CN101615567A - 基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基板处理装置,该基板处理装置包括:基板保持单元,其用于将基板保持为水平;基板旋转单元,其使所述基板保持单元所保持的基板围绕铅直的旋转轴线进行旋转;处理液供给单元,其用于对由所述基板旋转单元旋转的基板供给处理液;有底筒状的排气桶,其具有排气口,并在内部容置所述基板保持单元;多个防护装置,其容置在所述排气桶内,互相能够独立地进行升降;排气路径形成单元,其通过使所述防护装置升降,与所述基板保持单元所保持的基板的周边部相向地形成用于捕获从基板飞散的处理液的捕获口,并且形成从所述捕获口至所述排气口的排气路径;排气管,其连接在所述排气口上,用于将所述排气桶内的气体经所述排气口排出。
Description
技术领域
本发明涉及一种基板处理装置,所述基板处理装置用于处理例如半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示器用玻璃基板、FED(Field EmissionDisplay:场发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板等的基板。
背景技术
在半导体装置或者液晶显示装置的制造工序中,为了利用处理液对半导体晶片或者液晶显示板用玻璃基板等基板实施处理,往往使用一张一张地处理基板的单张式的基板处理装置。在这种基板处理装置中,为了降低处理液的消耗量,存在这样的机构:回收基板处理使用后的处理液,将该回收的处理液再利用于以后的处理中。
能够单独回收多种处理液的结构的基板处理装置例如在US2008078428中被公开。该基板处理装置具有:旋转卡盘,一边将基板保持为大致水平,一边使该基板旋转;处理杯部,用于容置该旋转卡盘。处理杯部具有能够分别独立地升降的三个结构构件(第一~第三结构构件)。
第一结构构件一体地具有:底部,包围旋转卡盘的周围,且俯视呈圆环状;第一引导部,从该底部立起。第一引导部朝向中心侧(靠近基板的旋转轴线的方向)向斜上方延伸。在底部,在第一引导部内侧形成有废液槽,该废液槽用于废弃基板处理使用后的处理液等;而且在底部第一引导部的外侧形成有同心双层环状的内侧回收槽及外侧回收槽,所述内侧回收槽及外侧回收槽包围该废液槽,用于回收基板处理使用后的处理液。在废液槽上连接有用于向废液处理设备引导处理液的废液管,各回收槽连接有用于向回收处理设备引导处理液的回收管。
第二结构构件一体地具有:第二引导部,位于第一引导部的外侧;圆筒状的处理液分离壁,连接在第二引导部上,并位于该第二引导部的外侧。第二引导部具有:圆筒状的下端部,位于内侧回收槽上;上端部,从该下端部的上端朝向中心侧(靠近基板的旋转轴线的方向)向斜上方延伸。第二引导部设置为与第一结构构件的第一引导部在上下方向上重叠,在第一结构构件和第二结构构件最接近的状态下,与第一引导部保持极微小间隙,接近第一引导部。处理液分离壁连接在上端部的外周边部上,呈圆筒状。并且,处理液分离壁位于外侧回收槽上,在第一结构构件和第二结构构件最接近的状态下,容置在外侧回收槽中,使得与外侧回收槽(外侧的回收槽)的内壁及底部和外结构构件的内壁之间保持间隙并接近。
第三结构构件具有位于第二引导部外侧的第三引导部。第三引导部具有:下端部,位于外侧回收槽上;上端部,从该下端部的上端朝向中心侧(靠近基板的旋转轴线的方向)向斜上方延伸。第三引导部设置为与第二结构构件的第二引导部在上下方向上重叠,在第二结构构件和第三结构构件最接近的状态下,与第二引导部保持极微小间隙,接近第二引导部。
在第一结构构件上结合有包括例如滚珠螺杆机构等的第一升降驱动机构,在第二结构构件上结合有包括例如滚珠螺杆等的第二升降驱动机构,在第三结构构件上结合有包括例如滚珠螺杆等的第三升降驱动机构。通过第一~第三升降驱动机构能够使三个结构构件单独地升降。
在这种结构的基板处理装置中,能够使第一~第三引导部的各上端部位于基板的上方,成为通过第一引导部接收处理液的状态。另外,通过使第一引导部的上端位于基板的下方,并且使第二及第三引导部的各上端部位于基板的上方,成为通过第二引导部接收处理液的状态(第一回收状态)。在该第一回收状态下,在第一引导部的上端部和第二引导部的上端部之间形成与基板的周边部相向的第一回收口。从第一回收口进入的处理液通过第二引导构件的引导,回收到内侧回收槽中。
更进一步,使第一及第二引导部的各上端部位于基板的下方,并且使第三引导部的上端部位于基板的上方,成为通过该第三引导部接受来自基板的处理液的状态(第二回收状态)。在该第二回收状态下,在第二引导部的上端部和第三引导部的上端部之间形成与基板的周边部相向的第二回收口。从第二回收口进入的处理液通过第三引导部的引导,回收到外侧回收槽中。
一边通过旋转卡盘使基板旋转,一边向基板的表面供给第一药液,由此能够对基板的表面实施利用第一药液进行的处理。供给到基板表面的第一药液受到基板的旋转所产生的离心力,从基板的周边部向侧方飞散。此时,如果预先使第一回收口与基板的周边部相向,则能够回收从基板的周边部飞散的第一药液。另外,与此相同,在向基板的表面供给第二药液时,如果预先使第二回收口与基板的周边部相向,则能够回收从基板飞散的第二药液。这样,能够分离第一及第二药液,将其回收。
另外,一边通过旋转卡盘使基板旋转,一边向基板表面供给冲洗液(处理液),由此能够进行利用冲洗液冲洗基板表面的冲洗处理。此时,如果预先使第一引导部与基板的周边部相向,则能够将冲洗了基板表面的冲洗液收集到废液槽中,并能够通过废液管从废液槽将其废弃。由此,能够防止向回收的第一及第二药液中混入使用过的冲洗液。
另一方面,由于基板及旋转卡盘的旋转,有使旋转卡盘周边的气流变乱,第一及第二药液雾飞扬的担心。若该第一及第二药液雾漏出到处理杯部外,则处理室的内壁或者处理室内的构件被药液雾污染。若药液雾在处理室内干燥,则变为颗粒漂浮在气体中,有污染之后处理的基板的担心。因此,在US2008078428中采用如下结构,即,在废液槽的底面形成排气口,从该排气口排气,从而在基板的周围形成朝向废液槽底面的下降气流,防止药液雾的飞扬。
在该结构中,在进行第一引导部与基板的周边部相向的冲洗处理时,从基板飞散的冲洗液(特别是冲洗液雾)附着在处理杯部内的下降气流中,导入到废液槽中。
但是,排气口仅形成在废液槽的底面,因此在对基板实施使用药液(第一或者第二药液)的处理时,药液雾的排出必须主要依靠朝向废液槽底面的下降气流,不能从基板周边高效地排除药液雾。
即,在实施利用药液进行的处理时,第一或者第二回收口与基板的周边部相向。因此,从基板飞散的药液所朝向的方向和朝向废液槽的下降气流的方向相交,从旋转卡盘飞散的药液雾不能充分地附着在下降气流中,被导入到第一或者第二回收口的内侧且在其中滞留。因此,药液雾残留在基板的周边,有可能对基板处理产生不好的影响。另外,含有药液雾的气体飞扬,也有可能从处理杯部漏出。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供能够将处理液雾从基板的周边高效地排除的基板处理装置。
