JP2003174005A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 飛散防止カップを自動的に洗浄することによ
り、除去液による人体への悪影響を防止することが可能
な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、基板を回転可能に保持
するスピンチャック５８と、基板Ｗの表面に向けて除去
液を供給する第１ノズルと、基板Ｗの表面に向けて純水
を供給する第２ノズルと、スピンチャック５８に保持さ
れて回転する基板Ｗから飛散する除去液および純水を捕
獲するための昇降カップ５１および固定カップ５２と、
この昇降カップ５１および固定カップ５２の内周面に向
けて純水を吐出する洗浄液吐出ノズル１１２とを備え
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、基板に存在する
反応生成物等の有機物を、有機物の除去液で除去する基
板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の製造工程においては、例え
ば半導体ウエハ等の基板の表面に形成されたアルミニュ
ウムや銅などの金属の薄膜を、レジスト膜をマスクとし
てエッチングすることによりパターン化するエッチング
工程が実行される。そして、このエッチング工程におい
て、微細な回路パターンを形成する場合には、ＲＩＥ
（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ／反応性
イオンエッチング）等の、ドライエッチングが採用され
る。

【０００３】このようなドライエッチングで使用される
反応性イオンのパワーは極めて強いことから、金属膜の
エッチングが完了する時点においてはレジスト膜も一定
の割合で消滅し、その一部がポリマー等の反応生成物に
変質して金属膜の側壁に堆積する。この反応生成物は後
続するレジスト除去工程では除去されないことから、レ
ジスト除去工程を実行する前に、この反応生成物を除去
する必要がある。

【０００４】このため、従来、ドライエッチング工程の
後には、反応生成物を除去する作用を有する除去液を基
板に対して供給することにより、金属膜の側壁に堆積し
た反応生成物を除去した後、この基板を洗浄液としての
純水で洗浄し、さらにこの純水を振り切り乾燥する反応
生成物の除去処理を行っている。

【０００５】そして、このような除去処理を行う場合に
は、除去液や純水等が外部に飛散することを防止するた
め、飛散防止カップが使用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような反応生成物
等の有機物を除去する基板処理装置においては、基板の
処理に伴って、飛散防止カップの内周面に基板から飛散
した除去液が付着して堆積する。このため、従来におい
ては、一定量の基板を処理する毎にオペレータがハンド
シャワーや純水を含浸させたウエス等を使用して、飛散
防止カップの内周面を手作業で清掃していた。

【０００７】しかしながら、手作業による清掃作業には
時間がかかることから、高価な基板処理装置の稼働効率
が低下するという問題が生ずる。また、特に上述した有
機物の除去処理に使用される除去液は、人体に悪影響を
与えるものが多く、手作業による清掃作業は可能な限り
避けることが好ましい。

【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、飛散防止カップを自動的に洗浄するこ
とにより、除去液による人体への悪影響を防止すること
が可能な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、基板の表面に存在する有機物を除去液により除去す
る基板処理装置であって、基板を回転可能に保持する回
転保持手段と、前記回転保持手段に保持された基板の表
面に向けて除去液を供給する除去液供給機構と、前記回
転保持手段に保持された基板の表面に向けて洗浄液を供
給する洗浄液供給機構と、前記回転保持機構に保持され
て回転する基板から飛散する除去液および洗浄液を捕獲
するための飛散防止カップと、前記飛散防止カップの内
周面に付着した除去液を洗浄除去するための洗浄機構
と、を備えたことを特徴とする。

【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、前記洗浄機構は、前記飛散防止カップ
の外部から当該飛散防止カップの内部に進入し、前記飛
散防止カップの内周面に向けて洗浄液を吐出する洗浄液
吐出ノズルを備えている。

