JP2002305173A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理液の薬液成分が他の処理液の回収路に浸
入することを防止しつつ、薬液成分を含むガスの外部へ
の拡散を有効に防止することができる基板処理装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】基板処理装置は、スピンチャック５８に保
持された基板Ｗに反応生成物を除去するための除去液を
供給する第１ノズル４１と、スピンチャック５８に保持
された基板Ｗに中間リンス液および純水を供給する第２
ノズル４２と基板Ｗから飛散する除去液、中間リンス液
および純水を捕獲するための昇降カップ５１および固定
カップ５２と、これらの昇降カップ５１および固定カッ
プ５２内の雰囲気を排気する排気管３５とを備える。基
板Ｗの表面に除去液を供給して反応生成物を除去する際
には、排気量調整弁６０により、排気が弱められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハや
液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用
マスク基板等の基板に対し、処理液を利用してその処理
を行う基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板から有機物を除去する装置、例え
ば、レジストが変質して生じた反応生成物を除去する装
置には以下のようなものがある。すなわち、ドライエッ
チング工程において金属膜の側壁に堆積した反応生成物
を除去するための基板処理装置においては、飛散防止用
カップ内においてスピンチャックに保持されて回転する
基板に対して、反応生成物を除去する作用を有する除去
液を供給することにより、反応生成物の除去処理を行っ
た後、この基板に対して純水を供給して基板を洗浄処理
している。

【０００３】この基板処理装置においては、基板から飛
散し飛散防止用カップにより捕獲された除去液は、回収
され、再利用される。一方、洗浄処理に供された純水
は、飛散防止用カップから純水の回収路を介してドレイ
ンに排出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような基板処理装
置においては、高温の除去液が使用されることから、こ
の除去液から薬液成分を含むガスが発生する。また、純
水の他に中間リンス液を使用した場合においては、中間
リンス液からも薬液成分を含むガスが発生する。このよ
うな薬液成分を含むガスが外部に拡散した場合には、基
板処理装置における基板処理部の外部に設置された機器
や基板処理装置の周辺に設置された機器、あるいは、そ
の機器による基板の処理結果に影響を与える可能性があ
る。

【０００５】このため、純水の回収路を介して飛散防止
用カップ内の雰囲気を排気することにより、薬液成分を
含むガスの外部への飛散を防止することも考えられる。

【０００６】しかしながら、このような構成を採用した
場合には、除去液の成分を含んだガスが純水の回収路に
大量に浸入することから、純水中に薬液成分が溶け込む
ことになり、廃水処理施設に負担を与えることになる。

【０００７】このような問題は、除去液を利用する基板
処理装置に限らず、その他の薬液を使用する基板処理装
置においても同様に発生する。例えば、酸性の処理液と
アルカリ性の処理液とを使用する基板処理装置におい
て、酸性の処理液の薬液成分がアルカリ性の処理液の回
収路に浸入した場合には、不要な析出物が発生するとい
う問題を生ずる。

【０００８】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであり、処理液の薬液成分が他の処理液の回収
路に浸入することを防止しつつ、薬液成分を含むガスの
外部への拡散を有効に防止することができる基板処理装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、基板を回転可能に保持するスピンチャックと、前記
スピンチャックに保持された基板に第１の処理液および
第２の処理液の処理液を供給する処理液供給機構と、前
記スピンチャックに保持されて回転する基板から飛散す
る第１の処理液および第２の処理液を捕獲するためのカ
ップと、前記第１の処理液を回収するための前記カップ
に接続された第１の処理液回収管路と、前記第２の処理
液を回収するための前記カップに接続された第２の処理
液回収管路と、前記第１の処理液回収管路を介して前記
カップ内の雰囲気を排気する排気手段と、前記第２の回
収管路を利用して前記第２の処理液を回収する際に、前
記第１の処理液回収管路を介しての前記カップ内の雰囲
気の排気を弱める制御手段と、を備えることを特徴とす
る。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記第２の処理液は有機物を除去する
除去液であり、前記第１の処理液は有機物を除去した後
の基板を洗浄する純水である。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記第２の処理液はレジストが変質し
て生じた反応生成物を除去する除去液であり、前記第１
の処理液は反応生成物を除去した後の基板を洗浄する純
水である。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記第２の処理液は、レジスト膜をマ
スクとしたドライエッチングによりその表面に形成され
た薄膜をパターン化した基板に対し、当該基板の表面に
生成された反応生成物を除去するための除去液であり、
前記第１の処理液は該反応生成物を除去した後の基板を
洗浄する純水である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る基板処理
装置の縦断面図である。また、図２は図１のＡ−Ａ断面
図であり、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。

【００１４】この基板処理装置は、その表面に薄膜が形
成された基板としてのシリコン製半導体ウエハの表面か
ら、反応生成物としてのポリマーを除去処理するための
ものである。ここで、上記薄膜は、例えば、銅やアルミ
ニウム、チタン、タングステンなどの金属膜、銅やアル
ミニウム、チタン、タングステンなどの金属の混合物か
らなる金属膜、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜、有機
絶縁膜、低誘電体層間絶縁膜から構成される。