本发明的基板处理装置包括:基板保持单元,其用于将基板保持为水平;基板旋转单元,其使所述基板保持单元所保持的基板围绕铅直的旋转轴线进行旋转;处理液供给单元,其用于对由所述基板旋转单元旋转的基板供给处理液;有底筒状的排气桶,其具有排气口,并在内部容置所述基板保持单元;多个防护装置,其容置在所述排气桶内,互相能够独立地进行升降;排气路径形成单元,其通过使所述防护装置升降,与所述基板保持单元所保持的基板的周边部相向地形成用于捕获从基板飞散的处理液的捕获口,并且形成从所述捕获口至所述排气口的排气路径;排气管,其连接在所述排气口上,用于将所述排气桶内的气体经所述排气口排出。
根据该结构,在排气桶内形成从捕获口至排气口的排气路径。对于基板旋转单元旋转的基板而言,从处理液供给单元供给到基板上的处理液从基板的周边部向侧方飞散,被与基板的周边部相向的捕获口捕获。另外,由于向基板供给来自处理液供给单元的处理液,所以会在基板周边产生处理液雾。含有该处理液雾的气体(处理液气体)在排气管内排气时,从捕获口通过排气路径移动到排气口,通过排气管排出。
因而,由于在排气桶内形成排气路径,因此能够抑制或者防止排气桶内的处理液气体漏出到排气桶外。
另外,处理液气体经由与基板周边部相向的捕获口被排出。因此,能够高效地从基板周边排除处理液雾。
进一步,优选所述排气路径形成单元形成的所述排气路径的压力损失小于其他路径的压力损失,所述其他路径是从所述基板保持单元所保持的基板的周边部不经由所述排气路径至所述排气口的路径。
根据该结构,排气路径的压力损失小于不经由该排气路径至排气口的其他路径的压力损失。因此,当排气管内排气时,在排气桶内主要产生在排气路径中流通的气流。由此,能够以比较简单的结构,排出通过捕获口的处理液气体。
另外,也能够通过将其他路径的压力损失设定得极大,使基板周边的处理液气体完全不进入其他路径。此时,在该其他的路径为流通有不同种类的处理液(或者处理液气体)的情况下,通过防止处理液气体进入到上述其他路径中,从而能够防止不同的处理液彼此的混合接触。
进一步,优选该基板处理装置还与所述各防护装置对应地具有杯部,所述杯部用于使所述各防护装置所挡住的处理液积存,所述各防护装置包括向所述杯部引导处理液的引导部,所述排气路径包括折回路径,所述折回路径形成于所述杯部与所述引导部之间的间隙中。
根据该结构,在防护装置和杯部之间的间隙中形成的排气路径具有折回路径。因此,在排气路径中流通的气体含有的处理液雾,在该折回路径中流通的过程中附着在防护装置壁面或者杯部壁面上而被捕获。也就是说,能够使处理液气体在排气路径中流通的过程中气液分离。由此,不必另外单独设置气液分离器,因此能够使成本降低。
另外,优选该基板处理装置还包括用于容置所述排气桶的处理室,在所述排气桶的侧壁上形成有取入口,所述取入口用于将所述处理室内的所述排气桶外的气体取入到所述排气桶内。
根据该结构,处理室内的气体通过形成在处理室侧壁上的取入口被取入到排气桶内,通过排气管排出。因此,能够省略处理室内排气专用的设备,能够使成本降低。
该取入口也可以在排气桶的侧壁上隔开间隔形成多个。
参照附图通过如下实施方式的说明能够明确本发明上述的或者进一步其他目的、特征及效果。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的基板处理装置的结构的俯视图。
图2是从图1所示的剖切线A-A观察的剖视图。
图3是表示图1所示的基板处理装置的电气结构的框图。
图4是用于说明利用图1所示的基板处理装置进行的处理的一个例子的流程图。
图5A是氢氟酸处理中的基板处理装置的示意性的局部剖视图。
图5B是SC1处理中及中间冲洗处理中的基板处理装置的示意性的局部剖视图。
图5C是SPM处理中的基板处理装置的示意性的局部剖视图。
图5D是最终冲洗处理中的基板处理装置的示意性的局部剖视图。
具体实施方式
图1是表示本发明一实施方式的基板处理装置的结构的俯视图。图2是从图1所示的剖切线A-A观察的剖视图。
基板处理装置是单张式的装置,该装置用于如下处理,即在向例如作为基板一个例子的半导体晶片(以下,仅称“晶片”)W的表面注入不纯物的离子注入处理或者干蚀刻处理后,从其晶片W的表面除去不需要的抗蚀层(resist)。基板处理装置具有处理室3,该处理室3被间隔壁包围,内部为密闭空间。在处理室3中具有:旋转卡盘(基板保持单元)4,将晶片W保持为大致水平,并使该晶片W围绕大致铅直的旋转轴线C(参照图2)旋转;处理杯部5,用于容置该旋转卡盘4;作为处理液供给单元的处理液喷嘴6(图2参照),用于向保持在旋转卡盘4上的晶片W的表面(上表面)选择性地供给多种处理液。在本实施方式中是如下的结构,即,从处理液喷嘴6向晶片W选择性地供给药液(氢氟酸(HF)、SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxidemixture:硫酸双氧水混合液)、SC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture:氨水双氧水混合液))及作为冲洗液的DIW(去离子水)。
在处理室3的顶面设置有未图示的风机过滤单元(FFU:fan filter unit),该风机过滤单元用于向处理室3内供给纯净空气的下行气流(down flow)。该风机过滤单元为如下结构,即,上下层叠风机及过滤器,利用过滤器净化风机送出的风,并将其供给到处理室3内。
旋转卡盘4具有:圆盘状的旋转基座7,固定在大致铅直地配置的旋转轴(未图示)的上端;马达(基板旋转单元)8,配置在旋转基座7的下方,用于驱动旋转轴;筒状的罩构件10,包围马达8的周围。在旋转基座7的上表面上,在其周边部以大致相等角度间隔配置有多个(例如六个)夹持构件9。此外,在图2中未示出旋转卡盘4的剖面形状,而示出其侧面形状。罩构件10的下端固定在处理室3的底壁3a上,上端到达旋转基座7的附近。
处理液喷嘴6安装在喷嘴臂11的前端部,该喷嘴臂11在旋转卡盘4的上方且大致水平地延伸。该喷嘴臂11支撑在臂支撑轴12上,该臂支撑轴12在处理杯部5的侧方大致铅直地延伸。在臂支撑轴12上结合有包含马达(未图示)的喷嘴驱动机构13。从喷嘴驱动机构13向臂支撑轴12输入旋转力,使臂支撑轴12转动,从而能够使喷嘴臂11在旋转卡盘4的上方摆动。处理液喷嘴6在不供给处理液时,退避到处理杯部5侧方的退避位置,在供给处理液时,移动到与晶片W的上表面相向的位置。
在处理液喷嘴6上连接有:氢氟酸供给管14,用于供给来自氢氟酸供给源的氢氟酸;SPM供给管15,用于从SPM供给源供给SPM;SC1供给管16,用于从SC1供给源供给SC1;DIW供给管17,用于从DIW供给源供给常温(例如25℃)的DIW。在氢氟酸供给管14的中途部安装有用于开闭氢氟酸供给管14的氢氟酸阀18,在SPM供给管15的中途部安装有用于开闭SPM供给管15的SPM阀19,在SC1供给管16的中途部安装有用于开闭SC1供给管16的SC1阀20,在DIW供给管17的中途部安装有用于开闭DIW供给管17的DIW阀21。