【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、前記飛散防止カップは、基板の処理時
において、除去液を捕獲するための第１の姿勢と、洗浄
液を捕獲するための第２の姿勢とをとることができ、前
記洗浄液吐出ノズルは前記飛散防止カップが第１の姿勢
となっているときに前記飛散防止カップの内周面に向け
て洗浄液を吐出する。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記洗浄機構は、処理を行うべき基板
と同一または略同一の形状を有する洗浄液拡散板を前記
回転保持手段に保持して回転させて状態で、前記洗浄液
拡散板に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給機構を備え
ている。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、前記飛散防止カップは、基板の処理時
において、除去液を捕獲するための第１の姿勢と、洗浄
液を捕獲するための第２の姿勢とをとることができ、前
記洗浄液供給機構は前記飛散防止カップが第１の姿勢と
なっているときに前記洗浄液拡散板に向けて洗浄液を吐
出する。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記洗浄機構は、洗浄液を前記飛散防
止カップの内周面に吐出する前記飛散防止カップの内周
面に形成された洗浄液吐出孔を備えている。

【００１５】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記洗浄機構は、除去液を前記飛散防
止カップの内周面に吐出する前記飛散防止カップの内周
面に形成された除去液吐出孔を備えている。

【００１６】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請
求項７のいずれかに記載の発明において、前記有機物は
レジストが変質して生じた反応生成物である。

【００１７】請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請
求項７のいずれかに記載の発明において、前記除去液
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、前記洗浄液は、反応生成物を除去
した後の基板を洗浄する純水である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態に係
る基板処理装置の構成について説明する。なお、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。

【００１９】ここで、上記薄膜は、例えば、銅やアルミ
ニウム、チタン、タングステンおよび、これらの混合物
などの金属膜、または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などの絶縁膜から構成
される。なお、ここでいう薄膜とは、薄膜が形成された
基板の主面に対して垂直方向の断面において高さ寸法が
底部の長さ寸法より短いものはもちろん、高さ寸法が底
部の長さ寸法より長いものも含む。従って、基板上で部
分的に形成されている膜や配線など、基板主面に向った
とき線状や島状に存在するものも薄膜に含まれる。

【００２０】また、この基板処理装置で使用する除去液
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などの
有機アルカリ液を含む液体、有機アミンを含む液体、フ
ッ酸、燐酸などの無機酸を含む液体、フッ化アンモン系
物質を含む液体等を使用することができる。また、その
他の除去液として、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、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等を使用するように
してもよい。

【００２１】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、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。

【００２２】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
ルアミドと水と弗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
ドと弗化アンモンと水との混合溶液、弗化アンモンとト
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。

【００２３】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。

【００２４】先ず、この発明の第１実施形態に係る基板
処理装置の構成について説明する。図１乃至図３は、こ
の発明の第１実施形態に係る基板処理装置の構成を示す
側面概要図である。

【００２５】この基板処理装置は、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５
８と、スピンチャック５８に保持された基板Ｗに除去液
を供給するための第１ノズル４１と、スピンチャック５
８に保持された基板Ｗに洗浄液としての純水と中間リン
ス液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
を捕獲するための環状の昇降カップ５１と、昇降カップ
５１により捕獲された除去液、中間リンス液および純水
を回収するための環状の固定カップ５２と、後述する洗
浄液吐出ノズル１１２（図４参照）とを備える。なお、
昇降カップ５１と固定カップ５２とは、この発明に係る
飛散防止カップを構成する。

【００２６】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１乃至図３において実線で示す除去液の供給位置
と、図１乃至図３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。

【００２７】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。

【００２８】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１乃至図３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１乃至図３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。

【００２９】この第２ノズル４２は、その先端に図示を
省略した中間リンスノズルと純水ノズルとを備えてい
る。そして、これらの中間リンスノズルおよび純水ノズ
ルは、各々、図示を省略した中間リンス液の供給源およ
び純水の供給源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。

【００３０】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。また、この第２ノズル４２の
純水ノズルより基板Ｗに供給される純水にかえて、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、その他の洗浄液を使用してもよい。

【００３１】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１に示
す基板Ｗの搬入・搬出位置と、図２に示す排液回収位置
と、図３に示す除去液回収位置との間を昇降する。

【００３２】ここで、図１に示す基板Ｗの搬入搬出位置
は、図示しない搬送機構により基板処理装置に基板Ｗを
搬入し、あるいは搬出するための位置である。また、図
２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３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とともに、後述する昇降カップ５
１および固定カップ５２の洗浄時に洗浄液を回収するた
めの位置である。

