ｃは、水平方向に延設しその延設先端部から下方に延設された鉤形状のチャック杆２５ａ１，２５ｃ１と、これらチャック杆２５ａ１，２５ｃ１の先端部（下端部）に設けられたチャック爪２５ａ２，２５ｃ２とからなる。また、図中左側の第１キャリア用チャック２５ａは、チャック爪２５ａ２が右側に向いており、図中右側の第２キャリア用チャック２５ｃは、チャック爪２５ｃ２が左側に向いている。すなわち、両チャック爪２５ａ２，２５ｃ２は、互いに対向するように配置されている。
【００６９】
つまり、左端の支持杆２２ａに支持された第１キャリア用チャック２４ａと中央部の支持杆２２ｂに支持された第１キャリア用チャック２５ａとが、互いに背を向けた状態で対向配置され、右端の支持杆２２ｃに支持された第２キャリア用チャック２４ｃと中央部の支持杆２２ｂに支持された第２キャリア用チャック２５ｃとが、互いに背を向けた状態で対向配置されている。
【００７０】
すなわち、第１キャリア用チャック２４ａと第１キャリア用チャック２５ａとで一つのキャリア３１を保持する一対のチャック機構部を構成し、第２キャリア用チャック２４ｃと第２キャリア用チャック２５ｃとで別の一つのキャリア３１を保持する一対のチャック機構部を構成している。
【００７１】
すなわち、実施形態２の搬送ロボットＡ２，Ｂ２は、一度に２つのキャリア３１を保持して同時に搬送可能となっている。
【００７２】
このように配置された第１キャリア用チャック２４ａ及び第１キャリア用チャック２５ａは、各キャリアアーム２３ａ，２３ｂを図示しない駆動機構部により回転駆動することにより、図１０に実線で示す状態から、チャック爪２４ａ２，２５ａ２を開く方向に（図１０に二点鎖線で示す状態まで）開閉可能（図１０中Ｓ１方向に回動可能）な構造となっている。同様に、第２キャリア用チャック２４ｃ及び第２キャリア用チャック２５ｃは、各キャリアアーム２３ｃ，２３ｂを図示しない駆動機構部により回転駆動することにより、図１０に実線で示す状態から、チャック爪２４ａ２，２５ａ２を開く方向に（図１０に二点鎖線で示す状態まで）開閉可能（図１０中Ｓ２方向に回動可能）な構造となっている。すなわち、中央部の支持杆２２ｂに支持された第１キャリア用チャック２５ａと第２キャリア用チャック２５ｃとは、キャリアアーム２３ｂの一方向の回転によって互いに逆方向に回転するように回動機構部が構成されている。このような回動機構部の構成は、従来周知の一般的な機構構造であり、本発明でもそのような一般的な機構構造を適用することが可能である。
【００７３】
図１１及び図１２は、半導体基板を収納するキャリアの構成を示しており、図１１は斜視図、図１２は図１１のＣ−Ｃ線断面図である。
【００７４】
実施形態２のキャリア３１と実施形態１のキャリア３１との違いは、係止部の構造だけであり、その他の構成（キャリア内部の溝構成）は実施形態１のキャリア３１と同じであるので、ここでは同部材に同符号を付すこととし、詳細な説明を省略する。
【００７５】
すなわち、実施形態２のキャリア３１は、左右側壁の上端部に、アーチ状の係止部３８がそれぞれ所定の間隔を存して２個ずつ設けられた構成となっている。そのため、実施形態２のキャリア３１では、実施形態１のキャリア３１のような係止部３３は設けられていない。搬送ロボットＡ２，Ｂ２は、キャリア３１の左右一対の係止部３８を一対の第１キャリア用チャック２４ａ，２５ａで両内側から外側に開くようにして掴むことによってキャリア３１を保持し、この状態でキャリア３１を搬送方向Ｙに搬送するようになっている。
【００７６】
