JP2010010421A - 基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】処理液のミストを基板の周辺から効率よく排除させることができる基板処理装置を提供すること。
【解決手段】有底円筒状の排気桶３０内には、排気桶３０内に固定的に収容された第１カップ３１および第２カップ３２と、互いに独立して昇降可能な第１ガード３３、第２ガード３４、第３ガード３５および第４ガード３６とが収容されている。ウエハＷの周縁部に対向して第２回収口９３が形成された状態では、排気桶３０内には、第２回収口９３から上端部６３ｂと上端部３５ｂとの間、第３ガード３５の下端部３５ａと外側回収溝６８との間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第３排気経路Ｐ３が形成される。
【選択図】図５Ａ

Description

この発明は、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等の基板を処理するための基板処理装置に関する。
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板等の基板に処理液による処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。この種の基板処理装置の中には、処理液の消費量の低減を図るために、基板の処理に用いた後の処理液を回収して、その回収した処理液を以降の処理に再利用するように構成されたものがある。
複数種の処理液を個別回収可能な構成の基板処理装置は、たとえば、下記特許文献１に開示されている。この基板処理装置は、基板をほぼ水平に保持しつつ、その基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックを収容する処理カップとを備えている。処理カップは、それぞれ独立して昇降可能な３つの構成部材（第１〜第３構成部材）を備えている。
第１構成部材は、スピンチャックの周囲を取り囲む平面視円環状の底部と、この底部から立ち上がる第１案内部とを一体的に備えている。第１案内部は、中心側（基板の回転軸線に近づく方向）に向かって斜め上方に延びている。底部には、基板の処理に用いられた後の処理液などを廃液するための廃液溝が第１案内部の内方に形成されており、さらに、この廃液溝を取り囲むように、基板の処理のために用いられた後の処理液を回収するための同心２重環状の内側回収溝および外側回収溝が第１案内部の外方に形成されている。廃液溝には、廃液処理設備へと処理液を導くための廃液管が接続されており、各回収溝は、処理液を回収処理設備へと導くための回収管が接続されている。
第２構成部材は、第１案内部の外側に位置する第２案内部と、第２案内部に連結されて、この第２案内部の外側に位置する円筒状の処理液分離壁とを一体的に備えている。第２案内部は、内側回収溝上に位置した円筒状の下端部と、その下端部の上端から中心側（基板の回転軸線に近づく方向）に向かって斜め上方に延びる上端部とを有している。第２案内部は、第１構成部材の第１案内部と上下方向に重なるように設けられ、第１構成部材と第２構成部材とが最も近接した状態で、第１案内部に対してごく微小な隙間を保って近接するように形成されている。処理液分離壁は、上端部の外周縁部に連結されて円筒状をなしている。そして、処理液分離壁は外側回収溝上に位置し、第１構成部材と第２構成部材とが最も近接した状態で、外側回収溝（外側の回収溝）の内壁および底部、ならびに外構成部材の内壁との間に隙間を保って近接するように、外側回収溝に収容される。
第３構成部材は、第２案内部の外側に位置する第３案内部を備えている。第３案内部は、外側回収溝上に位置した下端部と、その下端部の上端から中心側（基板の回転軸線に近づく方向）に向かって斜め上方に延びる上端部とを有している。第３案内部は、第２構成部材の第２案内部と上下方向に重なるように設けられ、第２構成部材と第３構成部材とが最も近接した状態で、第２案内部に対してごく微小な隙間を保って近接するように形成されている。
第１構成部材には、たとえば、ボールねじ機構などを含む第１昇降駆動機構が結合されている。第２構成部材には、たとえば、ボールねじ機構などを含む第２昇降駆動機構が結合されている。第３構成部材には、たとえば、ボールねじ機構などを含む第３昇降駆動機構が結合されている。第１〜第３昇降駆動機構によって、３つの構成部材を個別に昇降させることができるようになっている。
このような構成の基板処理装置では、第１〜第３案内部の各上端部を基板よりも上方に位置させ、第１案内部によって処理液を受ける状態にすることができる。また、第１案内部の上端を基板よりも下方に位置させるとともに、第２および第３案内部の各上端部を基板よりも上方に位置させることにより、第２案内部によって処理液を受ける状態（第１回収状態）とすることができる。この第１回収状態では、第１案内部の上端部と第２案内部の上端部との間に、基板の周縁部に対向する第１回収口が形成される。第１回収口から進入した処理液は、第２案内部材の案内によって内側回収溝に回収される。
さらにまた、第１および第２案内部の各上端部を基板よりも下方に位置させるとともに、第３案内部の上端部を基板よりも上方に位置させ、この第３案内部によって基板からの処理液を受ける状態（第２回収状態）とすることができる。この第２回収状態では、第２案内部の上端部と第３案内部の上端部との間に、基板の周縁部に対向する第２回収口が形成される。第２回収口から進入した処理液は、第３案内部の案内によって外側回収溝に回収される。
スピンチャックによって基板を回転させつつ、基板の表面に第１薬液を供給することにより、基板の表面に第１薬液による処理を施すことができる。基板の表面に供給された第１薬液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の周縁部から側方へ飛散する。このとき、第１回収口を基板の周縁部に対向させておけば、基板の周縁部から飛散する第１薬液を回収することができる。また同様に、基板の表面に第２薬液を供給するときに、第２回収口を基板の周縁部に対向させておけば、基板から飛散する第２薬液を回収することができる。こうして、第１および第２薬液を分離して回収することができる。
また、スピンチャックによって基板を回転させつつ、基板の表面にリンス液（処理液）を供給することにより、基板の表面をリンス液で洗い流すリンス処理を行うことができる。このとき、第１案内部を基板の周縁部に対向させておけば、その基板の表面を洗い流したリンス液を、廃液溝に集めることができ、廃液溝から廃液管を通して廃棄することができる。これにより、回収される第１および第２薬液に対して使用済みリンス液が混入することを防止できる。
一方、基板およびスピンチャックの回転によって、スピンチャック周辺の気流が乱れ、第１および第２薬液のミストが舞い上がるおそれがある。この第１および第２薬液のミストが処理カップ外に漏れ出ると、処理チャンバの内壁や処理チャンバ内の部材が薬液ミストによって汚染される。薬液ミストが処理チャンバ内で乾燥すると、パーティクルとなって雰囲気中に浮遊し、以後に処理される基板を汚染するおそれがある。そこで、特許文献１では、廃液溝の底面に排気口を形成し、この排気口から排気を行うことにより、基板の周囲に廃液溝の底面へと向かう下降気流を形成し、薬液ミストの舞い上がりを防止する構成が採用されている。
特開２００８−９１７１７号公報
特許文献１の構成では、第１案内部が基板の周縁部に対向するリンス処理時には、基板から飛散するリンス液（とくにリンス液のミスト）が、処理カップ内の下降気流に乗って廃液溝に導かれる。
しかしながら、排気口は廃液溝の底面に形成されているだけであるので、薬液（第１または第２薬液）を用いた処理を基板に施す際にも、薬液のミストの排出は、専ら廃液溝の底面へと向かう下降気流に依らなければならず、薬液のミストを効率的に基板周辺から排除することができない。。
すなわち、薬液による処理時には基板の周縁部に第１または第２回収口が対向している。このため、基板から飛散する薬液が向かう方向と、廃液溝に向かう下降気流の方向とが交差しており、スピンチャックから飛散する薬液のミストが下降気流に上手く乗れずに、第１または第２回収口の内方へと導かれて滞留する。そのため、基板の周辺に薬液のミストが残存し、基板処理に悪影響を与えるおそれがある。また、薬液のミストを含む雰囲気が舞い上がり、処理カップから漏出するおそれもある。
そこで、この発明の目的は、処理液のミストを基板の周辺から効率よく排除することができる基板処理装置を提供することである。
