CN106206367B - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对基板进行处理的基板处理装置，其目的在于，在具有多个挡板的杯部中，抑制挡板间的气体的流动。在基板处理装置中，多个卡紧件以及多个卡合部配置在比基座支撑部向径向外方扩展的保持基座部的上表面上，多个卡合部位于多个卡紧件的径向外侧。大致圆环状的下部突出部在保持基座部的下方从基座支撑部向径向外方扩展。在杯部中，挡板移动机构使第一挡板在受液位置和待避位置之间在上下方向上移动，使接受来自基板的处理液的挡板在第一挡板和第二挡板之间切换。下部突出部在第一挡板位于待避位置的状态下，面对第一挡板顶盖部的内周缘。由此，能够抑制第一挡板和第二挡板之间的气体的流动。

Description

基板处理装置
技术领域
本发明涉及对基板进行处理的基板处理装置。
背景技术
一直以来，在半导体基板(以下仅称为“基板”。)的制造工序中，对基板实施各种处理。例如，通过向在表面上形成有抗蚀剂的图案的基板上供给药液，来对基板的表面进行蚀刻等药液处理。另外，在结束药液处理后，向基板上供给清洗液来进行清洗处理，然后，对基板进行干燥处理。
例如在日本特许第3621568号公报(文献1)的基板清洗装置中，在将晶片保持为水平的旋转卡盘上载置有盖构件，与晶片一起进行旋转。在对基板进行清洗处理时，首先从离开配置在盖构件的上方的上喷嘴经由在盖构件的旋转中心设置的开口，向旋转中的基板上供给清洗液。作为清洗液，能够利用氢氟酸、盐酸、硫酸、磷酸、氨水、过氧化氢溶液等。接着，通过从该上喷嘴向旋转中的基板上供给纯水，冲洗掉在基板上附着的清洗液。然后，在对基板进行干燥处理时，从上述上喷嘴喷出氮气(N2)，经由盖构件的开口向晶片上供给。由此，使盖构件和晶片之间的空间中的氧气浓度下降，促进基板的干燥。
在日本特开2011-254019号公报(文献2)的基板处理装置中，在保持基板的载置台的周围配置有用于接受从旋转的基板飞散的液体的液体引导上部杯、液体引导中央杯以及液体引导下部杯。这些杯各自能够在上下方向上移动。各杯具有圆筒状的铅垂部和从该铅垂部的上端向径向内方扩展的倾斜部。另外，在载置台的下部设置有支撑突部，该支撑突部与载置台一体地固定，并比基板的外周缘更向径向外方扩展。在该基板处理装置中，当从基板飞散的液体的种类变化时，用于接受来自基板的液体的杯在液体引导上部杯、液体引导中央杯以及液体引导下部杯之间进行切换。在由液体引导上部杯或液体引导中央杯接受来自基板的液体的情况下，液体引导下部杯的倾斜部的内周缘部与载置台的下部的支撑突部接触。由此，抑制液体引导下部杯的内侧的环境气体上升而侵入液体引导上部杯以及液体引导中央杯的内侧。
但是，在文献1的基板清洗装置中，旋转卡盘相比对基板的外周缘部进行支撑的卡紧件扩展到径向外方，在该卡紧件的径向外侧支撑盖构件。因此，使旋转卡盘在径向上大型化，对使旋转卡盘旋转的旋转机构施加的负荷增大。
因此，为了减轻对旋转机构施加的负荷，考虑维持旋转卡盘的上部(即上表面附近的部位)的形状并减小旋转卡盘的下部的外径。但是，在文献2的基板处理装置中，当使载置台的下部的外径变小时，在由液体引导上部杯或液体引导中央杯接受来自基板的液体的情况下，液体引导下部杯的倾斜部的内周缘从载置台的下部的支撑突部向径向外方离开。由此，液体引导下部杯的内侧的环境气体上升，侵入到液体引导上部杯或液体引导中央杯的内侧，不同种类的处理液的环境气体发生混合。另外，当抑制液体引导上部杯或液体引导中央杯内的环境气体的吸引以使液体引导下部杯的内侧的环境气体不上升时，各杯中的吸引的强度的均匀性下降。
发明内容
本发明面向对基板进行处理的基板处理装置，其目的在于，在具有多个挡板的杯部中，抑制挡板间的气体的流动。
本发明的一种基板处理装置，对基板进行处理，
具有：
基板保持部，将基板保持为水平状态，
相向构件，由所述基板保持部保持并与所述基板的上表面相向，并且在该相向构件的中央部设置有相向构件开口，
基板旋转机构，配置在所述基板保持部的下方，使所述基板以及所述相向构件与所述基板保持部一起以朝向上下方向的中心轴为中心进行旋转，
旋转机构容纳部，在所述基板保持部的下方容纳所述基板旋转机构，
处理液供给部，经由所述相向构件开口向所述基板的所述上表面供给处理液，
杯部，配置在所述基板保持部的周围，接受来自所述基板的处理液；
所述基板保持部具有：
基座支撑部，
圆板状的保持基座部，由所述基座支撑部从下方支撑，并且比所述基座支撑部向径向外方扩展，
多个卡紧件，配置在所述保持基座部的上表面，支撑所述基板，
相向构件支撑部，在所述保持基座部的所述上表面上配置在所述多个卡紧件的径向外侧，支撑所述相向构件；
所述杯部具有：
第一挡板，具有圆筒状的第一挡板侧壁部以及从所述第一挡板侧壁部的上端部向径向内方扩展的圆环板状的第一挡板顶盖部，
第二挡板，具有位于所述第一挡板侧壁部的径向外侧的圆筒状的第二挡板侧壁部以及在所述第一挡板顶盖部的上方从所述第二挡板侧壁部的上端部向径向内方扩展的圆环板状的第二挡板顶盖部，
挡板移动机构，通过使所述第一挡板在接受来自所述基板的处理液的受液位置和所述受液位置的下方的待避位置之间在所述上下方向上进行移动，使接受来自所述基板的处理液的挡板在所述第一挡板和所述第二挡板之间进行切换，
排出口，排出所述第一挡板内以及所述第二挡板内的气体；
所述第一挡板顶盖部的内径以及所述第二挡板顶盖部的内径大于所述保持基座部的外径以及所述相向构件的外径，
该基板处理装置设置有圆环状的下部突出部，该下部突出部在所述保持基座部的下方从所述基座支撑部或所述旋转机构容纳部向径向外方扩展，在所述第一挡板位于所述待避位置的状态下，该下部突出部面对所述第一挡板顶盖部的内周缘。根据该基板处理装置，在具有多个挡板的杯部中，能够至挡板间的气体的流动。