なお、図１０に実線で示す状態の第１キャリア用チャック２４ａ，２５ａのチャック爪２４ａ２，２５ａ２間の幅Ｗ３６、及び、第２キャリア用チャック２４ｃ，２５ｃのチャック爪２４ｃ２，２５ｃ２間の幅Ｗ３６は、キャリア３１の左右側壁の上端部に設けられた係止部３８の搬送方向Ｙの内幅Ｗ４６より十分幅広に形成されている。また、図１０に実線で示す状態の第１キャリア用チャック２４ａ，２５ａのチャック杆２４ａ１，２５ａ１間の外幅Ｗ３７、及び、第２キャリア用チャック２４ｃ，２５ｃのチャック杆２４ｃ１，２５ｃ１間の外幅Ｗ３７は、キャリア３１の左右側壁の上端部に設けられた係止部３８の搬送方向Ｙの内幅Ｗ４６とほぼ同じかそれより若干幅狭に形成されている。
【００７７】
次に、上記構成の浸漬処理装置を使用した半導体基板の浸漬処理方法について、図１３Ａないし図１３Ｇに示す処理工程図、及び図８に示す基板挿入溝部３５周辺の一部拡大図を参照して説明する。
【００７８】
まず、前工程より、半導体基板４１が複数枚収納された２つのキャリア３１が、搬送ロボットＡ２の２つのチャック機構部でチャックできる間隔に配置された状態で投入ベルト部２により搬送され、待機位置６０で停止する。
【００７９】
次に、搬送ロボットＡ２が待機位置６０まで移動すると、支持体１０を下方向に移動させてロボット本体部１１全体を降下させ、第１キャリア用チャック２４ａ，２５ａにより左側のキャリア３１の係止部３８を両内側から掴み込み、第２キャリア用チャック２４ｃ，２５ｃにより右側のキャリア３１の係止部３８を両内側から掴み込むと、今度は、そのままの状態で支持体１０を上方向に移動させてロボット本体部１１全体を上昇させ、２つのキャリア３１を水平に持ち上げる。
【００８０】
次に、搬送ロボットＡ２を搬送方向Ｙに移動させて、ロボット本体部１１全体（具体的には、２つのキャリア３１）をエッチング処理槽３の上部まで移動すると（図１３Ａ参照）、２つのキャリア３１を水平に保った状態で（すなわち、半導体基板４１をエッチング処理槽３の液面に対して垂直に保った状態で）、支持体１０を所定の速度で降下させ、２つのキャリア３１の全体を所定の速度で処理液内に浸漬させて、エッチング処理槽３の底面に設けられている簀の子状の載置台３ａ上に載置される（図１３Ｂ参照）。
【００８１】
すなわち、キャリア３１の降下工程（浸漬工程）では、半導体基板４１を処理液の表面に対して垂直に保持しているので、半導体基板４１を処理液内に沈めていくときの処理液の抵抗を最小限に留めることができ、これにより半導体基板４１の浮き上がりや、浮き上がりによる破損、エッチング処理槽３内への落下等を防止することができる。
【００８２】
この後、エッチング処理槽３での処理を終了すると、図１３Ｃの引き上げ工程に移行する。このとき、図１３Ｄに示すように、搬送ロボットＡ２の中央の支持杆２２ｂの油圧シリンダを動作させて伸縮杆を縮退させ（上方に移動させ）、２つのキャリア３１を、所定角度θ回転させる。この場合、左側のキャリア３１は左側に傾斜し、右側のキャリア３１は右側に傾斜する。従って、左側のキャリア３１に収納されている半導体基板４１の処理面は右側になるように（傾斜したとき傾斜上面側となるように）収納されており、右側のキャリア３１に収納されている半導体基板４１の処理面は左側になるように（傾斜したとき傾斜上面側となるように）収納されている。
【００８３】
ここで、所定角度θは、４°以上４５°以下、より好ましくは４°以上１０°以下の範囲内の任意の角度に設定されている。上昇時の傾斜角度を４°以上４５°以下とすることによって、半導体基板４１の浮き上がりを確実に防止し、かつ、処理液の抵抗による半導体基板４１の破損も防止することができる。すなわち、４°以下では浮き上がる可能性が高くなり、４５°以上では、半導体基板４１の上昇時（引き上げ時）に処理液の抵抗が大きくなって、薄い半導体基板４１が破損する可能性が高くなる。
【００８４】
この場合、各半導体基板４１は、図８に一部を拡大して示すように、処理面とは反対側の傾斜下面側の周縁部全体が、基板挿入溝部３５内において傾斜下方側のリブ片３４に当接して支持されることから、全ての半導体基板４１が一定の距離Ｌ１（Ｗ１３＋Ｗ１４−Ｔ１＝４．９〜４．８５ｍｍ）を保って同方向かつ平行に傾斜することになる。