【００３３】固定カップ５２は、環状に連続した溝で形
成される第１凹部５５と、この第１凹部５５の内側にお
いて環状に連続した溝で形成される第２凹部５６とを備
える。第１凹部５５は、昇降カップ５１が図３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とともに、後述する昇降カ
ップ５１および固定カップ５２の洗浄時に洗浄液を回収
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２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。

【００３４】第１凹部５５は、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。

【００３５】また、管路６１中には切替弁７１が配設さ
れている。この切替弁７１は、後述する昇降カップ５１
および固定カップ５２の洗浄時に、第１凹部５５により
回収した純水を純水回収用ドレイン６９に案内するため
のものである。

【００３６】第２凹部５６は、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、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
回収を実行するためのものである。

【００３７】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６
７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。

【００３８】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
より基板処理装置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、排気管３５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。

【００３９】次に、この基板処理装置による基板Ｗの処
理動作について説明する。

【００４０】処理を行うべき基板Ｗを基板処理装置に搬
入する際には、図１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。

【００４１】このとき、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を介して常に強制排気
されている。この昇降カップ５１および固定カップ５２
内の排気動作は、引き続き実行される基板Ｗへの各種の
処理動作中も継続される。このため、後述する基板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。

【００４２】図示しない搬送機構により基板Ｗをスピン
チャック５８上に保持すれば、図３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３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３において実線で示す除去液の供給位置まで下降
させる。

【００４３】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１ノズル４１より除去
液を吐出し、基板Ｗの表面に除去液を供給することによ
り、基板Ｗの表面に生成された反応生成物を除去する。

【００４４】このとき、基板Ｗの端縁から飛散する除去
液は、図３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。な
お、後述の中間リンス液を利用した洗浄処理を省略した
場合は基板Ｗを回転させて基板から除去液を振切ったあ
と、純水を利用した洗浄処理に入る。

【００４５】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。

【００４６】次に、図２に示すように、昇降カップ５１
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２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４６
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４
９の駆動により、第２ノズル４２を、図２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。

【００４７】この状態において、スピンチャック５８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。

【００４８】このとき、基板Ｗの端縁から飛散する中間
リンス液は、図２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。なお、中間リンス液
を利用した洗浄処理は必要に応じて省略しても良い。

【００４９】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の純水ノズルより純水を吐
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。

【００５０】このとき、基板Ｗの端縁から飛散する純水
は、図２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。

【００５１】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、図示しない搬送機構によりスピ
ンチャック５８上の基板Ｗを搬出する。

【００５２】このような基板処理装置においては、上述
した基板Ｗの処理動作を継続するに伴って、昇降カップ
５１の内周面に基板Ｗから飛散した除去液が付着して堆
積する。また、固定カップ５２の一部にも基板Ｗから飛
散した除去液が付着して堆積する場合がある。このた
め、この第１実施形態に係る基板処理装置においては、
洗浄液吐出ノズル１１２を使用して昇降カップ５１およ
び固定カップ５２の内周面を洗浄するようにしている。

【００５３】図４は、この洗浄液吐出ノズル１１２によ
り昇降カップ５１および固定カップ５２の内周面を洗浄
する状態を示す側面概要図である。

【００５４】この洗浄液吐出ノズル１１２は、図示を省
略した純水の供給源と接続されている。また、この洗浄
液吐出ノズル１１２の外周部には、洗浄液としての純水
を吐出するための多数の吐出孔が形成されている。さら
に、この洗浄液吐出ノズルは、図示しない駆動機構に接
続されており、昇降カップ５１および固定カップ５２の
外部から内部に進入するとともに、支軸１１１を中心と
して回転可能となっている。

【００５５】この洗浄液吐出ノズル１１２を使用して昇
降カップ５１および固定カップ５２の内周面を洗浄する
場合においては、昇降カップ５１を図３および図４に示
す除去液回収位置まで上昇させる。また、管路６１中に
配設された切替弁７１を操作することにより、固定カッ
プ５２における第１凹部５５と純水回収用ドレイン６９
とを接続する。しかる後、洗浄液吐出ノズル１１２を軸
１１１を中心に回転させるとともに、洗浄液吐出ノズル
１１２の外周部に形成された吐出孔から昇降カップ５１
に向けて純水を吐出する。