請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を水平に保持する基板保持手段（４）と、前記基板保持手段に保持された基板を鉛直な回転軸線（Ｃ）まわりに回転させる基板回転手段（８）と、前記基板回転手段により回転される基板に対して処理液を供給するための処理液供給手段（６）と、排気口（３７）を有し、内部に前記基板保持手段を収容する有底筒状の排気桶（３０）と、前記排気桶内に収容されて、互いに独立して昇降可能な複数のガード（３３，３４，３５，３６）と、前記ガードを昇降させることにより、前記基板保持手段に保持された基板の周縁部に対向して基板から飛散する処理液を捕獲する捕獲口（９１，９２，９３，９４）を形成するとともに、当該捕獲口から前記排気口に至る排気経路（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）を形成する排気経路形成手段（８１，８２，８３，８４）と、前記排気口に接続されて、前記排気桶内の雰囲気を、前記排気口を介して排気する排気管（３８）とを含む、基板処理装置である。
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、捕獲口から排気口へと至る排気経路が排気桶内に形成される。基板回転手段により回転される基板に対して、処理液供給手段から基板に供給される処理液は、基板の周縁部から側方に向けて飛散して、基板の周縁部に対向する捕獲口によって捕獲される。また、処理液供給手段からの処理液が基板に供給されることにより、基板の周辺に処理液のミストが発生している。この処理液のミストを含む雰囲気（処理液雰囲気）は、排気管内が排気されると、捕獲口から排気経路を通して排気口へと移動し、排気管を通して排気される。
したがって、排気経路が排気桶内に形成されるので、排気桶内の処理液雰囲気が排気桶外に漏出することを防止または抑制することができる。
また、基板の周縁部に対向する捕獲口を介して、処理液雰囲気が排気される。このため、基板の周辺から処理液のミストを、効率良く排除することができる。
請求項２記載の発明は、前記排気経路形成手段により形成される前記排気経路の圧力損失が、前記基板保持手段に保持された基板の周縁部から前記排気経路を経由せずに前記排気口に至る他の経路（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４）の圧力損失よりも小さくされている、請求項１記載の基板処理装置である。
この構成によれば、排気経路の圧力損失が、当該排気経路を経由せずに排気口に至る他の経路の圧力損失よりも小さくされている。このため、排気管内が排気されると、排気桶内に、専ら排気経路に流通する気流が発生する。これにより、捕獲口を通した処理液雰囲気の排気を、比較的簡単な構成で実現することができる。
また、他の経路の圧力損失を極めて高く設定することにより、基板の周辺の処理液雰囲気が当該他の経路に全く進入しないようにすることも可能である。この場合には、当該他の経路が異なる種類の処理液（処理液雰囲気）が流通するものである場合に、当該他の経路への処理液雰囲気の進入を防止することにより、異なる処理液同士の混触を防止することができる。
請求項３記載の発明は、前記各ガードに対応して、前記各ガードに受け止められた処理液を溜めておくためのカップ（３１，３２，６４）をさらに備え、前記各ガードは、前記カップに向けて処理液を案内する案内部（６１，６３，３５）を含み、前記排気経路は、前記カップと前記案内部との間の隙間に形成される折り返し路（９６，９７，９８）を含む、請求項１または２記載の基板処理装置である。
この構成によれば、ガードとカップとの間の隙間に形成される排気経路が折り返し路を有している。このため、排気経路を流通する雰囲気に含まれる処理液のミストは、この折り返し路を流通する過程で、ガード壁面またはカップ壁面に付着して捕獲される。つまり、処理液雰囲気を、排気経路を流通する過程で気液分離させることができる。これにより、気液分離器を別途設ける必要がないので、コストダウンを図ることができる。
請求項４記載の発明は、前記排気桶を収容する処理チャンバ（３）をさらに含み、前記排気桶の側壁には、前記処理チャンバ内における前記排気桶外の雰囲気を前記排気桶内に取り込むための取込口（３９）が形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、処理チャンバ内の雰囲気が、処理チャンバの側壁に形成された取込口を通して排気桶内に取り込まれて、排気管を通して排気される。したがって、処理チャンバ内排気専用の設備を省略することができ、コストダウンを図ることができる。
この取込口は、排気桶の側壁に、間隔を開けて複数個形成されていてもよい。
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。図２は、図１に示す切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。
基板処理装置は、たとえば基板の一例としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗの表面に不純物を注入するイオン注入処理やドライエッチング処理の後に、そのウエハＷの表面から不要になったレジストを除去するための処理に用いられる枚葉式の装置である。基板処理装置は、隔壁で取り囲まれて、内部が密閉空間である処理チャンバ３を有している。処理チャンバ３には、ウエハＷをほぼ水平に保持して、そのウエハＷをほぼ鉛直な回転軸線Ｃ（図２参照）まわりに回転させるためのスピンチャック（基板保持手段）４と、このスピンチャック４を収容する処理カップ５と、スピンチャック４に保持されたウエハＷの表面（上面）に、複数の処理液を選択的に供給するための処理液供給手段としての処理液ノズル６（図２参照）とを備えている。この実施形態では、処理液ノズル６から、薬液（ふっ酸（ＨＦ）、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）およびＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液））およびリンス液としてのＤＩＷ（脱イオン化された水）を、ウエハＷに選択的に供給する構成になっている。
処理チャンバ３の天面には、処理チャンバ３内にクリーンエアのダウンフローを供給するための図示しないファンフィルタユニット（ＦＦＵ）が設けられている。このファンフィルタユニットは、ファンおよびフィルタを上下に積層し、ファンによる送風をフィルタで浄化して処理チャンバ３内に供給する構成になっている。
スピンチャック４は、ほぼ鉛直に配置された回転軸（図示しない）の上端に固定された円盤状のスピンベース７と、スピンベース７の下方に配置されて、回転軸を駆動するためのモータ（基板回転手段）８と、モータ８の周囲を包囲する筒状のカバー部材１０とを備えている。スピンベース７の上面には、その周縁部にほぼ等角度間隔で複数（たとえば６つ）の挟持部材９が配置されている。なお、図２では、スピンチャック４は断面形状を示さず、その側面形状を示している。カバー部材１０は、その下端が処理チャンバ３の底壁３ａに固定され、上端がスピンベース７の近傍にまで及んでいる。
処理液ノズル６は、スピンチャック４の上方でほぼ水平に延びるノズルアーム１１の先端部に取り付けられている。このノズルアーム１１は、処理カップ５の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸１２に支持されている。アーム支持軸１２には、モータ（図示せず）を含むノズル駆動機構１３が結合されている。ノズル駆動機構１３からアーム支持軸１２に回転力を入力して、アーム支持軸１２を回動させることにより、スピンチャック４の上方でノズルアーム１１を揺動させることができる。処理液ノズル６は、処理液の供給が行われないときには、処理カップ５の側方の退避位置に退避しており、処理液の供給時には、ウエハＷの上面に対向する位置へと移動する。
処理液ノズル６には、ふっ酸供給源からのふっ酸が供給されるふっ酸供給管１４と、ＳＰＭ供給源からＳＰＭが供給されるＳＰＭ供給管１５と、ＳＣ１供給源からＳＣ１が供給されるＳＣ１供給管１６と、ＤＩＷ供給源から常温（たとえば２５℃）のＤＩＷが供給されるＤＩＷ供給管１７とが接続されている。ふっ酸供給管１４の途中部には、ふっ酸供給管１４を開閉するためのふっ酸バルブ１８が介装されている。ＳＰＭ供給管１５の途中部には、ＳＰＭ供給管１５を開閉するためのＳＰＭバルブ１９が介装されている。ＳＣ１供給管１６の途中部には、ＳＣ１供給管１６を開閉するためのＳＣ１バルブ２０が介装されている。ＤＩＷ供給管１７の途中部には、ＤＩＷ供給管１７を開閉するためのＤＩＷバルブ２１が介装されている。
ＳＰＭバルブ１９、ＳＣ１バルブ２０およびＤＩＷバルブ２１が閉じられた状態で、ふっ酸バルブ１８が開かれることにより、ふっ酸供給管１４からのふっ酸が処理液ノズル６に供給されて、処理液ノズル６から下方に向けてふっ酸が吐出される。
ふっ酸バルブ１８、ＳＣ１バルブ２０およびＤＩＷバルブ２１が閉じられた状態で、ＳＰＭバルブ１９が開かれることにより、ＳＰＭ供給管１５からのＳＰＭが処理液ノズル６に供給されて、処理液ノズル６から下方に向けてＳＰＭが吐出される。