【００１５】この基板処理装置は、複数枚の基板Ｗをカ
セット１０に収納した状態で搬入・搬出するためのイン
デクサ部２１と、処理液により基板Ｗを処理するための
４個の基板処理部２４と、インデクサ部２１に載置され
たカセット１０と各基板処理部２４との間で基板Ｗを搬
送する一対の搬送機構２２、２３とを備える。

【００１６】これらのインデクサ部２１、基板処理部２
４、および一対の搬送機構２２、２３は、筐体１１によ
り囲まれている。この筐体１１におけるインデクサ部２
１側の側壁には、カセット１０を搬入・搬出するための
開口部１９（図１参照）が形成されている。

【００１７】一対の搬送機構２２、２３のうちの一方の
搬送機構２２は、インデクサ部２１に載置された複数個
のカセット１０に沿って図２における上下方向（図１に
おける紙面に垂直な方向）に往復移動可能に構成されて
おり、これらのカセット１０から基板Ｗを取り出し、ま
たは、これらのカセット１０に基板Ｗを収納する。

【００１８】一方、一対の搬送機構２２、２３のうちの
他方の搬送機構２３は、基板処理部２４に沿って図２に
おける左右方向に往復移動可能に構成されており、搬送
機構２２から受け取った未処理基板Ｗをいずれかの基板
処理部２４に搬送し、または、いずれかの基板処理部２
４から取り出した処理済基板Ｗを搬送機構２２に受け渡
す。なお、搬送機構２２、２３間の基板Ｗの受け渡し
は、筐体１１内に配設された隔壁１３における開口部１
５（図２参照）を介して実行される。

【００１９】４個の基板処理部２４は、各々、処理チャ
ンバ１２により囲まれている。これらの処理チャンバ１
２における搬送機構２３と対向する位置には、基板通過
用の開口部１４（図２参照）が形成されている。

【００２０】これらの処理チャンバ１２の上部、すなわ
ち、各基板処理部２４の上方の位置には、図１において
実線で、また、図２において仮想線で示すように、処理
チャンバ１２内に空気を送るための送風機２５が配設さ
れており、この送風機２５の下方には送風機２５により
送られた空気を濾過するためのフィルター２８が配設さ
れている。

【００２１】各処理チャンバ１２の下方には、各処理チ
ャンバ１２内から排気を行うための一対の排気管３４が
配設されている。また、処理チャンバ１２内における基
板処理部２４には、基板処理部２４内から排気を行うた
めの後程詳細に説明する排気管３５が配設されている。
送風機２５より送られた空気は、これらの排気管３４、
３５を介して外部に排出される。

【００２２】搬送機構２３の上方の位置には、図２にお
いて仮想線で示すように、搬送機構２３に向けて空気を
送るための一対の送風機２６が配設されており、この送
風機２６の下方にはフィルターが配設されている。

【００２３】搬送機構２３および各処理チャンバ１２の
下方の位置には、図１および図３に示すように、筐体１
１における搬送機構２３および各処理チャンバ１２の下
方の領域から排気を行うための各々長さが異なる３本の
排気管３１、３２、３３が配設されている。送風機２６
により送られた空気は、主として、これらの排気管３
１、３２、３３を介して外部に排出される。

【００２４】インデクサ部２１および搬送機構２２の上
方の位置には、図１において実線で、また、図２におい
て仮想線で示すように、インデクサ部２１および搬送機
構２２に向けて空気を送るための送風機２７が配設され
ており、この送風機２７の下方には送風機２７により送
られた空気を濾過するためのフィルター２８が配設され
ている。

【００２５】筐体１１におけるインデクサ部２１および
搬送機構２２の下方の領域は、図１および図３に示すよ
うに、多孔性のパンチングプレート１８から構成されて
いる。送風機２７より送られた空気は、主として、この
パンチングプレート１８を介して外部に排出される。

【００２６】この基板処理装置においては、上述した筐
体１１の側壁および底壁と、隔壁１３と、各処理チャン
バ１２の上方の上壁２０とにより、処理チャンバ１２と
搬送機構２３とを囲む第２チャンバが形成される。そし
て、各処理チャンバ１２内の気圧が最も低く、次に、第
２チャンバ内の気圧が低くなり、インデクサ部２１およ
び搬送機構２２付近の気圧は基板処理装置が設置される
クリーンルーム内の気圧とほぼ同等となるように、上述
した各送風機２５、２６、２７の送風能力と、各排気管
３１、３２、３３、３４、３５の排気能力が調整されて
いる。このときの、各送風機２５、２６、２７の送風能
力としては、送風機２７が最も高く、送風機２６が次に
高く、送風機２５が最も低くなる。すなわち、送風する
風量は送風機２７が最も多く、送風機２６が次に多く、
送風機２５が最も少なくなる。

【００２７】このため、送風機２７より送られた空気の
一部は、インデクサ部２１および搬送機構２２付近から
隔壁１３における開口部１５を介して搬送機構２３付近
に流入する。また、送風機２６により送られた空気の一
部、および、送風機２７より送られインデクサ部２１お
よび搬送機構２２付近から開口部１５を介して搬送機構
２３付近に流入した空気の一部は、処理チャンバ１２に
おける開口部１４を介して処理チャンバ１２内に流入す
る。

