JP2007273789A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】析出物の生成が防止された基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【解決手段】スプラッシュガード２４は、周壁部４０を有する。周壁部４０の上部には、内側上方に傾斜する傾斜部４１が設けられている。スプラッシュガード２４の上部には、周壁部４０、傾斜部４１および閉塞部材４８により囲まれた環状の排気通路４２が形成される。傾斜部４１の下方には、仕切部４６が設けられている。傾斜部４１と仕切部４６と間には、回収液空間４７が形成されている。
傾斜部４１には、排気通路４２と回収液空間４７とを連通させるように、複数の排気孔５２が形成されている。排気孔５２は、排気通路４２から回収液空間４７に向かって外側下方に傾斜している。周壁部４０の上端部近傍には、排気通路４２から外方に貫通する複数の接続口５３が形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板の処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。

従来より、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。

ここで、薬液により基板の処理を行う従来の基板処理装置について説明する（例えば、特許文献１参照）。

基板処理装置は、基板を水平に保持するとともに鉛直な回転軸の周りで基板Ｗを回転させるためのスピンチャックを備える。スピンチャックは、チャック回転駆動機構によって回転される回転軸の上端に固定されている。

スピンチャックの上方には、基板に薬液を供給するノズルが移動可能に設けられている。

スピンチャックは、処理カップ内に収容されている。処理カップの底部には、スピンチャックの周囲を取り囲むように基板の処理に用いられた純水または薬液を排出するための排液溝が形成され、排液溝を取り囲むように、基板の処理に用いられた薬液を回収するための回収溝が形成されている。排液溝と回収溝とは仕切壁で仕切られている。仕切り壁の下方には、排液溝に開口する排気路が形成されている。

処理カップの上方には、基板から薬液が外方へ飛散することを防止するためのスプラッシュガードが処理カップに対して昇降可能に設けられている。スプラッシュガードの上部の内面には、基板から飛散する純水または薬液を捕獲する断面く字状の排液捕獲部が環状に形成されている。また、スプラッシュガードの下部の内面には、外側下方に傾斜する傾斜面からなる回収液捕獲部が形成されている。

スプラッシュガードが上部位置にある場合には、基板Ｗから外方へ飛散した薬液がスプラッシュガードの回収液捕獲部により回収溝に導かれる。一方、スプラッシュガードが下部位置にある場合には、基板Ｗから外方へ飛散した薬液または純水がスプラッシュガードの排液捕獲部により排液溝に導かれる。このようにして、薬液または純水の廃棄または回収が行われる。
特開２００３−２８２５２１号公報

上記のような基板処理装置においては、基板の処理中に処理カップおよびスプラッシュガードで取り囲まれた空間内が薬液を含む雰囲気となる。処理カップ内は、排液溝に開口する排気路を通して排気される。

しかしながら、スプラッシュガードの回収液捕獲部や処理カップの回収溝の空間には、薬液を含む雰囲気が滞留しやすい。

例えば、アルカリ性の薬液を用いて基板を処理した場合、スプラッシュガードの回収液捕獲部や処理カップの回収溝の空間にはアルカリ性の薬液を含む雰囲気が滞留する。このような状態で、酸性の薬液を用いて基板を処理した場合、酸性の薬液を含む雰囲気がアルカリ性の薬液を含む雰囲気と接触し、酸成分およびアルカリ成分の中和による塩が生成し、仕切壁等に塩の析出物が付着するおそれがある。

このような析出物がパーティクルとなって基板上に付着すると、処理不良の原因となる。また、析出物が回収溝から回収される薬液に混入すると、回収した薬液を再利用することが困難になる。

本発明の目的は、析出物の生成が防止された基板処理装置および基板処理方法を提供することである。

（１）第１の発明に係る基板処理装置は、基板をほぼ水平に保持しつつ回転させる基板保持手段と、基板保持手段に保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段と、基板保持手段を取り囲むように設けられ、基板から周囲に飛散する処理液を捕獲するための捕獲空間を形成する捕獲部材とを備え、捕獲部材は、捕獲空間内を上部から排気する排気部を有するものである。

第１の発明に係る基板処理装置においては、基板保持手段により基板がほぼ水平に保持された状態で回転される。基板保持手段に保持された基板に処理液供給手段により処理液が供給される。このとき、基板の回転に伴い基板から周囲に飛散する処理液が、基板を取り囲むように設けられた捕獲部材により形成される捕獲空間において捕獲される。また、排気部により捕獲空間内が上部から排気される。

この構成により、捕獲空間内が排気されるので、基板に供給された処理液を含む雰囲気が捕獲空間内に滞留することが防止される。それにより、異なる種類の処理液を用いた処理を行っても、捕獲空間内において、異なる種類の処理液を含む雰囲気が互いに接触することが防止される。したがって、雰囲気中の異なる種類の処理液が反応することにより析出物が生成されることが防止される。その結果、捕獲された処理液中への析出物の混入が防止され、その処理液の再利用が容易となる。また、析出物に起因する基板の処理不良を防止することができる。

また、捕獲空間内の排気を上部から行うことにより、処理液が排気部に流入することを防止することができる。それにより、気液分離装置を別途設けることなく、排気系への処理液の流入による排気効率の低下および排気系の故障を防止することができる。したがって、基板処理装置の製造コストが低減されるとともに、基板処理装置の小型化が実現される。

（２）捕獲部材は、基板保持手段に保持された基板の外周端面に対向可能な内周面を有する周壁部と、周壁部から内方に延びるように設けられた上壁部とを有し、周壁部の内側で上壁部の下方に捕獲空間が形成され、上壁部に排気部が設けられてもよい。