在关闭SPM阀19、SC1阀20及DIW阀21的状态下,打开氢氟酸阀18,从而来自氢氟酸供给管14的氢氟酸被供给到处理液喷嘴6,从处理液喷嘴6向下方喷出氢氟酸。
在关闭氢氟酸阀18、SC1阀20及DIW阀21的状态下,打开SPM阀19,从而来自SPM供给管15的SPM被供给到处理液喷嘴6,从处理液喷嘴6向下方喷出SPM。
在关闭氢氟酸阀18、SPM阀19及DIW阀21的状态下,打开SC1阀20,从而来自SC1供给管16的SC1被供给到处理液喷嘴6,从处理液喷嘴6向下方喷出SC1。
在关闭氢氟酸阀18、SPM阀19及SC1阀20的状态下,打开DIW阀21,从而来自DIW供给管17的DIW被供给到处理液喷嘴6,从处理液喷嘴6向下方喷出DIW。
此外,在图2中,作为处理液喷嘴6能够采用所谓的扫描喷嘴的形式,该扫描喷嘴通过摆动喷嘴臂11,扫描晶片W的表面上的处理液的供给位置,但处理液喷嘴6也可以采用如下结构,即,将处理液喷嘴6固定地配置在旋转卡盘4的斜上方或者晶片W的旋转轴线C上,从上方向晶片W表面供给处理液。另外,在具有于在后述的干燥工序中接近晶片W表面且与晶片W表面相向配置的遮断板时,也可以在遮断板的中央部形成处理液供给口,从该处理液供给口向晶片W表面供给处理液。
处理杯部5具有:排气桶30,容置在处理室3内,且为有底的圆筒状;第一杯部31及第二杯部32,固定地容置在排气桶30内。处理杯部5还具有容置在排气桶30内并能够相互独立地升降的第一防护装置33、第二防护装置34、第三防护装置35及第四防护装置36。在该实施方式中,第一杯部31及第二杯部32不与第一~第四防护装置33~36一体地移动,固定在排气桶30内。因此,能够使应该升降的构件轻量化,能够减轻用于分别使第一~第四防护装置33~36升降的第一~第四升降机构81~84的负荷。
在排气桶30的侧壁上形成有贯通该侧壁内外的排气口37。在该排气口37上连接有排气管38,该排气管38经由排气口37将排气桶30内的气体排出。在排气桶30的侧壁上形成有取入口39,该取入口39用于将处理室3内的排气桶30外的气体取入到排气桶30内。取入口39贯通排气桶30侧壁的内外,在排气桶30的圆周方向隔开间隔地配置多个。
在排气桶30的底部连接有废液管40。滞留在排气桶30底部的处理液通过废液管40导出到废液处理设备中。
第一杯部31包围旋转卡盘4的周围,并具有相对于通过旋转卡盘4而旋转的晶片W的旋转轴线C大致旋转对称的形状。在该第一杯部31上一体地具有:底部41,俯视呈圆环状;圆筒状的内壁部42,从该底部41的内周边部向上方立起;圆筒状的外壁部43,从该底部41的外周边部向上方立起。并且,底部41、内壁部42及外壁部43剖面形成U字状。通过上述的底部41、内壁部42及外壁部43划分出废液槽44,该废液槽44用于收集晶片W的处理所使用过的处理液(SC1及DIW),并将其废弃。在废液槽44底部的最低位置连接有废液机构45,该废液机构45用于将收集在该废液槽44中的处理液导入到未图示的排气设备中。该废液机构45如图1所示,在废液槽44的圆周方向上等间隔地设置两个。
各废液机构45具有:固定筒构件46,固定在处理室3的底壁3a的下表面,插通排气桶30的底部及处理室3的底壁3a并向上方延伸;连通孔47,连通该固定筒构件46和废液槽44。固定筒构件46保持第一杯部31,固定筒构件46的下部开口形成连接口48。在该连接口48上连接有接头50,该接头50连接在从未图示的废液容器伸出的废液管49上。收集在废液槽44中的处理液(SC1及DIW)经由连通孔47、固定筒构件46、接头50及废液管49,导入到未图示的废液容器中。
第二杯部32在第一杯部31的外侧包围旋转卡盘4,具有相对于通过旋转卡盘4进行旋转的晶片W的旋转轴线C大致旋转对称的形状。该第二杯部32一体地具有:底部51,俯视呈圆环状;圆筒状的内壁部52,从该底部51的内周边部向上方立起;圆筒状的外壁部53,从底部51的外周边部向上方立起。底部51、内壁部52及外壁部53剖面形成U字状。通过上述的底部51、内壁部52及外壁部53划分出内侧回收槽54,该内侧回收槽54用于收集晶片W的处理所使用过的处理液(例如SPM),并将其回收。在内侧回收槽54底部的最低位置连接有第一回收机构55,该第一回收机构55用于将收集在该内侧回收槽54中的处理液回收到未图示的回收设备中。该第一回收机构55如图1所示,在内侧回收槽54圆周方向等间隔地设置两个。
各第一回收机构55具有:固定筒构件56,固定在处理室3底壁3a的下表面,插通排气桶30的底部及处理室3的底壁3a并向上方延伸;连通孔57,连通该固定筒构件56和内侧回收槽54。固定筒构件56保持第二杯部32,固定筒构件56的下部开口形成连接口57。在该连接口58上连接有接头60,该接头60连接在从未图示的回收容器伸出的第一回收管59上。收集在内侧回收槽54中的处理液经由连通孔57、固定筒构件56、接头60及第一回收管59回收到回收容器中。
第一防护装置33包围旋转卡盘4的周围,并具有相对于通过旋转卡盘4进行旋转的晶片W的旋转轴线C大致旋转对称的形状。该第一防护装置33具有大致圆筒状的第一引导部61和连接在该第一引导部61上的圆筒状的处理液分离壁62。
第一引导部61具有:圆筒状的下端部61a,包围旋转卡盘4的周围;中段部61d,从该下端部61a的上端向径向外侧(背离晶片W的旋转轴线C的方向)的斜上方延伸;上端部61b,从中段部61d的上端一边描绘圆滑的圆弧一边向中心侧(靠近晶片W的旋转轴线C的方向)斜上方延伸;折回部61c,将上端部61b的前端部向下方折回而形成。处理液分离壁62从中段部61d的外周边部向下方垂下,位于第二杯部32的内侧回收槽54之上。
第一引导部61的下端部61a位于废液槽44之上,并形成为如下那样的长度,即,在第一防护装置33最接近第一杯部31的状态(图2所示的状态)下,在第一引导部61的下端部61a与底部41及外壁部43之间保持极微小间隙,容置在第一杯部31的废液槽44内。
第二防护装置34包围第一防护装置33的周围,并具有相对于通过旋转卡盘4进行旋转的晶片W的旋转轴线C大致旋转对称的形状。该第二防护装置34一体地具有第二引导部63和杯部64。
第二引导部63形成在第一防护装置33的第一引导部61的外侧,具有:下端部63a,呈与第一引导部61的下端部61a同轴的圆筒状;上端部63b,从该下端部63a的上端一边描绘圆滑的圆弧一边向中心侧(靠近晶片W的旋转轴线C的方向)斜上方延伸;折回部63c,将上端部63b的前端部向下方折回而形成。下端部63a位于内侧回收槽54之上。在第二防护装置34与第二杯部32最接近的状态下,下端部63a与第二杯部32的底部51及外壁部53和处理液分离壁62之间保持间隙,容置在内侧回收槽54中。另一方面,上端部63b设置为与第一防护装置33的第一引导部61的上端部61b在上下方向上重叠。在第一防护装置33和第二防护装置34最接近的状态下,上端部63b与第一引导部61的上端部61b保持极微小的间隙,接近第一引导部61的上端部61b。