【００５６】これにより、昇降カップ５１および固定カ
ップ５２の内周面に付着した除去液は、洗浄液吐出ノズ
ル１１２から吐出される純水で洗浄除去される。そし
て、除去液の洗浄除去に供された純水は、管路６１から
切替弁７１を介して純水回収用ドレイン６９に回収され
る。

【００５７】次に、この発明の第２実施形態に係る基板
処理装置の構成について説明する。図５は、この発明の
第２実施形態に係る基板処理装置の構成を示す側面概要
図である。なお、図５においては、昇降カップ５１が上
述した除去液回収位置にある状態を示している。以下の
説明において、図１乃至図３に示す第１実施形態と同一
の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省
略する。

【００５８】上述した第１実施形態に係る基板処理装置
においては、洗浄液吐出ノズル１１２を使用して昇降カ
ップ５１および固定カップ５２の内周面を洗浄するよう
にしているのに対し、この第２実施形態に係る基板処理
装置においては、処理を行うべき基板Ｗと同一または略
同一の形状を有する洗浄液拡散板１００をスピンチャッ
ク５８に保持して回転させて状態で、第２ノズル４２の
純水ノズルよりこの洗浄液拡散板１００に向けて洗浄液
としての純水を供給することで昇降カップ５１および固
定カップ５２の内周面を洗浄するようにしている。

【００５９】すなわち、この第２実施形態に係る基板処
理装置において、基板Ｗの処理動作を継続することによ
り昇降カップ５１の内周面に付着して堆積した除去液を
洗浄除去する場合には、スピンチャック５８に洗浄液拡
散板１００に保持させる。ここで、この洗浄液拡散板１
００は、それまで処理を行ってきた基板Ｗと同一または
略同一の形状を有するものである。この洗浄液拡散板１
００としては、例えば、処理が不要なダミーの基板を使
用することができる。

【００６０】そして、昇降カップ５１を図５に示す除去
液回収位置に配置するとともに、管路６１中に配設され
た切替弁７１を操作することにより、固定カップ５２に
おける第１凹部５５と純水回収用ドレイン６９とを接続
する。しかる後、洗浄液拡散板１００を保持したスピン
チャック５８を回転させるとともに、第２ノズル４２の
純水ノズルよりこの洗浄液拡散板１００に向けて洗浄液
としての純水を供給する。

【００６１】第２ノズル４２より洗浄液拡散板１００に
向けて供給された純水は、回転する洗浄液拡散板１００
の端縁から昇降カップ５１に向けて飛散する。このた
め、昇降カップ５１および固定カップ５２の内周面に付
着した除去液は、洗浄液拡散板１００から飛散する純水
で洗浄除去される。そして、除去液の洗浄除去に供され
た純水は、第１凹部５５に連結する管路６１から切替弁
７１を介して純水回収用ドレイン６９に回収される。

【００６２】なお、この第２実施形態に係る基板処理装
置においては、基板Ｗを洗浄するために使用される第２
ノズル４２から洗浄液拡散板１００に向けて純水を供給
しているが、洗浄液拡散板１００に向けて純水を供給す
るために他のノズル等を設置してもよい。

【００６３】次に、この発明の第３実施形態に係る基板
処理装置の構成について説明する。図６乃至図８は、こ
の発明の第３実施形態に係る基板処理装置の構成を示す
側面概要図である。なお、図６は昇降カップ５１が上述
した基板Ｗの搬入搬出位置にある状態を、また、図７は
昇降カップ５１が上述した排液回収位置にある状態を、
さらに、図８は昇降カップ５１が上述した除去液回収位
置にある状態を示している。以下の説明において、図１
乃至図３に示す第１実施形態と同一の部材については、
同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

【００６４】上述した第１実施形態に係る基板処理装置
においては、洗浄液吐出ノズル１１２を使用して昇降カ
ップ５１および固定カップ５２の内周面を洗浄するよう
にしているのに対し、この第３実施形態に係る基板処理
装置においては、洗浄液を昇降カップ５１の内周面に吐
出する昇降カップ５１の内周面に形成された吐出孔７４
と、洗浄液を固定カップ５２の内周面に吐出する固定カ
ップ５２の内周面に形成された吐出孔７２とを利用して
昇降カップ５１および固定カップ５２の内周面を洗浄す
るようにしている。