ふっ酸バルブ１８、ＳＰＭバルブ１９およびＤＩＷバルブ２１が閉じられた状態で、ＳＣ１バルブ２０が開かれることにより、ＳＣ１供給管１６からのＳＣ１が処理液ノズル６に供給されて、処理液ノズル６から下方に向けてＳＣ１が吐出される。
ふっ酸バルブ１８、ＳＰＭバルブ１９およびＳＣ１バルブ２０が閉じられた状態で、ＤＩＷバルブ２１が開かれることにより、ＤＩＷ供給管１７からのＤＩＷが処理液ノズル６に供給されて、処理液ノズル６から下方に向けてＤＩＷが吐出される。
なお、図２では、処理液ノズル６として、ノズルアーム１１の揺動によりウエハＷの表面における処理液の供給位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されているが、処理液ノズル６がスピンチャック４の斜め上方や、ウエハＷの回転軸線Ｃ上に固定的に配置されて、ウエハＷの表面に対して上方から処理液を供給する構成が採用されてもよい。また、後述する乾燥工程においてウエハＷの表面に近接して対向配置される遮断板が備えられる場合には、遮断板の中央部に処理液供給口が形成されて、この処理液供給口からウエハＷの表面に処理液が供給されるようにしてもよい。
処理カップ５は、処理チャンバ３内に収容された有底円筒状の排気桶３０と、排気桶３０内に固定的に収容された第１カップ３１および第２カップ３２と、排気桶３０内に収容されて、互いに独立して昇降可能な第１ガード３３、第２ガード３４、第３ガード３５および第４ガード３６とを備えている。この実施形態では、第１カップ３１および第２カップ３２は、ガード３３〜３６と一体的に移動せず、排気桶３０内に固定されている。このため、昇降させるべき部材を軽量化することができ、ガード３３〜３６をそれぞれ昇降させるための昇降機構８１〜８４の負荷を低減させることができる。
排気桶３０の側壁には、当該側壁の内外を貫通する排気口３７が形成されている。この排気口３７には、排気桶３０内の雰囲気を、排気口３７を介して排気する排気管３８が接続されている。排気桶３０の側壁には、処理チャンバ３内における排気桶３０外の雰囲気を、排気桶３０内に取り込むための取込口３９が形成されている。取込口３９は、排気桶３０の側壁の内外を貫通するものであり、排気桶３０の周方向に間隔を開けて複数個配置されている。
排気桶３０の底部には、廃液管４０が接続されている。排気桶３０の底部に溜められた処理液は、廃液管４０を通して廃液処理設備へ導かれる。
第１カップ３１は、スピンチャック４の周囲を取り囲み、スピンチャック４によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状を有している。この第１カップ３１は、平面視円環状の底部４１と、この底部４１の内周縁部から上方に立ち上がる円筒状の内壁部４２と、底部４１の外周縁部から上方に立ち上がる円筒状の外壁部４３とを一体的に備えている。そして、底部４１、内壁部４２および外壁部４３は、断面Ｕ字状をなしており、これらの底部４１、内壁部４２および外壁部４３によって、ウエハＷの処理に使用された処理液（ＳＣ１およびＤＩＷ）を集めて廃棄するための廃液溝４４が区画されている。廃液溝４４の底部の最も低い箇所には、この廃液溝４４に集められた処理液を図示しない排気設備に導くための廃液機構４５が接続されている。この廃液機構４５は、図１に示すように廃液溝４４の周方向に関して等間隔で２つ設けられている。
各廃液機構４５は、処理チャンバ３の底壁３ａの下面に固定されて、排気桶３０の底部および処理チャンバ３の底壁３ａに挿通して上方に延びる固定筒部材４６と、この固定筒部材４６と廃液溝４４とを連通する連通孔４７とを備えている。固定筒部材４６は第１カップ３１を保持しており、固定筒部材４６の下部開口は接続口４８を形成している。この接続口４８に、図示しない廃液タンクから延びる廃液配管４９に接続された継手５０が接続されている。廃液溝４４に集められる処理液（ＳＣ１およびＤＩＷ）は、連通孔４７、固定筒部材４６、継手５０および廃液配管４９を介して図示しない廃液タンクに導かれる。
第２カップ３２は、第１カップ３１の外側において、スピンチャック４を取り囲み、スピンチャック４によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状を有している。この第２カップ３２は、平面視円環状の底部５１と、この底部５１の内周縁部から上方に立ち上がる円筒状の内壁部５２と、底部５１の外周縁部から上方に立ち上がった円筒状の外壁部５３とを一体的に備えている。底部５１、内壁部５２および外壁部５３は、断面Ｕ字状をなしており、これらの底部５１、内壁部５２および外壁部５３によって、ウエハＷの処理に使用された処理液（たとえば、ＳＰＭ）を集めて回収するための内側回収溝５４が区画されている。内側回収溝５４の底部の最も低い箇所には、この内側回収溝５４に集められた処理液を図示しない回収設備に回収するための第１回収機構５５が接続されている。この第１回収機構５５は、図１に示すように内側回収溝５４の周方向に関して等間隔で２つ設けられている。
各第１回収機構５５は、処理チャンバ３の底壁３ａの下面に固定されて、排気桶３０の底部および処理チャンバ３の底壁３ａに挿通して上方に延びる固定筒部材５６と、この固定筒部材５６と内側回収溝５４とを連通する連通孔５７とを備えている。固定筒部材５６は第２カップ３２を保持しており、固定筒部材５６の下部開口は接続口５８を形成している。この接続口５８に、図示しない回収タンクから延びる第１回収配管５９に接続された継手６０が接続されている。内側回収溝５４に集められる処理液は、連通孔５７、固定筒部材５６、継手６０および第１回収配管５９を介して回収タンクに回収される。
第１ガード３３は、スピンチャック４の周囲を取り囲み、スピンチャック４によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状を有している。この第１ガード３３は、ほぼ円筒状の第１案内部６１と、この第１案内部６１に連結された円筒状の処理液分離壁６２とを備えている。
第１案内部６１は、スピンチャック４の周囲を取り囲む円筒状の下端部６１ａと、この下端部６１ａからの上端から径方向外方側（ウエハＷの回転軸線Ｃから離反する方向）の斜め上方に延びる中段部６１ｄと、中段部６１ｄの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）斜め上方に延びる上端部６１ｂと、上端部６１ｂの先端部を下方に折り返して形成される折返し部６１ｃとを有している。処理液分離壁６２は、中段部６１ｄの外周縁部から下方に垂下して、第２カップ３２の内側回収溝５４上に位置している。
第１案内部６１の下端部６１ａは、廃液溝４４上に位置し、第１ガード３３が最も第１カップ３１に近接した状態（図２に示す状態）で、第１カップ３１の廃液溝４４内に、底部４１および外壁部４３の間にごく微小な隙間を保って収容されるような長さに形成されている。
第２ガード３４は、第１ガード３３の周囲を取り囲み、スピンチャック４によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状を有している。この第２ガード３４は、第２案内部６３と、カップ部６４とを一体的に備えている。
第２案内部６３は、第１ガード３３の第１案内部６１の外側において、第１案内部６１の下端部６１ａと同軸円筒状をなす下端部６３ａと、この下端部６３ａの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）斜め上方に延びる上端部６３ｂと、上端部６３ｂの先端部を下方に折り返して形成される折返し部６３ｃとを有している。下端部６３ａは、内側回収溝５４上に位置し、第２ガード３４と第２カップ３２とが最も近接した状態で、第２カップ３２の底部５１および外壁部５３、ならびに処理液分離壁６２との間に隙間を保って、内側回収溝５４に収容される。一方、上端部６３ｂは、第１ガード３３の第１案内部６１の上端部６１ｂと上下方向に重なるように設けられ、第１ガード３３と第２ガード３４とが最も近接した状態で、第１案内部６１の上端部６１ｂに対してごく微小な隙間を保って近接する。
第２案内部６３は、その上端部６３ｂの先端をほぼ鉛直下方に折り返すことにより形成された折返し部６３ｃを備えている。この折返し部６３ｃは、第１ガード３３と第２ガード３４とが最も近接した状態で、第１案内部６１の上端部６１ｂと水平方向に重なるように形成されている。また、第２案内部６３の上端部６３ｂは、下方ほど厚肉に形成されている。
カップ部６４は、平面視円環状の底部６５と、この底部６５の内周縁部から上方に立ち上がり、第２案内部６３に連結された円筒状の内壁部６６と、底部６５の外周縁部から上方に立ち上がる円筒状の外壁部６７とを備えている。底部６５、内壁部６６および外壁部６７は、断面Ｕ字状をなしており、これら底部６５、内壁部６６および外壁部６７によって、ウエハＷの処理に使用された処理液（たとえば、ふっ酸）を集めて回収するための外側回収溝６８が区画されている。カップ部６４の内壁部６６は、第２案内部６３の上端部６３ｂの外周縁部に連結されている。