【００２８】次に、上述した基板処理部２４の構成につ
いて説明する。図４乃至図６は、基板処理部２４の構成
を示す側面概要図である。

【００２９】この基板処理部２４は、モータ５７の駆動
により基板Ｗを保持した状態で回転するスピンチャック
５８と、スピンチャック５８に保持された基板Ｗにこの
発明に係る第２の処理液としての除去液を供給するため
の第１ノズル４１と、スピンチャック５８に保持された
基板Ｗに中間リンス液とこの発明に係る第１の処理液と
しての純水とを供給するための第２ノズル４２と、基板
処理時に基板Ｗから飛散する除去液、中間リンス液およ
び純水を捕獲するための円周状の昇降カップ５１および
固定カップ５２とを備える。

【００３０】第１ノズル４１の基端部は支軸４３に連結
されており、この支軸４３はモータ４５により回転可能
に支持されている。また、モータ４５は、ブラケット４
７を介してエアシリンダ４８と連結されている。このた
め、第１ノズル４１は、エアシリンダ４８の駆動によ
り、図４乃至図６において実線で示す除去液の供給位置
と、図４乃至図６において二点鎖線で示す上昇位置との
間を昇降する。また、第１ノズル４１は、モータ４５の
駆動により、その先端がスピンチャック５８に保持され
た基板Ｗの中心と対向する位置と、その先端がスピンチ
ャックに保持された基板Ｗの端縁付近と対向する位置
と、その先端が昇降カップ５１および固定カップ５２よ
り外側に配置される位置との間で揺動する。

【００３１】この第１ノズル４１は、除去液貯留部６２
と管路６３を介して接続されている。除去液貯留部６２
に貯留された除去液は、ポンプ６４の作用により第１ノ
ズル４１に送液され、第１ノズル４１よりスピンチャッ
ク５８に保持された基板Ｗの表面に供給される。

【００３２】なお、この第１ノズル４１から基板Ｗに供
給される除去液は薄膜に対して除去対象物、（有機物、
または、レジストが変質して生じた反応生成物、また
は、レジストそのもの、または、ポリマー）を選択的に
除去する液である。

【００３３】この除去液には、有機アルカリ液を含む液
体（有機アルカリ系除去液という。）、有機アミンを含
む液体、無機酸を含む液体、フッ化アンモン系物質を含
む液体が使用できる。その内、有機アルカリ系除去液と
してはＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジ
メチルスルホキシド）、ヒドロキシルアミンを含むもの
が挙げられる。また無機酸を含む液体としてはフツ酸、
燐酸が挙げられる。

【００３４】その他、除去液としては１−メチル−２ピ
ロリドン、テトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシ
ド、イソプロパノールアミン、モノエタノールアミン、
２−（２アミノエトキシ）エタノール、カテコール、Ｎ
−メチルピロリドン、アロマテイックジオール、パーク
レン、フェノールを含む液体などがあり、

【００３５】より具体的には、１−メチル−２ピロリド
ンとテトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシドとイソ
プロパノールアミンとの混合液、ジメチルスルホシキド
とモノエタノールアミンとの混合液、２−（２アミノエ
トキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコールと
の混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとＮ−
メチルピロリドンとの混合液、モノエタノールアミンと
水とアロマテイックジオールとの混合液、パークレンと
フェノールとの混合液などが挙げられる。

【００３６】なお、有機アミンを含む液体（有機アミン
系除去液という。）にはモノエタノールアミンと水とア
ロマティックトリオールとの混合溶液、２−（２−アミ
ノエトキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコー
ルとの混合溶液、アルカノールアミンと水とジアルキル
スルホキシドとヒドロキシアミンとアミン系防食剤の混
合溶液、アルカノールアミンとグライコールエーテルと
水との混合溶液、

【００３７】ジメチルスルホキシドとヒドロキシアミン
とトリエチレンテトラミンとピロカテコールと水の混合
溶液、水とヒドロキシアミンとピロガロールとの混合溶
液、２−アミノエタノールとエーテル類と糖アルコール
類との混合溶液、２−（２−アミノエトキシ）エタノー
ルとＮとＮ−ジメチルアセトアセトアミドと水とトリエ
タノールアミンとの混合溶液がある。

【００３８】また、フッ化アンモン系物質を含む液体
（フッ化アンモン系除去液という。）には、有機アルカ
リと糖アルコールと水との混合溶液、フッ素化合物と有
機カルボン酸と酸・アミド系溶剤との混合溶液、アルキ
ルアミドと水とフッ化アンモンとの混合溶液、ジメチル
スルホキシドと２−アミノエタノールと有機アルカリ水
溶液と芳香族炭化水素との混合溶液、ジメチルスルホキ
シドとフッ化アンモンと水との混合溶液、

【００３９】フッ化アンモンとトリエタノールアミンと
ペンタメチルジエチレントリアミンとイミノジ酢酸と水
の混合溶液、グリコールと硫酸アルキルと有機塩と有機
酸と無機塩の混合溶液、アミドと有機塩と有機酸と無機
塩との混合溶液、アミドと有機塩と有機酸と無機塩との
混合溶液がある。