この場合、捕獲部材の周壁部を基板の外周端面に対向させることにより、基板から周囲に飛散する処理液を周壁部により受け止めることができる。また、上壁部に排気部が設けられるので、捕獲空間内を上部から排気することができる。

このように、簡単な構成で、基板から周囲に飛散する処理液を捕獲することができるとともに、処理液が排気部に流入することを防止しつつ捕獲空間内に処理液を含む雰囲気が滞留することを防止することができる。

（３）排気部は、上壁部を貫通する排気孔を含んでもよい。

この場合、捕獲空間内を上壁部の排気孔を通して排気することができる。それにより、簡単な構成で、処理液を含む雰囲気が捕獲空間内に滞留することを防止することができる。

（４）排気孔は、上端が基板保持手段の回転中心に近づくように傾斜してもよい。

この場合、基板から周囲に飛散した処理液が排気孔内に流入することが確実に防止される。そのため、気液分離装置を別途設けることなく、排気系への処理液の流入による排気性能の低下および排気系の故障を確実に防止することができる。

（５）排気孔は上壁部の周方向に沿って分散的に複数設けられてもよい。

この場合、捕獲空間内が均一に排気される。それにより、処理液を含む雰囲気が捕獲空間内に滞留することを確実に防止することができる。

（６）基板処理装置は、上壁部の上部に環状の排気空間を形成する排気空間形成部材と、排気空間に連通するように接続された排気管とをさらに備え、排気孔は、捕獲空間と排気空間とを連通させてもよい。

この場合、排気管を通して排気空間を排気することにより、排気空間内が負圧となる。そのため、捕獲空間内の雰囲気が排気孔を通して排気空間に導かれる。それにより、捕獲空間内を均一に排気することができる。また、複数の排気孔が設けられ、それらの排気孔の各々に対して排気管をそれぞれ直接接続する場合と比べて、排気管の本数を低減することができる。したがって、配管系統の構成を簡略化することができる。

（７）基板処理装置は、排気空間内に設けられ、排気孔から排気空間内に流入する気体の流れを周方向に整流する整流部材をさらに備えてもよい。

この場合、排気孔から排気空間内に流入する気体の流れが周方向に整流されることにより、環状の排気空間内の気体の流れが均一になる。それにより、排気空間の排気効率を向上させることができる。

（８）上壁部は、周壁部の内周面から連続的に内方斜め上方に傾斜する下面を有してもよい。

この場合、基板から周囲に飛散した処理液が上壁部の下面に付着した場合でも、付着した処理液が傾斜する下面を伝って周壁部の内周面へと流下する。それにより、上壁部の下面に処理液が固着することが防止される。したがって、固着した処理液が乾燥することによりパーティクルが発生することを防止することができる。また、捕獲空間において捕獲された処理液を確実に回収することができる。

（９）捕獲空間内の処理液を排出する排出部が周壁部に設けられてもよい。

この場合、周壁部で受け止められた処理液を容易に排出することができる。

（１０）基板処理装置は、排出部から排出される処理液を処理液供給手段へ戻す循環系をさらに備えてもよい。

この場合、排出部から排出される処理液が循環系により処理液供給手段へ戻され、処理液が再利用される。それにより、高価な処理液の消費量を抑制することができ、処理コストを低減することができる。

（１１）捕獲部材は、上壁部の下方において周壁部から内方に延びるように設けられた仕切部をさらに有してもよい。

この場合、仕切部よりも上の周壁部の領域が基板の外周端面に対向する位置にあるときには、一の種類の処理液を仕切部よりも上の周壁部の領域で受け止め、仕切部よりも下の周壁部の領域が基板の外周端面に対向する位置にあるときには、他の種類の処理液を仕切部よりも下の周壁部の領域で受け止めることができる。それにより、異なる種類の処理液を分別することができる。

（１２）基板処理装置は、基板保持手段を取り囲むように捕獲部材の下方に設けられ、周壁部により下方に導かれた処理液を受ける処理液受け部材をさらに備え、捕獲部材は、処理液受け部材に対して上下動可能に設けられてもよい。

この場合、捕獲部材を上下動させることにより、基板から飛散する処理液を捕獲空間または処理液受け部材に選択的に導くことができる。そのため、再利用する処理液を捕獲空間に導き、廃棄する処理液を処理液受け部材に導くことにより、これらの処理液が直接接触することが防止される。その結果、析出物の生成を防止することができるとともに、再利用する処理液の汚染を防止することができる。

（１３）基板処理装置は、処理液受け部材内の処理液を排出する受け部材内排出部と、処理液受け部材内を排気する受け部材内排気部とをさらに備えてもよい。

この場合、処理液受け部材内の処理液が受け部材内排出部により排出されるとともに、受け部材内排気部により処理液受け部材内が排気される。それにより、処理液受け部材に導かれた処理液を含む雰囲気が滞留することが防止される。したがって、異なる種類の処理液を用いた処理を行っても、異なる種類の処理液を含む雰囲気が処理液受け部材内で互いに接触することが確実に防止される。その結果、異なる種類の処理液の反応による析出物の発生が防止される。

（１４）第２の発明に係る基板処理方法は、基板保持手段により基板をほぼ水平に保持する工程と、基板保持手段を取り囲むように設けられ、基板から周囲に飛散する処理液を捕獲するための捕獲空間を形成する捕獲部材を、捕獲空間が基板保持手段により保持された基板の外周端面に対向するように位置させる工程と、基板保持手段により保持された基板を回転させつつ基板に処理液を供給する工程と、捕獲空間内を上部から排気する排気工程とを含むものである。