第二引导部63具有折回部63c,所述折回部63c是通过将第二引导部63的上端部63b的前端向大致铅直下方折回而形成的。该折回部63c形成为,在第一防护装置33和第二防护装置34最接近的状态下,与第一引导部61的上端部61b在水平方向上重叠。另外,第二引导部63的上端部63b形成为越向下方壁越厚。
杯部64具有:底部65,俯视呈圆环状;圆筒状的内壁部66,从该底部65的内周边部向上方立起,连接在第二引导部63上;圆筒状的外壁部67,其从底部65的外周边部向上方立起。底部65、内壁部66及外壁部67剖面形成U字状。通过上述的底部65、内壁部66及外壁部67划分出外侧回收槽68,该外侧回收槽68用于收集晶片W的处理所使用过的处理液(例如氢氟酸),将其回收。杯部64的内壁部66连接在第二引导部63的上端部63b的外周边部。
在外侧回收槽68上连接有第二回收机构69,该第二回收机构69用于将收集在该外侧回收槽68中的处理液回收到未图示的回收容器中。该第二回收机构69如图1所示,在外侧回收槽68的圆周方向以等间隔地设置两个。
如图2所示,各第二回收机构69具有:固定筒构件70,固定在处理室3的底壁3a的下表面,插通排气桶30的底部及处理室3的底壁3a向上方延伸;圆环状的保持构件71,固定在第二防护装置34的杯部64的底部65上;移动筒构件72,上端保持在该保持构件71上,下端部插入固定筒构件70内;连通孔73,将该移动筒构件72内部和外侧回收槽68连通;波纹管(bellows)74,上端部固定在保持构件71上,并且下端部固定在固定筒构件70上,覆盖移动筒构件72的外周。固定筒构件70的下部开口形成连接口75。在该连接口75上连接有接头77,该接头77连接在从回收容器延伸的第二回收管76上。收集在外侧回收槽68中的处理液经由连通孔73、移动筒构件72、固定筒构件70、接头77及第二回收管76回收到回收容器中。
上端部63b的外周边部、下端部63a及内壁部66的剖面形成倒U字状。通过这些上端部63b的外周边部、下端部63a及内壁部66划分出容置槽22,该容置槽22用于容置第二杯部32的外壁部53。该容置槽22位于第二杯部32的外壁部53之上。该容置槽22形成如下那样的深度,即,在第二防护装置34最接近第二杯部32的状态(图2所示的状态)下,使外壁部53与上端部63b的外周边部、下端部63a及内壁部66之间保持极微小的间隙,容置在该容置槽22内。
第三防护装置35在第二防护装置34的第二引导部63的外侧包围旋转卡盘4的周围,并具有相对于通过旋转卡盘4进行旋转的晶片W的旋转轴线C大致旋转对称的形状。该第三防护装置35具有:下端部35a,形成为与第二引导部63的下端部63a同轴的圆筒状;上端部35b,从下端部35a的上端一边描绘圆滑的圆弧一边向中心侧(靠近晶片W的旋转轴线C的方向)斜上方延伸;折回部35c,将上端部35b的前端部向大致铅直下方折回而形成。
下端部35a位于外侧回收槽68之上,形成为如下那样的长度,在第二防护装置34与第三防护装置35最接近的状态下,该下端部35a与第二防护装置34的杯部64的底部65、内壁部66及外壁部67之间保持极微小的间隙,容置在外侧回收槽68中。
上端部35b设置为与第二防护装置34的第二引导部63的上端部63b在上下方向上重叠,在第二防护装置34和第三防护装置35最接近的状态下,与第二引导部63的上端部63b保持极微小的间隙,接近第二引导部63的上端部63b。
折回部35c形成为,在第二防护装置34与第三防护装置35最接近的状态下,与第二引导部63的上端部63b在水平方向上重叠。
第四防护装置36在第三防护装置35的外侧包围旋转卡盘4的周围,并具有相对于通过旋转卡盘4进行旋转的晶片W的旋转轴线C大致旋转对称的形状。第四防护装置36能够升降地保持在排气桶30的侧壁上。该第四防护装置36具有:下端部36a,形成为与第三防护装置35的下端部35a同轴的圆筒状;上端部36b,从下端部36a的上端向中心侧(靠近晶片W的旋转轴线C的方向)斜上方延伸;折回部36c,将上端部36b的前端部向大致铅直下方折回而形成。
上端部36b设置为与第三防护装置35的上端部35b在上下方向重叠,在第三防护装置35与第四防护装置36最接近的状态下,与第三防护装置35的上端部35b保持极微小的间隙,接近第三防护装置35的上端部35b。
折回部36c形成为,在第三防护装置35与第四防护装置36最接近的状态下,与第三防护装置35的上端部35b在水平方向上重叠。
另外,基板处理装置具有:第一升降机构(排气路径形成单元)81,用于升降第一防护装置33;第二升降机构(排气路径形成单元)82,用于升降第二防护装置34;第三升降机构(排气路径形成单元)83,用于升降第三防护装置35;第四升降机构(排气路径形成单元)84,用于升降第四防护装36。对于各升降机构81、82、83、84来说,采用将马达作为驱动源的升降机构(例如,滚珠螺杆机构),或者将气缸作为驱动源的升降机构等。如图1所示,各升降机构81、82、83、84在排气桶30的圆周方向等间隔地设置三个。
图3是表示图1所示的基板处理装置的电气结构的框图。
基板处理装置具有包括微型计算机的结构的控制装置80。在该控制装置80上连接有马达8、喷嘴驱动机构13、第一升降机构81、第二升降机构82、第三升降机构83、第四升降机构84、氢氟酸阀18、SPM阀19、SC1阀20及DIW阀21等,作为控制对象。
图4是用于说明利用图1所示的基板处理装置进行的处理的一个例子的流程图。另外,图5A~图5D是晶片W处理中的基板处理装置的示意性的局部剖视图。
在对晶片W进行处理的过程中,通过未图示的排气设备强制性地对排气管38内进行排气。另外,从风机过滤单元向处理室3内供给纯净空气。因此,处理室3内形成从上方向下方流动的纯净空气的下行气流,该纯净空气的下行气流通过旋转卡盘4和处理杯部5的内边部(第四防护装置36的上端部36b)之间的间隙,被取入到处理杯部5内,引导到保持在旋转卡盘4上的晶片W的侧方。
另外,在处理室3内下降到底壁3a附近的纯净空气通过形成在排气桶30的侧壁上的取入口39被取入到排气桶30内,经由排气口37从排气管38排出。
在抗蚀层除去处理时,离子注入处理后的晶片W被未图示的搬运机械手搬入到处理室3内(步骤S1)。该晶片W呈没有对作为离子注入时的掩模使用的抗蚀层实施灰化处理的状态,在其表面存在抗蚀层。在将晶片W的表面朝向上方的状态下,晶片W保持在旋转卡盘4上。此外,在搬入该晶片W之前,为了不妨碍该搬入,如图2所示,第一~第四防护装置33、34、35、36下降到下方位置(最下方位置)。因此,第一防护装置33的第一引导部61的上端部61b、第二防护装置34的第二引导部63的上端部63b、第三防护装置35的上端部35b及第四防护装置36的上端部36b都位于通过旋转卡盘4保持晶片W的保持位置的下方。