【００４０】また、無機物を含む無機系除去液としては
水と燐酸誘導体との混合溶液がある。

【００４１】また、フッ化アンモン系除去液に有機アル
カリ成分を添加したものもあり、このような除去液はア
ルカリ成分を含むことになる。

【００４２】第２ノズル４２の基端部は支軸４４に連結
されており、この支軸４４はモータ４６により回転可能
に支持されている。また、モータ４６は、ブラケット４
７を介してエアシリンダ４９と連結されている。このた
め、第２ノズル４２は、エアシリンダ４９の駆動によ
り、図４乃至図６において実線で示す中間リンス液また
は純水の供給位置と、図４乃至図６において二点鎖線で
示す上昇位置との間を昇降する。また、第２ノズル４２
は、モータ４６の駆動により、その先端がスピンチャッ
ク５８に保持された基板Ｗの中心と対向する位置と、そ
の先端がスピンチャックに保持された基板Ｗの端縁付近
と対向する位置と、その先端が昇降カップ５１および固
定カップ５２より外側に配置される位置との間で揺動す
る。

【００４３】この第２ノズル４２は、先端に不図示の中
間リンスノズルと純水ノズルとを有し、それぞれ中間リ
ンス液の供給源および純水の供給源（不図示）と管路を
介して接続されている。中間リンス液の供給源から供給
された中間リンス液および、純水の供給源から供給され
た純水は前記第２ノズル４２の先端に設けられた中間リ
ンスノズルと純水ノズルとからスピンチャック５８に保
持された基板Ｗの表面に供給される。

【００４４】なお、この第２ノズル４２の中間リンスノ
ズルより基板Ｗに供給される中間リンス液は、除去液を
基板Ｗから洗い流す液体であり、例えば、イソプロピル
アルコール（ＩＰＡ）などの有機溶剤、または、オゾン
を純水に溶解したオゾン水、水素を純水に溶解した水素
水、二酸化炭素を純水に溶解した炭酸水などの機能水等
を使用することができる。

【００４５】昇降カップ５１は、支持部材５３を介して
エアシリンダ５４と連結されている。このため、昇降カ
ップ５１は、エアシリンダ５４の駆動により、図４に示
す基板Ｗの搬入・搬出位置と、図５に示す排液回収位置
と、図６に示す除去液回収位置との間を昇降する。

【００４６】ここで、図４に示す基板Ｗの搬入搬出位置
は、図１に示す搬送機構２３により基板処理部２４に基
板Ｗを搬入し、あるいは搬出するための位置である。ま
た、図５に示す排液回収位置は、基板Ｗに中間リンス液
または純水を供給して基板Ｗを処理する際に、基板Ｗか
ら飛散する中間リンス液または純水を捕獲するための位
置である。さらに、図６に示す除去液回収位置は、基板
Ｗに除去液を供給して基板Ｗを処理する際に、基板Ｗか
ら飛散する除去液を捕獲するための位置である。

【００４７】固定カップ５２は、円周状に形成された第
１凹部５５と、この第１凹部５５の内側において円周状
に形成された第２凹部５６とを備える。第１凹部５５
は、昇降カップ５１が図６に示す除去液回収位置に配置
された状態で昇降カップ５１により捕獲された除去液を
回収するためのものである。また、第２凹部５６は、昇
降カップ５１が図５に示す排液回収位置に配置された状
態で昇降カップ５１により捕獲された中間リンス液また
は純水を回収するためのものである。

【００４８】第１凹部５５は、除去液を回収するための
管路６１を介して除去液貯留部６２と接続されている。
第１凹部５５により回収された除去液は、除去液貯留部
６２に一旦貯留された後、ポンプ６４の作用により第１
ノズル４１に再度送液され、第１ノズル４１よりスピン
チャック５８に保持された基板Ｗの表面に供給される。

【００４９】第２凹部５６は、上述した排気管３５を介
して気液分離部６５と接続されている。この排気管３５
は、上述したような基板処理部２４内から排気と、昇降
カップ５１により捕獲された中間リンス液または純水の
回収とを実行するためのものである。すなわち、この排
気管３５は、中間リンス液回収路および純水回収路とし
て機能する。

【００５０】この排気管３５と接続された気液分離部６
５は、その底部に昇降カップ５１により捕獲された中間
リンス液または純水を一時的に貯留可能に構成されてい
る。そして、この気液分離部６５は、そこに一時的に貯
留された中間リンス液または純水の液面より上方の領域
において、排気調整管７１を介して排気機構６６と接続
されている。また、この気液分離部６５は、その底面に
おいて、分離回収機構６７と接続されている。この分離
回収機構６７は、昇降カップ５１により捕獲された中間
リンス液または純水のうち、中間リンス液を中間リンス
液回収用ドレイン６８に、また、純水を純水回収用ドレ
イン６９に、各々、分離して回収するためのものであ
る。

