JP2007098361A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板を処理するときの水平面に対する基板の角度を容易に変更することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】 処理槽３３には、処理空間３８が形成される。この処理空間３８には、基板保持部３４と、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂと、第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂとが設けられる。基板保持部３４は、処理空間３８内で、基板３２を保持する。第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂは、基板３２に洗浄液を噴射する。第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂは、基板３２に乾燥用気体を噴射する。姿勢変化手段３７は、処理槽３３の姿勢を変化させる。処理槽３３の姿勢が変化すると、処理槽３３の処理空間３８に設けられる基板保持部３４および各ノズル４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの姿勢も変化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基板を処理する基板処理装置に関し、詳しくは、基板に流体を供給することによって基板を処理する基板処理装置に関する。

図３２は、従来の技術である基板洗浄装置１の構成を模式的に示す図である。図３３は、基板洗浄装置１の一部を構成する洗浄部２の、基板Ｗの搬送方向３から見た構成を模式的に示す図である。この従来の技術は、特許文献１に開示される。この従来の技術の基板洗浄装置１は、基板処理装置の一例である。基板洗浄装置１は、半導体基板などの基板Ｗを洗浄するために用いられる。基板洗浄装置１は、処理槽１０内で、搬送ローラ４によって基板Ｗを搬送しつつ、複数の洗浄部２，５〜７によって基板Ｗを洗浄処理することができるように構成される。搬送ローラ４は、基板Ｗを、水平面８に対して傾斜させた状態で搬送する。

特開２００４−７４０２１号公報

前記従来の技術では、基板Ｗを洗浄処理するときの基板Ｗの姿勢を変更しようとすると、搬送ローラ４などの搬送機構の位置および姿勢を変更する必要がある。搬送機構の位置および姿勢を変更して基板Ｗの姿勢を変更すると、洗浄部２，５〜７などの洗浄機構と基板Ｗとの配置関係が変わってしまうので、洗浄機構の位置および姿勢をも変更する必要がある。このように搬送機構の位置および姿勢と洗浄機構の位置および姿勢とをそれぞれ調整する必要がある。したがって基板Ｗの姿勢を変更するための調整作業が困難であるという問題がある。

本発明の目的は、基板を処理するときの基板の姿勢を変更するための調整作業を容易化することができる基板処理装置を提供することである。

本発明は、処理空間が形成される処理槽と、
処理空間に設けられる基板保持部を有し、この基板保持部によって処理空間内で基板を保持する基板保持手段と、
処理空間に設けられる流体供給部を有し、この流体供給部から、基板保持部によって保持される基板に、この基板を処理するための処理流体を供給する流体供給手段と、
処理槽の姿勢を変化させる姿勢変化手段とを含むことを特徴とする基板処理装置である。

また本発明は、姿勢変化手段は、
処理槽をこの処理槽の重心または重心付近を通って水平に延びる回動軸線まわりに回動自在に支持する支持体と、
処理槽を回動軸線まわりに回動させる回動駆動源とを有することを特徴とする。

また本発明は、流体供給部を、基板保持部によって保持される基板に沿って移動させる移動手段をさらに含み、
移動手段は、
処理槽の外部に設けられる可動体と、
処理槽の外部に設けられ、可動体を変位駆動する可動体駆動源と、
処理空間から処理槽の外部にわたって設けられ、流体供給部と可動体とを連結する連結部とを有することを特徴とする。

また本発明は、流体供給手段は、流体供給部である洗浄液噴射部から、基板を洗浄するための洗浄液を噴射する洗浄液噴射手段を含み、
洗浄液噴射手段は、基板保持部によって保持される基板が水平面に対して所定の処理角度をなすように処理槽の姿勢が維持される処理状態で、洗浄液噴射部から前記基板に、洗浄液を噴射することを特徴とする。
また本発明は、所定の処理角度は、５度以上９０度以下に選ばれることを特徴とする。

また本発明は、洗浄液噴射部には、直径１０μｍ以上２００μｍ以下の複数の洗浄液噴射孔が一直線上に配列するように形成されることを特徴とする。

また本発明は、洗浄液噴射部には、一直線上に延びる洗浄液噴射孔であって、開口ギャップ１０μｍ以上２００μｍ以下の洗浄液噴射孔が形成されることを特徴とする。

また本発明は、洗浄液噴射手段は、基板保持部によって保持される基板の両面に、洗浄液を噴射することを特徴とする。

また本発明は、前記処理状態で、処理槽の内面のうちで基板保持部によって保持される基板に上方から対向する対向面が、水平面に対して傾斜することを特徴とする。

また本発明は、流体供給手段は、流体供給部である乾燥用気体噴射部から、基板を乾燥させるための乾燥用気体を噴射する乾燥用気体噴射手段を含むことを特徴とする。

また本発明は、処理槽には、処理空間に対して基板を搬入出するための基板搬入出口が形成されることを特徴とする。

本発明によれば、処理槽には、処理空間が形成される。この処理空間には、基板保持部と流体供給部とが設けられる。基板保持手段は、前記基板保持部を有し、この基板保持部によって処理空間内で基板を保持する。流体供給手段は、前記流体供給部を有し、この流体供給部から、基板保持部によって保持される基板に、この基板を処理するための処理流体を供給する。したがって処理槽の処理空間内で、基板を処理することができる。

姿勢変化手段は、処理槽の姿勢を変化させる。処理槽の姿勢が変化すると、この処理槽の処理空間に設けられる基板保持部および流体供給部の位置および姿勢も変化する。したがって姿勢変化手段によって処理槽の姿勢を変化させることによって、基板を処理するときの基板の姿勢を変更することができる。

基板保持部および流体供給部は、処理槽の処理空間に設けられるので、処理槽の姿勢が変化すると、基板保持部と流体供給部との配置関係が一定に保たれたまま、基板保持部の位置および姿勢と流体供給部の位置および姿勢とが変化する。したがって基板保持部の位置および姿勢と流体供給部の位置および姿勢とをそれぞれ調整する必要がなく、これによって基板を処理するときの基板の姿勢を変更するための調整作業を容易化することができる。

また処理槽の処理空間には、基板を処理するときの基板の姿勢を変更するための機構を設ける必要がないので、処理空間内の構成を簡素化することができ、かつ処理槽を小形化することができる。さらに前記機構からの発塵による処理空間の汚染を防ぐことができ、処理空間内で処理される基板の汚染を防ぐことができる。

また本発明によれば、支持体によって、処理槽を回動軸線まわりに回動自在に支持し、回動駆動源によって、処理槽を回動軸線まわりに回動させる。前記回動軸線は、処理槽の重心または重心付近を通って水平に延びるので、処理槽が回動軸線まわりに回動するときの、処理槽の重心の移動を少なくすることができる。したがって、できるだけ小さな駆動力で、処理槽を回動軸線まわりに回動させることができる。

また本発明によれば、流体供給部は、連結部によって可動体に連結され、可動体は、可動体駆動源によって変位駆動される。これによって流体供給部を、基板保持部によって保持される基板に沿って移動させることができ、したがって処理流体を供給可能な範囲を大きくすることができる。

可動体および可動体駆動源は、処理槽の外部に設けられるので、処理空間内の構成を簡素化することができ、かつ処理槽を小形化することができる。また可動体および可動体駆動源からの発塵による処理空間の汚染を防ぐことができ、処理空間内で処理される基板の汚染を防ぐことができる。

また本発明によれば、流体供給手段は、洗浄液噴射手段を含む。洗浄液噴射手段は、基板保持部によって保持される基板が水平面に対して所定の処理角度をなすように処理槽の姿勢が維持される処理状態で、洗浄液噴射部から前記基板に、洗浄液を噴射する。前記処理状態で洗浄液噴射部から基板に洗浄液を噴射することによって、基板の表面において、洗浄液の基板に沿う下方への一方向の流れを発生させることができる。これによって基板の表面に付着する基板汚染物を剥離除去することができる。しかも、基板の表面に付着する基板汚染物は、一方向に流れる洗浄液によって基板の表面から剥離された後、その洗浄液の流れによって基板外へ排除されるので、一旦剥離された基板汚染物がその基板の表面に再付着することがない。

また本発明によれば、所定の処理角度が５度以上９０度以下に選ばれることによって、基板の表面における洗浄液の一方向への流れが一層安定し、基板汚染物の除去効率を向上させることができる。

また本発明によれば、洗浄液噴射部には、複数の洗浄液噴射孔が形成される。各洗浄液噴射孔は、直径が１０μｍ以上２００μｍ以下であり、相互に平行に延び、一直線上に整列して開口する。このような各洗浄液噴射孔から洗浄液が噴射されるので、基板の表面において、洗浄液の基板に沿う下方への一方向の流れを容易に発生させることができ、基板の表面に付着する基板汚染物の除去効率を向上させることができる。

また本発明によれば、洗浄液噴射部には、洗浄液噴射孔が形成される。この洗浄液噴射孔は、一直線上に延び、しかも開口ギャップが１０μｍ以上２００μｍ以下である。このような洗浄液噴射孔から洗浄液が噴射されるので、基板の表面において、洗浄液の基板に沿う下方への一方向の流れを容易に発生させることができ、基板の表面に付着する基板汚染物の除去効率を向上させることができる。

また本発明によれば、洗浄液噴射手段が、基板保持部によって保持される基板の両面に、洗浄液を噴射するので、前記基板の両面を洗浄することができる。

また本発明によれば、処理槽の内面の一部が、前記処理状態で、基板保持部によって保持される基板に上方から対向する。前記処理槽の内面の一部である対向面は、前記処理状態で、水平面に対して傾斜する。これによって対向面に液滴が付着する場合、この液滴は、対向面に沿って下方に流れる。したがって対向面に付着する液滴が前記基板に落下してしまうという不具合を防ぐことができる。

また本発明によれば、流体供給手段は、乾燥用気体噴射手段を含む。乾燥用気体噴射手段は、乾燥用気体噴射部から、基板を乾燥させるための乾燥用気体を噴射する。乾燥用気体噴射部から、基板保持部によって保持される基板に、乾燥用気体を噴射することによって、前記基板を、できるだけ短い時間で乾燥させ、生産性を向上させることができる。

また本発明によれば、処理槽には、基板搬入出口が形成され、この基板搬入出口を介して、処理空間に対して基板を搬入出することができる。これによって処理前の基板を処理空間に搬入することができ、また処理後の基板を処理空間から搬出することができる。したがって処理空間内で順次、基板を処理することができる。

図１は、本発明の実施の一形態である基板処理装置３１の構成を示す斜視図である。図２は、基板処理装置３１の断面図であり、図２（ａ）は搬入出状態を示し、図２（ｂ）は処理状態を示す。本実施の形態の基板処理装置３１は、基板３２を洗浄するために用いられ、詳しくは、基板３２の表面に付着した基板汚染物を除去するために用いられる。

基板３２は、たとえば液晶表示装置用基板である。基板３２は、液晶表示装置用基板に限らず、プラズマディスプレイ用基板であってもよい。また基板３２は、プリント基板であってもよく、あるいは半導体ウェハであってもよい。基板３２の形状は限定されないけれども、本実施の形態では、厚み方向から見た形状が長方形状または正方形状であることを想定して説明する。

基板汚染物は、微粒子、金属粒子、金属化合物および有機物から選ばれる１種または２種以上である。微粒子とは、一般にパーティクルと呼ばれる有機または無機の塵埃であって、粒径が１０μｍ以下のものを意味する。金属粒子とは、たとえば、重金属、貴金属などの金属原子、そのイオンなどを含む塊である微細粒子を意味する。金属化合物とは、基板３２の表面に残存する酸化膜、自然酸化膜、酸化物などを意味する。有機物とは、ワックス、オイル、樹脂、ホトレジスト片などを意味する。