若晶片W保持在旋转卡盘4上,则控制装置80控制马达8,开始由旋转卡盘4进行的晶片W的旋转(旋转基座7的旋转)(步骤S2)。另外,控制装置80控制第三及第四升降机构83、84,仅使第三及第四防护装置35、36上升到上方位置(最上方位置),第三防护装置35的上端部35b及第四防护装置36的上端部36b配置在旋转卡盘4所保持的晶片W的上方。由此,第二引导部63的上端部63b和第三防护装置35的上端部35b之间形成了与晶片W的周边部相向的开口(第二回收口)93(参照图5A)。进一步,控制喷嘴驱动机构13,使喷嘴臂11转动,处理液喷嘴6从旋转卡盘4侧方的退避位置移动到晶片W的上方位置。
在第二引导部63的上端部63b与第三防护装置35的上端部35b之间形成了第二回收口93的状态(第二回收状态)下,第一防护装置33最接近第一杯部31。因此,第一引导部61的端部61a与第一杯部31的外壁部43之间保持极微小的间隙,并延伸到很接近第一杯部31的底部41的位置。因此,第一路径T1的压力损失比较大,所述第一路径T1为通过第一引导部61的下端部61a和废液槽44之间及排气桶30内至排气口37的路径。
另外,在该第二回收状态下,第一及第二防护装置33、34最接近第二杯部32。因此,第一及第二防护装置33、34在第一防护装置33的第一引导部61的上端部61b与第二防护装置34的第二引导部63的上端部63b之间保持极微小间隙的状态下接近,并且第二引导部63的折回部63c与第一引导部61的上端部61b在水平方向上重叠,而且,第二杯部32的外壁部53在与第二引导部63的下端部63a及杯部64的内壁部66之间保持极微小的间隙,并延伸到很接近容置槽22顶部即上端部63b的外周边部的位置。因此,第二路径T2的压力损失比较大,所述第二路径T2是通过第一引导部61的上端部61b和第二引导部63的上端部63b之间、第二引导部63的下端部63a和内侧回收槽54之间以及排气桶30内至排气口37的路径。
进一步,在该第二回收状态下,第三防护装置35及第四防护装置36互相最接近,因此第三及第四防护装置35、36在各上端部35b、36b间保持极微小间隙的状态下接近,并且,第四防护装置36的折回部36c与第三防护装置35的上端部35b在水平方向上重叠。因此,第四路径T4的压力损失比较大,所述第四路径T4是通过第三防护装置35的上端部35b和第四防护装置36的上端部36b之间的间隙以及排气桶30内至排气口37的路径。
另一方面,在排气桶30内形成第三排气路径P3,所述第三排气路径P3是从第二回收口93通过第二引导部63的上端部63b和第三防护装置35的上端部35b之间、第三防护装置35的下端部35a和外侧回收槽68之间及排气桶30内至排气口37的路径。因为第三防护装置35的下端部35a进入到外侧回收槽68内的深度浅,所以第三排气路径P3与其他的路径T1、T2、T4比较,压力损失特别小。因此,当排气管38内被强制性地排气时,从旋转卡盘4和处理杯部5的内边部(第四防护装置36的上端部36b)之间被取入到处理杯部5内的纯净空气的下行气流主要在第三排气路径P3流通,导入到排气口37。由此,形成了从保持在旋转卡盘4上的晶片W的周边通过第二回收口93流入到第三排气路径P3的气流。
若晶片W的转速达到1500rpm,则控制装置80打开氢氟酸阀18,从处理液喷嘴6向旋转中的晶片W的表面喷出氢氟酸(S3:氢氟酸处理)。
在该氢氟酸处理中,控制装置80控制喷嘴驱动机构13,在规定的角度范围内摆动喷嘴臂11。由此,晶片W表面上的导入来自处理液喷嘴6的氢氟酸的供给位置,在从晶片W的旋转中心至晶片W的周边部的范围内一边描绘与晶片W的旋转方向相交的圆弧状的轨迹,一边往复移动。另外,供给到晶片W表面上的氢氟酸会在整个晶片W表面扩展。由此,氢氟酸均匀地供给到整个晶片W表面。通过从处理液喷嘴6向晶片W表面供给氢氟酸,利用该氢氟酸的化学能力除去形成在晶片W表面上的自然氧化膜等。由于向晶片W表面供给氢氟酸,所以会产生氢氟酸的雾。供给到晶片W表面上的氢氟酸从晶片W的周边部向晶片W的侧方飞散。
从晶片W的周边部甩出飞散到侧方的氢氟酸被第二回收口93捕获,沿着第三防护装置35的内表面流下,收集到外侧回收槽68中,从外侧回收槽68通过第二回收机构69回收到回收容器中。
此时,第一及第二防护装置33、34在第一防护装置33的第一引导部61的上端部61b与第二防护装置34的第二引导部63的上端部63b之间保持极微小间隙的状态下接近,进一步,第二引导部63的折回部63c与第一引导部61的上端部61b在水平方向上重叠,因此能够防止氢氟酸进入到第一引导部61和第二引导部63之间。
另外,第三及第四防护装置35、36在第三防护装置35的上端部35b和第四防护装置36的上端部36b之间保持极微小间隙的状态下接近,进一步,第四防护装置36的折回部36c与第三防护装置35的上端部35b在水平方向上重叠,因此能够防止氢氟酸进入到第三防护装置35和第四防护装置36之间。
另外,含有氢氟酸雾的气体从第二回收口93通过第三排气路径P3排到排气口37。晶片W周边的含有氢氟酸雾的气体经由与晶片W的周边部相向的第二回收口93排出,因此能够高效地从晶片W的周边排除氢氟酸雾。
此时,第三防护装置35的下端部35a进入到外侧回收槽68内,因此在该部分中,第三排气路径P3具有从铅直向下折回为铅直向上的第三折回路径98。气体中含有的氢氟酸雾在该第三折回路径98流通的过程中,附着在第三防护装置35的下端部35a或者杯部64的外壁部67上而被捕获。因此,在第三排气路径P3内流通的过程中能够使含有氢氟酸雾的气体气液分离。被下端部35a或者外壁部67捕获的氢氟酸通过外侧回收槽68导入到第二回收机构69中。
在从向晶片W供给氢氟酸开始经过规定的氢氟酸处理时间时,控制装置80关闭氢氟酸阀18,停止供给来自处理液喷嘴6的氢氟酸。另外,控制装置80驱动第一及第二升降机构81、82,使第一及第二防护装置33、34上升到上方位置,第一引导部61的上端部61b、第二引导部63的上端部63b、第三防护装置35的上端部35b及第四防护装置36的上端部36b配置在旋转卡盘4所保持的晶片W的上方。由此,第一引导部61的上端部61b和下端部61a之间形成与晶片W的周边部相向的开口(第一废液口)91(参照图5B)。另外,控制装置80驱动喷嘴驱动机构13,使喷嘴臂11停止摆动,处理液喷嘴6停止在晶片W上方。
在第一引导部61的上端部61b与下端部61a之间形成了第一废液口91的状态(第一废液状态)下,第一及第二防护装置33、34互相最接近。因此,第一及第二防护装置33、34在第一防护装置33的第一引导部61的上端部61b和第二防护装置34的第二引导部63的上端部63b之间保持极微小间隙的状态下接近,并且第二引导部63的折回部63c与第一引导部61的上端部61b在水平方向上重叠。因此,第二路径T2的压力损失比较大,所述第二路径T2是通过第一引导部61的上端部61b和第二引导部63的上端部63b之间、第二引导部63的下端部63a和内侧回收槽54之间以及排气桶30内至排气口37的路径。