在本发明的一个优选的实施方式中，该基板处理装置还具有净化气体供给部，该净化气体供给部向所述基板保持部的所述基座支撑部和所述旋转机构容纳部之间的空间供给净化气体，形成中央部流向径向外方的气流，
所述下部突出部设置在所述基座支撑部上。
在本发明的其他优选的实施方式中，所述相向构件的外径大于所述保持基座部的外径，
所述下部突出部的外径大于所述保持基座部的外径且在所述相向构件的外径以下。
在本发明的其他优选的实施方式中，所述相向构件具有：
圆环板状的相向构件顶盖部，与所述基板的所述上表面相向，并且在中央部设置有所述相向构件开口，
圆筒状的相向构件侧壁部，从所述相向构件顶盖部的外周部向下方扩展；
所述相向构件侧壁部的下端位于所述保持基座部的所述上表面的下方、或者与所述保持基座部的所述上表面在所述上下方向上位于相同的位置。
本发明的另一个基板处理装置一种基板处理装置，对基板进行处理，其特征在于，
具有：
基板保持部，将基板保持为水平状态，
相向构件，由所述基板保持部保持并与所述基板的上表面相向，并且在该相向构件的中央部设置有相向构件开口，
基板旋转机构，配置在所述基板保持部的下方，使所述基板与所述基板保持部一起以朝向上下方向的中心轴为中心进行旋转，
处理液供给部，经由所述相向构件开口向所述基板的所述上表面供给处理液，
杯部，配置在所述基板保持部的周围，接受来自所述基板的处理液；
所述基板保持部具有：
保持基座部，
多个卡紧件，配置在所述保持基座部的上表面，支撑所述基板，
相向构件支撑部，在所述保持基座部的所述上表面上配置在所述多个卡紧件的径向外侧，支撑所述相向构件；
所述杯部具有：
第一挡板，具有圆筒状的第一挡板侧壁部以及从所述第一挡板侧壁部的上端部向径向内方扩展的圆环板状的第一挡板顶盖部，
第二挡板，具有位于所述第一挡板侧壁部的径向外侧的圆筒状的第二挡板侧壁部以及在所述第一挡板顶盖部的上方从所述第二挡板侧壁部的上端部向径向内方扩展的圆环板状的第二挡板顶盖部，
挡板移动机构，通过使所述第一挡板在接受来自所述基板的处理液的受液位置和所述受液位置的下方的待避位置之间在所述上下方向上进行移动，使接受来自所述基板的处理液的挡板在所述第一挡板和所述第二挡板之间进行切换，
排出口，排出所述第一挡板内以及所述第二挡板内的气体；
所述相向构件具有：
圆环板状的相向构件顶盖部，与所述基板的所述上表面相向，并且在中央部设置有所述相向构件开口，
圆筒状的相向构件侧壁部，从所述相向构件顶盖部的外周部向下方扩展；
所述第一挡板顶盖部的内径以及所述第二挡板顶盖部的内径大于所述保持基座部的外径以及所述相向构件的外径，
所述相向构件侧壁部的下端位于所述保持基座部的所述上表面的下方、或者与所述保持基座部的所述上表面在所述上下方向上位于相同的位置，
在所述第一挡板位于所述待避位置的状态下，所述第一挡板顶盖部的内周缘与所述保持基座部的外侧面在径向上相向。根据该基板处理装置，在具有多个挡板的杯部中，能够抑制挡板间的气体的流动。
本发明的前述或其他目的、特征以及效果，通过参照附图如下叙述的实施方式的说明就更加清楚了。
附图说明
图1是第一实施方式的基板处理装置的剖视图。
图2是基板处理装置的剖视图。
图3是表示气液供给部的框图。
图4是放大表示处理液喷嘴的一部分的剖视图。
图5是表示基板的处理的流程的图。
图6是基板处理装置的剖视图。
图7是第二实施方式的基板处理装置的剖视图。
图8是第三实施方式的基板处理装置的剖视图。
其中，附图标记说明如下：
1、1a、1b 基板处理装置
4 杯部
5 顶板
9 基板
31、31a 基板保持部
33 基板旋转机构
34 旋转机构容纳部
41 第一挡板
42 第二挡板
43 挡板移动机构
44 排出口
54 相向构件开口
72 处理液供给部
73 气体供给部
91 (基板的)上表面
310 保持部下方间隙
311、311a 保持基座部
312 卡紧件
313 卡合部
314 基座支撑部
315、315a 下部突出部
411 第一挡板侧壁部
412 第一挡板顶盖部
421 第二挡板侧壁部
422 第二挡板顶盖部
511 相向构件顶盖部
512 相向构件侧壁部
J1 中心轴
S11～S19 步骤
具体实施方式
图1是表示本发明的第一实施方式的基板处理装置1的结构的剖视图。基板处理装置1是对半导体基板9(以下仅称为“基板9”。)一张一张进行处理的单张式的装置。基板处理装置1具有基板保持部31、基板旋转机构33、杯部4、顶板5、相向构件移动机构6、处理液喷嘴71，这些结构容纳在壳体11的内部。
基板保持部31将基板9保持为水平状态。基板保持部31具有保持基座部311、多个卡紧件312、多个卡合部313、基座支撑部314、下部突出部315。基板9配置在保持基座部311的上方。保持基座部311以及基座支撑部314分别是以朝向上下方向的中心轴J1为中心的大致圆板状的构件。保持基座部311配置在基座支撑部314的上方，由基座支撑部314从下方支撑。保持基座部311的外径大于基座支撑部314的外径。保持基座部311在以中心轴J1为中心的周向的整周，比基座支撑部314更向径向外方扩展。保持基座部311由例如具有比较高的耐药品性的氟树脂形成。基座支撑部314由例如比较轻量且高强度的氯乙烯形成。
下部突出部315是以中心轴J1为中心的大致圆环状的构件，从基座支撑部314的侧面向径向外方扩展。下部突出部315位于保持基座部311的下方并与保持基座部311分离。下部突出部315的外径大于保持基座部311的外径且在顶板5的外径以下。在图1所示的例子中，下部突出部315从基座支撑部314的下端部向径向外方扩展。下部突出部315的上表面以及上表面分别是越接近径向外方则越接近下方的倾斜面。