基板処理装置３１は、処理槽３３と、基板保持手段である基板保持部３４と、流体供給手段３５と、移動手段３６と、姿勢変化手段３７とを含む。処理槽３３には、処理空間３８が形成される。この処理空間３８では、予め定める仮想平面３９に沿うように基板３２が保持される。以下、前記予め定める仮想平面３９を、基板保持面３９という。基板保持面３９は、処理槽３３に対して一定の配置関係を有する。

説明の便宜上、次のように第１〜第３方向Ｘ〜Ｚを定義する。第１および第２方向Ｘ，Ｙは、基板保持面３９に対して平行な方向であり、かつ基板保持面３９内で相互に直交する方向である。第３方向Ｚは、基板保持面３９に対して垂直な方向である。

処理槽３３の処理空間３８には、基板保持部３４と、流体供給手段３５の一部を構成する流体供給部４１，４２とが設けられる。基板保持部３４は、処理空間３８内で、基板保持面３９に沿うように基板３２を保持する。流体供給部４１，４２は、基板保持部３４によって保持される基板３２に、この基板３２を処理するための処理流体を供給する。したがって処理槽３３の処理空間３８内で、基板３２を処理することができる。

流体供給手段３５は、基板３２を洗浄するための洗浄液を処理流体として噴射する洗浄液噴射手段４３と、基板３２を乾燥させるための乾燥用気体を処理流体として噴射する乾燥用気体噴射手段４４とを含む。

洗浄液噴射手段４３は、流体供給部４１である洗浄液噴射部としての第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂを有し、各ノズル４１ａ，４１ｂから洗浄液を噴射する。第１洗浄液噴射ノズル４１ａは、基板保持面３９に対して第３方向一方Ｚ１側に設けられ、基板保持面３９に向かって洗浄液を噴射し、これによって基板保持部３４によって保持される基板３２の第３方向一方Ｚ１側の表面に、洗浄液を噴射することができる。第２洗浄液噴射ノズル４１ｂは、基板保持面３９に対して第３方向他方Ｚ２側に設けられ、基板保持面３９に向かって洗浄液を噴射し、これによって基板保持部３４によって保持される基板３２の第３方向他方Ｚ２側の表面に、洗浄液を噴射することができる。第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂは、第２方向Ｙに延びるように設けられる。本実施の形態では、洗浄液として、純水が用いられる。純水は、比抵抗値が１０ＭΩｃｍ以上のものが好ましく、１８ＭΩｃｍ以上のもの（すなわち超純水）が特に好ましい。

第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂには、図示しない洗浄液供給管を介して、数ＭＰａの圧力で洗浄液が供給される。この洗浄液は、各ノズル４１ａ，４１ｂから出口速度３０ｍ／ｓで噴射される。洗浄液供給管には、図示しない開閉弁が設けられる。開閉弁は、弁を開いた状態にすることによって洗浄液の供給を許容し、弁を閉じた状態にすることによって洗浄液の供給を阻止することができる。

乾燥用気体噴射手段４４は、流体供給部４２である乾燥用気体噴射部としての第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂを有し、各ノズル４２ａ，４２ｂから乾燥用気体を噴射する。第１乾燥用気体噴射ノズル４２ａは、基板保持面３９に対して第３方向一方Ｚ１側に設けられ、基板保持面３９に向かって洗浄液を噴射し、これによって基板保持部３４によって保持される基板３２の第３方向一方Ｚ１側の表面に、乾燥用気体を噴射することができる。第２乾燥用気体噴射ノズル４２ｂは、基板保持面３９に対して第３方向他方Ｚ２側に設けられ、基板保持面３９に向かって洗浄液を噴射し、これによって基板保持部３４によって保持される基板３２の第３方向他方Ｚ２側の表面に、乾燥用気体を噴射することができる。第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂは、第２方向Ｙに延びるように設けられる。第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂは、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂに対して第１方向一方Ｘ１側に設けられる。本実施の形態では、乾燥用気体として、相対湿度が０％〜５０％に調湿された清浄なドライエアーまたはドライ窒素ガスが用いられる。ここで相対湿度とは、飽和水蒸気量に対して、実際に含まれる水蒸気の割合をいう。

第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂには、図示しない乾燥用気体供給管を介して、圧縮された乾燥用気体が供給される。この乾燥用気体は、各ノズル４２ａ，４２ｂから噴射される。乾燥用気体供給管には、図示しない開閉弁が設けられる。開閉弁は、弁を開いた状態にすることによって乾燥用気体の供給を許容し、弁を閉じた状態にすることによって乾燥用気体の供給を阻止することができる。

移動手段３６は、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂを、基板保持部３４によって保持される基板３２に沿って移動させる第１移動手段３６ａと、第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂを、基板保持部３４によって保持される基板３２に沿って移動させる第２移動手段３６ｂとを含む。

第１移動手段３６ａは、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂに対して第２方向Ｙ両側にそれぞれ設けられる。各第１移動手段３６ａは、処理槽３３の外部に設けられる第１可動体４５と、処理槽３３の外部に設けられ、第１可動体４５を変位駆動する第１可動体駆動源と、処理空間３８から処理槽３３の外部にわたって設けられ、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂと第１可動体４５とを連結する第１連結部４７とを有する。第１可動体４５は、第１方向Ｘに延びる案内部材４８によって案内される。このような第１移動手段３６ａによって、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂを、第１方向Ｘに移動させることができ、したがって洗浄液を噴射可能な範囲を大きくすることができる。

第２移動手段３６ｂは、第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂに対して第２方向Ｙ両側にそれぞれ設けられる。各第２移動手段３６ｂは、処理槽３３の外部に設けられる第２可動体４９と、処理槽３３の外部に設けられ、第２可動体４９を変位駆動する第２可動体駆動源と、処理空間３８から処理槽３３の外部にわたって設けられ、第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂと第２可動体４９とを連結する第２連結部５１とを有する。第２可動体４９は、前記案内部材４８によって案内される。このような第２移動手段３６ｂによって、第１および第２乾燥用気体ノズル４２ａ，４２ｂを、第１方向Ｘに移動させることができ、したがって乾燥用気体を噴射可能な範囲を大きくすることができる。

姿勢変化手段３７は、処理槽３３をこの処理槽３３の重心付近を通って水平に延びる回動軸線Ｌ１まわりに回動自在に支持する支持体５２と、処理槽３３を回動軸線Ｌ１まわりに回動させる回動駆動源５３とを有する。

支持体５２は、テーブル５４と、テーブル５４に設けられる回動軸５５と、回動軸５５をこの回動軸５５の軸線まわりに回動自在に支持する軸受部材５６とを有する。テーブル５４は、板状である。回動軸５５の軸線は、テーブル５４の厚み方向に垂直である。軸受部材５６は、回動軸５５の軸線が水平になるように、回動軸５５を支持する。軸受部材５６は、床などに固定される。本実施の形態では、テーブル５４は、厚み方向から見た形状が長方形または正方形であり、回動軸５５は、テーブル５４における１組の対向する縁辺部にそれぞれ設けられる。各回動軸５５は、同軸である。

テーブル５４には、処理槽３３および案内部材４８が固定される。処理槽３３および案内部材４８は、テーブル５４の厚み方向一方側に設けられる。回動軸５５の軸線は、第２方向Ｙと平行である。回動軸５５の軸線は、テーブル５４に固定される処理槽３３の重心付近を通る。回動軸５５の軸線は、回動軸線Ｌ１となる。

回動駆動源５３は、テーブル５４の厚み方向他方側に設けられる。回動駆動源５３は、複動空気圧シリンダによって実現される。回動駆動源５３は、複動空気圧シリンダに限らず、複動油圧シリンダによって実現されてもよい。

回動駆動源５３は、シリンダ本体５７と、ロッド５８とを有する。シリンダ本体５７は、床などに、回動軸線Ｌ１に対して平行に延びる第２の回動軸線Ｌ２まわりに回動自在に連結される。ロッド５８の軸線方向一端部は、テーブル５４に、回動軸線Ｌ１に対して平行に延びる第３の回動軸線Ｌ３まわりに回動自在に連結される。ロッド５８の軸線は、回動軸線Ｌ１に垂直な仮想平面に対して平行である。

本実施の形態では、ロッド５８の軸線方向一端部は、テーブル５４の第１方向一方Ｘ１側の端部５９に連結される。またシリンダ本体５７は、テーブル５４が水平であり、かつこのテーブル５４の上方に処理槽３３が配置される状態で、ロッド５８の軸線がほぼ鉛直になるように、床などに連結される。

回動駆動源５３のロッド５８が伸長すると、テーブル５４が回動軸線Ｌ１まわりの周方向一方Ａ１に回動する。換言すれば、テーブル５４の第１方向一方Ｘ１側の端部５９が上昇し、テーブル５４の第１方向他方Ｘ２側の端部が下降する。また回動駆動源５３のロッド５８が縮退すると、テーブル５４が回動軸線Ｌ１まわりの周方向他方Ａ２に回動する。換言すれば、テーブル５４の第１方向一方Ｘ１側の端部５９が下降し、テーブル５４の第１方向他方Ｘ２側の端部が上昇する。このように回動駆動源５３のロッド５８が伸長または縮退すると、テーブル５４が回動軸線Ｌ１まわりに回動する。

このようにテーブル５４が回動軸線Ｌ１まわりに回動することによって、テーブル５４に固定される処理槽３３の姿勢が変化する。本実施の形態では、回動駆動源５３は、処理槽３３を、図２（ａ）に示す搬入出状態と図２（ｂ）に示す処理状態とにわたって変化させる。搬入出状態は、処理空間３８に対して基板３２を搬入出するときの状態である。この搬入出状態では、基板保持面３９が水平面６０に対して平行になるように、処理槽３３の姿勢が維持される。処理状態は、処理空間３８内で基板３２を処理するときの状態である。この処理状態では、基板保持面３９が水平面６０に対して所定の処理角度θ１をなすように、処理槽３３の姿勢が維持される。

搬入出状態では、回動駆動源５３のロッド５８が縮退しており、この状態から、回動駆動源５３のロッド５８が所定量、伸長すると、処理状態となる。逆に、処理状態では、回動駆動源５３のロッド５８が伸長しており、この状態から、回動駆動源５３のロッド５８が所定量、縮退すると、搬入出状態となる。

図３は、処理槽３３の断面図である。処理槽３３は、箱型である。図１をも参照して、処理槽３３は、テーブル５４に固定される底部６１と、底部６１に連なる筒状の側部６２と、側部６２の底部６１に連なる側とは反対側の端部に連なる天井部６３とを有し、これらの各部６１〜６３によって処理空間３８が形成される。処理槽３３の各部６１〜６３は、板状である。底部６１は、第３方向Ｚに垂直である。底部６１は、厚み方向から見た形状が長方形状または正方形状であり、一方の組の対向する縁辺部が第１方向Ｘに平行であり、他方の組の対向する縁辺部が第２方向Ｙに平行である。側部６２は、底部６１に連なって第３方向一方Ｚ１に延びる。側部６２は、底部６１の第１方向一方Ｘ１側の縁辺部に連なる第１側板部分６２ａと、底部６１の第１方向他方Ｘ２側の縁辺部に連なる第２側板部分６２ｂと、底部６１の第２方向一方Ｙ１側の縁辺部に連なる第３側板部分６２ｃと、底部６１の第２方向他方Ｙ２側の縁辺部に連なる第４側板部分６２ｄとを有する。