外側回収溝６８には、この外側回収溝６８に集められた処理液を図示しない回収タンクに回収するための第２回収機構６９が接続されている。この第２回収機構６９は、図１に示すように外側回収溝６８の周方向に関して等間隔で２つ設けられている。
各第２回収機構６９は、図２に示すように、処理チャンバ３の底壁３ａの下面に固定されて、排気桶３０の底部および処理チャンバ３の底壁３ａに挿通して上方に延びる固定筒部材７０と、第２ガード３４のカップ部６４の底部６５に固定された円環状の保持部材７１と、この保持部材７１に上端部が保持されて、下端部が固定筒部材７０内に挿入された移動筒部材７２と、この移動筒部材７２内と外側回収溝６８とを連通する連通孔７３と、上端部が保持部材７１に固定されるとともに、下端部が固定筒部材７０に固定され、移動筒部材７２の外周を被覆するベローズ７４とを備えている。固定筒部材７０の下部開口は接続口７５を形成している。この接続口７５に、回収タンクから延びる第２回収配管７６に接続された継手７７が接続されている。外側回収溝６８に集められる処理液は、連通孔７３、移動筒部材７２、固定筒部材７０、継手７７および第２回収配管７６を介して回収タンクに回収される。
上端部６３ｂの外周縁部、下端部６３ａおよび内壁部６６は、その断面形が倒立Ｕ字状をなしており、これら上端部６３ｂの外周縁部、下端部６３ａおよび内壁部６６によって、第２カップ３２の外壁部５３を収容するための収容溝２２が区画されている。この収容溝２２は、第２カップ３２の外壁部５３上に位置し、第２ガード３４が最も第２カップ３２に近接した状態（図２に示す状態）で、当該収容溝２２内に、外壁部５３を上端部６３ｂの外周縁部、下端部６３ａおよび内壁部６６の間にごく微小な隙間を保って収容するような深さに形成されている。
第３ガード３５は、第２ガード３４の第２案内部６３の外側において、スピンチャック４の周囲を取り囲み、スピンチャック４によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状を有している。この第３ガード３５は、第２案内部６３の下端部６３ａと同軸円筒状をなす下端部３５ａと、下端部３５ａの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）斜め上方に延びる上端部３５ｂと、上端部３５ｂの先端部をほぼ鉛直下方に折り返して形成される折返し部３５ｃとを有している。
下端部３５ａは、外側回収溝６８上に位置し、第２ガード３４と第３ガード３５とが最も近接した状態で、第２ガード３４のカップ部６４の底部６５、内壁部６６および外壁部６７の間にごく微小な隙間を保って、外側回収溝６８に収容されるような長さに形成されている。
上端部３５ｂは、第２ガード３４の第２案内部６３の上端部６３ｂと上下方向に重なるように設けられ、第２ガード３４と第３ガード３５とが最も近接した状態で、第２案内部６３の上端部６３ｂに対してごく微小な隙間を保って近接するように形成されている。
折返し部３５ｃは、第２ガード３４と第３ガード３５とが最も近接した状態で、第２案内部６３の上端部６３ｂの水平方向に重なるように形成されている。
第４ガード３６は、第３ガード３５の第３ガード３５の外側においてスピンチャック４の周囲を取り囲むものであり、スピンチャック４によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状を有している。第４ガード３６は、排気桶３０の側壁に昇降可能に保持されている。この第４ガード３６は、第３ガード３５の下端部３５ａと同軸円筒状をなす下端部３６ａと、下端部３６ａの上端から中心側（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）斜め上方に延びる上端部３６ｂと、上端部３６ｂの先端部をほぼ鉛直下方に折り返して形成される折返し部３６ｃとを有している。
上端部３６ｂは、第３ガード３５の上端部３５ｂと上下方向に重なるように設けられ、第３ガード３５と第４ガード３６とが最も近接した状態で、第３ガード３５の上端部３５ｂに対してごく微小な隙間を保って近接するように形成されている。
折返し部３６ｃは、第３ガード３５と第４ガード３６とが最も近接した状態で、第３ガード３５の上端部３５ｂの水平方向に重なるように形成されている。
また、基板処理装置は、第１ガード３３を昇降させるための第１昇降機構（排気経路形成手段）８１と、第２ガード３４を昇降させるための第２昇降機構（排気経路形成手段）８２と、第３ガード３５を昇降させるための第３昇降機構（排気経路形成手段）８３と第４ガード３６を昇降させるための第４昇降機構（排気経路形成手段）８４とを備えている。昇降機構８１，８２，８３，８４には、モータを駆動源とする昇降機構（たとえば、ボールねじ機構）やシリンダを駆動源とする昇降機構等が採用されている。各昇降機構８１，８２，８３，８４は、図１に示すように排気桶３０の周方向に関して等間隔で３つ設けられている。
図３は、図１に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置８０を備えている。この制御装置８０には、制御対象として、モータ８、ノズル駆動機構１３、第１昇降機構８１、第２昇降機構８２、第３昇降機構８３、第４昇降機構８４、ふっ酸バルブ１８、ＳＰＭバルブ１９、ＳＣ１バルブ２０およびＤＩＷバルブ２１などが接続されている。
図４は、図１に示す基板処理装置で行われる処理例を説明するためのフローチャートである。また、図５Ａ〜図５Ｄは、ウエハＷ処理中における基板処理装置の図解的な部分断面図である。
ウエハＷに対する処理が行われている間、図示しない排気設備によって排気管３８内が強制的に排気されている。また、ファンフィルタユニットから処理チャンバ３内にクリーンエアが供給される。このため、処理チャンバ３内に、上方から下方に向けて流れるクリーンエアのダウンフローが形成され、このクリーンエアのダウンフローが、スピンチャック４と処理カップ５の内縁部（第４ガード３６の上端部３６ｂ）との間の隙間を通って、処理カップ５内に取り込まれて、スピンチャック４に保持されたウエハＷの側方に導かれるようになる。
また、処理チャンバ３内を底壁３ａ付近まで下降してきたクリーンエアは、排気桶３０の側壁に形成された取込口３９を通して排気桶３０内に取り込まれ、排気口３７を介して排気管３８から排気される。
レジスト除去処理に際しては、図示しない搬送ロボットによって、処理チャンバ３内にイオン注入処理後のウエハＷが搬入されてくる（ステップＳ１）。このウエハＷは、イオン注入時のマスクとして用いられたレジストに対してアッシング（灰化）処理を施していない状態のものであり、その表面にはレジストが存在している。その表面を上方に向けた状態で、ウエハＷがスピンチャック４に保持される。なお、このウエハＷの搬入前は、その搬入の妨げにならないように、図２に示すように、第１〜第４ガード３３，３４，３５，３６が下位置（最も下方位置）に下げられることにより、第１ガード３３の第１案内部６１の上端部６１ｂ、第２ガード３４の第２案内部６３の上端部６３ｂ、第３ガード３５の上端部３５ｂおよび第４ガード３６の上端部３６ｂがいずれも、スピンチャック４によるウエハＷの保持位置よりも下方に位置している。
ウエハＷがスピンチャック４に保持されると、制御装置８０はモータ８を制御して、スピンチャック４によるウエハＷの回転（スピンベース７の回転）を開始させる（ステップＳ２）。また、制御装置８０が第３および第４昇降機構８３，８４を制御して、第３および第４ガード３５，３６だけを上位置（最も上方位置）まで上昇させて、第３ガード３５の上端部３５ｂおよび第４ガード３６の上端部３６ｂがスピンチャック４に保持されたウエハＷの上方に配置される。これにより、第２案内部６３の上端部６３ｂと第３ガード３５の上端部３５ｂとの間に、ウエハＷの周縁部に対向する開口（第２回収口）９３が形成される（図５Ａ参照）。さらに、ノズル駆動機構１３が制御されてノズルアーム１１が回動し、処理液ノズル６が、スピンチャック４の側方の退避位置からウエハＷの上方位置へと移動される。
第２案内部６３の上端部６３ｂと第３ガード３５の上端部３５ｂとの間に第２回収口９３が形成された状態（第２回収状態）では、第１ガード３３が第１カップ３１に最も近接している。このため、第１案内部６１の下端部６１ａが第１カップ３１の外壁部４３との間にごく微小な隙間を保ちつつ、第１カップ３１の底部４１の直近まで延びている。したがって、第１案内部６１の下端部６１ａと廃液溝４４との間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第１経路Ｔ１の圧力損失は比較的大きい。