【００８５】
そして、この傾斜状態において、図１３Ｅ及び図１３Ｆに示すように、支持体１０を上方向に移動させてロボット本体部１１全体を所定の速度で上昇させ、２つのキャリア３１（すなわち、収納されている半導体基板４１）を傾斜状態のまま処理液内から上方に引き上げる。
【００８６】
このように、上昇工程（引き上げ工程）では、半導体基板４１を傾斜させてエッチング処理槽３内より上昇させることで、半導体基板４１の処理面に、処理液による下方への押圧力が働く。そのため、隣接する半導体基板４１間の距離は、常に距離Ｌ１で一定に保たれることになる。これにより、傾けないで垂直に引き上げるときの問題点、すなわち、半導体基板４１の上端部４１ｂが液面から上方に引き上げられるときに、隣接する半導体基板４１間を下方に流れるエッチング液（処理液）の表面張力によって、隣接する半導体基板４１同士が互いに近づく方向に引き付けられ、互いの方向に傾いて接触する（若しくは、張り付く）といった現象を回避することができる。特に、半導体基板４１同士の接触や張り付きが発生し易いのは上昇時（引き上げ時）であるから、その上昇工程（引き上げ工程）時に半導体基板４１を傾斜させておくことで、半導体基板４１の浮き上がりや、浮き上がりによる破損等を確実に防止することができる。
【００８７】
この後、図１３Ｇに示すように、搬送ロボットＡ２の中央の支持杆２２ｂの油圧シリンダを動作させて伸縮杆を伸長させ（下方に移動させ）、２つのキャリア３１を再び水平状態に保持すると、この状態で搬送ロボットＡ２を搬送方向Ｙに移動させて、ロボット本体部１１全体（具体的には、２つのキャリア３１）を隣の第１洗浄槽４の上部まで移動する。
【００８８】
この後の処理は、上記したエッチング処理槽３での処理と同様であり、図１３Ａ〜図１３Ｇの処理動作を行うことによって、第１洗浄槽４による粗水洗での洗浄工程を行う。
【００８９】
なお、その後の第２洗浄槽５での仕上げ洗浄処理、及び、温水槽６での温水洗浄処理も同様にして行えばよい。また、その後の乾燥槽７による乾燥工程は、処理液を使用しないので、従来通り行えばよい。
【００９０】
このようにして、乾燥工程まで終了すると、搬送ロボットＢ２によってキャリア３１を搬送ベルト部８まで搬送してベルト上に載置し、次の工程に搬送する。なお、搬送ロボットＢ２は、第１洗浄槽４による洗浄処理以降の工程を担当する。すなわち、搬送ロボットＡ２，Ｂ２は、第１洗浄槽４上において、キャリア３１の受け渡しを行う。
【００９１】
上記各実施形態では、リブ片３４は、一方の側壁３１ａ上端部から底壁３１ｂを通って他方の側壁３１ｃ上端部に至るまで側面視略Ｕ字状に一連に形成しているが、このように一連に形成する必要はない。例えば、図１４に他の具体例を示すように、底壁３１ｂの幅方向の中央部に所定長さの底壁リブ片３４ｂを形成し、各側壁３１ａ，３１ｃの高さ方向の中央部または上部に所定長さの側壁リブ片３４ａ，３４ｃを形成してもよい。このようにリブ片３４ａ，３４ｂ，３４ｃを各壁面の３箇所に分割してそれぞれ短く形成することで、半導体基板４１はしっかり保持しつつ、槽内での処理液の流れをよりスムーズにすることができ、処理むら等の発生を防止することができる。
【００９２】
＜傾斜させて引き上げることの効果の検討＞
次に、上昇工程（引き上げ工程）において、半導体基板４１を傾斜させて引き上げることの効果について検討する。
【００９３】
ここでは、以下の実験を行ってその効果を検証している。
【００９４】
５０枚の半導体基板を収納したキャリアを用意し、隣接する半導体基板同士を水洗槽内で事前に張り付かせた。このときの張付き箇所は２５箇所であり、この張り付き箇所を以後、張り付き予備箇所と称する。
【００９５】
このように張り付かせた後、種々の引き上げ角度及び引き上げ速度に対して、張り付きが残る割合で効果を評価した。