天井部６３は、第１方向他方Ｘ２に進むにつれて、第３方向他方Ｚ２に傾斜する。天井部６３の底部６１に臨む面６３ａは、処理状態で、処理槽３３の内面のうちで基板保持部３４によって保持される基板３２に上方から対向する対向面となる。前記天井部６３の底部６１に臨む面（以下、「対向面」という）６３ａは、処理状態で、水平面６０に対して傾斜する。これによって対向面６３ａに液滴が付着する場合、この液滴は、対向面６３ａに沿って下方に流れる。したがって対向面６３ａに付着する液滴が基板３２に落下してしまうという不具合を防ぐことができる。

処理槽３３には、基板搬入出口６４が形成される。基板搬入出口６４は、第１側板部分６２ａに形成される。基板搬入出口６４は、第３方向Ｚに関する位置が基板保持面３９とほぼ同一である。この基板搬入出口６４を介して、処理空間３８に対して基板３２を搬入出することができる。これによって処理前の基板３２を処理空間３８に搬入することができ、また処理後の基板３２を処理空間３８から搬出することができる。したがって処理空間３８内で順次、基板３２を処理することができる。前記処理前の基板３２は、前工程での処理を終えた基板３２である。

基板搬入出口６４には、蓋部材６５が設けられる。蓋部材６５は、処理空間３８と、処理槽３３の外部の空間（以下、「外部空間」という）との間を、開放する開放状態と、閉鎖する閉鎖状態とに、切り換えることができる。蓋部材６５が開放状態では、基板搬入出口６４を介して、処理空間３８に対して基板３２を搬入出することができる。蓋部材６５が閉鎖状態では、塵埃などが基板搬入出口６４を介して外部空間から処理空間３８へ侵入するという不具合を防ぐことができ、また洗浄液などが基板搬入出口６４を介して処理空間３８から外部空間へ漏洩するという不具合も防ぐことができる。

処理槽３３には、第１および第２連結部４７，５１が挿通する挿通孔６６がさらに形成される。挿通孔６６は、第３および第４側板部分６２ｃ，６２ｄに形成される。挿通孔６６は、第１および第２連結部４７，５１が第１方向Ｘに移動しても第１および第２連結部４７，５１と処理槽３３とが接触干渉しないように、第１方向Ｘに延びるように形成される。

処理槽３３には、給気口６７がさらに形成される。給気口６７は、第１側板部分６２ａに形成される。給気口６７は、基板搬入出口６４よりも、天井部６３寄りに配置される。給気口６７には、給気手段６８が設けられる。給気手段６８は、処理空間３８と外部空間との間に介在されるフィルタ６９と、このフィルタ６９を介して外部空間の空気を処理空間３８に送給する送風機７０とを有する。送風機７０によって送給される空気は、フィルタ６９によってパーティクルを除去されて、処理空間３８に供給される。したがって処理空間３８には、給気口６７を介して清浄な空気が供給される。

処理槽３３には、第１および第２排気排液口７１，７２がさらに形成される。第１および第２排気排液口７１，７２は、第２側板部分６２ｂに形成される。第１排気排液口７１は、第２排気排液口７２よりも、天井部６３寄りに配置される。処理空間３８の気体は、主に第１排気排液口７１を介して、処理空間３８から排出される。処理空間３８の液体は、主に第２排気排液口７２を介して、処理空間３８から排出される。

処理空間３８には、給気口６７を介して清浄な空気が供給され、また処理空間３８からは、第１および第２排気排液口７１，７２を介して気体が排出される。これによって処理空間３８では、給気口６７から第１および第２排気排液口７１，７２に向かう気流７３を発生させることができる。このような気流７３を発生させることによって、基板３２の表面から剥離除去された基板汚染物および洗浄液のミストなどを速やかに処理空間３８から排出して、処理空間３８をできるだけ清浄に保つことができる。したがって基板汚染物などの基板３２の表面への再付着を防ぐことができる。

給気口６７からの給気量ならびに第１および第２排気排液口７１，７２からの排気量は、処理空間３８の気圧が外部空間の気圧よりも高くなるように、調整される。これによって塵埃などが前記挿通孔６６を介して外部空間から処理空間３８へ侵入するという不具合を防ぐことができる。

第１および第２排気排液口７１，７２から排出される気体および液体は、伸縮自在なパイプ７４を経て、分離ユニット７５に送給される。分離ユニット７５は、気体と液体とを分離するためのユニットである。分離ユニット７５は、液体を貯留する液体貯留槽７６と、液体貯留槽７６の下部に連なる排液管７７と、排液管７７に設けられる開閉弁７８と、液体貯留槽７６の上部に連なる排気管７９と、液体貯留槽７６内の上部側に設けられる液体分離壁８０とを有する。

排液管７７は、図示しない排液設備に接続される。開閉弁７８は、弁を開いた状態にすることによって液体の排出を許容し、弁を閉じた状態にすることによって液体の排出を阻止することができる。開閉弁７８は、液体貯留槽７６に貯留される液体が所定量に達すると、弁を閉じた状態から弁を開いた状態に切り換わり、これによって液体貯留槽７６に貯留される液体が排液管７７を経て、排液設備に送給される。開閉弁７８は、液体の排出が終了した後、弁を開いた状態から弁を閉じた状態に切り換わる。排気管７９は、図示しない排気設備に接続される。液体分離壁８０は、気体だけを通過させる。液体分離壁８０を通過した気体は、排気管７９を経て、排気設備に送給される。

図４は、基板保持部３４の正面図である。図５は、図４の矢符８１方向から見た側面図である。図６は、図４の矢符８２方向から見た側面図である。基板保持部３４は、複数、たとえば５つの保持部分８３を含む。各保持部分８３は、第２方向Ｙに等間隔をあけて設けられる。各保持部分８３は、フレーム８４と、支持ピン８５と、位置決めピン８６とを有する。

フレーム８４は、第１方向Ｘに延びる延在部分８７と、延在部分８７の両端部に屈曲して連なって第３方向他方Ｚ２に延び、処理槽３３の底部６１に固定される一対の脚部分８８とを有する。延在部分８７は、処理槽３３の底部６１から所定の距離Ｄ１１をあけて設けられ、これによって延在部分８７と処理槽３３の底部６１との間には、第２洗浄液噴射ノズル４１ｂおよび第２乾燥用気体噴射ノズル４２ｂが挿通することができる。

延在部分８７には、複数、たとえば６つの支持ピン８５が第１方向Ｘに等間隔をあけて設けられる。各支持ピン８５は、延在部分８７から第３方向一方Ｚ１に突出する。各支持ピン８５の突出量は、同一である。各支持ピン８５の先端部は、平面ではなく、球面またはＲ面取りをした円錐形状である。換言すれば、各支持ピン８５の先端面は、外方（図５では上方）に凸に湾曲した曲面である。したがって各支持ピン８５と基板３２との接触面積を、できるだけ小さくすることができる。各支持ピン８５の先端は、基板保持面３９内に含まれる。このような支持ピン８５によって、基板保持面３９に沿うように基板３２を支持することができる。

また延在部分８７には、位置決めピン８６が設けられる。位置決めピン８６は、延在部分８７から第３方向一方Ｚ１に突出する。位置決めピン８６の突出量は、支持ピン８５の突出量よりも大きい。位置決めピン８６は、この位置決めピン８６の第１方向一方Ｘ１側に各支持ピン８５が配置されるように、設けられる。各保持部分８３の位置決めピン８６は、第１方向Ｘに関する位置が同一である。このような位置決めピン８６によって、第１方向他方Ｘ２への基板３２の変位を阻止して、第１方向Ｘに関して基板３２を位置決めすることができる。

図７は、第１洗浄液噴射ノズル４１ａの斜視図である。図８は、第１洗浄液噴射ノズル４１ａの正面図である。第１洗浄液噴射ノズル４１ａは、耐圧性を有する耐圧ノズルである。第１洗浄液噴射ノズル４１ａには、一直線上に延びるスリット状の洗浄液噴射孔９１が形成され、この洗浄液噴射孔９１から洗浄液９２が薄膜状に噴射される。本実施の形態では、洗浄液噴射孔９１は、第２方向Ｙに延びる。洗浄液噴射孔９１は、第２方向Ｙの幅である噴射幅Ｗ１が、基板３２の第２方向Ｙの長さよりも大きく、したがって基板３２における第２方向Ｙの全体にわたって洗浄液を噴射することができる。洗浄液噴射孔９１の開口ギャップＤ２１は、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、１０μｍ〜１００μｍが特に好ましい。開口ギャップＤ２１は、洗浄液噴射孔９１の延在方向に垂直な方向に関する幅に相当する。本実施の形態では、洗浄液噴射孔９１の開口ギャップＤ２１は、１５μｍである。

第１乾燥用気体噴射ノズル４２ａは、第１洗浄液噴射ノズル４１ａに類似する。第１乾燥用気体噴射ノズル４２ａには、一直線上に延びるスリット状の乾燥用気体噴射孔が形成され、この乾燥用気体噴射孔から乾燥用気体が噴射される。本実施の形態では、乾燥用気体噴射孔は、第２方向Ｙに延びる。乾燥用気体噴射孔は、第２方向Ｙの幅である噴射幅が、基板３２の第２方向Ｙの長さよりも大きく、したがって基板３２における第２方向Ｙの全体にわたって乾燥用気体を噴射することができる。

図９は、第２洗浄液噴射ノズル４１ｂから噴射される洗浄液９３の噴射状態を示す正面図である。第２洗浄液噴射ノズル４１ｂは、図７および図８に示す第１洗浄液噴射ノズル４１ａに類似するけれども、洗浄液９３を噴射しない非噴射部分９４が設けられるという点で異なる。非噴射部分９４は、第２方向Ｙに関して各保持部分８３とほぼ同一位置に設けられる。これによって、第２洗浄液噴射ノズル４１ｂから噴射された洗浄液９３が各保持部分８３にあたって飛び散るという不具合を防ぐことができる。また第２洗浄液噴射ノズル４１ｂから噴射された洗浄液９３は、基板３２の第３方向他方Ｚ２側の表面にあたって拡がるので、基板３２の支持ピン８５が当接する部分にも洗浄液９３が到達し、したがって基板３２の支持ピン８５が当接する部分をも洗浄することができる。

第２乾燥用気体噴射ノズル４２ｂは、前記第１乾燥用気体噴射ノズル４２ａに類似するけれども、乾燥用気体を噴射しない非噴射部分が設けられるという点で異なる。非噴射部分は、第２方向Ｙに関して各保持部分８３とほぼ同一位置に設けられる。これによって、第２乾燥用気体噴射ノズル４２ｂから噴射された乾燥用気体が乱れて基板３２ががたつくという不具合を防ぐことができる。また第２乾燥用気体噴射ノズル４２ｂから噴射された乾燥用気体は、基板３２の第３方向他方Ｚ２側の表面にあたって拡がるので、基板３２の支持ピン８５が当接する部分にも乾燥用気体が到達し、したがって基板３２の支持ピン８５が当接する部分をも素早く乾燥させることができる。

図１０〜図１２は、基板保持部３４に基板３２を載置するときの、基板保持部３４と基板３２との位置関係を示す図である。基板３２の移載には、移載ロボットが用いられる。移載ロボットは、アームを有し、このアームの先端部には、櫛歯状のハンド９７が設けられる。ハンド９７は、基部９８と、この基部９８に連なって同一方向に延びる複数、たとえば４つの延在部９９とを有する。各延在部９９は、等間隔をあけて設けられる。各延在部９９の幅は、基板保持部３４の隣り合う保持部分８３の間の距離よりも小さい。換言すれば、各延在部９９は、前記隣り合う保持部分８３の間に緩やかに挿入することができるように形成されている。各延在部９９には、吸着部１００が設けられ、吸着部１００には、図示しない真空ポンプが接続される。ハンド９７に乗載される基板３２は、真空吸着によって保持される。