また、この第２回収状態では、第１および第２ガード３３，３４が第２カップ３２に最も近接している。このため、第１ガード３３および第２ガード３４が第１ガード３３の第１案内部６１の上端部６１ｂと第２ガード３４の第２案内部６３の上端部６３ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接するとともに、第２案内部６３の折返し部６３ｃが第１案内部６１の上端部６１ｂと水平方向に重なっており、しかも、第２カップ３２の外壁部５３が、第２案内部６３の下端部６３ａおよびカップ部６４の内壁部６６との間にごく微小な隙間を保ちつつ、収容溝２２の頂部である上端部６３ｂの外周縁部の直近まで延びている。したがって、第１案内部６１の上端部６１ｂと第２案内部６３の上端部６３ｂとの間、第２案内部６３の下端部６３ａと内側回収溝５４との間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第２経路Ｔ２の圧力損失は比較的大きい。
さらに、この第２回収状態では、第３ガード３４および第４ガード３６が互いに最も近接しているので、第３ガード３５および第４ガード３６が各上端部３５ｂ，３６ｂ間にごく微小な隙間を保った状態で近接しており、しかも、第４ガード３６の折返し部３６ｃが第３ガード３５の上端部３５ｂと水平方向に重なっている。このため、第３ガード３５の上端部３５ｂと第４ガード３６の上端部３６ｂとの間の隙間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第４経路Ｔ４の圧力損失は比較的大きい。
一方、排気桶３０内には、第２回収口９３から、第２案内部６３の上端部６３ｂと第３ガード３５の上端部３５ｂとの間、第３ガード３５の下端部３５ａと外側回収溝６８との間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第３排気経路Ｐ３が形成される。第３ガード３５の下端部３５ａが外側回収溝６８内に入り込む深さが浅いので、第３排気経路Ｐ３は他の経路Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４と比較して圧力損失が格段に小さい。そのため、排気管３８内が強制的に排気されると、スピンチャック４と処理カップ５の内縁部（第４ガード３６の上端部３６ｂ）との間から処理カップ５内に取り込まれたクリーンエアのダウンフローが、専ら第３排気経路Ｐ３を流通して、排気口３７に導かれる。これにより、スピンチャック４に保持されたウエハＷの周辺から、第２回収口９３を通って第３排気経路Ｐ３に流入する気流が形成される。
ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍに達すると、制御装置８０がふっ酸バルブ１８を開いて、処理液ノズル６から回転中のウエハＷの表面に向けてふっ酸が吐出される（Ｓ３：ふっ酸処理）。
このふっ酸処理では、制御装置８０はノズル駆動機構１３を制御して、ノズルアーム１１を所定の角度範囲内で揺動している。これによって、処理液ノズル６からのふっ酸が導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。また、ウエハＷの表面に供給されたふっ酸は、ウエハＷの表面の全域に拡がる。これにより、ウエハＷの表面の全域に、ふっ酸がむらなく供給される。処理液ノズル６からウエハＷの表面にふっ酸が供給されることにより、そのふっ酸の化学的能力により、ウエハＷの表面に形成された自然酸化膜などを除去することができる。ウエハＷの表面にふっ酸が供給されることにより、ふっ酸のミストが発生する。ウエハＷの表面に供給されたふっ酸は、ウエハＷの周縁部からウエハＷの側方に向けて飛散する。
ウエハＷの周縁部から振り切られて側方に飛散するふっ酸は、第２回収口９３に捕獲されて、第３ガード３５の内面を伝って流下し、外側回収溝６８に集められ、外側回収溝６８から第２回収機構６９を通して回収タンクに回収される。
このとき、第１ガード３３および第２ガード３４が第１ガード３３の第１案内部６１の上端部６１ｂと第２ガード３４の第２案内部６３の上端部６３ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接し、さらに、第２案内部６３の折返し部６３ｃが第１案内部６１の上端部６１ｂと水平方向に重なっているので、第１案内部６１と第２案内部６３との間へのふっ酸の進入が防止される。
また、第３ガード３５および第４ガード３６が第３ガード３５の上端部３５ｂと第４ガード３６の上端部３６ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接し、さらに、第３ガード３５の折返し部３５ｃが第４ガード３６の上端部３６ｂと水平方向に重なっているので、第３ガード３５と第４ガード３６との間へのふっ酸の進入が防止される。
また、ふっ酸のミストを含む雰囲気は、第２回収口９３から第３排気経路Ｐ３を通って排気口３７に排気される。ウエハＷの周縁部に対向する第２回収口９３を介して、ウエハＷの周辺のふっ酸のミストを含む雰囲気が排気されるので、ウエハＷの周辺からふっ酸のミストを効率良く排除することができる。
このとき、第３ガード３５の下端部３５ａが外側回収溝６８内に入り込んでいるので、この部分において、第３排気経路Ｐ３は、鉛直下向きから鉛直上向きへと折り返す第３折り返し路９８を有している。この第３折り返し路９８を流通する過程で、雰囲気に含まれるふっ酸のミストが、第３ガード３５の下端部３５ａまたはカップ部６４の外壁部６７に付着して捕獲される。このため、ふっ酸のミストを含む雰囲気を、第３排気経路Ｐ３を流通する過程で気液分離させることができる。下端部３５ａまたは外壁部６７によって捕獲されたふっ酸は、外側回収溝６８を通って第２回収機構６９に導かれる。
ウエハＷへのふっ酸の供給開始から所定のふっ酸処理時間が経過すると、制御装置８０がふっ酸バルブ１８を閉じて、処理液ノズル６からのふっ酸の供給が停止される。また、制御装置８０が第１および第２昇降機構８１，８２を駆動して、第１および第２ガード３３，３４を上位置まで上昇させて、第１案内部６１の上端部６１ｂ、第２案内部６３の上端部６３ｂ、第３ガード３５の上端部３５ｂおよび第４ガード３６の上端部３６ｂが、スピンチャック４に保持されたウエハＷよりも上方に配置される。これにより、第１案内部６１の上端部６１ｂと下端部６１ａとの間に、ウエハＷの周縁部に対向する開口（第１廃液口）９１が形成される（図５Ｂ参照）。また、制御装置８０はノズル駆動機構１３を駆動して、ノズルアーム１１の揺動を停止させて、処理液ノズル６がウエハＷ上で停止される。
第１案内部６１の上端部６１ｂと下端部６１ａとの間に第１廃液口９１が形成された状態（第１廃液状態）では、第１および第２ガード３３，３４が互いに最も近接している。このため、第１ガード３３および第２ガード３４が第１ガード３３の第１案内部６１の上端部６１ｂと第２ガード３４の第２案内部６３の上端部６３ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接するとともに、第２案内部６３の折返し部６３ｃが第１案内部６１の上端部６１ｂと水平方向に重なっている。したがって、第１案内部６１の上端部６１ｂと第２案内部６３の上端部６３ｂとの間、第２案内部６３の下端部６３ａと内側回収溝５４との間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第２経路Ｔ２の圧力損失は比較的大きい。
また、第１廃液状態では、第２および第３ガード３４，３５が互いに最も近接している。このため、第２案内部６３および第３ガード３５が各上端部６３ｂ，３５ｂ間にごく微小な隙間を保った状態で近接しているとともに、第３ガード３５の折返し部３５ｃが第２案内部６３の上端部６３ｂと水平方向に重なっており、しかも、第３ガード３５の下端部３５ａがカップ部６４の内壁部６６および外壁部６７との間にごく微小な隙間を保ちつつ、カップ部６４の底部６５の直近まで延びている。したがって、第２案内部６３の上端部６３ｂと第３ガード３５の上端部３５ｂとの間、第３ガード３５の下端部３５ａと外側回収溝６８との間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第３経路Ｔ３の圧力損失は比較的大きい。
さらに、第１廃液状態では、第３ガード３４および第４ガード３６が互いに最も近接しているので、第３ガード３５の上端部３５ｂと第４ガード３６の上端部３６ｂとの間の隙間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第４経路Ｔ４の圧力損失は、前述のように比較的大きい。