多个卡紧件312以中心轴J1为中心，并以大致等角度间隔沿着周向配置在保持基座部311的上表面的外周部。在基板保持部31中，通过多个卡紧件312支撑基板9的外缘部。驱动各卡紧件312的结构设置在基座支撑部314的内部。多个卡合部313以中心轴J1为中心，并以大致等角度间隔沿着周向配置在保持基座部311的上表面的外周部。多个卡合部313配置在多个卡紧件312的径向外侧。
基板旋转机构33容纳在旋转机构容纳部34的内部。基板旋转机构33以及旋转机构容纳部34配置在基板保持部31的下方。基板旋转机构33以中心轴J1为中心使基板9与基板保持部31一起进行旋转。
旋转机构容纳部34具有覆盖基板旋转机构33的上方的大致圆环板状的上面341和覆盖基板旋转机构33的侧方的大致圆筒状的侧面342。在旋转机构容纳部34的上面341的中央部设置有插入基板旋转机构33的旋转轴331的开口。旋转轴331与基座支撑部314的下面连接。旋转机构容纳部34的上面341从旋转轴331向径向离开并向径向外方扩展。旋转机构容纳部34的上面341隔着间隙与基座支撑部314的下面在上下方向上相向。在以下的说明中，将该间隙、即旋转机构容纳部34的上面341和基座支撑部314的下面之间的空间称为“保持部下方间隙310”。
杯部4是以中心轴J1为中心的环状的构件，配置在基板9以及基板保持部31的径向外侧。杯部4在基板9以及基板保持部31的周围的整周配置，用于接受从基板9向周围飞散的处理液等。杯部4具有第一挡板41、第二挡板42、挡板移动机构43、排出口44。
第一挡板41具有第一挡板侧壁部411和第一挡板顶盖部412。第一挡板侧壁部411是以中心轴J1为中心的大致圆筒状。第一挡板顶盖部412是以中心轴J1为中心的大致圆环板状，从第一挡板侧壁部411的上端部向径向内方扩展。第二挡板42具有第二挡板侧壁部421和第二挡板顶盖部422。第二挡板侧壁部421是以中心轴J1为中心的大致圆筒状，位于第一挡板侧壁部411的径向外侧。第二挡板顶盖部422是以中心轴J1为中心的大致圆环板状，在第一挡板顶盖部412的上方从第二挡板侧壁部421的上端部向径向内方扩展。
第一挡板顶盖部412的内径以及第二挡板顶盖部422的内径比基板保持部31的保持基座部311的外径以及顶板5的外径稍大。第一挡板顶盖部412的上表面以及下表面分别是越接近径向外方则越接近下方的倾斜面。第二挡板顶盖部422的上表面以及下表面也分别是越接近径向外方则越接近下方的倾斜面。
挡板移动机构43通过使第一挡板41在上下方向上移动，使用于接受来自基板9的处理液等的挡板在第一挡板41和第二挡板42之间进行切换。由杯部4的第一挡板41以及第二挡板42接受的处理液等经由排出口44向壳体11的外部排出。另外，第一挡板41内以及第二挡板42内的气体也经由排出口44向壳体11的外部排出。
顶板5是在俯视下为大致圆形的构件。顶板5是与基板9的上表面91相向的相向构件，并是遮蔽基板9的上方的遮蔽板。顶板5的外径大于基板9的外径、以及保持基座部311的外径。顶板5具有相向构件主体51、被保持部52、多个卡合部53。相向构件主体51具有相向构件顶盖部511和相向构件侧壁部512。相向构件顶盖部511是以中心轴J1为中心的大致圆环板状的构件，与基板9的上表面91相向。在相向构件顶盖部511的中央部设置有相向构件开口54。相向构件开口54例如在俯视下呈大致圆形。相向构件开口54的直径比基板9的直径充分小。相向构件侧壁部512是以中心轴J1为中心的大致圆筒状的构件，从相向构件顶盖部511的外周部向下方扩展。
多个卡合部53以中心轴J1为中心，以大致等角度间隔沿着周向配置在相向构件顶盖部511的下表面的外周部。多个卡合部53配置在相向构件侧壁部512的径向内侧。
被保持部52与相向构件主体51的上表面连接。被保持部52具有相向构件筒部521和相向构件凸缘部522。相向构件筒部521是从相向构件主体51的相向构件开口54的周围向上方突出的大致筒状的部位。相向构件筒部521例如是以中心轴J1中心的大致圆筒状。相向构件凸缘部522从相向构件筒部521的上端部向径向外方呈环状扩展。相向构件凸缘部522例如是以中心轴J1为中心的大致圆环板状。
相向构件移动机构6具有相向构件保持部61和相向构件升降机构62。相向构件保持部61保持顶板5的被保持部52。相向构件保持部61具有保持部主体611、主体支撑部612、凸缘支撑部613、支撑部连接部614。保持部主体611例如是以中心轴J1为中心的大致圆板状。保持部主体611覆盖顶板5的相向构件凸缘部522的上方。主体支撑部612是大致水平延伸的棒状的臂。主体支撑部612的一个端部与保持部主体611连接，另一个端部与相向构件升降机构62连接。
处理液喷嘴71从保持部主体611的中央部向下方突出。处理液喷嘴71以非接触状态插入相向构件筒部521。在以下的说明中，将处理液喷嘴71和相向构件筒部521之间的空间称为“喷嘴间隙56”。
凸缘支撑部613例如是以中心轴J1为中心的大致圆环板状。凸缘支撑部613位于相向构件凸缘部522的下方。凸缘支撑部613的内径小于顶板5的相向构件凸缘部522的外径。凸缘支撑部613的外径大于顶板5的相向构件凸缘部522的外径。支撑部连接部614例如是以中心轴J1为中心的大致圆筒状。支撑部连接部614在相向构件凸缘部522的周围使凸缘支撑部613和保持部主体611连接。在相向构件保持部61中，保持部主体611是与相向构件凸缘部522的上表面在上下方向上相向的保持部上部，凸缘支撑部613是与相向构件凸缘部522的下表面在上下方向上相向的保持部下部。