基板保持部３４に基板３２を載置するにあたって、移載ロボットは、基板３２をハンド９７によって保持している。このとき、基板３２における一方の組の対向する縁辺部は、ハンド９７の延在部９９の延在方向に平行である。

処理槽３３が搬入出状態にあり、かつ蓋部材６５が開放状態にあるときに、移載ロボットは、ハンド９７によって基板３２を保持した状態で、ハンド９７を、基板搬入出口６４を介して処理空間３８に挿入する。そしてハンド９７を、基板保持部３４の上方の所定位置まで移動させて静止させる。

ハンド９７が所定位置で静止するとき、このハンド９７の各延在部９９は、延在方向が第１方向Ｘに平行である。またハンド９７の各延在部９９は、第２方向Ｙに関して基板保持部３４の隣り合う保持部分８３の間にそれぞれ位置する。基板３２の第１方向他方Ｘ２側の縁辺部と基板保持部３４の各位置決めピン８６との間には、第１方向Ｘに関して間隙Ｄ３１が設けられている。

次に移載ロボットは、真空吸着を解除し、ハンド９７を下方へ移動させ、これによって基板３２が、基板保持部３４の支持ピン８５によって支持される。このとき、図１１において仮想線１０１で示されるように、基板３２は、その第１方向他方Ｘ２側の縁辺部と基板保持部３４の各位置決めピン８６との間に第１方向Ｘに関して間隙Ｄ３１が設けられた状態で、基板保持部３４に載置される。移載ロボットは、図１１において仮想線１０２で示されるように、ハンド９７を下方へさらに移動させた後、ハンド９７を、処理空間３８から退出させる。

前記間隙Ｄ３１は、ハンド９７に対する基板３２の位置のばらつきに起因して基板３２が各位置決めピン８６に乗り上がってしまうという不具合を防ぐために設けられる。前記間隙Ｄ３１は、前記ばらつきの量にあわせて設定される。前記間隙Ｄ３１は、１〜２ｍｍ程度である。

前述のようにして、基板保持部３４に基板３２が載置された後、蓋部材６５が閉鎖状態になる。この後、回動駆動源５３のロッド５８が所定量、伸長し、これによって処理槽３３が処理状態になる。処理槽３３が搬入出状態から処理状態に変化する間に、水平面６０に対する基板３２の角度が大きくなり、基板３２は、自重によって、第１方向他方Ｘ２へ移動して、位置決めピン８６に当接する。これによって基板３２が第１方向Ｘに関して位置決めされる。

基板３２を支持する各支持ピン８５の先端部は、前述のように、球面またはＲ面取りをした円錐形状である。したがって各支持ピン８５の先端部が平面である場合に比べて、基板３２を、第１方向他方Ｘ２へ滑らかに移動させることができる。

回動駆動源５３は、ロッド５８が徐々に伸長するように制御される。これによって基板３２が第１方向他方Ｘ２へゆっくりと移動するので、基板３２が位置決めピン８６に衝突するときに位置決めピン８６から受ける衝撃力を小さくすることができる。したがって前記衝撃力による基板３２の割れおよび欠けを防ぐことができる。

図１３は、基板処理装置３１の洗浄乾燥動作を説明するための図である。図１４は、基板処理装置３１の図１３に続く洗浄乾燥動作を説明するための図である。前述のようにして、基板保持部３４に基板３２が載置された状態で、処理槽を搬入出状態から処理状態に変化させた後、洗浄乾燥動作が開始される。

洗浄乾燥動作が開始されるとき、図１３（ａ）に示すように、基板保持部３４によって保持される基板３２は、水平面６０に対して所定の処理角度θ１をなす。また第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂならびに第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂは、前記基板３２に対して第１方向一方Ｘ１側の予め定める開始位置で待機している。

洗浄乾燥動作が開始されると、まず、洗浄液供給管に設けられる開閉弁が開かれ、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂからの洗浄液の噴射が開始される。洗浄液の噴射が安定すると、第１移動手段３６ａは、図１３（ｂ）に示すように、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂを第１方向他方Ｘ２へ移動させる。第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂから噴射される洗浄液によって、基板３２の両面が洗浄される。基板３２は、第１方向一方Ｘ１側の縁辺部から第１方向他方Ｘ２側の縁辺部にわたって洗浄される。

基板３２の第１方向他方Ｘ２側の縁辺部まで洗浄が完了した後、洗浄液供給管に設けられる開閉弁が閉じられ、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂからの洗浄液の噴射が停止される。第１移動手段３６ａは、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂを、基板３２に対して第１方向他方Ｘ２側の予め定める停止位置まで移動させて静止させる。

この後、乾燥用気体供給管に設けられる開閉弁が開かれ、第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂからの乾燥用気体の噴射が開始される。乾燥用気体の噴射が安定すると、第２移動手段３６ｂは、図１４（ａ）に示すように、第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂを第１方向他方Ｘ２へ移動させる。第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂから噴射される乾燥用気体によって、基板３２の両面が乾燥される。基板３２は、第１方向一方Ｘ１側の縁辺部から第１方向他方Ｘ２側の縁辺部にわたって乾燥される。

基板３２の第１方向他方Ｘ２側の縁辺部まで乾燥が完了した後、乾燥用気体供給管に設けられる開閉弁が閉じられ、第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂからの乾燥用気体の噴射が停止される。第２移動手段３６ｂは、図１４（ｂ）に示すように、第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂを、基板３２に対して第１方向他方Ｘ２側の予め定める停止位置まで移動させて静止させ、洗浄乾燥動作が終了される。

洗浄乾燥動作が終了された後、回動駆動源５３のロッド５８が所定量、縮退し、これによって処理槽３３が搬入出状態になる。この後、蓋部材６５が開放状態になり、移載ロボットによって、図１０〜図１２を参照して説明した手順とは逆の手順で、処理空間３８から基板３２が取出される。

図１５は、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂと基板３２との位置関係を示す断面図である。処理槽３３が処理状態にあるときに、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂから基板３２に洗浄液を噴射することによって、基板３２の表面において、洗浄液の基板３２に沿う下方への一方向の流れ１０９，１１０を発生させることができる。これによって基板３２の表面に付着する基板汚染物を剥離除去することができる。しかも、基板３２の表面に付着する基板汚染物は、一方向に流れる洗浄液によって基板３２の表面から剥離された後、その洗浄液の流れによって基板３２外へ排除されるので、一旦剥離された基板汚染物がその基板３２の表面に再付着することがない。

処理槽３３が処理状態では、基板３２は、水平面６０に対して所定の処理角度θ１をなす。所定の処理角度θ１は、４５度以上７５度以下に選ばれる。本実施の形態のように基板３２の下方に臨む面１１１にも洗浄液を噴射する場合には、所定の処理角度θ１を４５度未満にすると、前記下方に臨む面１１１に噴射された洗浄液が重力によって落下しやすくなり、前記下方に臨む面１１１で洗浄液の一方向への流れを形成しにくくなる。また本実施の形態のように基板３２を各支持ピン８５および位置決めピン８６によって位置決めして支持している場合には、所定の処理角度θ１が７５度を超えると、基板３２の姿勢が不安定になる。また所定の処理角度θ１が７５度を超えると、基板３２の自重をほとんど位置決めピン８６だけで支持することになり、これによって基板３２の位置決めピン８６に当接する部分には、位置決めピン８６からの大きな反力が作用して、割れおよび欠けが生じる可能性がある。本実施の形態では、所定の処理角度θ１は６０度である。

このように水平面６０に対して基板３２が所定の処理角度θ１をなしているので、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂから噴射されて基板３２に衝突した洗浄液は、基板３２の表面に留まることなく基板３２に沿って下方へ流れて、基板３２外へ排出される。したがって基板３２の表面に液溜りが発生するのを防ぐことができる。

このように液溜りの発生を防ぐことができるので、第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂから噴射された洗浄液の流速が、液溜りによって減衰することがなくなる。したがって基板３２の表面の近傍における洗浄液の流速を大きくして、パーティクルに作用する力を大きくすることができ、より効果的に、パーティクルを剥離除去することができる。また基板３２の表面から剥離除去されたパーティクルは、洗浄液の流れにのって、基板３２外へ排出されるので、前記パーティクルが再度、基板３２の表面に付着するという不具合を防ぐことができる。

第１洗浄液噴射ノズル４１ａは、基板３２から所定の第１距離Ｄ１をあけて設けられる。所定の第１距離Ｄ１は、第１洗浄液噴射ノズル４１ａの洗浄液噴射孔９１から基板３２へ下ろした垂線の長さに相当する。所定の第１距離Ｄ１は、好ましくは１〜５０ｍｍ、さらに好ましくは１〜１０ｍｍである。１ｍｍ未満または５０ｍｍを超えると、基板３２の第３方向一方Ｚ１側の表面において、洗浄液の基板３２に沿う下方への一方向の流れが充分に発生せず、基板汚染物の除去が不十分になるおそれがある。

第１洗浄液噴射ノズル４１ａの噴射方向１１２は、第１洗浄液噴射ノズル４１ａに対して第１方向他方Ｘ２側で基板３２と交差する。この噴射方向１１２は、基板３２に対して所定の第１噴射角度θ１１をなす。本実施の形態では、所定の第１噴射角度θ１１は４５度である。第１噴射角度θ１１を４５度にすることによって、基板３２の表面に液溜りがあっても、第１洗浄液噴射ノズル４１ａから噴射された洗浄液の、基板３２の表面の近傍までの流速を高くし、かつ洗浄液が基板３２に衝突した後の、この洗浄液の基板３２に沿う下方への流速を高くすることができる。

第２洗浄液噴射ノズル４１ｂは、基板３２から所定の第２距離Ｄ２をあけて設けられる。所定の第２距離Ｄ２は、第２洗浄液噴射ノズル４１ｂの洗浄液噴射孔から基板３２へ下ろした垂線の長さに相当する。所定の第２距離Ｄ２は、好ましくは５〜５０ｍｍ、さらに好ましくは５〜１０ｍｍである。５ｍｍ未満にすると、第２洗浄液噴射ノズル４１ｂと基板３２との間に、延在部分８７および支持ピン８５を介在させることができない。また５０ｍｍを超えると、基板３２の第３方向他方Ｚ２側の表面において、洗浄液の基板３２に沿う下方への一方向の流れが充分に発生せず、基板汚染物の除去が不十分になるおそれがある。

第２洗浄液噴射ノズル４１ｂの噴射方向１１３は、第２洗浄液噴射ノズル４１ｂに対して第１方向他方Ｘ２側で基板３２と交差する。この噴射方向１１３は、基板３２に対して所定の第２噴射角度θ１２をなす。本実施の形態では、所定の第２噴射角度θ１２は４５度である。第２噴射角度θ１２を４５度にすることによって、基板３２の表面に液溜りがあっても、第２洗浄液噴射ノズル４１ｂから噴射された洗浄液の、基板３２の表面の近傍までの流速を高くし、かつ洗浄液が基板３２に衝突した後の、この洗浄液の基板３２に沿う下方への流速を高くすることができる。

図１６は、洗浄液の流れを示す断面図であり、図１６（ａ）は液膜１１４が第１の厚みＴ１を有する場合を示し、図１６（ｂ）は液膜１１４が第１の厚みＴ１よりも小さい第２の厚みＴ２を有する場合を示す。図１６において、矢符は洗浄液の流れを意味し、かつ矢符の長さは洗浄液の流速を意味する。矢符が長いほど、流速が大きいことを意味する。