一方、排気桶３０内には、第１廃液口９１から、第１案内部６１の下端部６１ａと廃液溝４４との間を通って排気口３７に至る第１排気経路Ｐ１が形成される。第１案内部６１の下端部６１ａが廃液溝４４内に入り込む深さが浅いので、第１排気経路Ｐ１は他の経路Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と比較して圧力損失が格段に小さい。そのため、排気管３８内が強制的に排気されると、スピンチャック４と処理カップ５の内縁部（第４ガード３６の上端部３６ｂ）との間から処理カップ５内に取り込まれたクリーンエアのダウンフローが、専ら第１排気経路Ｐ１を流通して、排気口３７に導かれる。これにより、スピンチャック４に保持されたウエハＷの周辺から、第１廃液口９１を通って第１排気経路Ｐ１に流入する気流が形成される。
ウエハＷの周縁部に対向して第１廃液口９１が形成された後、制御装置８０は、ウエハＷの回転を継続したまま、ＤＩＷバルブ２１を開く。これにより、回転中のウエハＷの表面の中央部に向けて処理液ノズル６からＤＩＷが吐出される（Ｓ４：中間リンス処理）。処理液ノズル６からＤＩＷが吐出されることにより、ＤＩＷのミストが発生する。この中間リンス処理では、ウエハＷの表面上に供給されたＤＩＷが、ウエハＷの表面の全域に拡がり、ウエハＷの表面に付着しているふっ酸がＤＩＷによって洗い流される。そして、ふっ酸を含むＤＩＷは、ウエハＷの回転によって振り切られて、その周縁部から側方に飛散する。ウエハＷの周縁部から振り切られて側方に飛散するＤＩＷ（ふっ酸を含むＤＩＷ）は、第１ガード３３の第１案内部６１の内面に捕獲される。そして、第１ガード３３の内面を伝って流下し、廃液溝４４に集められ、廃液溝４４から廃液機構４５を通して廃液処理設備に導かれる。
このとき、第１〜第４ガード３３，３４，３５，３６が各上端部６１ｂ，６３ｂ，３５ｂ，３６ｂ間にごく微小な隙間を保った状態で近接し、さらに、第４ガード３６の折返し部３６ｃが第３ガード３５の上端部３５ｂと水平方向に重なり、第３ガード３５の折返し部３５ｃが第２案内部６３の上端部６３ｂと水平方向に重なり、第２案内部６３の折返し部６３ｃが第１案内部６１の上端部６１ｂと水平方向に重なることによって、第１案内部６１と第２案内部６３との間、第２案内部６３と第３ガード３５との間、および第３ガード３５と第４ガード３６との間へのＤＩＷの進入が防止される。
この中間リンス処理時には、ウエハＷの周辺に、ふっ酸のミストが残存しているおそれがある。ＤＩＷのミストおよびふっ酸のミストを含む雰囲気は、第１廃液口９１から第１排気経路Ｐ１を通って排気口３７に排気される。
このとき、第１案内部６１の下端部６１ａが廃液溝４４内に入り込んでいるので、この部分において、第１排気経路Ｐ１は、鉛直下向きから鉛直上向きへと折り返す第１折り返し路９６を有している。この第１折り返し路９６を流通する過程で、雰囲気に含まれるＤＩＷのミストおよびふっ酸のミストが、第１案内部６１の下端部６１ａまたは第１カップ３１の外壁部４３に付着して捕獲される。このため、ＤＩＷのミストおよびふっ酸のミストを含む雰囲気を、第１排気経路Ｐ１を流通する過程で気液分離させることができる。下端部６１ａまたは第１カップ３１の外壁部４３によって捕獲されたＤＩＷは、廃液溝４４を通って廃液機構４５に導かれる。
ウエハＷへのＤＩＷの供給開始から所定の中間リンス時間が経過すると、制御装置８０がＤＩＷバルブ２１を閉じて、処理液ノズル６からのＤＩＷの供給が停止される。また、第１昇降機構８１を駆動して第１ガード３３だけを下位置まで下降させて、第１ガード３３の第１案内部６１の上端部６１ｂがスピンチャック４に保持されたウエハＷの下方に配置される。これにより、第１案内部６１の上端部６１ｂと第２案内部６３の上端部６３ｂとの間に、ウエハＷの周縁部に対向する開口（第１回収口）９２が形成される（図５Ｃ参照）。
第１案内部６１の上端部６１ｂと第２案内部６３の上端部６３ｂとの間に第１回収口９２が形成された状態（第１回収状態）では、第１ガード３３が第１カップ３１に最も近接している。このため、第１案内部６１の下端部６１ａと廃液溝４４との間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第１経路Ｔ１の圧力損失は、前述のように比較的大きい。
また、第１回収状態では、第２および第３ガード３４，３５が互いに最も近接している。このため、第２案内部６３の上端部６３ｂと第３ガード３５の上端部３５ｂとの間、第３ガード３５の下端部３５ａと外側回収溝６８との間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第３経路Ｔ３の圧力損失は、前述のように比較的大きい。
さらに、この第１回収状態では、第３ガード３４および第４ガード３６が互いに最も近接しているので、第３ガード３５の上端部３５ｂと第４ガード３６の上端部３６ｂとの間の隙間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第４経路Ｔ４の圧力損失は、前述のように比較的大きい。
一方、排気桶３０内には、第１回収口９２から、第１案内部６１の上端部６１ｂと第２案内部６３の上端部６３ｂとの間、第２案内部６３の下端部６３ａと内側回収溝５４との間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第２排気経路Ｐ２が形成される。第２案内部６３の下端部６３ａが内側回収溝５４内に入り込む深さが浅いので、第２排気経路Ｐ２は他の経路Ｔ１，Ｔ３，Ｔ４と比較して圧力損失が格段に小さい。そのため、排気管３８内が強制的に排気されると、スピンチャック４と処理カップ５の内縁部（第４ガード３６の上端部３６ｂ）との間から処理カップ５内に取り込まれたクリーンエアのダウンフローが、専ら第２排気経路Ｐ２を流通して、排気口３７に導かれる。これにより、スピンチャック４に保持されたウエハＷの周辺から、第１回収口９２を通って第２排気経路Ｐ２に流入する気流が形成される。
ウエハＷの周縁部に対向して第１回収口９２が形成された後、制御装置８０は、ウエハＷの回転を継続したままＳＰＭバルブ１９を開く。これにより、処理液ノズル６から回転中のウエハＷの表面に向けてＳＰＭが吐出される（Ｓ５：ＳＰＭ処理）。
このＳＰＭ処理では、制御装置８０はノズル駆動機構１３を制御して、ノズルアーム１１が所定の角度範囲内で揺動される。これによって、処理液ノズル６からのＳＰＭが導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。また、ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭは、ウエハＷの表面の全域に拡がる。これにより、ウエハＷの表面の全域に、ＳＰＭがむらなく供給される。ＳＰＭがウエハＷの表面に供給されると、ＳＰＭに含まれるペルオキソ一硫酸の強酸化力がレジストに作用し、ウエハＷの表面からレジストが除去される。ウエハＷの表面にＳＰＭが供給されることにより、ＳＰＭのミストが発生する。ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭは、ウエハＷの周縁部からウエハＷの側方に向けて飛散する。
ウエハＷの周縁部から振り切られて側方に飛散するＳＰＭは、第１回収口９２に捕獲される。そして、ＳＰＭは第１案内部６１の内面を伝って流下し、内側回収溝５４に集められ、内側回収溝５４から第１回収機構５５を通して回収タンクに回収される。
このとき、第２ガード３４、第３ガード３５および第４ガード３６が各上端部間にごく微小な隙間を保った状態で近接し、さらに、第４ガード３６の折返し部３６ｃが第３ガード３５の上端部３５ｂと水平方向に重なり、第３ガード３５の折返し部３５ｃが第２案内部６３の上端部６３ｂと水平方向に重なることによって、第２案内部６３と第３ガード３５との間、および第３ガード３５と第４ガード３６との間へのＳＰＭの進入が防止される。
また、ＳＰＭのミストを含む雰囲気は、第１回収口９２から第２排気経路Ｐ２を通って排気口３７に排気される。ウエハＷの周縁部に対向する第１回収口９２を介して、ウエハＷの周辺のＳＰＭのミストを含む雰囲気が排気されるので、ウエハＷの周辺からＳＰＭのミストを効率良く排除することができる。
このとき、第２案内部６３の下端部６３ａが内側回収溝５４内に入り込んでいるので、この部分において、第２排気経路Ｐ２は、鉛直下向きから鉛直上向きへと折り返す第２折り返し路９７を有している。この第２折り返し路９７を流通する過程で、雰囲気に含まれるＳＰＭのミストが、第２案内部６３の下端部６３ａまたは第２カップ３２の外壁部５３に付着して捕獲される。このため、ＳＰＭのミストを含む雰囲気を、第２排気経路Ｐ２を流通する過程で気液分離させることができる。下端部６３ａまたは外壁部５３によって捕獲されたＳＰＭは、内側回収溝５４を通って第１回収機構５５に導かれる。
ウエハＷへのＳＰＭの供給開始から所定のＳＰＭ処理時間が経過すると、制御装置８０がＳＰＭバルブ１９を閉じて、処理液ノズル６からのＳＰＭの供給が停止される。また、第１昇降機構８１を駆動して第１ガード３３を上位置まで上昇させて、ウエハＷの周縁部に対向して第１廃液口９１を形成する（図５Ｂ参照）。また、制御装置８０はノズル駆動機構１３を駆動して、ノズルアーム１１の揺動を停止させて、処理液ノズル６がウエハＷ上で停止される。