第２の発明に係る基板処理方法においては、基板保持手段により基板がほぼ水平に保持される。次いで、基板保持手段を取り囲むように設けられた捕獲部材により形成される捕獲空間が、基板保持手段により保持された基板の外周端面に対向するように位置される。そして、基板保持手段により保持された基板が回転されるとともに、その基板に処理液が供給される。このとき、基板から周囲に飛散する処理液が捕獲部材により形成される捕獲空間において捕獲される。また、捕獲空間内が上部から排気される。

この場合、捕獲空間内が排気されるので、基板に供給された処理液を含む雰囲気が捕獲空間内に滞留することが防止される。それにより、異なる種類の処理液を用いた処理を行っても、捕獲空間内において、異なる種類の処理液を含む雰囲気が互いに接触することが防止される。したがって、雰囲気中の異なる種類の処理液が反応することにより析出物が生成されることが防止される。その結果、捕獲された処理液中への析出物の混入が防止され、その処理液の再利用が容易となる。また、析出物に起因する基板の処理不良を防止することができる。

また、捕獲空間内の排気を上部から行うことにより、処理液が排気系に流入することを防止することができる。それにより、気液分離装置を別途設けることなく、排気系への処理液の流入による排気効率の低下および排気系の故障を防止することができる。したがって、基板処理装置の製造コストが低減されるとともに、基板処理装置の小型化が実現される。

本発明によれば、異なる種類の処理液を用いた処理を行っても、捕獲空間内において、異なる種類の処理液を含む雰囲気が互いに接触することが防止される。したがって、雰囲気中の異なる種類の処理液が反応することにより析出物が生成されることが防止される。その結果、捕獲された処理液中への析出物の混入が防止され、その処理液の再利用が容易となる。また、析出物に起因する基板の処理不良を防止することができる。

また、処理液が排気系に流入することを防止することができる。それにより、気液分離装置を別途設けることなく、排気系への処理液の流入による排気効率の低下および排気系の故障を防止することができる。したがって、基板処理装置の製造コストが低減されるとともに、基板処理装置の小型化が実現される。

以下、本発明の実施の形態に係る基板処理方法および基板処理装置について図面を参照しながら説明する。

以下の説明において、基板とは、半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等をいう。

（１） 基板処理装置の構成
図１は本発明の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。図１に示すように、基板処理装置１００は、処理領域Ａ，Ｂを有し、処理領域Ａ，Ｂ間に搬送領域Ｃを有する。

処理領域Ａには、制御部４、流体ボックス部２ａ，２ｂおよび洗浄処理部５ａ，５ｂが配置されている。

図１の流体ボックス部２ａ，２ｂは、それぞれ洗浄処理部５ａ，５ｂへの薬液の供給および洗浄処理部５ａ，５ｂからの廃液等に関する配管、継ぎ手、バルブ、流量計、レギュレータ、ポンプ、温度調節器、処理液貯留タンク等の流体関連機器を収納する。

洗浄処理部５ａ，５ｂでは、薬液による基板Ｗの表面処理（以下、薬液処理と呼ぶ）を行う。本実施の形態では、酸性の薬液およびアルカリ性の薬液を用いて基板Ｗの薬液処理を行う。酸性の薬液としては、例えばフッ酸、硫酸と過酸化水素水との混合液、または塩酸と過酸化水素水との混合液等が用いられる。アルカリ性の薬液としては、例えばアンモニア水と過酸化水素水との混合液、またはこの混合液に窒素ガスを混合することにより生成される液滴等が用いられる。

以下、本実施の形態で用いる酸性の薬液を酸薬液と呼び、アルカリ性の薬液をアルカリ薬液と呼ぶ。

処理領域Ｂには、流体ボックス部２ｃ，２ｄおよび洗浄処理部５ｃ，５ｄが配置されている。流体ボックス部２ｃ，２ｄおよび洗浄処理部５ｃ，５ｄの各々は、上記流体ボックス部２ａ，２ｂおよび洗浄処理部５ａ，５ｂと同様の構成を有し、洗浄処理部５ｃ，５ｄは洗浄処理部５ａ，５ｂと同様の処理を行う。

以下、洗浄処理部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを処理ユニットと総称する。搬送領域Ｃには、基板搬送ロボットＣＲが設けられている。

処理領域Ａ，Ｂの一端部側には、基板Ｗの搬入および搬出を行うインデクサＩＤが配置されており、インデクサロボットＩＲはインデクサＩＤの内部に設けられている。インデクサＩＤには、基板Ｗを収納するキャリア１が載置される。本実施の形態においては、キャリア１として、基板Ｗを密閉した状態で収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を用いているが、これに限定されるものではなく、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッド、ＯＣ（Open Cassette）等を用いてもよい。

インデクサＩＤのインデクサロボットＩＲは、矢印Ｕの方向に移動し、キャリア１から基板Ｗを取り出して基板搬送ロボットＣＲに渡し、逆に、一連の処理が施された基板Ｗを基板搬送ロボットＣＲから受け取ってキャリア１に戻す。

基板搬送ロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから渡された基板Ｗを指定された処理ユニットに搬送し、または、処理ユニットから受け取った基板Ｗを他の処理ユニットまたはインデクサロボットＩＲに搬送する。

本実施の形態においては、洗浄処理部５ａ〜５ｄのいずれかにおいて基板Ｗに薬液処理が行われた後に、基板搬送ロボットＣＲにより基板Ｗが洗浄処理部５ａ〜５ｄから搬出され、インデクサロボットＩＲを介してキャリア１に搬入される。