基板３２の表面には、粒径１０μｍ以下のパーティクル１１５が付着していることがある。このようなパーティクル１１５を剥離除去するためには、基板３２の表面の極近傍において、洗浄液の流速を大きくして、パーティクル１１５に作用する力を大きくする必要がある。

洗浄液の流速は、基板３２の表面に近づくほど小さくなる。基板３２の表面の極近傍における洗浄液の流速は、液膜１１４の厚みによって異なる。具体的に述べると、液膜１１４の表面における洗浄液の流速が同一であるとき、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、液膜１１４の厚みが小さい方が、基板３２の表面の極近傍における洗浄液の流速が大きくなる。

この点を考慮して、本実施の形態では、開口ギャップ１５μｍのスリット状の洗浄液噴射孔９１から洗浄液を噴射し、これによって液膜１１４の厚みを小さくする。このように液膜１１４の厚みを小さくすることによって、基板３２の表面の極近傍における洗浄液の流速を大きくして、パーティクル１１５に作用する力を大きくすることができ、パーティクル１１５の除去効率を向上させることができる。

したがって洗浄液の流れだけによって、高い洗浄力を発揮することができる。しかも数種の薬剤を使用せず、洗浄液として純水だけを使用して、微粒子だけでなく、金属粒子、金属化合物、有機物などをも除去することができる。したがって複数の薬剤槽および使用後の薬剤を処理する設備を必要とせず、また単一の薬剤槽での薬剤の入れ換え作業などの繁雑な操作を必要としない。また、複数の純水吐出装置などを用いる多段階洗浄を行う必要もない。

図１７は、処理槽３３の断面図であり、図１７（ａ）は天井部６３が基板保持面３９に対して平行な場合を示し、図１７（ｂ）は天井部６３が第１方向他方Ｘ２に進むにつれて第３方向一方Ｚ１に傾斜する場合を示し、図１７（ｂ）は天井部６３が第１方向他方Ｘ２に進むにつれて第３方向他方Ｚ２に傾斜する場合を示す。

図１７（ａ）に示すように、天井部６３が基板保持面３９に対して平行な場合、仮想線１２１で示す処理状態では、対向面６３ａが水平面６０に対して傾斜するので、対向面６３ａに付着する液滴は、対向面６３ａに沿って下方へ流れる。したがって対向面６３ａに付着する液滴が基板３２に落下してしまうという不具合を防ぐことができる。しかしながら実線で示す搬入出状態では、対向面６３ａが水平面に対して平行になるので、対向面６３ａに付着する液滴１２４は、対向面６３ａに沿って下方へ流れることができず、基板３２に落下してしまう。

図１７（ｂ）に示すように、天井部６３が第１方向他方Ｘ２に進むにつれて第３方向一方Ｚ１に傾斜する場合、仮想線１２２で示す処理状態では、対向面６３ａの水平面６０に対する角度が小さいので、対向面６３ａに付着する液滴は、対向面６３ａに沿って下方へ充分に流れることができず、基板３２に落下してしまう。また処理状態から搬入出状態に変化する途中で、対向面６３ａが水平面６０に対して平行になるので、対向面６３ａに付着する液滴１２４は、対向面６３ａに沿って下方へ流れることができなくなり、基板３２に落下してしまう。

図１７（ｃ）に示すように、天井部６３が第１方向他方Ｘ２に進むにつれて第３方向他方Ｚ２に傾斜する場合、仮想線１２３で示す処理状態では、対向面６３ａが水平面６０に対して傾斜するので、対向面６３ａに付着する液滴は、対向面６３ａに沿って下方へ流れる。したがって対向面６３ａに付着する液滴が基板３２に落下してしまうという不具合を防ぐことができる。しかも前記図１７（ａ）に示す場合に比べて、対向面６３ａの水平面６０に対する角度が大きいので、対向面６３ａに付着する液滴が対向面６３ａに沿って下方へ流れやすく、したがってより確実に、前記不具合を防ぐことができる。また処理状態から搬入出状態に変化する途中、および実線で示す搬入出状態でも、対向面６３ａが水平面６０に対して傾斜するので、対向面６３ａに付着する液滴１２４は、対向面６３ａに沿って下方へ流れる。したがって対向面６３ａに付着する液滴１２４が基板３２に落下してしまうという不具合を防ぐことができる。

これらの点を考慮して、本実施の形態では、図１７（ｃ）に示す場合のように、処理槽３３が構成される。これによって対向面６３ａに付着する液滴１２４が基板３２に落下してしまうという不具合を防ぐことができるので、液滴１２４の落下によって処理後の基板３２に基板汚染物が再付着するという不具合を防ぐことができる。

以上のような本実施の形態によれば、姿勢変化手段３７は、処理槽３３の姿勢を変化させる。処理槽３３の姿勢が変化すると、この処理槽３３の処理空間３８に設けられる基板保持部３４および各ノズル４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの姿勢も変化する。したがって姿勢変化手段３７によって処理槽３３の姿勢を変化させることによって、基板３２を処理するときの基板３２の姿勢を変更することができる。

基板保持部３４および各ノズル４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは、処理槽３３の処理空間３８に設けられるので、処理槽３３の姿勢が変化すると、基板保持部３４と各ノズル４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂとの配置関係が一定に保たれたまま、基板保持部３４の位置および姿勢と各ノズル４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの位置および姿勢とが変化する。したがって基板保持部３４の位置および姿勢と各ノズル４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの位置および姿勢とをそれぞれ調整する必要がなく、これによって基板３２を処理するときの基板３２の姿勢を変更するための調整作業を容易化することができる。

また処理槽３３の処理空間３８には、基板３２の姿勢を調整するための機構を設ける必要がないので、処理空間３８内の構成を簡素化することができ、かつ処理槽３３を小形化することができる。さらに前記機構からの発塵による処理空間３８の汚染を防ぐことができ、処理空間３８内で洗浄および乾燥される基板３２の汚染を防ぐことができる。

また支持体５２によって、処理槽３３を回動軸線Ｌ１まわりに回動自在に支持し、回動駆動源５３によって、処理槽３３を回動軸線Ｌ１まわりに回動させる。前記回動軸線Ｌ１は、処理槽３３の重心付近を通って水平に延びるので、処理槽３３が回動軸線Ｌ１まわりに回動するときの、処理槽３３の重心の移動を少なくすることができる。したがって、できるだけ小さな駆動力で、処理槽３３を回動軸線Ｌ１まわりに回動させることができる。

さらに第１移動手段３６ａの一部を構成する第１可動体４５および第１可動体駆動源は、処理槽３３の外部に設けられ、第２移動手段３６ｂの一部を構成する第２可動体４９および第２可動体駆動源は、処理槽３３の外部に設けられる。したがって処理空間３８内の構成を簡素化することができ、かつ処理槽３３を小形化することができる。また第１および第２可動体４５，４９ならびに第１および第２可動体駆動源からの発塵による処理空間３８の汚染を防ぐことができ、処理空間３８内で洗浄および乾燥される基板３２の汚染を防ぐことができる。

さらに洗浄液噴射手段４３は、基板保持部３４によって保持される基板３２の両面に、洗浄液を同時に噴射するので、前記基板３２の両面を同時に洗浄することができる。したがって前記基板３２の洗浄に要する時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。

さらに基板３２を洗浄した後で、第１および第２乾燥用気体噴射ノズル４２ａ，４２ｂから基板３２に乾燥用気体を噴射することによって、基板３２を、できるだけ短い時間で乾燥させ、生産性を向上させることができる。

さらに基板処理装置３１は、洗浄処理および乾燥処理を単体で実行することができるので、洗浄処理と乾燥処理との間に、基板洗浄装置から基板乾燥装置に基板を搬送する必要がなく、できるだけ短い時間で、基板を洗浄および乾燥させることができ、生産性を向上させることができる。

図１８は、本発明の実施の他の形態である基板処理装置が備える第１洗浄液噴射ノズル１３１の斜視図である。図１９は、第１洗浄液噴射ノズル１３１の正面図である。本実施の形態の基板処理装置は、前述の実施の形態の基板処理装置３１に類似するので、同一の部分については説明を省略する。

第１洗浄液噴射ノズル１３１は、耐圧性を有する耐圧ノズルである。第１洗浄液噴射ノズル１３１には、微小な円形の複数の洗浄液噴射孔１３２が一直線上に配列するように形成され、各洗浄液噴射孔１３２から洗浄液１３３が噴射される。複数の洗浄液噴射孔１３２が一直線上に配列するとは、複数の洗浄液噴射孔１３２が相互に平行に延びて整列して開口することを意味する。本実施の形態では、各洗浄液噴射孔１３２は、第２方向Ｙに配列する。噴射幅Ｗ２は、基板３２の第２方向Ｙの長さよりも大きく、したがって基板３２における第２方向Ｙの全体にわたって洗浄液を噴射することができる。本実施の形態の第１洗浄液噴射ノズル１３１において、噴射幅Ｗ２とは、最も第２方向一方Ｙ１寄りの洗浄液噴射孔１３２と最も第２方向他方Ｙ２寄りの洗浄液噴射孔１３２との間の距離に相当する。各洗浄液噴射孔１３２は、直径Ｄ４１が１０μｍ以上２００μｍ以下であり、本実施の形態では２０μｍである。また本実施の形態では、各洗浄液噴射孔１３２の中心の距離Ｄ４２は、６０μｍである。

第１洗浄液噴射ノズル１３１には、洗浄液供給管を介して、数ＭＰａの圧力で洗浄液が供給される。この洗浄液は、第１洗浄液噴射ノズル１３１の各洗浄液噴射孔１３２から出口速度３０ｍ／ｓで噴射される。各洗浄液噴射孔１３２からは、洗浄液が第２方向Ｙに等間隔をあけて円柱状に噴射されるけれども、この洗浄液は基板３２に衝突して拡がるので、第２方向Ｙの全体にわたって、基板３２を洗浄することができる。

本実施の形態によれば、直径２０μｍの複数の洗浄液噴射孔９１から洗浄液を噴射し、これによって液膜の厚みを小さくする。このように液膜の厚みを小さくすることによって、前述の実施の形態と同様に、基板３２の表面の極近傍における洗浄液の流速を大きくして、パーティクルに作用する力を大きくすることができ、パーティクルの除去効率を向上させることができる。

本実施の形態の第１洗浄液噴射ノズル１３１では、前述の実施の形態の第１洗浄液噴射ノズル４１ａに比べて、同じ出口速度および噴射幅Ｗ１，Ｗ２で必要な洗浄液の流量が約０．３５倍となる。このように洗浄液の流量が少なくなることによって、基板３２の表面の極近傍における洗浄液の流速をさらに大きくして、パーティクルに作用する力をさらに大きくすることができ、パーティクルの除去効率をさらに向上させることができる。

前述の実施の各形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において構成を変更することができる。たとえば回動軸線Ｌ１が処理槽３３の重心を通るようにして、処理槽３３が回動軸線Ｌ１まわりに回動するときの、処理槽３３の重心の移動をなくしてもよい。これによって、処理槽３３を回動軸線Ｌ１まわりに回動させるための駆動力をさらに小さくすることができる。

また前述の実施の各形態では、支持ピン８５によって基板３２を支持するけれども、多孔質部材から流体を噴射することによって非接触で基板３２を支持してもよい。この場合、基板保持部である多孔質部材と、多孔質部材に流体を供給する流体供給源と、流体の流路を構成する流体供給管とを含んで、基板保持手段が構成される。第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂから洗浄液を噴射して基板３２を洗浄している間は、多孔質部材から洗浄液を噴射し、続いて第１および第２洗浄液噴射ノズル４２ａ，４２ｂから乾燥用気体を噴射して基板３２を乾燥させている間は、多孔質部材から乾燥用気体を噴射する。これによって、基板３２の第３方向他方Ｚ２側の表面を、より確実に、洗浄し、かつ乾燥させることができる。