【００５１】この第２凹部５６においては、そこに回収
した中間リンス液および純水を、中間リンス液回収用ド
レイン６８および純水回収用ドレイン６９に分離して回
収するとともに、その回収時に、排気機構６６の作用に
より基板処理部２４内の排気を行うことが可能となる。
なお、このときの排気量は、排気調整管７１内に配設さ
れた排気量調整弁６０により調整することができる。

【００５２】すなわち、排気量調整弁６０を図７（ａ）
に示す位置に配置した場合には、排気管３５を介しての
排気量は最小となる。そして、排気量調整弁６０を図７
（ｂ）に示すように回動させた場合には、排気管３５か
らの排気量が増加する。この排気量は、排気量調整弁６
０の回転角度位置を調整することにより、所望の値に設
定することが可能となる。この排気量調整弁６０の回転
角度位置は、後述する制御部１００により制御させる。

【００５３】図８は、上述した基板処理装置の主要な電
気的構成を示すブロック図である。

【００５４】この基板処理装置は、装置の制御に必要な
動作プログラムが格納されたＲＯＭ１０１と、制御時に
データ等が一時的にストアされるＲＡＭ１０２と、論理
演算を実行するＣＰＵ１０３とからなる制御部１００を
備える。この制御部１００は、インターフェース１０４
を介して、上述した一対の移動機構２２、２３、排気量
調整弁６０、モータ４５、４６、５７、エアシリンダ４
８、４９、５４およびポンプ６４と接続されている。

【００５５】次に、この基板処理部２４による基板の処
理動作について説明する。

【００５６】搬送機構２３により処理を行うべき基板Ｗ
を基板処理部２４に搬入する際には、図４に示すよう
に、昇降カップ５１を基板Ｗの搬入・搬出位置まで下降
させる。また、第１ノズル４１および第２ノズル４２の
先端を昇降カップ５１および固定カップ５２より外側に
配置しておく。

【００５７】このとき、排気量調整弁６０は図７（ｂ）
に示す位置に配置されており、昇降カップ５１および固
定カップ５２内の雰囲気は、排気機構６６の作用によ
り、固定カップ５２における第２凹部５６および排気管
３５を介して常に強制排気されている。このため、排気
管３４による基板処理部２４内の排気動作と相俟って、
基板Ｗへの各種の処理動作中に発生する薬液成分が外部
に拡散することを確実に防止することが可能となる。

【００５８】搬送機構２３により基板Ｗをスピンチャッ
ク５８上に保持すれば、図６に示すように、昇降カップ
５１を除去液回収位置まで上昇させる。しかる後、エア
シリンダ４８の駆動により第１ノズル４１を、図６にお
いて二点鎖線で示す上昇位置まで一旦上昇させた後、モ
ータ４５の駆動により支軸４３を回転させ、第１ノズル
４１の先端を昇降カップ５１および固定カップ５２より
外側の位置からスピンチャック５８に保持された基板Ｗ
の中心と対向する位置まで移動させる。そして、エアシ
リンダ４８の駆動により、第１ノズル４１を、図６にお
いて実線で示す除去液の供給位置まで下降させる。

【００５９】また、制御部１００の制御により、排気量
調整弁６０を図７（ａ）に示す位置に配置する。これに
より、昇降カップ５１および固定カップ５２よりなるカ
ップ内の雰囲気の排気が弱められる。

【００６０】この状態において、基板Ｗに対して除去液
を供給して反応生成物を除去する反応生成物の除去処理
が実行される。この除去処理は、除去液供給工程と、除
去液保持工程と、除去液振り切り工程とからなる。

【００６１】すなわち、最初に、除去液供給行程が実行
される。この除去液供給行程においては、制御部１００
によりモータ５７を制御し、スピンチャック５８を第１
速度（例えば３００〜３０００ｒｐｍ）で回転させる。
そして、第１ノズル４１を使用し第１速度で回転する基
板Ｗの中心に対して鉛直上方から除去液を供給する。次
に、制御部１００によりモータ５７を制御し、基板Ｗの
回転速度を第１速度よりも遅い第２速度（例えば０〜２
００ｒｐｍ）まで減速する。そして、再度第１ノズル４
１を使用し第２速度で回転する基板Ｗの中心に対して鉛
直上方から除去液を供給する。

【００６２】次に、基板Ｗの表面に一定時間除去液を保
持する除去液保持工程が実行される。この除去液保持工
程は、第１ノズル４１からの除去液の供給を停止させた
状態で、基板Ｗから除去液が飛散せず基板Ｗ上に除去液
が残留する程度で基板Ｗを回転させる低速回転工程（例
えば０ｒｐｍより大きく５０ｒｐｍ以下の回転数）、も
しくは、第１ノズル４１からの除去液の供給を停止させ
た状態で、基板Ｗ上に除去液が残留する程度で間欠的に
基板Ｗを回転させる間欠回転工程、もしくは、第１ノズ
ル４１からの除去液の供給を停止させた状態で、基板Ｗ
を静止させる静止工程の何れかである。