ウエハＷの周縁部に対向して第１廃液口９１が形成された後、制御装置８０は、ウエハＷの回転を継続したまま、ＤＩＷバルブ２１を開く。これにより、回転中のウエハＷの表面の中央部に向けて処理液ノズル６からＤＩＷが吐出される（Ｓ６：中間リンス処理）。この中間リンス処理では、ウエハＷの表面上に供給されたＤＩＷによって、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭが洗い流される。そして、ウエハＷの周縁部に向けて流れるＤＩＷが、ウエハＷの周縁部から側方へ飛散して第１廃液口９１に捕獲され、廃液溝４４に集められ、廃液溝４４から廃液機構４５を通して廃液処理設備に導かれる。
この中間リンス処理時には、ウエハＷの周辺に、ＳＰＭのミストが残存しているおそれがある。ＤＩＷのミストおよびＳＰＭのミストを含む雰囲気は、第１廃液口９１から第１排気経路Ｐ１を通って排気口３７に排気される。
ウエハＷへのＤＩＷの供給開始から所定の中間リンス時間が経過すると、制御装置８０は、ＤＩＷバルブ２１を閉じて、処理液ノズル６からのＤＩＷの供給を停止する。また、制御装置８０は、ＳＣ１バルブ２０を開いて、ウエハＷの表面に処理液ノズル６からのＳＣ１が吐出される（Ｓ７：ＳＣ１処理）。
このＳＣ１処理では、制御装置８０はノズル駆動機構１３を制御して、ノズルアーム１１が所定の角度範囲内で揺動される。これによって、処理液ノズル６からのＳＣ１が導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。また、ウエハＷの表面に供給されたＳＣ１は、ウエハＷの表面の全域に拡がる。これにより、ウエハＷの表面の全域に、ＳＣ１がむらなく供給される。処理液ノズル６からウエハＷの表面にＳＣ１が供給されることにより、そのＳＣ１の化学的能力により、ウエハＷの表面に付着しているレジスト残渣およびパーティクルなどの異物を除去することができる。ウエハＷの表面にＳＣ１が供給されることにより、ＳＣ１のミストが発生する。ウエハＷの表面に供給されたＳＣ１は、ウエハＷの周縁部からウエハＷの側方に向けて飛散する。
そして、ウエハＷの周縁部から飛散するＳＣ１が第１廃液口９１に捕獲され、廃液溝４４に集められ、廃液溝４４から廃液機構４５を通して廃液処理設備に導かれる。
また、ＳＣ１のミストを含む雰囲気は、第１廃液口９１から第１排気経路Ｐ１を通って排気口３７に排気される。このとき、第１折り返し路９６を流通する過程で、雰囲気に含まれるＳＣ１のミストが、第１案内部６１の下端部６１ａまたは第１カップ３１の外壁部４３に付着して捕獲される。このためＳＣ１のミストを含む雰囲気を、第１排気経路Ｐ１を流通する過程で気液分離させることができる。
ウエハＷへのＳＣ１の供給開始から所定のＳＣ１処理時間が経過すると、制御装置８０がＳＣ１バルブ２０を閉じて、処理液ノズル６からのＳＣ１の供給が停止される。また、制御装置８０はノズル駆動機構１３を駆動して、ノズルアーム１１の揺動を停止させて、処理液ノズル６がウエハＷ上で停止される。
さらに、制御装置８０は、ウエハＷの回転を継続したまま、ＤＩＷバルブ２１を開く。これにより、回転中のウエハＷの表面の中央部に向けて処理液ノズル６からＤＩＷが吐出される（Ｓ８：中間リンス処理）。この中間リンス処理では、ウエハＷの表面上に供給されたＤＩＷによって、ウエハＷの表面に付着しているＳＣ１が洗い流される。そして、ウエハＷの周縁部に向けて流れるＤＩＷが、ウエハＷの周縁部から側方へ飛散して第１廃液口９１に捕獲され、廃液溝４４に集められ、廃液溝４４から廃液機構４５を通して廃液処理設備に導かれる。
この中間リンス処理時には、ウエハＷの周辺に、ＳＣ１のミストが残存しているおそれがある。ＤＩＷのミストおよびＳＣ１のミストを含む雰囲気は、第１廃液口９１から第１排気経路Ｐ１を通って排気口３７に排気される。
ウエハＷへのＤＩＷの供給開始から所定の中間リンス時間が経過すると、制御装置８０が、第１〜第３昇降機構８１，８２，８３を駆動して第１〜第３ガード３３，３４，３５を下位置まで下降させて、第１案内部６１の上端部６１ｂ、第２案内部６３の上端部６３ｂ、および第３ガード３５の上端部３５ｂがスピンチャック４に保持されたウエハＷの下方に配置される。これにより、第３ガード３５の上端部３５ｂと第４ガード３６の上端部３６ｂとの間に、ウエハＷの周縁部に対向する開口（第２廃液口）９４が形成される（Ｓ９：最終リンス処理、図５Ｄ参照）。
このとき、第１ガード３３、第２ガード３４および第３ガード３５は、第１案内部６１の上端部６１ｂと第２案内部６３の上端部６３ｂとの間、第２案内部６３の上端部６３ｂと第３ガード３５の上端部３５ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態（第１ガード３３、第２ガード３４および第３ガード３５の相対的な位置関係を保った状態）で同期をとって上位置まで上昇される。これにより、スピンチャック４によるウエハＷの回転およびＤＩＷの供給が継続されていても、ウエハＷから飛散するＤＩＷが第１案内部６１と第２案内部６３との間、および第２案内部６３と第３ガード３５との間に進入することを防止することができる。
第３ガード３５の上端部３５ｂと第４ガード３６の上端部３６ｂとの間に第２廃液口９４が形成された状態（第２廃液状態）では、第１ガード３３が第１カップ３１に最も近接している。このため、第１案内部６１の下端部６１ａと廃液溝４４との間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第１経路Ｔ１の圧力損失は、前述のように比較的大きい。
また、この第２廃液状態では、第１および第２ガード３３，３４が第２カップ３２に最も近接している。このため、第１案内部６１の上端部６１ｂと第２案内部６３の上端部６３ｂとの間、第２案内部６３の下端部６３ａと内側回収溝５４との間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第２経路Ｔ２の圧力損失は、前述のように比較的大きい。
さらに、第２廃液状態では、第２および第３ガード３４，３５が互いに最も近接している。このため、第２案内部６３の上端部６３ｂと第３ガード３５の上端部３５ｂとの間、第３ガード３５の下端部３５ａと外側回収溝６８との間および排気桶３０内を通って排気口３７に至る第３経路Ｔ３の圧力損失は、前述のように比較的大きい。
一方、排気桶３０内には、第２廃液口９４から、第３ガード３５の上端部３５ｂと第４ガード３６の上端部３６ｂとの間を通って排気口３７に至る第４排気経路Ｐ４が形成される。この第４排気経路Ｐ４は、他の経路Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３と比較して圧力損失が格段に小さい。そのため、排気管３８内が強制的に排気されると、排気管３８内が強制的に排気されると、スピンチャック４と処理カップ５の内縁部（第４ガード３６の上端部３６ｂ）との間から処理カップ５内に取り込まれたクリーンエアのダウンフローが、専ら第４排気経路Ｐ４を流通して、排気口３７に導かれる。これにより、スピンチャック４に保持されたウエハＷの周辺から、第２廃液口９４を通って第４排気経路Ｐ４に流入する気流が形成される。
この最終リンス処理では、ウエハＷの表面上に供給されたＤＩＷが、ウエハＷの表面の全域に拡がり、ウエハＷの表面に付着している薬液（たとえばＳＣ１）がＤＩＷによって洗い流される。そして、ＤＩＷは、ウエハＷの回転によって振り切られて、その周縁部から側方に飛散する。ウエハＷの周縁部から振り切られて側方に飛散するＤＩＷは、第２廃液口９４に捕獲される。そして、ＤＩＷは、第４ガード３６の内壁および排気桶３０の側壁内面を伝って流下し、排気桶３０の底部に集められ、その排気桶３０の底部から廃液管４０を通して廃液処理設備へ導かれる。
このとき、第１ガード３３、第２ガード３４および第３ガード３５が各上端部間にごく微小な隙間を保った状態で近接し、さらに、第３ガード３５の折返し部３５ｃが第２案内部６３の上端部６３ｂと水平方向に重なり、第２案内部６３の折返し部６３ｃが第１案内部６１の上端部６１ｂと水平方向に重なることによって、第１案内部６１と第２案内部６３との間、および第２案内部６３と第３ガード３５との間へのＤＩＷの進入が防止される。
また、ＤＩＷのミストを含む雰囲気は、第１廃液口９１から第１排気経路Ｐ１を通って排気口３７に排気される。
ＤＩＷの供給開始から所定の最終リンス時間が経過すると、ＤＩＷバルブ２１が閉じられて、ウエハＷへのＤＩＷの供給が停止される。また、制御装置８０はノズル駆動機構１３を駆動して、処理液ノズル６を処理カップ５の側方の退避位置に戻す。その後、制御装置８０がウエハＷの回転速度をスピンドライ回転速度（たとえば３０００ｒｐｍ）まで加速させる。これにより、最終リンス処理後のウエハＷの表面に付着しているＤＩＷが遠心力で振り切って乾燥される（Ｓ１０：スピンドライ処理）。このスピンドライ処理時には、ウエハＷの周縁部から飛散するＤＩＷは、第４ガード３６の内壁に付着する。