另外,在第一废液状态下,第二及第三防护装置34、35互相最接近。因此,第二引导部63及第三防护装置35在各上端部63b、35b间保持极微小间隙的状态下接近,并且第三防护装置35的折回部35c与第二引导部63的上端部63b在水平方向上重叠,而且,第三防护装置35的下端部35a与杯部64的内壁部66及外壁部67之间保持极微小的间隙,并延伸到很接近杯部64的底部65的位置。因此,第三路径T3的压力损失比较大,所述第三路径T3是通过第二引导部63的上端部63b和第三防护装置35的上端部35b之间、第三防护装置35的下端部35a和外侧回收槽68之间以及排气桶30内至排气口37的路径。
进一步,在第一废液状态下,第三及第四防护装置35、36互相最接近,因此第四路径T4的压力损失如上述那样比较大,所述第四路径T4是通过第三防护装置35的上端部35b和第四防护装置36的上端部36b之间的间隙以及排气桶30内至排气口37的间隙。
另一方面,在排气桶30内形成了第一排气路径P1,所述第一排气路径P1是从第一废液口91通过第一引导部61的下端部61a和废液槽44之间至排气口37的路径。第一引导部61的下端部61a进入到废液槽44内的深度浅,因此第一排气路径P1与其他的路径T2、T3、T4比较,压力损失特别小。因此,当排气管38内被强制性地排气时,从旋转卡盘4和处理杯部5的内边部(第四防护装置36的上端部36b)之间被取入到处理杯部5内的纯净空气的下行气流主要在第一排气路径P1中流通,导入排气口37。由此,形成从保持在旋转卡盘4上的晶片W的周边通过第一废液口91流入到第一排气路径P1中的气流。
与晶片W的周边部相向地形成第一废液口91后,控制装置80使晶片W继续保持旋转,打开DIW阀21。由此,从处理液喷嘴6向旋转中的晶片W表面的中央部喷出DIW(S4:中间冲洗处理)。由于从处理液喷嘴6喷出DIW,所以会产生DIW的雾。在该中间冲洗处理中,供给到晶片W表面上的DIW扩展到整个晶片W表面,附着在晶片W表面的氢氟酸被DIW洗掉流走。然后,含有氢氟酸的DIW通过晶片W的旋转被甩出,从其周边部飞散到侧方。从晶片W的周边部甩出飞散到侧方的DIW(含有氢氟酸的DIW)被第一防护装置33的第一引导部61的内表面捕获。然后,沿着第一防护装置33的内表面流下,收集到废液槽44中,从废液槽44通过废液机构45导入到废液处理设备中。
此时,第一~第四防护装置33、34、35、36在各上端部61b、63b、35b、36b间保持极微小间隙的状态下接近,进一步地,第四防护装置36的折回部36c与第三防护装置35的上端部35b在水平方向上重叠,第三防护装置35的折回部35c与第二引导部63的上端部63b在水平方向上重叠,第二引导部63的折回部63c与第一引导部61的上端部61b在水平方向上重叠,因此能够防止DIW进入到第一引导部61和第二引导部63之间,第二引导部63和第三防护装置35之间及第三防护装置35和第四防护装置36之间。
在进行该中间冲洗处理时,有在晶片W的周边残留氢氟酸雾的担心。含有DIW雾及氢氟酸雾的气体从第一废液口91通过第一排气路径P1排到排气口37。
此时,第一引导部61的下端部61a进入到废液槽44内,因此在该部分中,第一排气路径P1具有从铅直向下折回为铅直向上的第一折回路径96。气体中含有的DIW雾及氢氟酸雾在该第一折回路径96内流通的过程中,附着在第一引导部61的下端部61a或者第一杯部31的外壁部43上而被捕获。因此,在第一排气路径P1中流通的过程中能够使含有DIW雾及氢氟酸雾的气体气液分离。被下端部61a或者第一杯部31的外壁部43捕获的DIW通过废液槽44导入到废液机构45中。
在从向晶片W供给DIW开始经过规定的中间冲洗时间时,控制装置80关闭DIW阀21,停止供给来自处理液喷嘴6的DIW。另外,驱动第一升降机构81,仅使第一防护装置33下降到下方位置,第一防护装置33的第一引导部61的上端部61b配置在旋转卡盘4所保持的晶片W的下方。由此,在第一引导部61的上端部61b和第二引导部63的上端部63b之间形成了与晶片W的周边部相向的开口(第一回收口)92(参照图5C)。
在第一引导部61的上端部61b和第二引导部63的上端部63b之间形成有第一回收口92的状态(第一回收状态)下,第一防护装置33最接近第一杯部31。因此,第一路径T1的压力损失如上述那样比较大,所述第一路径T1是通过第一引导部61的下端部61a和废液槽44之间以及排气桶30内至排气口37的路径。
另外,在第一回收状态下,第二及第三防护装置34、35互相最接近。因此,第三路径T3的压力损失如上述那样比较大,所述第三路径T3是通过第二引导部63的上端部63b和第三防护装置35的上端部35b之间、第三防护装置35的下端部35a和外侧回收槽68之间以及排气桶30内至排气口37的路径。
进一步,在该第一回收状态下,第三及第四防护装置35、36互相最接近,因此第四路径T4的压力损失如上述那样比较大,所述第四路径T4是通过第三防护装置35的上端部35b和第四防护装置36的上端部36b之间的间隙,以及排气桶30内至排气口37。
另一方面,在排气桶30内形成第二排气路径P2,所述第二排气路径P2是从第一回收口92通过第一引导部61的上端部61b和第二引导部63的上端部63b之间、第二引导部63的下端部63a和内侧回收槽54之间以及排气桶30内至排气口37的路径。因为第二引导部63的下端部63a进入到内侧回收槽54内的深度浅,所以第二排气路径P2与其他的路径T1、T3、T4相比较,压力损失特别小。因此,当排气管38内被强制性地排气时,从旋转卡盘4和处理杯部5的内边部(第四防护装置36的上端部36b)之间被取入到处理杯部5内的纯净空气的下行气流,主要通过第二排气路径P2导入到排气口37。由此,形成从保持在旋转卡盘4上的晶片W的周边通过第一回收口92并流入第二排气路径P2的气流。
与晶片W的周边部相向地形成第一回收口92后,控制装置80继续使晶片W保持旋转,打开SPM阀19。由此,从处理液喷嘴6向旋转中的晶片W表面喷出SPM(S5:SPM处理)。
在该SPM处理中,控制装置80控制喷嘴驱动机构13,在规定的角度范围内摆动喷嘴臂11。由此,晶片W表面上的导入来自处理液喷嘴6的SPM的供给位置,在从晶片W的旋转中心至晶片W的周边部的范围内,一边描绘与晶片W的旋转方向相交的圆弧状的轨迹一边往复移动。另外,供给到晶片W表面上的SPM扩展到整个晶片W表面。由此,SPM均匀地供给到整个晶片W表面上。在SPM供给到晶片W的表面上时,SPM中含有的过氧硫酸的强酸性作用于抗蚀层,能够从晶片W表面除去抗蚀层。由于向晶片W表面供给SPM,所以会产生SPM雾。供给到晶片W表面上的SPM从晶片W的周边部向晶片W的侧方飞散。
从晶片W的周边部甩出飞散到侧方的SPM被第一回收口92捕获。然后,SPM沿着第一引导部61的内表面流下,收集到内侧回收槽54中,从内侧回收槽54通过第一回收机构55回收到回收容器中。
此时,第二~第四防护装置34、35、36在各上端部间保持极微小间隙的状态下接近,进一步地,第四防护装置36的折回部36c与第三防护装置35的上端部35b在水平方向上重叠,第三防护装置35的折回部35c与第二引导部63的上端部63b在水平方向上重叠,因此能够防止SPM进入到第二引导部63和第三防护装置35之间,以及第三防护装置35和第四防护装置36之间。