在顶板5位于图1所示的位置的状态下，凸缘支撑部613从下侧与顶板5的相向构件凸缘部522的外周部接触并支撑。换言之，相向构件凸缘部522由相向构件移动机构6的相向构件保持部61保持。由此，顶板5在基板9以及基板保持部31的上方由相向构件保持部61悬挂。在以下的说明中，将图1所示的顶板5的上下方向的位置称为“第一位置”。顶板5在第一位置由相向构件移动机构6保持并从基板保持部31向上方离开。
在凸缘支撑部613设置有用于限制顶板5的位置偏移(即顶板5的移动以及旋转)的移动限制部616。在图1所示的例子中，移动限制部616是从凸缘支撑部613的上表面向上方突出的突起部。移动限制部616通过插入在相向构件凸缘部522设置的孔部，来限制顶板5的位置偏移。
相向构件升降机构62使顶板5与相向构件保持部61一起在上下方向上移动。图2是表示顶板5从图1所示的第一位置下降的状态的剖视图。在以下的说明中，将图2所示的顶板5的上下方向的位置称为“第二位置”。即，相向构件升降机构62使顶板5在第一位置和第二位置之间相对于基板保持部31在上下方向上移动。第二位置是第一位置的下方的位置。换言之，第二位置是顶板5相比第一位置在上下方向上更接近基板保持部31的位置。
在顶板5位于第二位置的状态下，顶板5的多个卡合部53分别与基板保持部31的多个卡合部313卡合。多个卡合部53由多个卡合部313从下方支撑。换言之，多个卡合部313是支撑顶板5的相向构件支撑部。例如，卡合部313是与上下方向大致平行的销，卡合部313的上端部与在卡合部53的下端部向上形成的凹部嵌合。另外，顶板5的相向构件凸缘部522从相向构件保持部61的凸缘支撑部613向上方离开。由此，顶板5在第二位置由基板保持部31保持，并与相向构件移动机构6分离(即，与相向构件移动机构6处于非接触状态。)。
在顶板5由基板保持部31保持的状态下，顶板5的相向构件侧壁部512的下端位于基板保持部31的保持基座部311的上表面的下方、或者与保持基座部311的上表面在上下方向上位于相同的位置。当在顶板5位于第二位置的状态下驱动基板旋转机构33时，顶板5与基板9以及基板保持部31一起进行旋转。换言之，在顶板5位于第二位置的状态下，顶板5能够通过基板旋转机构33与基板9以及基板保持部31一起以中心轴J1为中心进行旋转。
图3是表示基板处理装置1中的供给气体以及处理液所涉及的气液供给部7的框图。气液供给部7具有处理液喷嘴71、处理液供给部72、气体供给部73。处理液供给部72与处理液喷嘴71连接，向处理液喷嘴71供给处理液。气体供给部73与处理液喷嘴71连接，向处理液喷嘴71供给气体。气体供给部73还与旋转机构容纳部34连接，经由旋转机构容纳部34向保持部下方间隙310供给气体。
在基板处理装置1中，作为处理液能使用各种种类的液体。处理液例如可以是在基板9的药液处理中使用的药液(聚合物除去液、氢氟酸、氢氧化四甲铵水溶液等蚀刻液等)。处理液例如可以是在基板9的清洗处理中使用的纯水(DIW：deionized water，去离子水)或碳酸水等清洗液。处理液例如可以是为了置换基板9上的液体而供给的异丙醇(IPA)等。从气体供给部73供给的气体是例如氮气(N2)等的非活性气体。从气体供给部73可以供给非活性气体以外的各种气体。
图4是放大表示处理液喷嘴71的一部分的剖视图。处理液喷嘴71例如由PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)形成。在处理液喷嘴71的内部设置有处理液流路716和2个气体流路717。处理液流路716与图3所示的处理液供给部72连接。2个气体流路717与图3所示的气体供给部73连接。
从处理液供给部72向图4所示的处理液流路716供给的处理液从在处理液喷嘴71的下端面设置的喷出口716a向下方喷出。在从处理液喷嘴71喷出多种种类的处理液的情况下，在处理液喷嘴71上设置有与多种种类的处理液分别对应的多个处理液流路716，多种种类的处理液可以分别从多个喷出口716a喷出。
从气体供给部73向中央的气体流路717(图中的右侧的气体流路717)供给的非活性气体从在处理液喷嘴71的下端面设置的下表面喷射口717a向下方供给(例如喷射)。从气体供给部73向外周部的气体流路717供给的非活性气体从在处理液喷嘴71的侧面设置的多个侧面喷射口717b向周围供给。
多个侧面喷射口717b在周向上以大致等角度间隔排列。多个侧面喷射口717b与从外周部的气体流路717的下端部沿周向延伸的周状流路连接。从气体供给部73供给的非活性气体从多个侧面喷射口717b向斜下方供给(例如喷射)。此外，侧面喷射口717b可以仅设置1个。
从处理液供给部72(参照图3)供给的处理液从处理液喷嘴71的喷出口716a经由图2所示的相向构件开口54向基板9的上表面91喷出。换言之，处理液喷嘴71将从处理液供给部72供给的处理液经由相向构件开口54向基板9的上表面91供给。在基板处理装置1中，处理液喷嘴71可以从相向构件主体51的相向构件开口54向下方突出。换言之，处理液喷嘴71的顶端可以位于相向构件开口54的下端缘的下方。从处理液供给部72供给的处理液在处理液喷嘴71内经由相向构件开口54流向下方，并从处理液喷嘴71的喷出口716a(参照图4)向基板9的上表面91喷出。处理液经由相向构件开口54供给的情况，不仅包括在相向构件开口54的上方从处理液喷嘴71喷出的处理液通过相向构件开口54的状态，而且包括经由插入相向构件开口54的处理液喷嘴71喷出处理液的状态。