【００６５】即ち、固定カップ５２における第１凹部５
５側の上端部のスピンチャック５８側には、洗浄液とし
ての純水を吐出するための吐出孔７２が形成されてい
る。この吐出孔７２は、図９（ａ）にその拡大断面図を
示すように、純水の供給源に連結された純水供給管路７
５と接続されている。

【００６６】この吐出孔７２は、環状の固定カップ５２
の内周面に多数個形成されており、また、特開平９−５
７１７４号公報に記載されているように、環状の固定カ
ップ５２の内周面に対して略接線方向から純水を吐出す
るよう構成されている。このため、これらの吐出孔７２
より吐出された純水は、旋回流動しながら固定カップ５
２の内周面に沿って流下する。そして、この純水の流下
時に、固定カップ５２の内周面に付着した除去液が洗浄
除去される。

【００６７】また、昇降カップ５１が図８に示す除去液
回収位置に移動した状態でスピンチャック５８の上端と
対向するスピンチャック５８側の位置には、洗浄液とし
ての純水を吐出するための吐出孔７４が形成されてい
る。この吐出孔７４は、図１０にその拡大断面図を示す
ように、純水の供給源に連結された純水供給管路７７と
接続されている。

【００６８】この吐出孔７４も、吐出孔７２と同様、環
状の昇降カップ５１の内周面に多数個形成されており、
また、特開平９−５７１７４号公報に記載されているよ
うに、環状の昇降カップ５１の内周面に対して略接線方
向から純水を吐出するよう構成されている。このため、
これらの吐出孔７４より吐出された純水は、旋回流動し
ながら昇降カップ５１の内周面に沿って流下する。そし
て、この純水の流下時に、昇降カップ５１の内周面に付
着した除去液が洗浄除去される。

【００６９】この第３実施形態に係る基板処理装置にお
いて、基板Ｗの処理動作を継続することにより昇降カッ
プ５１の内周面に付着して堆積した除去液を洗浄除去す
る場合には、昇降カップ５１を、図６に示す基板Ｗの搬
入搬出位置、図７に示す排液回収位置あるいは図８に示
す除去液回収位のいずれかの位置に配置するとともに、
管路６１中に配設された切替弁７１を操作することによ
り、固定カップ５２における第１凹部５５と純水回収用
ドレイン６９とを接続する。しかる後、吐出孔７２、７
４から純水を吐出する。

【００７０】吐出孔７２、７４から吐出された純水によ
り、固定カップ５２の内周面および昇降カップ５１の内
周面に付着した除去液が洗浄除去される。そして、除去
液の洗浄除去に供された純水は、第１凹部５５に連結す
る管路６１から切替弁７１を介して純水回収用ドレイン
６９に回収される。

【００７１】なお、固定カップ５２における第２凹部５
６側の上端部のスピンチャック５８と逆側には、洗浄液
としての純水を吐出するための吐出孔７３が形成されて
いる。この吐出孔７３は、図９（ｂ）にその拡大断面図
を示すように、純水の供給源に連結された純水供給管路
７６と接続されている。この吐出孔７３は、吐出孔７
２、７４と同様、環状の固定カップ５２に多数個形成さ
れている。

【００７２】基板Ｗの処理動作時に、基板Ｗの端縁から
飛散した除去液は、通常、固定カップ５２における第２
凹部５６側の上端部のスピンチャック５８と逆側の位置
（第２凹部５６の内、スピンチャック５８に背中を向け
ている壁部分）には付着しないが、固定カップ５２また
は昇降カップ５１のいずれかの部分で跳ね返った除去液
がこの部分に付着する可能性もある。このような場合に
は、吐出孔７３から純水を吐出することにより、この部
分に付着した除去液を洗浄除去することができる。

【００７３】なお、上述した第３実施形態に係る基板処
理装置においては、吐出孔７２、７４から洗浄液として
の純水を吐出させて除去液を洗浄除去しているが、吐出
孔７２、７４から除去液を吐出し、この除去液により固
定カップ５２の内周面および昇降カップ５１の内周面に
付着した除去液を洗浄除去するようにしてもよい。以
下、このような第４実施形態について説明する。