另外,含有SPM雾的气体从第一回收口92通过第二排气路径P2排到排气口37。晶片W周边的含有SPM雾的气体经由与晶片W的周边部相向的第一回收口92排出,因此能够从晶片W的周边高效地排除SPM雾。
此时,因为第二引导部63的下端部63a进入到内侧回收槽54内,所以在该部分中,第二排气路径P2具有从铅直向下折回为铅直向上的第二折回路径97。气体中含有的SPM雾在该第二折回路径97流通的过程中,附着在第二引导部63的下端部63a或者第二杯部32的外壁部53上而被捕获。因此,能够使含有SPM雾的气体在第二排气路径P2流通的过程中气液分离。被下端部63a或者外壁部53捕获的SPM通过内侧回收槽54导入到第一回收机构55中。
在从向晶片W供给SPM开始经过规定的SPM处理时间时,控制装置80关闭SPM阀19,停止供给来自处理液喷嘴6的SPM。另外,驱动第一升降机构81,使第一防护装置33上升到上方位置,与晶片W的周边部相向地形成第一废液口91(参照图5B)。另外,控制装置80驱动喷嘴驱动机构13,使喷嘴臂11的摆动停止,处理液喷嘴6停止在晶片W之上。
在与晶片W的周边部相向地形成第一废液口91后,控制装置80使晶片W继续保持旋转,打开DIW阀21。由此,从处理液喷嘴6向旋转中的晶片W表面的中央部喷出DIW(S6:中间冲洗处理)。在进行该中间冲洗处理中,附着在晶片W表面的SPM被供给到晶片W表面上的DIW洗掉流走。然后,向晶片W的周边部流动的DIW从晶片W的周边部向侧方飞散,被第一废液口91捕获,收集到废液槽44中,并从废液槽44通过废液机构45导入到废液处理设备中。
在进行该中间冲洗处理时,有在晶片W的周边残留有SPM雾的担心。含有DIW雾及SPM雾的气体从第一废液口91通过第一排气路径P1排到排气口37。
在从向晶片W供给DIW开始经过规定的中间冲洗时间时,控制装置80关闭DIW阀21,停止供给来自处理液喷嘴6的DIW。另外,控制装置80打开SC1阀20,向晶片W的表面喷出来自处理液喷嘴6的SC1(S7:SC1处理)。
在该SC1处理中,控制装置80控制喷嘴驱动机构13,在规定的角度范围内摆动喷嘴臂11。由此,晶片W表面上的导入来自处理液喷嘴6的SC1的供给位置,在从晶片W的旋转中心至晶片W的周边部的范围内,一边描绘与晶片W的旋转方向相交的圆弧状的轨迹一边往复移动。另外,供给到晶片W表面上的SC1扩展到整个晶片W表面。由此,SC1均匀地供给到整个晶片W表面上。通过从处理液喷嘴6向晶片W表面供给SC1,利用SC1的化学能力能够除去附着在晶片W表面上的抗蚀层残渣及颗粒等杂质。由于向晶片W表面供给SC1,所以会产生SC1雾。供给到晶片W表面上的SC1从晶片W的周边部向晶片W的侧方飞散。
然后,从晶片W的周边部飞散的SC1被第一废液口91捕获,收集到废液槽44中,从废液槽44通过废液机构45导入到废液处理设备中。
另外,含有SC1雾的气体从第一废液口91通过第一排气路径P1排到排气口37。此时,气体中含有的SC1雾在第一折回路径96中流通的过程中,附着在第一引导部61的下端部61a或者第一杯部31的外壁部43上而被捕获。因此,能够使含有SC1雾的气体在第一排气路径P1中流通的过程中气液分离。
在从向晶片W供给SC1开始经过规定的SC1处理时间时,控制装置80关闭SC1阀20,停止供给来自处理液喷嘴6的SC1。另外,控制装置80驱动喷嘴驱动机构13,使喷嘴臂11的摆动停止,处理液喷嘴6停止在晶片W之上。
进一步,控制装置80使晶片W继续保持旋转,打开DIW阀21。由此,从处理液喷嘴6向旋转中的晶片W表面的中央部喷出DIW(S8:中间冲洗处理)。在该中间冲洗处理中,附着在晶片W表面上的SC1被供给到晶片W表面上的DIW冲洗流走。然后,向晶片W的周边部流动的DIW从晶片W的周边部向侧方飞散而被第一废液口91捕获,集中到废液槽44中,从废液槽44通过废液机构45导入到废液处理设备中。
在进行该中间冲洗处理时,有在晶片W的周边残留有SC1雾的担心。含有DIW雾及SC1雾的气体从第一废液口91通过第一排气路径P1排到排气口37。
在从向晶片W供给DIW开始经过规定的中间冲洗时间时,控制装置80驱动第一~第三升降机构81、82、83,使第一~第三防护装置33、34、35下降到下方位置,第一引导部61的上端部61b、第二引导部63的上端部63b、及第三防护装置35的上端部35b配置在旋转卡盘4所保持的晶片W的下方。由此,在第三防护装置35的上端部35b和第四防护装置36的上端部36b之间形成与晶片W的周边部相向的开口(第二废液口)94(S9:最终冲洗处理,参照图5D)。
此时,在第一引导部61的上端部61b和第二引导部63的上端部63b之间、第二引导部63的上端部63b和第三防护装置35的上端部35b之间保持极微小间隙的状态(保持第一~第三防护装置33、34、35相对的位置关系的状态)下,使第一~第三防护装置33、34、35同步地上升到上方位置。由此,即使继续通过旋转卡盘4旋转晶片W以及继续供给DIW,也能够防止从晶片W飞散的DIW进入到第一引导部61和第二引导部63之间,以及第二引导部63和第三防护装置35之间。
在第三防护装置35的上端部35b和第四防护装置36的上端部36b之间形成了第二废液口94的状态(第二废液状态)下,第一防护装置33最接近第一杯部31。因此,第一路径T1的压力损失如上述那样比较大,所述第一路径T1是通过第一引导部61的下端部61a和废液槽44之间以及排气桶30内至排气口37的路径。
另外,在该第二废液状态下,第一及第二防护装置33、34最接近第二杯部32。因此,第二路径T2的压力损失如上述那样比较大,所述第二路径T2是通过第一引导部61的上端部61b和第二引导部63的上端部63b之间、第二引导部63的下端部63a和内侧回收槽54之间以及排气桶30内至排气口37的路径。
进一步,在第二废液状态下,第二及第三防护装置34、35互相最接近。因此,第三路径T3的压力损失如上述那样比较大,所述第三路径T3是通过第二引导部63的上端部63b和第三防护装置35的上端部35b之间、第三防护装置35的下端部35a和外侧回收槽68之间以及排气桶30内至排气口37的路径。
另一方面,在排气桶30内形成第四排气路径P4,所述第四排气路径P4是从第二废液口94通过第三防护装置35的上端部35b和第四防护装置36的上端部36b之间至排气口37的路径。该第四排气路径P4与其他的路径T1、T2、T3相比较,压力损失特别小。因此,当排气管38内被强制性地排气时,从旋转卡盘4和处理杯部5的内边部(第四防护装置36的上端部36b)之间被取入到处理杯部5内的纯净空气的下行气流主要通过第四排气路径P4导入到排气口37。由此,形成从保持在旋转卡盘4上的晶片W的周边通过第二废液口94流入到第四排气路径P4的气流。
在该最终冲洗处理中,供给到晶片W表面上的DIW扩展到整个晶片W表面,附着在晶片W表面上的药液(例如SC1)被DIW冲洗流走。然后,DIW通过晶片W的旋转被甩出,从其周边部飞散到侧方。从晶片W的周边部甩出飞散到侧方的DIW被第二废液口94捕获。然后,DIW沿着第四防护装置36的内壁及排气桶30的侧壁内表面流下,收集到排气桶30的底部,从排气桶30的底部通过废液管40导入到废液处理设备中。