【００９６】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、従来通り半導体基板を傾けないで（すなわち、液面に対して垂直に）引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示している。この実験では、同じ引き上げ速度で引き上げ動作を３回実施しており、図１５Ａは、その実験結果を示している。
【００９７】
すなわち、半導体基板を傾けない場合には、特に、引き上げ速度が４．００ｃｍ／ｓｅｃ以下になると、張り付き箇所の残存数が増加し、特に引き上げ速度が２．６７ｃｍ／ｓｅｃ以下になると急激に増加する。その結果、各引き上げ速度での張り付き割合の平均をとった図１５Ｂに示すように、半導体基板を傾けない場合には、５．３３ｃｍ／ｓｅｃ以下のゆっくりした速度で引き上げると、処理にむらができることが分かる。
【００９８】
また、図１６Ａ及び図１６Ｂは、半導体基板を４°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示している。この実験では、同じ引き上げ速度での引き上げ動作を３回から１回の間で任意に実施しており、図１６Ａは、その実験結果を示している。
【００９９】
すなわち、半導体基板を４°傾けた場合には、引き上げ速度が１．７８ｃｍ／ｓｅｃ以下になると、張り付き箇所の残存数が増加し、特に引き上げ速度が２．６７ｃｍ／ｓｅｃ以下になると急激に増加する。その結果、各引き上げ速度での張り付き割合の平均をとった図１６Ｂに示すように、半導体基板を４°傾けた場合には、１．７８ｃｍ／ｓｅｃ以下のゆっくりした速度で引き上げると、処理にむらができることが分かる。逆に言えば、１．７８ｃｍ／ｓｅｃ以上（この実験結果では２ｃｍ／ｓｅｃ以上）であれば、ほぼ張り付きのない引き上げが可能であることが分かる。ただし、この実験では、引き上げ速度３．２０ｃｍ／ｓｅｃで３回行ったとき、その内の１回で張り付き箇所が１箇所発生している。
【０１００】
また、図１７Ａ及び図１７Ｂは、試料１の半導体基板を１０°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示している。この実験では、同じ引き上げ速度での引き上げ動作を３回から１回の間で任意に実施しており、図１７Ａは、その実験結果を示している。
【０１０１】
すなわち、半導体基板を１０°傾けた場合には、引き上げ速度が０．８４ｃｍ／ｓｅｃの場合、及び、２．６７ｃｍ／ｓｅｃの場合において張り付き箇所が１箇所残っているものの、その前後では０箇所であることに鑑みると、この１箇所は無視できるレベルであると言える。その結果、各引き上げ速度での張り付き割合の平均をとった図１７Ｂに示すように、半導体基板を１０°傾けた場合には、１６．００ｃｍ／ｓｅｃ〜０．７０ｃｍ／ｓｅｃの全ての速度において、ほぼ張り付きのない引き上げが可能であることが分かる。
【０１０２】
また、図１８Ａ及び図１８Ｂは、試料２の半導体基板を１０°傾けて引き上げたときの、種々の引き上げ速度に対する張り付きが残る割合の実験結果を示している。この実験では、同じ引き上げ速度での引き上げ動作を３回から１回の間で任意に実施しており、図１８Ａは、その実験結果を示している。
【０１０３】
すなわち、半導体基板を１０°傾けた場合には、全ての引き上げ速度において、張り付き箇所は０箇所であった。その結果、各引き上げ速度での張り付き割合の平均をとった図１８Ｂに示すように、半導体基板を１０°傾けた場合には、１６．００ｃｍ／ｓｅｃ〜０．８０ｃｍ／ｓｅｃの全ての速度において、張り付きのない引き上げが可能であることが分かる。
【０１０４】