【００６３】なお、低速回転工程、間欠回転工程、静止
工程の何れを採用する場合でも、基板Ｗ表面全体を除去
液で覆った状態を保持することが望ましい。

【００６４】このように、比較的高速な第１速度で回転
する基板Ｗの中心に対して鉛直上方から除去液を供給す
ることで、基板Ｗ全面が迅速に除去液で濡らされる。そ
して、第１速度よりも遅い第２速度の基板Ｗの中心に対
して鉛直上方から除去液を供給したとき、既に基板Ｗ全
面は除去液で濡れているので除去液は基板Ｗの表面を中
央から周辺に向って均等に覆っていく。このとき基板Ｗ
は比較的遅い第２速度になっているので基板Ｗ上を覆っ
た除去液は基板Ｗ上に滞留し、基板Ｗには除去液が盛ら
れることになる。この状態で基板Ｗ上に除去液が残留す
る程度で基板Ｗを回転させるか、もしくは、基板Ｗ上に
除去液が残留する程度で間欠的に基板を回転させるか、
もしくは、基板Ｗを静止させれば除去液が反応生成物に
作用して除去液による処理が進行し、反応生成物が除去
されていく。

【００６５】特に、基板Ｗ上に除去液が残留する程度で
基板Ｗを回転させる場合や基板Ｗ上に除去液が残留する
程度で間欠的に基板を回転させる場合には、基板Ｗ上の
除去液は慣性で静止しようとするのに対し基板Ｗは回転
するので、基板Ｗ表面と除去液とが相対的に移動する。
このため、基板Ｗ上の除去液が流動し、基板Ｗ上の特定
場所に滞留しない。このため、基板Ｗ上の除去液の中で
液の入れ替わりが生じ、基板Ｗ上の除去液を効率よく処
理に供することができる。よって、除去液の使用量を抑
制しながらも良好に反応生成物の除去を行なうことがで
きる。

【００６６】また、低速回転工程や間欠回転工程では、
除去液が基板Ｗから飛散せず基板Ｗ上に残留する程度で
基板Ｗを回転させるが、この残留の度合いについては、
一部の除去液が飛散しても基板Ｗの一部に除去液が残留
しておればよい。ただし、除去液が基板Ｗ上全体を覆っ
た状態が好ましい。

【００６７】次に、除去液の振り切り行程を実行する。
この振り切り工程においては、スピンチャック５８を上
述した第１、第２速度より速い第３速度で回転させるこ
とにより、基板Ｗ状の除去液を振りきる工程である。

【００６８】このとき、基板Ｗの端縁から飛散する除去
液は、図６において矢印で示すように、昇降カップ５１
の下端部により捕獲され、固定カップ５２における第１
凹部５５を介して除去液貯留部６２に回収される。この
ため、高価な除去液を再利用することが可能となる。

【００６９】除去液を利用した反応生成物の除去処理が
完了すれば、上記の動作とは逆の動作により第１ノズル
４１の先端を昇降カップ５１および固定カップ５２より
外側に配置する。また、分離回収機構６７を駆動して、
排気管３５に流入した液体が中間リンス液回収用ドレイ
ン６８に回収されるようにする。

【００７０】ここで、上述した除去液による反応生成物
の除去処理時には、制御部１００の制御により排気量調
整弁６０が図７（ａ）に示す位置に配置され、昇降カッ
プ５１および固定カップ５２よりなるカップ内の雰囲気
の排気が弱められている。このため、除去液の成分を含
んだガスが排気管３５を介して気液分離部６５に大量に
浸入することを防止することができる。従って、気液分
離部６５における除去液成分を含むガスの純水中への溶
け込みを抑制することができ、廃水処理施設への負担を
軽減することが可能となる。また、ミスト状態で浮遊す
る除去液がそのまま気液分離部６５を介して外部に排出
されることを防止することができることから、基板Ｗに
供給された除去液が除去液貯留部６２に回収される率が
高くなり、高価な除去液の浪費を防止することが可能と
なる。

【００７１】また、少なくとも除去液保持工程におい
て、前記排気量調整弁６０を図７（ａ）に示す位置に配
置して昇降カップ５１および固定カップ５２よりなるカ
ップ内の雰囲気の排気を弱めれば、基板Ｗ上に存在する
除去液からの水分の気化、除去液表面の波立ち、あるい
は、除去液の酸化等に起因する反応生成物の除去能力の
低下を有効に防止することが可能となる。

【００７２】なお、上記のように、昇降カップ５１およ
び固定カップ５２よりなるカップ内の雰囲気の排気を弱
めた場合においても、処理チャンバ１２内の雰囲気は排
気管３４により排気されているため、処理チャンバ１２
内の雰囲気が外部に飛散することはない。

【００７３】次に、制御部１００の制御により、排気量
調整弁６０を図７（ｂ）に示す位置に配置する。これに
より、昇降カップ５１および固定カップ５２よりなるカ
ップ内の雰囲気の排気が通常の状態に復帰する。

【００７４】そして、図５に示すように、昇降カップ５
１を排液回収位置まで下降させる。そして、エアシリン
ダ４９の駆動により第２ノズル４２を、図５において二
点鎖線で示す上昇位置まで一旦上昇させた後、モータ４
６の駆動により支軸４４を回転させ、第２ノズル４２の
先端を昇降カップ５１および固定カップ５２より外側の
位置からスピンチャック５８に保持された基板Ｗの中心
と対向する位置まで移動させる。そして、エアシリンダ
４９の駆動により、第２ノズル４２を、図５において実
線で示す中間リンス液の供給位置まで下降させる。