【００７４】このような第４実施形態を採用する場合に
おいては、一定時間が経過した後、または、一定量の基
板を処理した後に、吐出孔７２、７４から除去液を吐出
する。この除去液は固定カップ５２の内周面および昇降
カップ５１の内周面に付着した除去液を洗浄除去した
後、固定カップ５２の内周面および昇降カップ５１の内
周面に付着していた除去液とともに除去液貯留部６２に
回収される。

【００７５】なお、一定時間が経過した後、または、一
定量の基板を処理した後に、吐出孔７２、７４から除去
液を吐出する代わりに、昇降カップ５１が図６に示す基
板Ｗの搬入搬出位置、図７に示す排液回収位置あるいは
図８に示す除去液回収位のいずれの位置に配置された場
合においても、常に吐出孔７２、７４から少量の除去液
を吐出することにより、固定カップ５２の内周面および
昇降カップ５１の内周面に除去液が付着して堆積するこ
とを未然に防止するようにしてもよい。

【００７６】上述した各実施形態においては、基板Ｗに
除去液を供給してポリマーを除去した後、中間リンス液
を使用して基板Ｗ上から一旦除去液を除去し、しかる
後、基板Ｗに純水を供給して洗浄処理を行っている。し
かしながら、除去液によるポリマーの除去処理が終了す
れば、スピンチャック５８により基板Ｗを高速回転させ
て除去液を基板Ｗ状から除去し、しかる後すぐに純水を
供給するようにしてもよい。

【００７７】また、上述した各実施形態においては、ド
ライエッチング工程を経た基板Ｗに対して、ドライエッ
チング時に生成されたポリマーを除去する基板処理装置
にこの発明を適用した場合について説明したが、この発
明はドライエッチング時に生成されたポリマーが存在す
る基板Ｗからポリマーを除去することに限定されるもの
ではない。

【００７８】例えば、この発明は、プラズマアッシング
の際に生成されたポリマーを基板から除去する場合にも
適用可能である。すなわち、この発明は、ドライエッチ
ング以外の各種処理において、レジストに起因して生成
されたポリマーを基板から除去する基板処理装置に適用
することも可能である。

【００７９】また、この発明は、ドライエッチングや、
プラズマアッシングによる処理で生成されるポリマーを
除去することに限定されるものではなく、レジストに由
来する各種反応生成物を基板から除去する場合も含む。

【００８０】例えば、レジスト膜をマスクとして、レジ
スト膜で覆われていない部分の前記薄膜に不純物拡散処
理を行った基板を処理する場合にこの発明を適用しても
よい。すなわち、このような不純物拡散処理には、例え
ば、イオンインプランテーションがあるが、このような
処理を経た基板ではレジスト膜の下方に存在しレジスト
膜で覆われていない部分の薄膜にはもちろん、レジスト
膜にもイオンが入り込む。これにより、レジストの一部
もしくは全部が変質し、この明細書で述べる「レジスト
が変質して生じた反応生成物」となっている。このよう
な反応生成物も有機物であり、この発明に係る基板処理
装置の除去対象となっている。

【００８１】また、この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。

【００８２】例えば、レジストが塗布され、該レジスト
に模様（配線パターン等）が露光され、該レジスト膜が
現像され、該レジストの下方に存在する下層に対して下
層処理が施された基板を対象とし、下層処理が終了して
不要になったレジスト膜を除去する場合も含まれる。

【００８３】より具体的に言うと、レジスト膜が現像さ
れた後、下層としての薄膜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、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、エッチング処理後において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、この発明に係る基板
処理装置の対象となる。

【００８４】また、その他には、レジスト膜が現像され
た後、下層としての薄膜に下層処理として不純物拡散を
行った場合、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、この発明に係る基板処理装置の対象とな
る。

【００８５】なお、これらの場合、不要になったレジス
ト膜を除去するのと同時に、レジスト膜が変質して生じ
た反応生成物があればこれ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。