上記実験結果から、半導体基板上に処理液の残らない適正な引き上げ速度は、図１５Ｂの引き上げ速度３．２０ｃｍ／ｓｅｃで張り付き箇所が１箇所発生していることを考慮すると、傾斜角度４°〜１０°の範囲内において、おおよそ４．００ｃｍ／ｓｅｃ〜６．００ｃｍ／ｓｅｃの範囲内である。引き上げ速度がこれ以上速くなると、基板間に液が残る可能性が高くなり、過剰エッチングや搬送中の自然乾燥による染みなどの問題が発生する可能性がある。また、引き上げ速度が速い場合、キャリアの上昇が停止する際にキャリア及び半導体基板に大きな力がかかることで、キャリアがキャリアアームから外れて落下したり、キャリア内で半導体基板が跳ねたりして、キャリア底壁と半導体基板の端部とが衝突し、半導体基板が割れてしまう可能性がある。これらの理由により、引き上げ速度は上述の範囲に制限される。
【０１０５】
なお、上記各実施形態において、キャリア３１及び半導体基板４１の形状及び寸法は一例であり、半導体基板４１の形状及び寸法が異なれば、キャリア３１の内部寸法及びリブ片３４や基板挿入溝部３５の形状及び寸法もこれに合わせて変更されることは当然である。
【０１０６】
また、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１０７】
１ 構造躯体
２ 投入ベルト部
１ａ 天面
１ｂ 床面
１ｃ レール部材
３ エッチング処理槽
４ 第１洗浄槽
５ 第２洗浄槽
６ 温水槽
７ 乾燥槽
８ 排出ベルト部
１０ 支持体（昇降部）
１１ ロボット本体部
１２ａ 支持杆
１２ｂ 支持杆（角度変更部）
１２ｂ１ 伸縮ロッド
１３ａ，１３ｂ キャリアアーム
１４ａ，１４ｂ キャリア用チャック
１４ａ１，１４ｂ１ チャック杆
１４ａ２，１４ｂ２ チャック爪
２２ａ，２２ｃ 支持杆
２２ｂ 支持杆（昇降部）
２２ｂ１ 伸縮ロッド
２３ａ，２３ｂ，２２ｃ キャリアアーム
２４ａ 第１キャリア用チャック
２４ｃ 第２キャリア用チャック
２５ａ 第１キャリア用チャック
２５ｃ 第２キャリア用チャック
２４ａ１，２４ｃ１，２５ａ１，２５ｃ１ チャック杆
２４ａ２，２４ｃ２，２５ａ２，２５ｃ２ チャック爪
３１ キャリア
３１ａ，３１ｃ 側壁
３１ｂ 底壁
３２ 上面開口部
３３ 係止部
３４ リブ片
３５ 基板挿入溝部
３８ 係止部
４１ 半導体基板（被処理基板）
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２ 搬送ロボット（搬送部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアの内壁面に設けられた複数条の基板挿入溝部のそれぞれに周縁部が挿入された状態で複数枚収納された被処理基板を、前記キャリアごと処理液で満たされた処理槽内に浸漬して処理を行う被処理基板の浸漬処理方法であって、
前記キャリアを前記処理液の表面に対して水平に保持して前記処理槽内に下降させる降下工程と、
前記キャリアを傾斜させて前記処理槽内より上昇させる上昇工程と、を含むことを特徴とする被処理基板の浸漬処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の被処理基板の浸漬処理方法であって、
前記上昇工程では、前記被処理基板を処理面に対して直交する方向に前記キャリアを傾斜させることを特徴とする被処理基板の浸漬処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の被処理基板の浸漬処理方法であって、
前記上昇工程における前記キャリアの傾斜角度が上昇方向に対して４°以上４５°以下であることを特徴とする被処理基板の浸漬処理方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の被処理基板の浸漬処理方法であって、
前記被処理基板が半導体基板であり、前記処理液が薬液または純水であることを特徴とする被処理基板の浸漬処理方法。
【請求項５】