スピンドライ終了後は、制御装置８０がモータ８を制御して、ウエハＷの回転が停止される（ステップＳ１１）。また、制御装置８０は第４昇降機構８４を制御して、第４ガード３６を下位置まで下げる（図２に示す状態）。その後、図示しない搬送ロボットによってウエハＷが搬出される（ステップＳ１２）。
以上のようにこの実施形態によれば、スピンチャック４により回転されるウエハＷに対して、処理液ノズル６からウエハＷに供給される薬液（ふっ酸、ＳＰＭおよびＳＣ１）は、ウエハＷの周縁部から側方に向けて飛散して、ウエハＷの周縁部に対向する捕獲口（第１廃液口９１、第１および第２回収口９２，９３）によって捕獲される。また、処理液ノズル６からの薬液がウエハＷに供給されることにより、ウエハＷの周辺に薬液のミストが発生している。排気管３８内が排気されると、薬液のミストを含む雰囲気が捕獲口９１〜９３から第１〜第３排気経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を通して排気口３７へと移動し、排気管３８を通して排気される。第１〜第３排気経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が排気桶３０内に形成されるので、排気桶３０内の薬液のミストを含む雰囲気が排気桶３０外に漏出することを防止または抑制することができる。
さらに、第１廃液口９１がウエハＷの周縁部に対向する場合には、第１廃液口９１から排気口３７へと至る第１排気経路Ｐ１が排気桶３０内に形成される。第１回収口９２がウエハＷの周縁部に対向する場合には、第１回収口９２から排気口３７へと至る第２排気経路Ｐ２が排気桶３０内に形成される。第２回収口９３がウエハＷの周縁部に対向する場合には、第２回収口９３から排気口３７へと至る第３排気経路Ｐ３が排気桶３０内に形成される。第２廃液口９４がウエハＷの周縁部に対向する場合には、第２廃液口９４から排気口３７へと至る第４排気経路Ｐ４が排気桶３０内に形成される。したがって、ウエハＷの周縁部に対向していずれの捕獲口９１，９２，９３，９４が開口する場合であっても、当該捕獲口９１，９２，９３，９４を通して薬液（ふっ酸、ＳＰＭおよびＳＣ１）のミストを含む雰囲気を排気することができる。したがって、ウエハＷの周縁部に対向する捕獲口９１，９２，９３，９４を介して、ウエハＷの周辺の薬液のミストを含む雰囲気が排気されるので、ウエハＷの周辺から薬液のミストを効率良く排除することができる。
また、第２回収口９３から第３排気経路Ｐ３に流入したふっ酸のミストは、第３排気経路Ｐ３を流通する過程で外側回収溝６８に回収され、また、第１回収口９２から第２排気経路Ｐ２に流入したＳＰＭのミストは、第２排気経路Ｐ２を流通する過程で内側回収溝５４に回収される。これにより、ふっ酸の回収効率およびＳＰＭの回収効率を向上させることができる。
さらに、第１〜第３ガード３３，３４，３５とカップ３１，３２，６４との間の隙間に形成される排気経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が折り返し路９６，９７，９８を有している。このため、排気経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を流通する雰囲気に含まれる薬液（ＳＣ１、ＳＰＭおよびふっ酸）のミストは、この折り返し路９６，９７，９８を区画するガード３３，３４，３５の壁面またはカップ３１，３２，６４の壁面により捕獲される。つまり、ウエハＷの周辺の薬液を含む雰囲気を、排気経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を流通する過程で気液分離させることができる。これにより、気液分離器を別途設ける必要がないので、コストダウンを図ることができる。
さらにまた、処理チャンバ３内の雰囲気が、処理チャンバ３の側壁に形成された取込口３９を通して排気桶３０内に取り込まれて、排気管３８を通して排気される。したがって、処理チャンバ内排気専用の設備を省略することができ、コストダウンを図ることができる。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の実施形態では、ＳＰＭを用いてウエハＷの表面から不要になったレジストを除去するためのレジスト除去処理が実施されるとして説明したが、ウエハＷに対して他の処理液（薬液またはリンス液）による処理が施されていてもよい。この場合、薬液として、前述のふっ酸およびＳＣ１に加え、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、バファードフッ酸（Buffered HF：フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）などを例示することができる。
さらに、前述の実施形態では、リンス液としてＤＩＷを用いる場合を例にとって説明したが、これに代えて、炭酸水、電解イオン水、水素水、磁気水や、希釈濃度（たとえば、１ｐｐｍ程度）のアンモニア水などを用いることもできる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。 図１に示す切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。 図１に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１に示す基板処理装置で行われる処理例を説明するためのフローチャートである。 ふっ酸処理中における基板処理装置の図解的な部分断面図である。 ＳＣ１処理中および中間リンス処理中における基板処理装置の図解的な部分断面図である。 ＳＰＭ処理中における基板処理装置の図解的な部分断面図である。 最終リンス処理中における基板処理装置の図解的な部分断面図である。
符号の説明
３ 処理チャンバ
４ スピンチャック（基板保持手段）
６ 処理液ノズル（処理液供給手段）
８ モータ（基板回転手段）
３０ 排気桶
３１ 第１カップ
３２ 第２カップ
３３ 第１ガード
３４ 第２ガード
３５ 第３ガード
３６ 第４ガード
３７ 排気口
３８ 排気管
３９ 取込口
６１ 第１案内部
６３ 第２案内部
６４ カップ部
８１ 第１昇降機構（排気経路形成手段）
８２ 第２昇降機構（排気経路形成手段）
８３ 第３昇降機構（排気経路形成手段）
８４ 第４昇降機構（排気経路形成手段）
９１ 第１廃液口
９２ 第１回収口
９３ 第２回収口
９４ 第２廃液口
９６ 第１折り返し路
９７ 第２折り返し路
９８ 第３折り返し路
Ｐ１ 第１排気経路
Ｐ２ 第２排気経路
Ｐ３ 第３排気経路
Ｐ４ 第４排気経路
Ｔ１ 第１経路
Ｔ２ 第２経路
Ｔ３ 第３経路
Ｔ４ 第４経路
Ｗ ウエハ（基板）

Claims (4)

  1. 基板を水平に保持する基板保持手段と、
    前記基板保持手段に保持された基板を鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転手段と、
    前記基板回転手段により回転される基板に対して処理液を供給するための処理液供給手段と、
    排気口を有し、内部に前記基板保持手段を収容する有底筒状の排気桶と、
    前記排気桶内に収容されて、互いに独立して昇降可能な複数のガードと、
    前記ガードを昇降させることにより、前記基板保持手段に保持された基板の周縁部に対向して基板から飛散する処理液を捕獲する捕獲口を形成するとともに、当該捕獲口から前記排気口に至る排気経路を形成する排気経路形成手段と、
    前記排気口に接続されて、前記排気桶内の雰囲気を、前記排気口を介して排気する排気管とを含む、基板処理装置。
  2. 前記排気経路形成手段により形成される前記排気経路の圧力損失が、前記基板保持手段に保持された基板の周縁部から前記排気経路を経由せずに前記排気口に至る他の経路の圧力損失よりも小さくされている、請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記各ガードに対応して、前記各ガードに受け止められた処理液を溜めておくためのカップをさらに備え、
    前記各ガードは、前記カップに向けて処理液を案内する案内部を含み、
    前記排気経路は、前記カップと前記案内部との間の隙間に形成される折り返し路を含む、請求項１または２記載の基板処理装置。
  4. 前記排気桶を収容する処理チャンバをさらに含み、
    前記排気桶の側壁には、前記処理チャンバ内における前記排気桶外の雰囲気を前記排気桶内に取り込むための取込口が形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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