さらに水平面６０に対する基板３２の角度が７５度を超えても基板３２を安定して保持することができるように、基板保持手段が構成される場合、所定の処理角度は、５度以上９０度以下に選ばれてもよい。一例として述べると、基板保持手段は、吸着部を有する基板保持部と、吸着部に接続される真空ポンプとを含む。所定の処理角度が５度以上９０度以下に選ばれることによって、基板３２の表面における洗浄液の一方向への流れが一層安定し、基板汚染物の除去効率を向上させることができる。

さらに洗浄液は、純水に限らず、水素、アンモニアなどの基板洗浄用薬液の有効成分を含んでいてもよい。

以下、本発明の実施のさらに他の形態である基板処理装置としての基板洗浄装置２２５と、この基板洗浄装置２２５による基板洗浄方法について説明する。本実施の形態の基板洗浄装置２２５は、前述の実施の各形態の基板処理装置３１に類似する。本実施の形態の基板洗浄装置２２５は、前述の実施の各形態の基板処理装置３１が備える姿勢変化手段３７と同様の姿勢変化手段を含む。この姿勢変化手段によって、処理槽の姿勢を変化させることができる。

図２０は、基板洗浄方法を説明するための側面図である。図２１は、基板洗浄方法を説明するための斜視図である。基板２０１は、図示しない基板保持手段により水平面２０２に対して傾斜角度θ２１をなして傾斜姿勢で保持される。ここで、基板２０１の傾斜角度θ２１は、好ましくは５〜９０°、さらに好ましくは７５〜９０°である。５°未満または９０°を超えると、基板２０１の被洗浄面１において、液膜２０７を構成する純水の上部から下部に向けての一方向の流れが充分に発生せず、基板汚染物の除去が不充分になるおそれがある。

基板２０１の被洗浄面２０１ａを臨み、間隔ｄ１を開けて純水噴射手段２０３が設けられる。純水噴射手段２０３は、その内部に図示しない耐圧構造を有し、その先端に、基板２０１の被洗浄面２０１ａに対して加圧された状態の純水（以後「加圧純水」と称す）を噴射する噴射孔２０５を有する耐圧ノズル２０４と、耐圧ノズル２０４に加圧純水を供給する耐圧配管２０６と、図示しない純水加圧供給手段とを含んで構成される。本実施の形態では、純水は、処理流体としての洗浄液に相当し、純水噴射手段２０３は、流体供給手段としての洗浄液噴射手段に相当する。

なお、被洗浄面２０１ａと噴射孔２０５との並び方向は、略平行であることが望ましい。ここで、被洗浄面２０１ａと噴射孔２０５との並び方向は、略平行である場合、間隔ｄ１は、噴射孔２０５から被洗浄面２０１ａへの垂線の長さであり、好ましくは１〜５０ｍｍ、さらに好ましくは１〜１０ｍｍである。１ｍｍ未満または５０ｍｍを超えると、基板２０１の被洗浄面２０１ａにおいて、液膜２０７を構成する純水の上部から下部に向けての一方向の流れが充分に発生せず、基板汚染物の除去が不充分になるおそれがある。

純水噴射手段２０３から噴射される純水は、比抵抗値が１０ＭΩｃｍ以上のものが好ましく、１８ＭΩｃｍ以上のもの（すなわち超純水）が特に好ましい。また、純水は、本実施の形態の基板洗浄方法の好ましい利点を損なわない範囲で、水素、アンモニアなどの、従来の基板洗浄用薬液の有効成分を含むことができる。

耐圧ノズル２０４には、直径２００μｍ以上の円形の噴射孔２０５であって、複数の噴射孔２０５が一直線上に一列に配列される耐圧ノズルが使用できる。また、噴射孔２０５がスリット状に形成され、スリットの開口ギャップが２００μｍ以下である耐圧スリットノズルも使用できる。耐圧配管２０６は、耐圧性および柔軟性を有する材料からなり、上下左右に移動可能に設けられる。図示しない純水加圧供給手段は、たとえば、純水製造装置により製造される純水を貯留する純水貯留槽と、純水貯留槽内の純水を加圧しながら耐圧配管２０６に供給する加圧ポンプとを含んで構成される。

純水噴射手段２０３は、図示しない移動手段により、間隔ｄ１を保持しながら被洗浄面２０１ａに沿って上下動可能に支持される。本実施の形態の基板洗浄方法では、基板２０１の被洗浄面２０１ａにおいて、純水噴射手段２０３から噴射される純水が到達する地点およびその近傍の液膜２０７中に、図２５に示す高圧領域２１６が発生する。この高圧領域２１６の下端よりも下部の液膜領域２０８（以後「洗浄実行領域２０８」と称す）は特に洗浄力が高い領域である。純水噴射手段２０３の上下動、好ましくは上部から下部への移動を行うことによって、洗浄実行領域２０８を被洗浄面２０１ａ上で移動させることができるので、大型基板であっても、基板全面を洗浄できる。

なお、基板洗浄を効率良く行うには、洗浄実行領域２０８を、高圧領域２１６の下端から少なくとも０〜５ｃｍが好ましく、さらに好ましくは０〜１０ｃｍの範囲にするのがよい。そのためには、基板２０１の傾斜角度θ２１、洗浄液として用いられる純水の比抵抗値、純水の被洗浄面２０１ａへの噴射圧力などの各種条件を適宜変更すれば良い。

また、純水噴射手段２０３から噴射される純水が、放物線状ではなく、直線状の軌跡を保持して被洗浄面２０１ａに到達する場合、その純水の軌跡と基板２０１とがなす角度θ２２が鋭角になることが好ましい。これによって、噴射される純水が被洗浄面２０１ａに衝突する際に、被洗浄面２０１ａ上に生成する液膜２０７の厚みを小さくし、基板汚染物の除去に有効な膜厚の小さい液膜２０７が形成され易くなり、被洗浄面２０１ａにおいて、液膜２０７を構成する純水の上部から下部への一方向の流れを発生させることが一層容易になる。なお、液膜２０７の厚みについては後に説明する。

図２０および図２１に示すように、水平面２０２にθ２１の角度をなすように傾斜姿勢で保持される基板２０１の被洗浄面２０１ａに、基板２０１の被洗浄面２０１ａに対して間隔ｄ１を開けて配置される純水噴射手段２０３の耐圧ノズル２０４の噴射孔２０５から、超純水が噴射されると、被洗浄面２０１ａ上には液膜２０７が発生し、液膜２０７を構成する純水は、被洗浄面２０１ａにおける上部から下部への一方向の流れになって、被洗浄面２０１ａ上を流過し、被洗浄面２０１ａ上に付着する図示しない基板汚染物を剥離除去する。

図２２は洗浄実行領域２０８における液膜流れの状態を模式的に示す断面図である。図２３は洗浄実行領域２０８において微粒子が除去される機構を模式的に示す断面図である。なお、微粒子の除去には純水として超純水が好ましく用いられ、かつ図２３は微粒子の除去に関するので、図２２および図２３の説明においては、純水として超純水を用いるものとする。以後、同様にして、微粒子の除去に関する説明においては、超純水を用いるものとする。

図２２において、矢符は液膜２０７内での液流を意味し、かつ矢符の長さは液流の流速を意味する。矢符が長い程、流速が大きいことを意味する。また、洗浄実行領域２０８をさらに細かい４つの第１〜第４小領域２０９，２１０，２１１，２１２に分け、それぞれの小領域間には液膜面２０７ａを基準にして等しい長さになる間隙を設ける。さらに、４つの第１〜第４小領域２０９，２１０，２１１，２１２において、液流を示す矢符の頂点を結んだ線を第１〜第４流速線２０９ｘ，２１０ｘ，２１１ｘ，２１２ｘとする。

洗浄実行領域２０８において、純水噴射手段２０３から噴射される超純水が到達する地点の最も直下にあたる第１小領域２０９では、被洗浄面２０１ａ近傍の液流２０９ａ、液膜２０７の厚さ方向の中央部における液流２０９ｂ，２０９ｃ，２０９ｄおよび液膜面２０７ａ近傍の液流２０９ｅが全てほぼ同じ流速を有し、ほぼ直線状の流速線２０９ｘが得られる。液流２０９ａ〜２０９ｅは、そのまま下方に向かって流過するけれども、超純水の粘性に基因して被洗浄面２０１ａからせん断力を受け、被洗浄面２０１ａに近いほど流速が減速される。したがって、第１小領域２０９よりも液膜流れ方向の下流側に想定される第２小領域２１０においては、被洗浄面２０１ａの近傍を流過する液流２１０ａは減速され、液流２１０ｂも僅かに減速される。一方、被洗浄面２０１ａとは相対的に離反する位置にある他の液流２１０ｃ，２１０ｄ，２１０ｅは殆ど減速されず、第２流速線２１０ｘは放物線状になる。

さらに、第３小領域２１１では被洗浄面２０１ａ近傍における、せん断力による液流の減速傾向が一層顕著になり、被洗浄面２０１ａに最も近い液流２１１ａは洗浄実行領域２０８における最初の流速（液流２９ａの流速）の１／２程度になり、液流２１１ｂ〜２１１ｄも被洗浄面２０１ａとの距離に応じて減速され、液流面２０７ａ近傍の液流２１１ｅのみが減速を受けない。その結果、第３流速線２１１ｘは、第２流速線２１０ｘよりも、曲線部分の曲率が大きい放物線状になり、液膜２０７における厚さ方向の位置によって液流の流速に大きな差が生じることが判る。

洗浄実行領域２０８において最も下部に想定される第４小領域２１２では、被洗浄面２０１ａに最も近い液流２１２ａはさらに減速を受け、殆ど「０」に近くなる。液流２１２ｂ〜２１２ｄもそれぞれ減速を受けるけれども、被洗浄面２０１ａから最も離反する位置を流過する液流２１２ｅは、殆ど減速を受けない。そして、得られる第４流速線２１２ｘは、曲率がさらに大きい放物線状になるけれども、洗浄実行領域２０８において、液膜面２０７ａ近傍の液流は、被洗浄面２０１ａとの接触によるせん断力を殆ど受けることがなく、ほぼ同じ流速を保持する。この液膜面２０７ａ近傍の液流が、被洗浄面２０１ａから剥離する図示しない基板汚染物の再付着防止に非常に有効である。

第１〜第４小領域２０９〜２１２で得られる第１〜第４流速線２０９ｘ〜２１２ｘのうち、第１〜第３流速線２０９ｘ〜２１１ｘを持つ液流は、被洗浄面２０１ａに付着する基板汚染物の剥離除去に特に有効である。すなわち、図２３に示すように、被洗浄面２０１ａに付着する微粒子２１３ａは、被洗浄面２０１ａ近傍の液流２０９ａ，２０９ｂなどによる応力２１４を受けて被洗浄面２０１ａから剥離して浮上し、被洗浄面２０１ａ近傍を流過する微粒子２１３ｂになる。微粒子２１３ｂは、さらに液流２０９ｂ〜２０９ｅ、特に液流２０９ｅによる応力を受けて液膜２０７内を液膜面２０７ａに向けてさらに浮上し、液膜面２０７ａ近傍を流過する微粒子２１３ｃになり、基板２０１の外部に排出される。