キャリアの内壁面に設けられた複数条の基板挿入溝部のそれぞれに周縁部が挿入された状態で複数枚収納された被処理基板を、前記キャリアごと処理液で満たされた処理槽内に浸漬して処理を行う被処理基板の浸漬処理装置であって、
前記キャリアを保持して搬送する搬送部と、
前記キャリアの保持角度を変更する角度変更部と、
前記キャリアを保持して昇降させる昇降部とを備え、
前記昇降部により前記キャリアを前記処理槽内に下降させるときには前記キャリアを水平に保持し、
前記昇降部により前記キャリアを処理槽内から上昇させるときには前記角度変更部により前記キャリアを傾斜させて保持することを特徴とする被処理基板の浸漬処理装置。
【請求項１】
キャリアの内壁面に設けられた複数条の基板挿入溝部のそれぞれに周縁部が挿入された状態で複数枚収納された被処理基板を、前記キャリアごと処理液で満たされた処理槽内に浸漬して処理を行う被処理基板の浸漬処理方法であって、
前記キャリアを前記処理液の表面に対して水平に保持して前記処理槽内に下降させる降下工程と、
前記キャリアを傾斜させて前記処理槽内より上昇させる上昇工程と、を含むことを特徴とする被処理基板の浸漬処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の被処理基板の浸漬処理方法であって、
前記上昇工程では、前記被処理基板を処理面に対して直交する方向に前記キャリアを傾斜させることを特徴とする被処理基板の浸漬処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の被処理基板の浸漬処理方法であって、
前記上昇工程における前記キャリアの傾斜角度が上昇方向に対して４°以上４５°以下であることを特徴とする被処理基板の浸漬処理方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の被処理基板の浸漬処理方法であって、
前記被処理基板が半導体基板であり、前記処理液が薬液または純水であることを特徴とする被処理基板の浸漬処理方法。
【請求項５】
キャリアの内壁面に設けられた複数条の基板挿入溝部のそれぞれに周縁部が挿入された状態で複数枚収納された被処理基板を、前記キャリアごと処理液で満たされた処理槽内に浸漬して処理を行う被処理基板の浸漬処理装置であって、
前記キャリアを保持して搬送する搬送部と、
前記キャリアの保持角度を変更する角度変更部と、
前記キャリアを保持して昇降させる昇降部とを備え、
前記昇降部により前記キャリアを前記処理槽内に下降させるときには前記キャリアを水平に保持し、
前記昇降部により前記キャリアを処理槽内から上昇させるときには前記角度変更部により前記キャリアを傾斜させて保持することを特徴とする被処理基板の浸漬処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図７Ｆ】
【図７Ｇ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１３Ｄ】
【図１３Ｅ】
【図１３Ｆ】
【図１３Ｇ】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図７Ｆ】
【図７Ｇ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１３Ｄ】
【図１３Ｅ】
【図１３Ｆ】
【図１３Ｇ】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−４５９６４（Ｐ２０１３−４５９６４Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８３９１３（Ｐ２０１１−１８３９１３）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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