制御部４は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を含むコンピュータ等からなり、処理領域Ａ，Ｂの各処理ユニットの動作、搬送領域Ｃの基板搬送ロボットＣＲの動作およびインデクサＩＤのインデクサロボットＩＲの動作を制御する。

（２） 洗浄処理部の構成
図２は本発明の実施の形態に係る基板処理装置１００の洗浄処理部５ａ〜５ｄの構成を説明するための図である。なお、図２に示す洗浄処理部５ａ〜５ｄには、清浄な空気のダウンフローが供給されている。

図２に示すように、洗浄処理部５ａ〜５ｄは、基板Ｗを水平に保持するとともに基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸の周りで基板Ｗを回転させるためのスピンチャック２１を備える。スピンチャック２１は、チャック回転駆動機構３６によって回転される回転軸２５の上端に固定されている。

基板Ｗは、薬液処理を行う際に、スピンチャック２１により水平に保持された状態で回転される。なお、図２に示すように、本実施の形態では、吸着式のスピンチャック２１を用いているが、基板Ｗの周縁部を複数のチャックピンによって把持するメカニカル式スピンチャックを用いてもよい。

スピンチャック２１の外方には、第１のモータ６０が設けられている。第１のモータ６０には、第１の回動軸６１が接続されている。また、第１の回動軸６１には、第１のアーム６２が水平方向に延びるように連結され、第１のアーム６２の先端に処理ノズル５７が設けられている。

第１のモータ６０により第１の回動軸６１が回転するとともに第１のアーム６２が回動し、処理ノズル５７がスピンチャック２１により保持された基板Ｗの上方に移動する。

第１のモータ６０、第１の回動軸６１および第１のアーム６２の内部を通るように薬液供給管６３が設けられている。薬液供給管６３は流体ボックス部２ａ〜２ｄに接続されている。

洗浄処理部５ａ〜５ｄの処理ノズル５７には、薬液供給管６３を通して流体ボックス部２ａ〜２ｄから酸薬液が供給される。それにより、基板Ｗの表面へ酸薬液を供給することができる。

また、スピンチャック２１の外方に、第２のモータ７１が設けられている。第２のモータ７１には、第２の回動軸７２が接続されている。また、第２の回動軸７２には、第２のアーム７３が水平方向に延びるように連結され、第２のアーム７３の先端に処理ノズル７０が設けられている。

第２のモータ７１により第２の回動軸７２が回転するとともに第２のアーム７３が回動し、処理ノズル７０がスピンチャック２１により保持された基板Ｗの上方に移動する。

第２のモータ７１、第２の回動軸７２および第２のアーム７３の内部を通るように薬液供給管７４が設けられている。薬液供給管７４は流体ボックス部２ａ〜２ｄに接続されている。

洗浄処理部５ａ〜５ｄの処理ノズル７０には、薬液供給管７４を通して流体ボックス部２ａ〜２ｄからアルカリ薬液が供給される。それにより、基板Ｗの表面へアルカリ薬液を供給することができる。

基板Ｗの表面へ酸薬液を供給する際には、処理ノズル５７は基板Ｗの上方に位置し、基板Ｗの表面へアルカリ薬液を供給する際には、処理ノズル５７は所定の位置に退避される。

また、基板Ｗの表面へアルカリ薬液を供給する際には、処理ノズル７０は基板Ｗの上方に位置し、基板Ｗの表面へ酸薬液を供給する際には、処理ノズル７０は所定の位置に退避される。

スピンチャック２１は、筒状の処理カップ２３内に収容されている。処理カップ２３とスピンチャック２１との間には、薬液処理に用いられた薬液を廃棄するための廃液空間３１が形成されている。廃液空間３１の底部には、後述する廃液処理装置へ延びる廃液管３４が接続されている。

また、処理カップ２３の内側面には、廃液空間３１を排気するための排気口３５が設けられている。排気口には、後述する排気処理装置へ延びる排気管３６が接続されている。

処理カップ２３の上方には、回転軸２５に対して略回転対称な形状からなるスプラッシュガード２４が設けられている。

スプラッシュガード２４は、筒状の周壁部４０を有する。周壁部４０の上部には、内側上方に傾斜する傾斜部４１が設けられている。傾斜部４１の下面は、周壁部４０の内面に連続的に形成されている。周壁部４０の上端部と傾斜部４１の上端部との間を気密に閉塞するように、環状の閉塞部材４８が着脱可能に取り付けられている。これにより、スプラッシュガード２４の上部には、周壁部４０、傾斜部４１および閉塞部材４８により囲まれた環状の排気通路４２が形成される。

傾斜部４１の下方には、仕切部４６が設けられている。仕切部４６は、周壁部４０の内面に沿うように形成された環状の回収溝４４、および回収溝４４の縁部から傾斜部４１とほぼ平行に内側上方に傾斜する仕切傾斜部４５からなる。傾斜部４１と仕切部４６との間には、回収液空間４７が形成されている。

以下、図３〜図５を参照してスプラッシュガード２４の構成を詳細に説明する。

図３は、スプラッシュガード２４の上面図である。図４は、図３のスプラッシュガード２４のＸ−Ｘ線断面図である。図５は、図３のスプラッシュガード２４のＹ−Ｙ線断面図である。なお、図３において、符号Ｐは回転軸２５の軸心を示す。

図３〜図５に示すように、傾斜部４１には、排気通路４２と回収液空間４７とを連通させるように、複数の排気孔５２が回転軸２５の軸心Ｐに関して等角度間隔で形成されている。排気孔５２は、排気通路４２から回収液空間４７に向かって外側下方に傾斜している。