从气体供给部73(参照图3)向处理液喷嘴71供给的非活性气体的一部分，从处理液喷嘴71的下表面喷射口717a(参照图4)经由相向构件开口54向顶板5和基板9之间的空间(以下称为“处理空间90”。)供给。另外，从气体供给部73向处理液喷嘴71供给的非活性气体的一部分从处理液喷嘴71的多个侧面喷射口717b(参照图4)向喷嘴间隙56供给。在喷嘴间隙56中，来自气体供给部73的非活性气体从处理液喷嘴71的侧面向斜下方供给并向下方流动，并向处理空间90供给。
在基板处理装置1中，基板9的处理优选在如下状态下进行：从处理液喷嘴71向处理空间90供给非活性气体，处理空间90处于非活性气体环境。换言之，从气体供给部73向处理空间90供给的气体是处理环境用气体。处理环境用气体也包括从处理液喷嘴71向喷嘴间隙56供给并经由喷嘴间隙56向处理空间90供给的气体。
从气体供给部73向旋转机构容纳部34供给的非活性气体沿着旋转轴331从下方向保持部下方间隙310供给，在保持部下方间隙310内向径向外方扩展。由此，形成从保持部下方间隙310的中央部朝向径向外方的非活性气体的气流，旋转轴331的周围、以及保持部下方间隙310被非活性气体净化(purge)。即，向保持部下方间隙310供给的气体是用于密封旋转轴331的净化气体。到达该保持部下方间隙310的外周部的该净化气体沿着下部突出部315的上表面流向径向外方。在图3所示的例子中，气体供给部73是净化气体的供给源即净化气体供给部，且还是处理环境用气体的供给源即处理环境用气体供给部。并且，处理环境用气体和净化气体是相同种类的气体。此外，处理环境用气体和净化气体也可以是不同种类的气体。
接着，参照图5对基板处理装置1中的基板9的处理的流程的一例进行说明。首先，顶板5位于图1所示的第一位置的状态下，基板9搬入壳体11内，由基板保持部31保持(步骤S11)。此时，顶板5由相向构件移动机构6的相向构件保持部61保持。
接着，相向构件保持部61通过相向构件升降机构62向下方移动。由此，顶板5从第一位置向下方移动至第二位置，如图2所示，顶板5由基板保持部31保持(步骤S12)。然后，开始从气体供给部73经由处理液喷嘴71向喷嘴间隙56以及处理空间90供给非活性气体(即处理环境用气体)。另外，开始从气体供给部73经由旋转机构容纳部34向保持部下方间隙310供给非活性气体(即净化气体)。
接着，通过基板旋转机构33，开始使基板保持部31、基板9以及顶板5旋转(步骤S13)。从处理液喷嘴71供给非活性气体以及向保持部下方间隙310供给非活性气体在步骤S13以后也继续进行。然后，从处理液供给部72向处理液喷嘴71供给第一处理液，并经由位于第二位置的顶板5的相向构件开口54向旋转中的基板9的上表面91的中央部供给(步骤S14)。
从处理液喷嘴71向基板9的中央部供给的第一处理液借助基板9的旋转，从基板9的中央部向径向外方扩展，赋予给基板9的整个上表面91。第一处理液从基板9的外缘向径向外方飞散，由杯部4的第一挡板41接受。图2所示的第一挡板41的上下方向的位置是接受来自基板9的处理液的位置，在以下的说明中称为“受液位置”。
在第一挡板41位于受液位置的状态下，第一挡板41的内侧的空间(以下称为“第一挡板内空间410”。)的环境气体经由排出口44向壳体11的外部排出。另外，处理空间90的环境气体经由第一挡板内空间410以及排出口44向壳体11的外部排出。在处理空间90以及第一挡板内空间410的环境气体中包含第一处理液的雾滴等。第一挡板内空间410是由第一挡板41和基板保持部31包围的环状的空间。具体地说，第一挡板内空间410是比第一挡板顶盖部412靠下方的空间，并是比第一挡板侧壁部411靠径向内侧、且比第一挡板顶盖部412的内周缘更靠径向外侧的空间。在第一挡板41位于受液位置的状态下，从保持部下方间隙310流向径向外方的净化气体沿着下部突出部315的下表面流入第一挡板内空间410，并经由排出口44向壳体11的外部排出。在基板处理装置1中，通过对基板9赋予规定时间的第一处理液，结束第一处理液对基板9的处理。
第一处理液是例如聚合物除去液、蚀刻液等的药液，在步骤S14中对基板9进行药液处理。此外，第一处理液的供给(步骤S14)可以在基板9开始旋转(步骤S13)之前进行。在该情况下，在静止状态的基板9的上表面91整体充满第一处理液，进行第一处理液的浸液处理。
当结束第一处理液对基板9的处理时，停止从处理液喷嘴71供给第一处理液。并且，通过挡板移动机构43使第一挡板41向下方移动，如图6所示，第一挡板41位于上述的受液位置的下方的待避位置。由此，接受来自基板9的处理液的挡板从第一挡板41切换为第二挡板42。即，挡板移动机构43是挡板切换机构，通过使第一挡板41在受液位置和待避位置之间在上下方向上移动，来使接受来自基板9的处理液的挡板在第一挡板41和第二挡板42之间进行切换。
在第一挡板41位于待避位置的状态下，从基座支撑部314向径向外方扩展的下部突出部315面对第一挡板顶盖部412的内周缘。下部突出部315的外周缘和第一挡板顶盖部412的内周缘位于上下方向的大致相同的位置，隔着些许间隙在径向上相向。
接着，从处理液供给部72向处理液喷嘴71供给第二处理液，经由位于第二位置的顶板5的相向构件开口54供给到旋转中的基板9的上表面91的中央部(步骤S15)。从处理液喷嘴71向基板9的中央部供给的第二处理液借助基板9的旋转从基板9的中央部向径向外方扩展，赋予给基板9的整个上表面91。第二处理液从基板9的外缘向外方飞散，并由杯部4的第二挡板42接受。