【００８６】例えば、前記エッチング処理において、下
層である薄膜に対し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である薄膜をマスクすること
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。また、
下層である薄膜に対して不純物拡散処理（特にイオンイ
ンプランテーション）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。

【００８７】さらには、この発明に係る基板処理装置に
よれば、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可能となる。

【００８８】

【発明の効果】請求項１乃至請求項９に記載の発明によ
れば、洗浄機構を使用して飛散防止カップを自動的に洗
浄することが可能となる。このため、高価な基板処理装
置の稼働効率を低下させることはなく、また、有機物の
除去処理に使用される除去液による人体への影響を未然
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の
構成を示す側面概要図である。

【図２】この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の
構成を示す側面概要図である。

【図３】この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の
構成を示す側面概要図である。

【図４】洗浄液吐出ノズル１１２により昇降カップ５１
および固定カップ５２の内周面を洗浄する状態を示す側
面概要図である。

【図５】この発明の第２実施形態に係る基板処理装置の
構成を示す側面概要図である。

【図６】この発明の第３実施形態に係る基板処理装置の
構成を示す側面概要図である。

【図７】この発明の第３実施形態に係る基板処理装置の
構成を示す側面概要図である。

【図８】この発明の第３実施形態に係る基板処理装置の
構成を示す側面概要図である。

【図９】吐出孔７２、７３の拡大断面図である。

【図１０】吐出孔７４の拡大断面図である。

【符号の説明】

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 切替弁 ７２ 吐出孔 ７３ 吐出孔 ７４ 吐出孔 ７５ 純水供給管 ７６ 純水供給管 ７７ 純水供給管 １００ 洗浄液拡散板 １１１ 支軸 １１２ 洗浄液吐出ノズル Ｗ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 誠一郎 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 黒田 拓也 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

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の表面に存在する有機物を除去液に
   より除去する基板処理装置であって、 基板を回転可能に保持する回転保持手段と、 前記回転保持手段に保持された基板の表面に向けて除去
   液を供給する除去液供給機構と、 前記回転保持手段に保持された基板の表面に向けて洗浄
   液を供給する洗浄液供給機構と、 前記回転保持機構に保持されて回転する基板から飛散す
   る除去液および洗浄液を捕獲するための飛散防止カップ
   と、 前記飛散防止カップの内周面に付着した除去液を洗浄除
   去するための洗浄機構と、 を備えた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、 前記洗浄機構は、前記飛散防止カップの外部から当該飛
   散防止カップの内部に進入し、前記飛散防止カップの内
   周面に向けて洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズルを備え
   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、 前記飛散防止カップは、基板の処理時において、除去液
   を捕獲するための第１の姿勢と、洗浄液を捕獲するため
   の第２の姿勢とをとることができ、 前記洗浄液吐出ノズルは前記飛散防止カップが第１の姿
   勢となっているときに前記飛散防止カップの内周面に向
   けて洗浄液を吐出する基板処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の基板処理装置におい
   て、 前記洗浄機構は、処理を行うべき基板と同一または略同
   一の形状を有する洗浄液拡散板を前記回転保持手段に保
   持して回転させた状態で、前記洗浄液拡散板に向けて洗
   浄液を供給する洗浄液供給機構を備える基板処理装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の基板処理装置におい
   て、 前記飛散防止カップは、基板の処理時において、除去液
   を捕獲するための第１の姿勢と、洗浄液を捕獲するため
   の第２の姿勢とをとることができ、 前記洗浄液供給機構は前記飛散防止カップが第１の姿勢
   となっているときに前記洗浄液拡散板に向けて洗浄液を
   吐出する基板処理装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の基板処理装置におい
   て、 前記洗浄機構は、洗浄液を前記飛散防止カップの内周面
   に吐出する前記飛散防止カップの内周面に形成された洗
   浄液吐出孔を備える基板処理装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の基板処理装置におい
   て、 前記洗浄機構は、除去液を前記飛散防止カップの内周面
   に吐出する前記飛散防止カップの内周面に形成された除
   去液吐出孔を備える基板処理装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
   の基板処理装置において、 前記有機物はレジストが変質して生じた反応生成物であ
   る基板処理装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
   の基板処理装置において、 前記除去液は、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、 前記洗浄液は、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。