また、図３および図５に示すように、周壁部４０の上端部近傍には、排気通路４２から外方に貫通する複数の接続口５３が回転軸２５の軸心Ｐを中心に等角度間隔で形成されている。本例では、４つの接続口５３が形成されている。複数の接続口５３には、それぞれ排気管５４が接続されている。これらの排気管５４は、後述するように、所定の位置で合流するとともに、排気処理装置に接続されている。また、排気通路４２内には、接続口５３に対向しかつ排気孔５２よりも外方に位置するように整流板５５が設けられている。

また、図３および図４に示すように、スプラッシュガード２４の所定の領域から外方に突出するように、回収液排出部５０が設けられている。回収液排出部５０の内部には、回収液排出空間５０ａが形成されている。図４に示すように、回収液排出空間５０ａは、回収液空間４７と連通しており、回収液排出空間５０ａの底面は、回収液空間４７の底面（仕切部４６の上面）と連続的に形成されている。また、回収液排出空間５０ａの底面には、回収液排出口５１が形成されており、後述する回収液処理装置へ延びる回収管５６が接続されている。

上記構成を有するスプラッシュガード２４は、ボールねじ機構等で構成された図２のガード昇降駆動機構３７により支持されている。ガード昇降駆動機構３７は、スプラッシュガード２４を、その上端部がスピンチャック２１の上端部とほぼ同じまたはスピンチャック２１の上端部よりも低い搬入搬出位置と、仕切部４６の内側縁部がスピンチャック２１に保持された基板Ｗとほぼ同じ高さに位置する回収位置と、仕切部４６がスピンチャック２１に保持された基板Ｗよりも高い位置にありかつ周壁部４０の内面が基板Ｗの外周端面に対向する廃液位置との間で上下動させる。

次に、図６を参照して薬液処理時におけるスプラッシュガード２４の作用について説明する。ここでは、酸薬液による薬液処理時に酸薬液を回収し、アルカリ薬液による薬液処理時にアルカリ薬液を廃棄する場合について説明する。

図６（ａ）は、酸薬液による薬液処理時におけるスプラッシュガード２４の作用を説明するための図である。図６（ｂ）は、アルカリ薬液による薬液処理時におけるスプラッシュガード２４の作用を説明するための図である。

図６（ａ）に示すように、基板Ｗに酸薬液を供給して薬液処理を行う際には、スプラッシュガード２４が上述の回収位置に移動する。そして、スピンチャック２１により保持された基板Ｗがチャック回転駆動機構３６によって回転されるとともに、処理ノズル５７から基板Ｗの回転中心に向けて酸薬液が供給される。それにより、基板Ｗに供給された酸薬液は、遠心力により基板Ｗの表面を基板Ｗの周縁に向けて拡がり、基板Ｗの外方へ飛散する。その際、基板Ｗから外方へ飛散した酸薬液がスプラッシュガード２４の回収液空間４７に導かれる。回収液空間４７においては、酸薬液が傾斜部４１の下面または仕切傾斜部４５の上面を伝って回収溝４４に導かれる。さらに、酸薬液は、回収溝４４から図４に示す回収液排出空間５０ａに導かれ、回収液排出口５１から回収管５６へ流入する。それにより、基板Ｗに供給された酸薬液が回収される。

また、酸薬液による薬液処理時には、排気通路４２が排気管５４を通して排気される。そのため、排気通路４２が負圧となり、回収液空間４７内の雰囲気が複数の排気孔５２を通して排気通路４２に導かれる。これにより、回収液空間４７が排気される。

このとき、整流板５５により接続口５３の近傍の領域が局所的に排気されることが防止されるため、排気孔５２から排気通路４２内に導かれる気流が周方向に分散される。そのため、排気通路４２内が一様に負圧となり、回収液空間４７内の雰囲気が複数の排気孔５２から均一に排気通路４２に導かれる。

図６（ｂ）に示すように、基板Ｗにアルカリ薬液を供給して薬液処理を行う際には、スプラッシュガード２４が上述の廃液位置に移動する。そして、スピンチャック２１により保持された基板Ｗがチャック回転駆動機構３６によって回転されるとともに、処理ノズル７０から基板Ｗの回転中心に向けてアルカリ薬液が供給される。それにより、基板Ｗに供給されたアルカリ薬液は、遠心力により基板Ｗの表面を基板Ｗの周縁に向けて拡がり、基板Ｗの外方へ飛散する。その際、基板Ｗから外方へ飛散したアルカリ薬液が、仕切部４６の下方において周壁部４０により受け止められ、下方の廃液空間３１に落下する。廃液空間３１においては、アルカリ薬液が廃液管３４を通して廃棄される。

また、アルカリ薬液による薬液処理時には、廃液空間３１が排気管３６を通して排気される。

このようにして、洗浄処理部５ａ〜５ｄにおいては、酸薬液の回収、アルカリ薬液の廃棄、ならびに回収液空間４７および廃液空間３１の排気が行われる。

なお、酸薬液による薬液処理およびアルカリ薬液による薬液処理後に、基板Ｗにリンス液を供給することより、基板Ｗのリンス処理を行ってもよい。リンス液としては、例えば純水、炭酸水、水素水、電解イオン水および濃度の低い薬液等が用いられる。この場合、基板Ｗに供給されたリンス液は、上記のアルカリ薬液と同様に、スプラッシュガード２４により処理カップ２３内の廃液空間３１に導かれ、廃液管３４を通して廃棄される。