在第一挡板41位于待避位置的状态下，第二挡板42的内侧的空间(以下称为“第二挡板内空间420”。)的环境气体经由排出口44向壳体11的外部排出。另外，处理空间90的环境气体经由第二挡板内空间420以及排出口44向壳体11的外部排出。在处理空间90以及第二挡板内空间420的环境气体中包含第二处理液的雾滴等。第二挡板内空间420是由第二挡板42和基板保持部31包围的环状的空间。具体地说，第二挡板内空间420是比第二挡板顶盖部422靠下方的空间，并是比第二挡板侧壁部421靠径向内侧且比第二挡板顶盖部422的内周缘靠径向外侧的空间。
在第一挡板41位于待避位置的状态下，从保持部下方间隙310流向径向外方的净化气体沿着下部突出部315的下表面流入第一挡板内空间410，并经由排出口44向壳体11的外部排出。在基板处理装置1中，通过向基板9赋予规定时间的第二处理液，结束第二处理液对基板9的处理。第二处理液例如是纯水、碳酸水等的清洗液，在步骤S15中，对基板9进行清洗处理。
在结束第二处理液对基板9的处理时，停止从处理液喷嘴71供给第二处理液。然后，通过气体供给部73增大从处理液喷嘴71的侧面向喷嘴间隙56喷射的非活性气体的流量。另外，也增大从处理液喷嘴71的下端面向处理空间90喷射的非活性气体的流量。进而，通过基板旋转机构33增大基板9的旋转速度。由此，在基板9的上表面91上残留的第二处理液等向径向外方移动，并从基板9的外缘向径向外方飞散，由杯部4的第二挡板42接受。通过使基板9的旋转持续规定的时间，进行从基板9的上表面91上除去处理液的干燥处理(步骤S16)。
当基板9的干燥处理结束时，停止通过基板旋转机构33使基板保持部31、基板9以及顶板5旋转(步骤S17)。另外，停止从气体供给部73向喷嘴间隙56、处理空间90以及保持部下方间隙310供给非活性气体。接着，通过相向构件升降机构62使相向构件保持部61向上方移动，顶板5从第二位置向上方移动到图1所示的第一位置(步骤S18)。顶板5从基板保持部31向上方离开并由相向构件保持部61保持。然后，基板9被从壳体11搬出(步骤S19)。在基板处理装置1中，对多个基板9依次进行上述的步骤S11～S19，多个基板9依次被处理。
如以上说明那样，在基板处理装置1中，位于第二位置的顶板5由基板保持部31保持，借助基板旋转机构33与基板9以及基板保持部31一起旋转。气体供给部73向顶板5和基板9之间的处理空间90供给处理环境用气体。由此，使处理空间90处于所希望的气体环境，在该气体环境中进行基板9的处理。例如，在向处理空间90供给非活性气体的情况下，在非活性气体环境(即低氧环境)中对基板9进行处理。
如上所述，基板保持部31具有保持基座部311、多个卡紧件312、多个卡合部313、基座支撑部314。多个卡紧件312以及多个卡合部313配置在保持基座部311的上表面，多个卡合部313位于多个卡紧件312的径向外侧。保持基座部311被基座支撑部314从下方支撑，并且相比基座支撑部314向径向外方扩展。由此，能够容易将多个卡紧件312以及多个卡合部313配置在保持基座部311上，并且，通过使基座支撑部314小径化实现基板保持部31的重量下降。其结果，能够减轻对使基板保持部31旋转的基板旋转机构33施加的负荷。
在基板处理装置1中，如上所述，杯部4具有第一挡板41、第二挡板42、挡板移动机构43和排出口44。挡板移动机构43通过使第一挡板41在受液位置和待避位置之间在上下方向上移动，能够使接受来自基板9的处理液的挡板在第一挡板41和第二挡板42之间切换。第一挡板41内以及第二挡板42内的气体经由排出口44排出。另外，在保持基座部311的下方，设置有从基座支撑部314向径向外方扩展的大致圆环状的下部突出部315。在第一挡板41位于待避位置的状态下，下部突出部315面对第一挡板顶盖部412的内周缘。
通过设置下部突出部315，在第一挡板41位于待避位置的状态下，第一挡板内空间410与第二挡板内空间420实质上被隔离，能够抑制第一挡板41和第二挡板42之间的气体的流动。由此，能够抑制包含第一处理液(例如聚合物除去液、蚀刻液等的药液)的雾滴等的第一挡板内空间410内的环境气体流入第二挡板内空间420。其结果，抑制在接受第二处理液(例如在基板9的清洗处理中利用的清洗液)的第二挡板42的内表面附着第一处理液的雾滴等而污染第二挡板42，能够良好地利用第二处理液对基板9进行处理。
如上所述，顶板5的外径大于保持基座部311的外径。由此，能够容易维持处理空间90被所希望的处理环境用气体充满的状态。另外，下部突出部315的外径大于保持基座部311的外径且在顶板5的外径以下。由此，在第一挡板41位于待避位置的状态下，能够进一步抑制第一挡板41和第二挡板42之间的气体的流动。
进而，顶板5具有与基板9的上表面91相向的大致圆环板状的相向构件顶盖部511、从相向构件顶盖部511的外周部向下方扩展的大致圆筒状的相向构件侧壁部512。相向构件侧壁部512的下端位于保持基座部311的上表面的下方、或者与保持基座部311的上表面在上下方向上位于相同的位置。由此，能够抑制在被所希望的处理环境用气体充满的处理空间90内侵入处理空间90的周围的空间(即处理空间90的径向外侧的空间)的环境气体。
如上所述，气体供给部73是净化气体供给部，向保持部下方间隙310供给净化气体，形成从保持部下方间隙310的中央部流向径向外方的净化气体的气流。另外，下部突出部315设置在基座支撑部314上。由此，在第一挡板41位于受液位置的状态、以及位于待避位置的状态下，从保持部下方间隙310流向径向外方的净化气体都沿着下部突出部315的下表面被向第一挡板内空间410引导。因此，能够抑制用于密封旋转轴331的净化气体流入比较的洁净的第二挡板内空间420。其结果，能够抑制接受第二处理液(例如在基板9的清洗处理中利用的清洗液)的第二挡板42被净化气体污染，能够良好地利用第二处理液对基板9进行处理。