次に、本実施の形態の基板洗浄方法において、基板２０１の被洗浄面２０１ａから微粒子を除去するにあたり、被洗浄面２０１ａに超純水を噴射する際に生じる液膜の厚みが微粒子の除去に及ぼす影響について、図２４および図２５に基づいて説明する。図２４は、水平面に載置される基板２０１の被洗浄面２０１ａに生じる液膜２１５の状態を模式的に示す断面図である。図２５は、本実施の形態の基板洗浄方法において、基板２０１の被洗浄面２０１ａに生じる液膜２０７の状態を模式的に示す断面図である。

図２４では、基板２０１は、図示しない水平面に載置される。基板２０１の被洗浄面２０１ａに対し、被洗浄面２０１ａの上方に間隔を空けて配置される純水噴射手段の耐圧ノズル２０４から、加圧状態の超純水を噴射すると、被洗浄面２０１ａが水平であるため、超純水が被洗浄面２０１ａ上に滞留し、膜厚の大きな液膜２１５が形成される。液膜２１５の厚みｔ１は、超純水の噴射量、噴射圧力などによって変化するけれども、超純水が耐圧ノズル２０４から被洗浄面２０１ａに向けて直線状の軌跡で噴射される場合には、１ｍｍ以上に成長する。また、超純水が被洗浄面２０１ａに到達する地点およびその近傍には、超純水が該地点に到達するのとほぼ同時に、超純水に付加されている高圧が保持される高圧領域２１６が形成される。その後に噴射される超純水は、高圧領域２１６を迂回するように流過するので、超純水は基板２０１の被洗浄面２０１ａまで達することなく、液膜面２１５ａの近傍において超純水の流れ（主流）２１７が発生する。その結果、被洗浄面２０１ａ近傍における超純水の流速はほぼ「０」になり、図示しない微粒子が被洗浄面２０１ａに付着していても、被洗浄面２０１ａから除去することは困難である。

これに対し、図２５に示すように、本実施の形態の基板洗浄方法では、基板２０１が水平面２０２に対して角度θ２１をなして傾斜保持される。これによって、基板２０１の被洗浄面２０１ａに超純水を吐出すると、超純水は被洗浄面２０１ａ上で滞留することなく、主に重力の作用を受けて、基板２０１の下方に排出される。このため、基板２０１の被洗浄面２０１ａ上に形成される液膜２０７の厚みｔ２は、１ｍｍよりも著しく薄くなる。具体的には、１００〜５００μｍ程度になる。また、基板２０１を水平面２０２に載置する場合と同様に、この場合でも、耐圧ノズル２０４から噴射される超純水が基板２０１の被洗浄面２０１ａに到達する地点およびその近傍には、高圧領域２１６が形成される。しかしながら、基板２０１が水平面２０２に対して傾斜保持されることなどから、高圧領域２１６は、図２４の場合と比べて、相対的に小さなものとなる。したがって、高圧領域２１６が形成された後に、被洗浄面２０１ａに向けて噴射される超純水は、高圧領域２１６が障害物にならず、高圧領域を迂回することがないので、被洗浄面２０１ａ近傍を流過し、被洗浄面２０１ａ近傍を流過する主流２１７が発生する。よって、被洗浄面２０１ａに付着する図示しない微粒子は、主流２１７によって除去される。ここで、液膜厚みｔ２は、主に、水平面２０２に対する基板２０１の傾斜角度θ２１に依存するので、被洗浄面２０１ａに付着する微粒子の除去効果を一層向上させるには、傾斜角度θ２１を９０°に近づけるのが好ましい。傾斜角度θ２１が９０°に近いほど、液膜厚みｔ２が小さくなり、微粒子が主流２１７による応力を受け易くなる。また、液膜厚みｔ２が極めて小さいことから、主流２１７は図２５において便宜上一つの液流として示されるけれども、図２２、図２３および図２６〜図２８に示されるように、実際にはさらに細かな液流に分けられる。

次いで、基板２０１の被洗浄面２０１ａに付着する基板汚染物が金属粒子である場合について、図２０および図２６に基づいて説明する。図２６は基板２０１の被洗浄面２０１ａの洗浄実行領域２０８において金属粒子２１８ａが除去される機構を模式的に示す断面図である。なお、金属粒子の除去には、純水の中でも特に亜臨界状態まで加圧された亜臨界超純水が好ましいので、図２６に関する説明では、亜臨界超純水を用いたものとする。耐圧ノズル２０４内で加圧される亜臨界超純水を、水平面２０２に対して傾斜角度θ２１をなすように傾斜姿勢で保持される基板２０１の被洗浄面２０１ａに噴射すると、洗浄実行領域２０８の最上部である第１小領域２０９において、液膜２０７中に、液流２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃ，２０９ｄ，２０９ｅが発生する。なお、これらの液流は便宜上５つの流れとして表されるけれども、これらの液流を合わせて１つの液流（主流）と表すことができ、また、６以上の液流に細分化することも可能である。被洗浄面２０１ａに付着する金属粒子２１８ａは、被洗浄面２０１ａの近傍を流過する液流２０９ａ，２０９ｂなどによる応力を受けると、金属粒子２１８ａを構成する金属原子間の結合２１９が部分的に切断され、金属粒子２１８ｂとして液膜２０７中に溶出する。金属粒子２１８ｂは、さらに液流２０９ｃ，２０９ｄ，２０９ｅなどの応力を受けて、金属粒子２１８ｃのように、液膜２０７の厚さ方向の中央部から液膜面２０７ａまでの液膜２０７中を流過し、基板２０１の下方に排出される。このとき、金属粒子２１７ｃの大部分が被洗浄面２０１ａの近傍を流過しないので、被洗浄面２０１ａへの再付着が防止される。このように、基板２０１の被洗浄面２０１ａに付着する金属粒子２１８ａを除去するには、被洗浄面２０１ａ近傍を流過する、亜臨界超純水の液流が必要になる。また、液膜２０７の厚みを小さくすると、亜臨界超純水の液流が被洗浄面２０１ａのさらに近傍を流過し、金属粒子２１８ａの除去性能が向上する。液膜２０７の厚みを小さくするには、図２５に関する説明でも述べたように、基板２０１の水平面２０２に対する傾斜角度θ２１を９０°に近づけるのが好ましい。

次いで、基板２０１の被洗浄面２０１ａに付着する基板汚染物が金属化合物である場合について、図２０および図２７に基づいて説明する。図２７は基板２０１の被洗浄面２０１ａの洗浄実行領域２０８において金属化合物が除去される機構を模式的に示す断面図である。なお、金属化合物の除去にも、金属粒子の場合と同様に亜臨界超純水が好ましい。したがって、図２７に関する説明においても、亜臨界超純水を用いるものとする。基板２０１の被洗浄面２０１ａに付着する金属化合物を除去する場合でも、被洗浄面２０１ａ近傍を流過する、亜臨界超純水の液流が必要である。すなわち、水平面２０２に対して傾斜角度θ２１をなすように傾斜保持される基板２０１の被洗浄面２０１ａに、耐圧ノズル２０４内で加圧される亜臨界超純水を噴射すると、液膜２０７中に、液流２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃ，２０９ｄ，２０９ｅが発生する。被洗浄面２０１ａに付着する金属化合物２２０ａは、図２６に示すのと同様にして、金属化合物２２０ａ同士の結合２２１が切断され、金属化合物２２０ｂとして液膜２０７中に溶出し、さらに液膜２０７の厚み方向の中央部から液膜面２０７ａまでの液膜２０７中を流過し、基板２０１の下方に排出される。また、液膜２０７の厚みを小さくするのが好ましいのは、図２６に示す金属粒子２１８ａの除去の場合と同様であり、そのためには、やはり基板２０１の水平面２０２に対する傾斜角度θ２１を９０°に近づけるのがよい。

次いで、基板２０１の被洗浄面２０１ａに付着する基板汚染物が有機物である場合について、図２０および図２８に基づいて説明する。図２８は基板２０１の被洗浄面２０１ａの洗浄実行領域２０８において有機物２２２ａが除去される機構を模式的に示す断面図である。なお、有機物２２２ａの除去にも、金属粒子２１８ａおよび金属化合物２２０ａの除去の場合と同様に、亜臨界超純水が好ましい。したがって、図２８に関する説明においても、亜臨界超純水を用いるものとする。有機物２２２ａは、図２６に示す金属粒子２１８ａおよび図２７に示す金属化合物２２０ａと同様にして除去される。すなわち、角度θ２１で傾斜保持される基板２０１の被洗浄面２０１ａに、加圧された亜臨界超純水を耐圧ノズル２０４から噴射すると、被洗浄面２０１ａ上に亜臨界超純水の液膜２０７が形成され、液膜２０７中には液流２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃ，２０９ｄ，２０９ｅが発生する。これらのうち、特に被洗浄面２０１ａ近傍を流過する液流２０９ａ，２０９ｂなどが、被洗浄面２０１ａに付着する有機物２２２ａに応力を付与する。その結果、有機物２２２ａ中の炭素結合２２３が切断され、有機物片である有機物２２２ｂが液膜２０７中に溶出する。有機物２２２ｂは、さらに液流２０９ｃ，２０９ｄ，２０９ｅなどの応力を受け、液膜２０７の厚み方向の中央部を流過する有機物２２２ｃになる。有機物２２２ｃは、最終的に、基板２０１の下方に排出される。有機物２２２ａの除去効率を高めるには、ここでも、基板２０１の水平面２０２に対する傾斜角度θ２１を可能な限り９０°に近づけ、液膜２０７の厚みを小さくすることが有効である。

図２９は、基板洗浄装置２２５の構成を模式的に示す側面図である。基板洗浄装置２２５は、基板２０１を水平面２０２に対して傾斜角度θ２１をなすように傾斜保持する図示しない基板保持手段と、基板２０１の被洗浄面２０１ａに純水を噴射する純水噴射手段２２６とを含んで構成される。

基板保持手段は図示されないけれども、たとえば、基板２０１を載置する金属製または合成樹脂製の板状部材を有する。本実施の形態では、板状部材は、基板保持部に相当する。板状部材には、基板２０１を固定する保持具を設けることができる。純水噴射手段２２６は、基板２０１の被洗浄面２０１ａに純水を噴射する耐圧ノズル２０４と、図示しない純水供給手段とを含んで構成される。耐圧ノズル２０４は、流体供給部としての洗浄液噴射部に相当する。板状部材および耐圧ノズル２０４は、処理槽に形成される処理空間に設けられる。

移動手段は、耐圧ノズル２０４を角変位可能に支持するアーム２２７と、アーム２２７を支持しかつ基板２０１に対して平行に配置されるガイド２２９に沿って移動可能に設けられるスライダ２２８と、を含んで構成される。ガイド２２９とスライダ２２８は、たとえば、モータで回転駆動されるボールねじと、ボールねじに螺合するめねじ部材とによって実現される。

姿勢変化手段は、処理槽の姿勢を変化させ、これによって処理槽に設けられる板状部材および耐圧ノズル２０４の姿勢を変化させる。このようにして、板状部材が水平面２０２に対してなす角度を適宜調整することによって、基板２０１の水平面２０２に対してなす角度θ２１を決定できる。

図３０（ａ）は、耐圧ノズル２０４の外観を示す斜視図である。図３０（ｂ）は、耐圧ノズル２０４における純水噴射面２３０の構成を模式的に示す平面図である。耐圧ノズル２０４の純水噴射面２３０には、複数の洗浄液噴射孔である複数の円形噴射孔２３１が直線状に一列に形成される。円形噴射孔２３１の直径ｄ２は、基板２０１の被洗浄面２０１ａ上に形成される純水の液膜２０７の厚みを１ｍｍ未満にし、基板汚染物の除去性能を向上させるためには、２００μｍ以下が好ましく、１０μｍ〜１００μｍが特に好ましい。また、隣り合う円形噴射孔２３１の中心間隔すなわち形成ピッチｄ３は、次の式（１）を満たすことが好ましい。
２×ｄ２≦ｄ３≦３×ｄ２ …（１）