（３） 酸薬液の再利用ならびにアルカリ薬液の廃棄
図７は、図１の基板処理装置１００における配管の系統図である。

図７に示すように、洗浄処理部５ａ〜５ｄの処理ノズル５７には流体ボックス部２ａ〜２ｄ内の薬液貯留タンクＮＴへと延びる薬液供給管６３が接続されている。

薬液供給管６３には、洗浄処理部５ａ〜５ｄにおいてバルブ６４が介挿され、流体ボックス部２ａ〜２ｄにおいてバルブ６４側から順にフィルタＦ、ポンプＰ１および温度調節器２０１が介挿されている。また、流体ボックス部２ａ〜２ｄにおいて薬液供給管６３のバルブ６４とフィルタＦとの間には配管６６の一端が接続されている。配管６６の他端は薬液貯留タンクＮＴへと延びている。配管６６にはバルブ６７が介挿されている。

薬液供給管６３に介挿されたポンプＰ１が動作すると、薬液貯留タンクＮＴ内の酸薬液が温度調節器２０１へと送られ、所定の温度に調整される。ここで、バルブ６４を閉じるとともにバルブ６７を開くことにより、薬液貯留タンクＮＴからくみ上げられた酸薬液が、洗浄処理部５ａ〜５ｄに送られることなく再度薬液貯留タンクＮＴに貯留される。これにより、薬液貯留タンクＮＴ内の酸薬液が、温度調節器２０１により所定の温度に維持されるとともに、フィルタＦにより清浄に保たれる。

そして、基板Ｗに酸薬液を供給する際には、バルブ６７を閉じるとともにバルブ６４を開く。それにより、ポンプＰ１およびフィルタＦを通じて基板Ｗに酸薬液を供給することができる。

スプラッシュガード２４の回収液空間４７（回収液排出空間５０ａ（図４））には、回収管５６の一端が接続されている。回収管５６の他端は、流体ボックス部２ａ〜２ｄ内の薬液貯留タンクＮＴへと延びている。流体ボックス部２ａ〜２ｄにおいて、回収管５６には、ポンプＰ２が介挿されるとともにそのポンプＰ２を挟み込むように２つのフィルタＦが介挿されている。

回収管５６に導かれた酸薬液は、フィルタＦにより清浄にされるとともに、ポンプＰ２により薬液貯留タンクＮＴに送られる。それにより、薬液処理に用いられた酸薬液が、再度薬液貯留タンクＮＴに貯留される。

このように、本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、薬液処理に用いられる酸薬液を基板処理装置１００内で循環させつつ再利用している。これにより、基板Ｗの処理コストが低減される。

洗浄処理部５ａ〜５ｄの処理ノズル７０には流体ボックス部２ａ〜２ｄ内の薬液貯留タンクＡＴへと延びる薬液供給管７４が接続されている。

薬液供給管７４には、洗浄処理部５ａ〜５ｄにおいてバルブ７５が介挿され、流体ボックス部２ａ〜２ｄにおいてバルブ７５側から順にフィルタＦ、ポンプＰ３および温度調節器２０２が介挿されている。また、流体ボックス部２ａ〜２ｄにおいて薬液供給管７４のバルブ７５とフィルタＦとの間には配管７６の一端が接続されている。配管７６の他端は薬液貯留タンクＡＴへと延びている。配管７６にはバルブ７７が介挿されている。

薬液供給管７４に介挿されたポンプＰ３が動作すると、薬液貯留タンクＡＴ内のアルカリ薬液が温度調節器２０２へと送られ、所定の温度に調整される。ここで、バルブ７５を閉じるとともにバルブ７７を開くことにより、薬液貯留タンクＡＴからくみ上げられたアルカリ薬液が、洗浄処理部５ａ〜５ｄに送られることなく再度薬液貯留タンクＡＴに貯留される。これにより、薬液貯留タンクＡＴ内のアルカリ薬液が、温度調節器２０２により所定の温度に維持されるとともに、フィルタＦにより清浄に保たれる。

そして、基板Ｗにアルカリ薬液を供給する際には、バルブ７７を閉じるとともにバルブ７５を開く。それにより、ポンプＰ３およびフィルタＦを通じて基板Ｗにアルカリ薬液を供給することができる。

処理カップ２３内の廃液空間３１には廃液管３４の一端が接続されている。廃液管３４の他端は、流体ボックス部２ａ〜２ｄ内または基板処理装置１００の外部に設けられた廃液処理装置２０３に接続されている。廃液管３４に導かれたアルカリ薬液は、廃液処理装置２０３へ送られ、廃棄される。

また、スプラッシュガード２４の回収液空間４７に連通する排気通路４２（図５）には、排気管５４の一端が接続されている。排気管５４の他端は、流体ボックス部２ａ〜２ｄ内または基板処理装置１００の外部に設けられた排気処理装置２０４に接続されている。排気管５４には、バルブ８１が介挿されている。

また、処理カップ２３内の廃液空間３１には、排気管３６の一端が接続されている。排気管３６の他端は、排気処理装置２０４に接続されている。排気管３６には、バルブ８２が介挿されている。

排気処理装置２０４が作動することにより、排気管３６，５４が負圧となる。そのため、バルブ８１を操作することにより、回収液空間４７の雰囲気が排気管５４を通して洗浄処理部５ａ〜５ｄの外部に導かれ、バルブ８２を操作することにより、廃液空間３１の雰囲気が排気管３６を通して洗浄処理部５ａ〜５ｄの外部に導かれる。このようにして、廃液空間３１および回収液空間４７が排気される。

本実施の形態において、上述のバルブ６４，６７，７５，７７，８１，８２、ポンプＰ１〜Ｐ３、廃液処理装置２０３、排気処理装置２０４および温度調節器２０１，２０２の動作は図１の制御部４により制御されている。