图7是表示本发明的第二实施方式的基板处理装置1a的剖视图。基板处理装置1a除了在与图1所示的下部突出部315不同的位置设置下部突出部315a这一点外，具有与图1所示的基板处理装置1大致相同的结构。在以下的说明中，对基板处理装置1a的结构中的与基板处理装置1相同的结构标注相同的附图标记。在图7中示出顶板5位于上述的第二位置且第一挡板41位于待避位置的状态。
在基板处理装置1a中，下部突出部315a是以中心轴J1为中心的大致圆环状的构件，从旋转机构容纳部34的侧面向径向外方扩展。下部突出部315a位于保持基座部311的下方并与保持基座部311分离。下部突出部315a的外径大于保持基座部311的外径且在顶板5的外径以下。在图7所示的例子中，下部突出部315a从旋转机构容纳部34的上端部向径向外方扩展。下部突出部315a的上表面为越接近径向外方则越接近下方的倾斜面。
如图7所示，在第一挡板41位于待避位置的状态下，从旋转机构容纳部34向径向外方扩展的下部突出部315a面对第一挡板顶盖部412的内周缘。下部突出部315a的外周缘和第一挡板顶盖部412的内周缘位于上下方向的大致相同的位置，且隔着些许间隙在径向上相向。基板处理装置1a中的基板9的处理的流程与基板处理装置1中的基板9的处理的流程相同。
在基板处理装置1a中，通过设置下部突出部315a，在第一挡板41位于待避位置的状态下，第一挡板内空间410与第二挡板内空间420实质上被隔离，能够抑制第一挡板41和第二挡板42之间的气体的流动。由此，能够抑制包含第一处理液(例如聚合物除去液、蚀刻液等的药液)的雾滴等的第一挡板内空间410内的环境气体流入第二挡板内空间420。其结果，能够抑制在接受第二处理液(例如在基板9的清洗处理中利用的清洗液)的第二挡板42的内面附着第一处理液的雾滴等而污染第二挡板42，能够良好地利用第二处理液对基板9进行处理。
如上所述，顶板5的外径大于保持基座部311的外径。由此，容易维持处理空间90被所希望的处理环境用气体充满的状态。另外，下部突出部315a的外径大于保持基座部311的外径且在顶板5的外径以下。由此，在第一挡板41位于待避位置的状态下，能够进一步抑制第一挡板41和第二挡板42之间的气体的流动。
图8是表示本发明的第三实施方式的基板处理装置1b的剖视图。基板处理装置1b除了取代图1所示的基板保持部31而具有基板保持部31a外，具有与图1所示的基板处理装置1大致同样的结构，基板保持部31a具有与基板保持部31不同的结构。在以下的说明中，对基板处理装置1b的结构中的与基板处理装置1同样的结构标注相同的附图标记。在图8中示出顶板5位于上述的第二位置且第一挡板41位于待避位置的状态。
如图8所示，基板保持部31a具有保持基座部311a、多个卡紧件312、多个卡合部313、基座支撑部314。保持基座部311a具有基座主体部316和基座侧壁部317。基座主体部316是以中心轴J1为中心的大致圆板状的构件，在上表面上设置有多个卡紧件312以及多个卡合部313。基座侧壁部317是以中心轴J1为中心的大致圆筒状的构件，从基座主体部316的外周部向下方扩展。基座侧壁部317在基座支撑部314的周围与基座支撑部314在径向外侧分离配置。
在基板处理装置1b中，基座主体部316在周向的整周相比基座支撑部314更向径向外方扩展，由此，能够容易将多个卡紧件312以及多个卡合部313配置在保持基座部311a上，并且能够通过使基座支撑部314小径化来实现基板保持部31a的重量下降。其结果，能够减轻对使基板保持部31a旋转的基板旋转机构33施加的负荷。
如图8所示，在顶板5位于第二位置的状态下，相向构件侧壁部512的下端位于基板保持部31a的保持基座部311a的上表面的下方、或与保持基座部311a的上表面在上下方向上位于相同的位置。在第一挡板41位于待避位置的状态下，第一挡板顶盖部412的内周缘与基座侧壁部317的外侧面(即保持基座部311a的外侧面)在径向上相向。基板处理装置1b中的基板9的处理的流程与基板处理装置1中的基板9的处理的流程相同。
在基板处理装置1b中，第一挡板顶盖部412的内周缘与保持基座部311a的外侧面在径向相向，由此在第一挡板41位于待避位置的状态下，第一挡板内空间410与第二挡板内空间420实质上被隔离，能够抑制第一挡板41和第二挡板42之间的气体的流动。由此，能够抑制包含第一处理液(例如聚合物除去液、蚀刻液等的药液)的雾滴等的第一挡板内空间410内的环境气体流入第二挡板内空间420。其结果，能够抑制在接受第二处理液(例如在基板9的清洗处理中利用的清洗液)的第二挡板42的内表面上附着第一处理液的液滴等而污染第二挡板42，能够良好地利用第二处理液对基板9进行处理。
上述的基板处理装置1、1a、1b能够进行各种变更。
例如，杯部4除了第一挡板41以及第二挡板42外，还可以设置在第二挡板42的周围配置的1个或多个挡板。在该情况下，也与上述相同，接受来自基板9的处理液的挡板能够在包含第一挡板41以及第二挡板42的多个挡板之间进行切换。
在图1以及图7所示的基板处理装置1、1a中，顶板5的相向构件主体51未必具有相向构件侧壁部512，相向构件顶盖部511可以是相向构件主体51。另外，下部突出部315、315a的外径可以在保持基座部311的外径以下或可以大于顶板5的外径。
上述实施方式以及各变形例中的结构只要不相互矛盾就可以适当组合。
对本发明的实施方式进行了详细说明，但这些只不过是用于使本发明的技术内容明确的具体例，本发明并不应该限定于这些具体例来解释，本发明的精神以及范围而仅由权利要求书来限定。

Claims (6)