【００７５】この状態において、スピンチャックにより
基板Ｗを回転させるとともに、第２ノズル４２の中間リ
ンスノズルより中間リンス液を吐出し、基板Ｗの表面に
中間リンス液を供給することにより、基板Ｗを洗浄す
る。

【００７６】このとき、基板Ｗの端縁から飛散する中間
リンス液は、図５において矢印で示すように、昇降カッ
プ５１の側壁により捕獲され、固定カップ５２における
第２凹部５６および気液分離部６５を介して排気管３５
に流入した後、分離回収機構６７を介して中間リンス液
回収用ドレイン６８に排出される。

【００７７】中間リンス液を利用した洗浄処理が完了す
れば、分離回収機構６７を駆動して、排気管３５に流入
した液体が純水回収用ドレイン６９に回収されるように
する。そして、スピンチャックにより基板Ｗを回転させ
るとともに、第２ノズル４２より純水を吐出し、基板Ｗ
の表面に純水を供給することにより、基板Ｗを洗浄す
る。

【００７８】このとき、基板Ｗの端縁から飛散する純水
は、図５において矢印で示すように、昇降カップ５１の
側壁により捕獲され、固定カップ５２における第２凹部
５６および気液分離部６５を介して排気管３５に流入し
た後、分離回収機構６７を介して純水回収用ドレイン６
９に排出される。

【００７９】純水を利用した洗浄処理が完了すれば、上
記の動作とは逆の動作により第２ノズル４２の先端を昇
降カップ５１および固定カップ５２より外側に配置す
る。また、昇降カップ５１を基板Ｗの搬入・搬出位置ま
で下降させる。そして、搬送機構２３によりスピンチャ
ック５８上の基板Ｗを搬出する。

【００８０】なお、以上のような基板処理装置では第２
ノズル４２に中間リンスノズルと純水ノズルとを搭載し
ているが、中間リンスノズルを省略し、さらに、純水ノ
ズルの代わりにリンスノズルを設けても良い。

【００８１】このときリンスノズルはリンス液の供給源
に管路を介して接続される。なお、この場合は、リンス
ノズルを有する第２ノズル、リンス液の供給源、リンス
ノズルとリンス液の供給源とを接続する管路がリンス液
供給手段を構成する。

【００８２】リンス液としては純水の他、純水にオゾン
を溶解したオゾン水、水素を純水に溶解した水素水、炭
酸水などの機能水が挙げらる。また、リンス液としては
これらのような、常温（摂氏２０度〜２８度程度）、常
圧（約１気圧）に放置した場合、純水になる液体が好ま
しい。

【００８３】このように、中間リンスノズルを省略し、
リンスノズルを設けた場合は、除去液を利用した除去処
理が完了した後、分離回収機構６７を駆動して、排気管
３５に流入した液体が純水回収用ドレイン６９に回収さ
れるようにする。そして、スピンチャックにより基板Ｗ
を回転させるとともに、第２ノズル４２のリンスノズル
からリンス液を吐出し、基板Ｗの表面にリンス液を供給
する。

【００８４】このような構成の場合、リンス液の回収路
に除去液の成分を含んだガスが大量に浸入することが防
止され、リンス液の処理施設に与える負担を軽減するこ
とができる。

【００８５】なお、上記実施形態ではドライエッチング
工程を経た基板に対して、ドライエッチング時に生成さ
れた反応生成物であるポリマーを除去する処理を開示し
たが、本発明は基板からドライエッチング時に生成され
た反応生成物を除去することに限定されるものではな
い。

【００８６】例えば、本発明はプラズマアッシングの際
に生成された反応生成物を基板から除去する場合も含
む。

【００８７】また、例えば、レジスト膜をマスクとして
不純物拡散処理を行った場合、薄膜上のレジスト膜が一
部、もしくは全部変質し反応生成物となるが、このよう
な反応生成物を除去する場合も含む。

【００８８】よって、本発明は、必ずしもドライエッチ
ングとは限らない各種処理において、レジストに起因し
て生成された反応生成物を基板から除去する場合も含
む。

【００８９】また、本発明ではレジストに由来する反応
生成物を基板から除去することに限らず、レジストその
ものを基板から除去する場合も含む。

【００９０】例えば、基板にレジストが塗布されてレジ
スト膜が形成され、該レジスト膜に模様（配線パターン
等）が露光され、露光済みのレジスト膜に現像処理が施
され、さらに、現像されたレジスト膜が形成するパター
ンをマスクとして利用し、レジストよりも下方に存在す
る薄膜（下層という。）に対して下層処理が施された場
合、下層処理の終了によって不要になったレジストを除
去する場合も含まれる。