具体的には、たとえば、円形噴射孔２３１の直径ｄ２が３０μｍ、円形噴射孔２３１の形成ピッチｄ３が６０μｍである耐圧ノズルが挙げられる。該耐圧ノズルに供給する純水が４ＭＰａに加圧される場合、基板２０１の被洗浄面２０１ａにおける純水衝突点から２０ｍｍ下流で発生する液膜２０７の厚みは１００〜１５０μｍと極めて小さくなる。このとき、基板２０１の被洗浄面２０１ａ上を流過する超純水は、平均速度で秒速１０ｍ以上である。ただし、上記の、耐圧ノズル２０４の構成を示す数値および式（１）は、基板２０１の被洗浄面２０１ａ上で液膜２０７を発生させるための一例であって、本実施の形態において液膜２０７により基板汚染物を除去するにあたり、耐圧ノズル２０４の構成を限定するものではない。

耐圧ノズル２０４から、水平面２０２に対して傾斜角度θ２１をなして傾斜保持される基板２０１の被洗浄面２０１ａに純水を噴射すると、被洗浄面２０１ａ上に純水の液膜２０７が形成される。

図３１（ａ）は、別形態の耐圧ノズル２３２の外観を示す斜視図である。図３１（ｂ）は、耐圧ノズル２３２における純水噴射面２３３の構成を模式的に示す平面図である。耐圧ノズル２３２の純水噴射面２３３には、洗浄液噴射孔であるスリット状噴射孔２３４が形成される。スリット状噴射孔２３４のギャップｄ４は、基板２０１の被洗浄面２０１ａ上に形成される純水の液膜２０７の厚みを１ｍｍ未満にし、基板汚染物の除去性能を向上させるためには、２００μｍ以下が好ましく、１０μｍ〜１００μｍが特に好ましい。具体的には、たとえば、スリット状噴射孔２３４のギャップｄ４が３０μｍである耐圧ノズルが挙げられる。該耐圧ノズルに供給する超純水が４ＭＰａに加圧される場合、基板２０１の被洗浄面２０１ａにおける超純水衝突点から２０ｍｍ下流で発生する液膜２０７の厚みは１００〜１５０μｍと極めて薄い。このとき、基板２０１の被洗浄面２０１ａ上を流過する超純水は、平均速度で秒速１０ｍ以上である。ただし、上記の、耐圧ノズル２３２の構成を示す数値は、基板２０１の被洗浄面２０１ａ上で液膜２０７を発生させるための一例であって、本実施の形態において液膜２０７により基板汚染物を除去するにあたり、耐圧ノズル２３２の構成を限定するものではない。

耐圧ノズル２３２から、水平面２０２に対して傾斜角度θ２１をなして傾斜保持される基板２０１の被洗浄面２０１ａに純水を噴射すると、被洗浄面２０１ａ上に純水の液膜２０７が形成される。

図２９に戻り、アーム２２７は、耐圧ノズル２０４を角変位可能に支持する。したがって、基板２０１の被洗浄面２０１ａに対する耐圧ノズル２０４の純水噴射角度θ２２を適宜調整できる。また、アーム２２７はスライダ２２８によって支持され、スライダ２２８はガイド２２９に沿って移動可能に配置される。ガイド２２９は、基板２０１の被洗浄面２０１ａに対して平行に配置されるので、アーム２２７ひいては耐圧ノズル２０４は、スライダ２２８によって、基板２０１の被洗浄面２０１ａに平行に上下動可能に支持されることになる。

純水供給手段には、たとえば、純水を貯留する純水貯留槽と、一端が純水貯留槽に接続され、他端が耐圧ノズル２０４に接続される耐圧性ホースと、純水を加圧して送給する加圧ポンプとを含んで構成される。勿論、この構成に限定されることなく、ノズルに液体を供給する一般的な方法を採用することができる。

基板洗浄装置２２５によれば、たとえば、次のようにして、基板２０１の被洗浄面２０１ａの洗浄が行われる。まず、耐圧ノズル２０４から噴射される純水の到達する地点が、基板２０１の鉛直方向の最上部になるようにスライダ２２８を移動させ、耐圧ノズル２０４の位置合わせを行う。次いで、耐圧ノズル２０４から加圧されている純水２３５の噴射を開始し、基板２０１の被洗浄面２０１ａ上に膜厚が薄い液膜２０７を形成する。液膜２０７中の液流は、純水自体の粘度、被洗浄面２０１ａとの摩擦などによって、基板２０１の下方になるほど減速し、それとともに液膜２０７の膜厚が大きくなる。そして、被洗浄面２０１ａにおける純水２３５の到達する地点の直下から下方数ｃｍまでの領域である洗浄実行領域２０８では、被洗浄面２０１ａに付着する基板汚染物が除去される。したがって、耐圧ノズル２０４を下方に移動させると、基板２０１の下方に向けて洗浄実行領域２０８を連続的に発生させることができ、基板２０１全体を洗浄できる。また、耐圧ノズル２０４を基板２０１の上方から下方へ移動することにより、被洗浄面２０１ａから剥離し、液膜２０７中に溶出する基板汚染物を再付着させることなく、基板２０１の外に効率的に排出できる。最後に、基板２０１の被洗浄面２０１ａの最下部まで洗浄実行領域２０８が及んだ時点で、耐圧ノズル２０４による純水の噴射を停止し、基板２０１の洗浄が終了する。

本発明の実施の一形態である基板処理装置３１の構成を示す斜視図である。 基板処理装置３１の断面図である。 処理槽３３の断面図である。 基板保持部３４の正面図である。 図４の矢符８１方向から見た側面図である。 図４の矢符８２方向から見た側面図である。 第１洗浄液噴射ノズル４１ａの斜視図である。 第１洗浄液噴射ノズル４１ａの正面図である。 第２洗浄液噴射ノズル４１ｂから噴射される洗浄液９３の噴射状態を示す正面図である。 基板保持部３４に基板３２を載置するときの、基板保持部３４と基板３２との位置関係を示す図である。 基板保持部３４に基板３２を載置するときの、基板保持部３４と基板３２との位置関係を示す図である。 基板保持部３４に基板３２を載置するときの、基板保持部３４と基板３２との位置関係を示す図である。 基板処理装置３１の洗浄乾燥動作を説明するための図である。 基板処理装置３１の図１３に続く洗浄乾燥動作を説明するための図である。 第１および第２洗浄液噴射ノズル４１ａ，４１ｂと基板３２との位置関係を示す断面図である。 洗浄液の流れを示す断面図である。 処理槽３３の断面図である 本発明の実施の他の形態である基板処理装置が備える第１洗浄液噴射ノズル１３１の斜視図である。 第１洗浄液噴射ノズル１３１の正面図である。 基板洗浄方法を説明するための側面図である。

基板洗浄方法を説明するための斜視図である。 洗浄実行領域における液膜の状態を模式的に示す断面図である。 洗浄実行領域において微粒子が除去される機構を模式的に示す断面図である。 水平面に載置される基板の被洗浄面に生じる液膜の状態を模式的に示す断面図である。 基板の被洗浄面に生じる液膜の状態を模式的に示す断面図である。 金属粒子を除去する機構を模式的に示す断面図である。 金属化合物を除去する機構を模式的に示す断面図である。 有機物を除去する機構を模式的に示す断面図である。 基板洗浄装置の構成を模式的に示す側面図である。 図３０（ａ）は、耐圧ノズルの外観を示す斜視図である。図３０（ｂ）は、耐圧ノズルにおける純水噴射面の構成を模式的に示す平面図である。 図３１（ａ）は、別形態の耐圧ノズルの外観を示す斜視図である。図３１（ｂ）は、別形態の耐圧ノズルにおける純水噴射面の構成を模式的に示す平面図である。 従来の技術である基板処理装置１の構成を模式的に示す図である。 基板処理装置１の一部を構成する洗浄部２の、基板Ｗの搬送方向３から見た構成を模式的に示す図である。

符号の説明

３１，２２５ 基板処理装置
３２，２０１ 基板
３３ 処理槽
３４ 基板保持部
３５ 流体供給手段
３６ 移動手段
３７ 姿勢変化手段
３８ 処理空間
４１ａ，１３１ 第１洗浄液噴射ノズル
４１ｂ 第２洗浄液噴射ノズル
４２ａ 第１乾燥用気体噴射ノズル
４２ｂ 第２乾燥用気体噴射ノズル
４３ 洗浄液噴射手段
４４ 乾燥用気体噴射手段
４５ 第１可動体
４７ 第１連結部
４９ 第２可動体
５１ 第２連結部
５２ 支持体
５３ 回動駆動源
６４ 基板搬入出口
９１，１３２ 洗浄液噴射孔
２０３，２２６ 純水噴射手段
２０４，２３２ 耐圧ノズル
２０５ 噴射孔
２３１ 円形噴射孔
２３４ スリット状噴射孔

Claims (11)

1. 処理空間が形成される処理槽と、
   処理空間に設けられる基板保持部を有し、この基板保持部によって処理空間内で基板を保持する基板保持手段と、
   処理空間に設けられる流体供給部を有し、この流体供給部から、基板保持部によって保持される基板に、この基板を処理するための処理流体を供給する流体供給手段と、
   処理槽の姿勢を変化させる姿勢変化手段とを含むことを特徴とする基板処理装置。
2. 姿勢変化手段は、
   処理槽をこの処理槽の重心または重心付近を通って水平に延びる回動軸線まわりに回動自在に支持する支持体と、
   処理槽を回動軸線まわりに回動させる回動駆動源とを有することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 流体供給部を、基板保持部によって保持される基板に沿って移動させる移動手段をさらに含み、
   移動手段は、
   処理槽の外部に設けられる可動体と、
   処理槽の外部に設けられ、可動体を変位駆動する可動体駆動源と、
   処理空間から処理槽の外部にわたって設けられ、流体供給部と可動体とを連結する連結部とを有することを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
4. 流体供給手段は、流体供給部である洗浄液噴射部から、基板を洗浄するための洗浄液を噴射する洗浄液噴射手段を含み、
   洗浄液噴射手段は、基板保持部によって保持される基板が水平面に対して所定の処理角度をなすように処理槽の姿勢が維持される処理状態で、洗浄液噴射部から前記基板に、洗浄液を噴射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の基板処理装置。
5. 所定の処理角度は、５度以上９０度以下に選ばれることを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
6. 洗浄液噴射部には、直径１０μｍ以上２００μｍ以下の複数の洗浄液噴射孔が一直線上に配列するように形成されることを特徴とする請求項４または５記載の基板処理装置。
7. 洗浄液噴射部には、一直線上に延びる洗浄液噴射孔であって、開口ギャップ１０μｍ以上２００μｍ以下の洗浄液噴射孔が形成されることを特徴とする請求項４または５記載の基板処理装置。
8. 洗浄液噴射手段は、基板保持部によって保持される基板の両面に、洗浄液を噴射することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１つに記載の基板処理装置。
9. 前記処理状態で、処理槽の内面のうちで基板保持部によって保持される基板に上方から対向する対向面が、水平面に対して傾斜することを特徴とする請求項４〜８のいずれか１つに記載の基板処理装置。
10. 流体供給手段は、流体供給部である乾燥用気体噴射部から、基板を乾燥させるための乾燥用気体を噴射する乾燥用気体噴射手段を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の基板処理装置。
11. 処理槽には、処理空間に対して基板を搬入出するための基板搬入出口が形成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の基板処理装置。

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