1.一种基板处理装置，对基板进行处理，其特征在于，
该基板处理装置具有：
基板保持部，将基板保持为水平状态，
相向构件，由所述基板保持部保持并与所述基板的上表面相向，并且在该相向构件的中央部设置有相向构件开口，
基板旋转机构，配置在所述基板保持部的下方，使所述基板以及所述相向构件与所述基板保持部一起以朝向上下方向的中心轴为中心进行旋转，
旋转机构容纳部，在所述基板保持部的下方容纳所述基板旋转机构，
处理液供给部，经由所述相向构件开口向所述基板的所述上表面供给处理液，
杯部，配置在所述基板保持部的周围，接受来自所述基板的处理液，
净化气体供给部；
所述基板保持部具有：
基座支撑部，
圆板状的保持基座部，由所述基座支撑部从下方支撑，并且比所述基座支撑部向径向外方扩展，
多个卡紧件，配置在所述保持基座部的上表面，支撑所述基板，
相向构件支撑部，在所述保持基座部的所述上表面上配置在所述多个卡紧件的径向外侧，支撑所述相向构件；
所述杯部具有：
第一挡板，具有圆筒状的第一挡板侧壁部以及从所述第一挡板侧壁部的上端部向径向内方扩展的圆环板状的第一挡板顶盖部，
第二挡板，具有位于所述第一挡板侧壁部的径向外侧的圆筒状的第二挡板侧壁部以及在所述第一挡板顶盖部的上方从所述第二挡板侧壁部的上端部向径向内方扩展的圆环板状的第二挡板顶盖部，
挡板移动机构，通过使所述第一挡板在接受来自所述基板的处理液的受液位置和所述受液位置的下方的待避位置之间在所述上下方向上进行移动，使接受来自所述基板的处理液的挡板在所述第一挡板和所述第二挡板之间进行切换，
排出口，排出所述第一挡板内以及所述第二挡板内的气体；
所述第一挡板顶盖部的内径以及所述第二挡板顶盖部的内径大于所述保持基座部的外径以及所述相向构件的外径，
该基板处理装置设置有圆环状的下部突出部，该下部突出部在所述保持基座部的下方从所述基座支撑部或所述旋转机构容纳部向径向外方扩展，在所述第一挡板位于所述待避位置的状态下，该下部突出部面对所述第一挡板顶盖部的内周缘，
所述净化气体供给部向所述基板保持部的所述基座支撑部和所述旋转机构容纳部之间的空间供给净化气体，形成从中央部流向径向外方的气流。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述下部突出部设置在所述基座支撑部上。
3.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述相向构件的外径大于所述保持基座部的外径，
所述下部突出部的外径大于所述保持基座部的外径且在所述相向构件的外径以下。
4.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述相向构件的外径大于所述保持基座部的外径，
所述下部突出部的外径大于所述保持基座部的外径且在所述相向构件的外径以下。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述相向构件具有：
圆环板状的相向构件顶盖部，与所述基板的所述上表面相向，并且在中央部设置有所述相向构件开口，
圆筒状的相向构件侧壁部，从所述相向构件顶盖部的外周部向下方扩展；
所述相向构件侧壁部的下端位于所述保持基座部的所述上表面的下方、或者与所述保持基座部的所述上表面在所述上下方向上位于相同的位置。
6.一种基板处理装置，对基板进行处理，其特征在于，
该基板处理装置具有：
基板保持部，将基板保持为水平状态，
相向构件，由所述基板保持部保持并与所述基板的上表面相向，并且在该相向构件的中央部设置有相向构件开口，
基板旋转机构，配置在所述基板保持部的下方，使所述基板与所述基板保持部一起以朝向上下方向的中心轴为中心进行旋转，
处理液供给部，经由所述相向构件开口向所述基板的所述上表面供给处理液，
杯部，配置在所述基板保持部的周围，接受来自所述基板的处理液，
净化气体供给部；
所述基板保持部具有：
保持基座部，
多个卡紧件，配置在所述保持基座部的上表面，支撑所述基板，
相向构件支撑部，在所述保持基座部的所述上表面上配置在所述多个卡紧件的径向外侧，支撑所述相向构件；
所述杯部具有：
第一挡板，具有圆筒状的第一挡板侧壁部以及从所述第一挡板侧壁部的上端部向径向内方扩展的圆环板状的第一挡板顶盖部，
第二挡板，具有位于所述第一挡板侧壁部的径向外侧的圆筒状的第二挡板侧壁部以及在所述第一挡板顶盖部的上方从所述第二挡板侧壁部的上端部向径向内方扩展的圆环板状的第二挡板顶盖部，
挡板移动机构，通过使所述第一挡板在接受来自所述基板的处理液的受液位置和所述受液位置的下方的待避位置之间在所述上下方向上进行移动，使接受来自所述基板的处理液的挡板在所述第一挡板和所述第二挡板之间进行切换，
排出口，排出所述第一挡板内以及所述第二挡板内的气体；
所述相向构件具有：
圆环板状的相向构件顶盖部，与所述基板的所述上表面相向，并且在中央部设置有所述相向构件开口，
圆筒状的相向构件侧壁部，从所述相向构件顶盖部的外周部向下方扩展；
所述第一挡板顶盖部的内径以及所述第二挡板顶盖部的内径大于所述保持基座部的外径以及所述相向构件的外径，
所述相向构件侧壁部的下端位于所述保持基座部的所述上表面的下方、或者与所述保持基座部的所述上表面在所述上下方向上位于相同的位置，
在所述第一挡板位于所述待避位置的状态下，所述第一挡板顶盖部的内周缘与所述保持基座部的外侧面在径向上相向，
所述净化气体供给部向所述基板保持部的所述基座支撑部和所述旋转机构容纳部之间的空间供给净化气体，形成从中央部流向径向外方的气流。
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