【００９１】より具体的に言うと、レジスト膜が現像さ
れた後、下層に対して例えばエッチング処理を行った場
合が含まれる。このときのエッチング処理が、基板にエ
ッチング液を供給して行うウエットエッチングである
か、ＲＩＥなどのドライエッチングであるかを問わず、
エッチング処理後はレジスト膜は不要になるのでこれを
除去する必要がある。このようなエッチング処理後のレ
ジスト除去処理も含まれる。

【００９２】また、レジストそのものを基板から除去す
るその他の形態としては、レジスト膜が現像された後、
下層に対して不純物拡散処理を行った場合がある。不純
物拡散処理後はレジスト膜は不要になるのでこれを除去
する必要があるが、このときのレジスト除去処理も含ま
れる。

【００９３】なお、これらの場合、レジスト膜が変質し
て生じた反応生成物が存在すれば、不要になったレジス
ト膜を除去するのと同時に、反応生成物も同時に除去で
きるので、スループットが向上するとともに、コストを
削減できる。

【００９４】例えば、前記下層に対するエッチング処理
において、ドライエッチングを施した場合はレジストに
由来する反応生成物も生成される。よって、ドライエッ
チング時に下層をマスクすることに供されたレジスト膜
そのもの、および、レジスト膜が変質して生じた反応生
成物も同時に除去できる。

【００９５】また、前記下層に対して不純物拡散処理
（イオンインプランテーションなど。）を行った場合に
もレジストに由来する反応生成物が生成される。よっ
て、不純物拡散処理時に下層をマスクすることに供され
たレジスト膜そのもの、および、レジスト膜が変質して
生じた反応生成物も同時に除去できる。

【００９６】また、本発明はレジストに由来する反応生
成物やレジストそのものを基板から除去することに限ら
ず、レジストに由来しない有機物、例えば人体から発塵
した微細な汚染物質などを基板から除去することも含
む。

【００９７】

【発明の効果】請求項１乃至請求項４に記載の発明によ
れば、第２の処理液の薬液成分が第１の処理液の回収路
に多量に浸入することを防止しつつ、薬液成分を含むガ
スの外部への拡散を有効に防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る基板処理装置の縦断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】基板処理部２４の構成を示す側面概要図であ
る。

【図５】基板処理部２４の構成を示す側面概要図であ
る。

【図６】基板処理部２４の構成を示す側面概要図であ
る。

【図７】排気量調整弁６０を模式的に示す拡大図であ
る。

【図８】基板処理装置の主要な電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１０ カセット １１ 筐体 １２ 処理チャンバ １３ 隔壁 １４ 開口部 １５ 開口部 １９ 開口部 １８ パンチングプレート ２０ 上壁 ２１ インデクサ部 ２２ 搬送機構 ２３ 搬送機構 ２４ 基板処理部 ２５ 送風機 ２６ 送風機 ２７ 送風機 ２８ フィルター ３１ 排気管 ３２ 排気管 ３３ 排気管 ３４ 排気管 ３５ 排気管 ４１ 第１ノズル ４２ 第２ノズル ４５ モータ ４６ モータ ４８ エアシリンダ ４９ エアシリンダ ５１ 昇降カップ ５２ 固定カップ ５４ エアシリンダ ５５ 第１凹部 ５２ 第２凹部 ５７ モータ ５８ スピンチャック ６０ 排気量調整弁 ６２ 除去液貯留部 ６５ 気液分離部 ６６ 排気機構 ６７ 分離回収機構 ６８ 中間リンス液回収ドレイン ６９ 純水回収ドレイン ７１ 排気調整管 １００ 制御部 Ｗ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 忠司 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 (72)発明者 加藤 洋 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H096 AA25 AA27 LA06 LA07 LA30 5F046 MA02 MA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転可能に保持するスピンチャッ
   クと、 前記スピンチャックに保持された基板に第１の処理液お
   よび第２の処理液の処理液を供給する処理液供給機構
   と、 前記スピンチャックに保持されて回転する基板から飛散
   する第１の処理液および第２の処理液を捕獲するための
   カップと、 前記第１の処理液を回収するための前記カップに接続さ
   れた第１の処理液回収管路と、 前記第２の処理液を回収するための前記カップに接続さ
   れた第２の処理液回収管路と、 前記第１の処理液回収管路を介して前記カップ内の雰囲
   気を排気する排気手段と、 前記第２の回収管路を利用して前記第２の処理液を回収
   する際に、前記第１の処理液回収管路を介しての前記カ
   ップ内の雰囲気の排気を弱める制御手段と、 を備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板処理装置におい
   て、 前記第２の処理液は有機物を除去する除去液であり、前
   記第１の処理液は有機物を除去した後の基板を洗浄する
   純水である基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の基板処理装置におい
   て、 前記第２の処理液はレジストが変質して生じた反応生成
   物を除去する除去液であり、前記第１の処理液は反応生
   成物を除去した後の基板を洗浄する純水である基板処理
   装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の基板処理装置におい
   て、 前記第２の処理液は、レジスト膜をマスクとしたドライ
   エッチングによりその表面に形成された薄膜をパターン
   化した基板に対し、当該基板の表面に生成された反応生
   成物を除去するための除去液であり、前記第１の処理液
   は該反応生成物を除去した後の基板を洗浄する純水であ
   る基板処理装置。