此时,第一~第三防护装置33、34、35在各上端部间保持极微小间隙的状态下接近,进一步,第三防护装置35的折回部35c与第二引导部63的上端部63b在水平方向上重叠,第二引导部63的折回部63c与第一引导部61的上端部61b在水平方向上重叠,因此能够防止DIW进入到第一引导部61和第二引导部63之间以及第二引导部63和第三防护装置35之间。
另外,含有DIW雾的气体从第一废液口91通过第一排气路径P1排到排气口37。
在从开始供给DIW经过规定的最终冲洗时间时,关闭DIW阀21,停止向晶片W上供给DIW。另外,控制装置80驱动喷嘴驱动机构13,使处理液喷嘴6返回到处理杯部5侧方的退避位置。然后,控制装置80将晶片W的转速加速到旋转干燥(spin dry)转速(例如3000rpm)。由此,附着在最终冲洗处理后的晶片W表面上的DIW借助离心力甩出,从而晶片W表面被干燥(S10:旋转干燥处理)。在该旋转干燥处理时,从晶片W的周边部飞散的DIW附着在第四防护装置36的内壁上。
旋转干燥结束后,控制装置80控制马达8,停止晶片W的旋转(步骤S11)。另外,控制装置80控制第四升降机构84,将第四防护装置36下降到下方位置(图2所示的状态)。然后,晶片W被未图示的搬运机械手搬出(步骤S12)。
根据以上那样的实施方式,对于通过旋转卡盘4旋转的晶片W,从处理液喷嘴6供给到晶片W上的药液(氢氟酸、SPM及SC1)从晶片W的周边部向侧方飞散,被与晶片W的周边部相向的捕获口(第一废液口91、第一及第二回收口92、93)捕获。另外,由于向晶片W供给来自处理液喷嘴6的药液,所以会在晶片W的周边产生药液雾。当对排气管38内排气时,含有药液雾的气体从捕获口91~93通过第一~第三排气路径P1、P2、P3移动到排气口37,通过排气管38被排出。第一~第三排气路径P1、P2、P3形成在排气桶30内,因此能够防止或者抑制排气桶30内的含有药液雾的气体漏出到排气桶30外。
进一步,在第一废液口91与晶片W的周边部相向时,在排气桶30内形成从第一废液口91至排气口37的第一排气路径P1。在第一回收口92与晶片W的周边部相向时,在排气桶30内形成从第一回收口92至排气口37的第二排气路径P2。在第二回收口93与晶片W的周边部相向时,在排气桶30内形成从第二回收口93至排气口37的第三排气路径P3。在第二废液口94与晶片W的周边部相向时,在排气桶30内形成从第二废液口94至排气口37的第四排气路径P4。因此,在与晶片W的周边部相向地开口有任一捕获口91、92、93、94时,都能够通过捕获口91、92、93、94将含有药液(氢氟酸、SPM及SC1)雾的气体排出。因此,经由与晶片W的周边部相向的捕获口91、92、93、94,晶片W周边的含有药液雾的气体被排出,因此能够从晶片W的周边高效地排除药液雾。
另外,从第二回收口93流入到第三排气路径P3的氢氟酸雾,在第三排气路径P3流通的过程中回收到外侧回收槽68中,另外,从第一回收口92流入到第二排气路径P2的SPM雾,在第二排气路径P2流通的过程中回收到外侧回收槽54中。由此,能够提高氢氟酸的回收效率及SPM的回收效率。
进一步,在第一~第三防护装置33、34、35和第一~第三杯部31、32、64之间的间隙形成的第一~第三排气路径P1、P2、P3具有第一~第三折回路径96、97、98。因此,在第一~第三排气路径P1、P2、P3内流通的气体中含有的药液(SC1、SPM及氢氟酸)雾,被划分该第一~第三折回路径96、97、98的第一~第三防护装置33、34、35的壁表面或者第一~第三杯部31、32、64的壁表面捕获。也就是说,能够使晶片W周边含有药液的气体在第一~第三排气路径P1、P2、P3内流通的过程中气液分离。由此,没有必要另外单独地设置气液分离器,因此能够使降低成本。
更进一步,处理室3内的气体通过形成在处理室3的侧壁上的取入口39,被取入到排气桶30内,通过排气管38被排出。因此,能够省略处理室内排气专用的设备,从而能够使降低成本。
以上,对本発明的一实施方式进行了说明,但本发明也能够用其他的方式实施。
例如,在上述的实施方式中,对实施使用SPM从晶片W的表面除去不需要的抗蚀层的抗蚀层除去处理进行了说明,但也可以实施利用其他处理液(药液或者冲洗液)对晶片W进行的处理。此时,作为药液,除了上述的氢氟酸及SC1之外,能够举例SC2(盐酸双氧水混合液)、缓冲氢氟酸(BufferedHF:氢氟酸和氟化铵的混合液)等。
进一步,在上述的实施方式中,以使用DIW作为冲洗液的情况为例进行了说明,但也能够使用碳酸水、电解离子水、含氢水、磁化水或者稀释浓度(例如,大约1ppm左右)的氨水等来代替DIW。
对本发明的实施方式进行了详细地说明,但这些不过是用于明确本发明技术内容的具体例子,本发明不应该解释为限定于这些具体的例子,本发明的构思及范围仅由附加的权利要求书限定。
本申请对应2008年6月27日向日本专利局提出的特愿2008-168414号,通过在此引用形成本申请的全部公开。
Claims (4)
1.一种基板处理装置,其特征在于,包括:
基板保持单元,其用于将基板保持为水平;
基板旋转单元,其使所述基板保持单元所保持的基板围绕铅直的旋转轴线进行旋转;
处理液供给单元,其用于对由所述基板旋转单元旋转的基板供给处理液;
有底筒状的排气桶,其具有排气口,并在内部容置所述基板保持单元;
多个防护装置,其容置在所述排气桶内,互相能够独立地进行升降;
排气路径形成单元,其通过使所述防护装置升降,与所述基板保持单元所保持的基板的周边部相向地形成用于捕获从基板飞散的处理液的捕获口,并且形成从所述捕获口至所述排气口的排气路径;
排气管,其连接在所述排气口上,用于将所述排气桶内的气体经所述排气口排出。
2.如权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述排气路径形成单元形成的所述排气路径的压力损失小于其他路径的压力损失,所述其他路径是从所述基板保持单元所保持的基板的周边部不经由所述排气路径而至所述排气口的路径。
3.如权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
该基板处理装置还与所述各防护装置对应地具有杯部,所述杯部用于使所述各防护装置所挡住的处理液积存,
所述各防护装置包括向所述杯部引导处理液的引导部,
所述排气路径包括折回路径,所述折回路径形成于所述杯部与所述引导部之间的间隙中。
4.如权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
该基板处理装置还包括用于容置所述排气桶的处理室,
在所述排气桶的侧壁上形成有取入口,所述取入口用于将所述处理室内的所述排气桶外的气体取入到所述排气桶内。
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