（４）本実施の形態の効果
本実施の形態では、酸薬液による薬液処理時に回収液空間４７が排気される。それにより、酸成分を含む雰囲気が回収液空間４７内に滞留することが防止される。そのため、酸薬液による薬液処理に続いて、アルカリ薬液を用いた薬液処理を行っても、回収液空間４７内において、アルカリ成分を含む雰囲気が酸成分を含む雰囲気と接触することが防止される。したがって、回収液空間４７内で酸成分およびアルカリ成分の中和により塩が生成されることが防止される。その結果、回収液空間４７から回収される酸薬液に塩の析出物が混入することが防止されるとともに、析出物に起因する基板Ｗの処理不良が防止される。

また、回収液空間４７の排気は、回収液空間４７の上方の傾斜部４１に形成された排気孔５２を通して行われる。この場合、回収液空間４７に導かれた酸薬液が排気孔５２内に流入することが防止され、回収液空間４７の雰囲気のみを排気孔５２に導くことができる。

それにより、排気処理装置２０４の上流側に気液分離装置を別途設ける必要がない。したがって、基板処理装置１００の製造コストが低減されるとともに、基板処理装置１００の小型化が実現される。

また、排気通路４２および排気管５４に酸薬液が混入することが防止される。それにより、排気通路４２および排気管５４の詰まり等の発生を防止することができ、回収液空間４７の排気性能の低下を防止することができる。

さらに、排気孔５２は、排気通路４２から回収液空間４７に向かって外側下方に斜行している。それにより、酸薬液が排気孔５２内に流入することがより確実に防止される。

また、本実施の形態では、アルカリ薬液は、容積の大きい廃液空間３１を介して廃棄され、酸薬液は、容積の小さい回収液空間４７および回収液排出空間５０ａを介して回収される。ここで、酸薬液の回収経路となるスプラッシュガード２４の回収液空間４７および回収液排出空間５０ａを形成する部分には、耐薬液性が高く、不純物の溶出が防止された高価な材料（例えば、フッ素樹脂等）を用いることが好ましい。本実施の形態では、スプラッシュガード２４の回収液空間４７および回収液排出空間５０ａを形成する部分を耐薬液性が高く、不純物の溶出が防止された材料で形成し、その他の部分および処理カップ２３を安価な材料（例えば、塩化ビニル等）で形成することができる。その結果、洗浄処理部５ａ〜５ｄの製造コストを低減することができる。

また、本実施の形態では、回収液空間４７が、廃液空間３１の上方に設けられるとともに、洗浄処理部５ａ〜５ｄには清浄な空気のダウンフローが供給される。それにより、廃液空間３１の雰囲気が上昇し、回収液空間４７に広がることが防止される。そのため、排気系統の故障等により、回収液空間４７の排気が不十分であったとしても、回収液空間４７において酸成分とアルカリ成分とが接触することが防止され、回収液空間４７内に塩の析出物が付着することが防止される。その結果、回収液空間４７を通して回収される酸薬液に析出物が混入することが防止される。

（５） 請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態においては、スピンチャック２１が基板保持手段に相当し、処理ノズル５７，７０が処理液供給手段に相当し、回収液空間４７が捕獲空間に相当し、スプラッシュガード２４が捕獲部材に相当し、排気孔５２、排気通路４２、接続口５３、排気管５４、および排気処理装置２０４が排気部に相当する。

また、傾斜部４１が上壁部に相当し、排気通路４２が排気空間に相当し、周壁部４０、傾斜部４１および閉塞部材４８が排気空間形成部材に相当し、整流板５５が整流部材に相当し、回収液排出部５０および回収管５６が排出部に相当し、回収管５６およびポンプＰ２が循環系に相当し、処理カップ２３が処理液受け部材に相当する。

また、排気口３５および排気管３６が受け部材内排気部に相当し、廃液管３４が受け部材内排出部に相当する。

（６）他の実施の形態
上記実施の形態では、アルカリ薬液による薬液処理時に廃液空間３１が排気され、酸薬液による薬液処理時に回収液空間４７が排気されるが、排気のタイミングはこれに限らない。

例えば、アルカリ薬液による薬液処理時および酸薬液による薬液処理時に、廃液空間３１および回収液空間４７を両方同時に排気してもよい。または、基板Ｗの処理中か否かに関わらず、常時、廃液空間３１および回収液空間４７を排気してもよい。

上記の場合、洗浄処理部５ａ〜５ｄ内において、酸成分を含む雰囲気およびアルカリ成分を含む雰囲気が滞留することがより確実に防止され、塩の析出物が生成されることがより確実に防止される。

また、アルカリ薬液に含まれるアルカリ成分の濃度および酸薬液に含まれる酸成分の濃度に応じて、排気処理装置２０４による排気の流量を調整してもよい。例えば、高濃度のアルカリ薬液および高濃度の酸薬液を用いると、洗浄処理部５ａ〜５ｄ内における広い領域において、酸成分を含む雰囲気およびアルカリ成分を含む雰囲気が滞留する場合がある。それにより、廃液空間３１または回収液空間４７以外の場所に塩の析出物が付着し、パーティクルとなって基板Ｗの処理不良を招くおそれがある。

この場合、排気処理装置２０４による排気の流量を大きくすることにより、廃液空間３１または回収液空間４７を含むより広い領域を排気することができる。それにより、酸成分を含む雰囲気およびアルカリ成分を含む雰囲気が滞留することを防止することができる。したがって、塩の生成を防止することができ、基板Ｗの処理不良の発生を防止することができる。

また、上記実施の形態では、酸薬液を回収し、アルカリ薬液を廃液するが、逆に、アルカリ薬液を回収し、酸薬液を廃液してもよい。その場合、薬液貯留タンクＮＴにアルカリ薬液を貯留し、薬液貯留タンクＡＴ内に酸薬液を貯留する。それにより、アルカリ薬液による薬液処理時において、アルカリ薬液が回収液空間４７に導かれ、酸薬液による薬液処理時において、酸薬液が廃液空間３１に導かれる。

また、上記実施の形態では、酸薬液およびアルカリ薬液を用いて基板Ｗに洗浄処理を行うが、以下に示すような薬液を用いることにより基板Ｗに種々の処理を行うことができる。

基板Ｗの現像処理時には、薬液として、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等のアルカリ性溶液、または酢酸ブチル等の酸性溶液が用いられる。レジスト剥離処理時には、薬液として、例えば硫酸過水またはオゾン水等が用いられる。ポリマー除去処理時には、薬液として、例えばフッ化アンモニウムおよび燐酸を含むフッ化アンモン系の溶液が用いられる。

また、基板Ｗの表面をエッチングまたは洗浄する際には、薬液として、ＢＨＦ、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、アンモニア、クエン酸、過酸化水素水もしくはＴＨＡＨ等の水溶液、またはそれらの混合溶液等が用いられる。

なお、これらの薬液を用いて洗浄処理部５ａ〜５ｄ内において基板Ｗの処理を行う場合、基板Ｗに供給された薬液は、上記実施の形態と同様に回収または廃液される。

本発明に係る基板処理装置および基板処理方法は、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板製造等のために利用可能である。

本発明の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 本発明の実施の形態に係る基板処理装置の洗浄処理部の構成を説明するための図である。 スプラッシュガードの上面図である。 図３のスプラッシュガードのＸ−Ｘ線断面図である。 図３のスプラッシュガードのＹ−Ｙ線断面図である。 薬液処理時におけるスプラッシュガードの作用について説明するための図である。 図１の基板処理装置における配管の系統図である。

符号の説明

２１ スピンチャック
２３ 処理カップ
２４ スプラッシュガード
３１ 廃液空間
３４ 廃液管
３５ 排気口
３６ 排気管
４１ 傾斜部
４２ 排気通路
４６ 仕切部
４７ 回収液空間
５７，７０ 処理ノズル
５２ 排気孔
５３ 接続口
５４ 排気管
４８ 閉塞部材
５５ 整流板
５０ 回収液排出部
５６ 回収管
６３ 薬液供給管
１００ 基板処理装置
２０４ 排気処理装置
５ａ〜５ｄ 洗浄処理部
ＡＴ，ＮＴ 薬液貯留タンク
Ｐ１，Ｐ２ ポンプ
Ｗ 基板

Claims (14)

1. 基板をほぼ水平に保持しつつ回転させる基板保持手段と、
   前記基板保持手段に保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段と、
   前記基板保持手段を取り囲むように設けられ、基板から周囲に飛散する処理液を捕獲するための捕獲空間を形成する捕獲部材とを備え、
   前記捕獲部材は、前記捕獲空間内を上部から排気する排気部を有することを特徴とする基板処理装置。
2. 前記捕獲部材は、
   前記基板保持手段に保持された基板の外周端面に対向可能な内周面を有する周壁部と、
   前記周壁部から内方に延びるように設けられた上壁部とを有し、
   前記周壁部の内側で前記上壁部の下方に前記捕獲空間が形成され、
   前記上壁部に前記排気部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記排気部は、前記上壁部を貫通する排気孔を含むことを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記排気孔は、上端が前記基板保持手段の回転中心に近づくように傾斜することを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
5. 前記排気孔は前記上壁部の周方向に沿って分散的に複数設けられたことを特徴とする請求項３または４記載の基板処理装置。
6. 前記上壁部の上部に環状の排気空間を形成する排気空間形成部材と、
   前記排気空間に連通するように接続された排気管とをさらに備え、
   前記排気孔は、前記捕獲空間と前記排気空間とを連通させることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の基板処理装置。
7. 前記排気空間内に設けられ、前記排気孔から前記排気空間内に流入する気体の流れを周方向に整流する整流部材をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
8. 前記上壁部は、前記周壁部の内周面から連続的に内方斜め上方に傾斜する下面を有することを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の基板処理装置。
9. 前記捕獲空間内の処理液を排出する排出部が前記周壁部に設けられることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の基板処理装置。
10. 前記排出部から排出される処理液を前記処理液供給手段へ戻す循環系をさらに備えることを特徴とする請求項９記載の基板処理装置。
11. 前記捕獲部材は、前記上壁部の下方において前記周壁部から内方に延びるように設けられた仕切部をさらに有することを特徴とする請求項２〜１０のいずれかに記載の基板処理装置。
12. 前記基板保持手段を取り囲むように前記捕獲部材の下方に設けられ、前記周壁部により下方に導かれた処理液を受ける処理液受け部材をさらに備え、
    前記捕獲部材は、前記処理液受け部材に対して上下動可能に設けられることを特徴とする請求項１１記載の基板処理装置。
13. 前記処理液受け部材内の処理液を排出する受け部材内排出部と、
    前記処理液受け部材内を排気する受け部材内排気部とをさらに備えることを特徴とする請求項１２記載の基板処理装置。
14. 基板保持手段により基板をほぼ水平に保持する工程と、
    前記基板保持手段を取り囲むように設けられ、基板から周囲に飛散する処理液を捕獲するための捕獲空間を形成する捕獲部材を、前記捕獲空間が前記基板保持手段により保持された基板の外周端面に対向するように位置させる工程と、
    前記基板保持手段により保持された基板を回転させつつ基板に処理液を供給する工程と、
    前記捕獲空間内を上部から排気する排気工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。

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