JP2013046021A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の清浄度を向上させること。
【解決手段】基板処理装置１は、基板Ｗを保持するスピンチャック３と、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの外周より外側に配置されているカップ６とを含む。カップ６は、気体吐出口から基板Ｗ上に向けて気体を吐出することにより、基板Ｗの上面に沿って流れる気流を形成する。この気流によって基板Ｗの上面がパーティクルやミストから保護される。
【選択図】図１

Description

この発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、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、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。

半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が知られている。たとえば特許文献１に記載の枚葉式の基板処理装置は、基板を保持するスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板に処理液を供給するノズルと、基板の略中央上方に配置されたガス噴射ヘッドとを備えている。ガス噴射ヘッドが、気体を噴射すると、基板上に気流が形成され、この気流によってパーティクルやミストが押し流される。

特開２００９−１１１２２０号公報

特許文献１に記載の基板処理装置では、ガス噴射ヘッドが気体を噴射することにより、基板に対するパーティクルやミストの付着が抑制または防止される。しかしながら、ガス噴射ヘッドが、基板の上方に配置されているので、ガス噴射ヘッドから落下したパーティクルやミストが基板に付着して、基板が汚染されるおそれがある。
そこで、この発明の目的は、基板の清浄度を向上させることができる基板処理装置を提供することである。

前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持手段（３）と、前記基板保持手段に保持されている基板の外周より外側に配置されており、気体吐出口（２４、６２４）から前記基板上に向けて気体を吐出することにより、前記基板の主面に沿って流れる気流を形成する気流形成手段（６、２０６、３０６、５３３）とを含む、基板処理装置（１、２０１、３０１、４０１、５０１）である。

この構成によれば、気流形成手段が、基板保持手段に保持されている基板上に向けて気体吐出口から気体を吐出することにより、基板の主面に沿って流れる気流が形成される。しかも、気体吐出口から基板上に気体が直接供給されるので、強い気流が基板上に形成される。これにより、基板に対するパーティクルやミストの付着が抑制または防止される。さらに、気流形成手段が、基板保持手段に保持されている基板の外周より外側に配置されているので、気流形成手段から落下したパーティクルやミストが基板に付着して、基板が汚染されることを抑制または防止できる。これにより、基板の清浄度を向上させることができる。

請求項２記載の発明は、前記基板保持手段に保持されている基板の主面に交差する回転軸線（Ｌ１）まわりに前記基板を回転させる基板回転手段（１２）をさらに含み、前記気流形成手段は、前記気体吐出口から前記基板の回転方向（Ｒ１）の下流側に向けて気体を吐出する、請求項１に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板回転手段が、基板の主面に交差する回転軸線まわりに基板を回転させる。気流形成手段は、気体吐出口から基板の回転方向の下流側に向けて気体を吐出する。したがって、気体吐出口から吐出された気体は、基板の回転によって生じる気流によって基板上で加速される。そのため、強い気流が基板上に形成され、基板に対するパーティクルやミストの付着が抑制または防止される。これにより、基板の清浄度をさらに向上させることができる。

請求項３記載の発明は、前記基板保持手段に保持されている基板上の気体を吸引する吸引手段（２０６、３０６、４３２）をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板保持手段に保持されている基板上の気体が、吸引手段によって吸引される。したがって、気体吐出口から基板上に向けて吐出された気体は、吸引手段によって吸引される。そのため、気体吐出口から基板上に向けて吐出された気体は、吸引手段からの吸引力によって基板上で加速される。よって、強い気流が基板上に形成され、基板に対するパーティクルやミストの付着が抑制または防止される。これにより、基板の清浄度をさらに向上させることができる。

請求項４記載の発明は、前記吸引手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の中心に対向しており、前記基板上の気体を吸引する中心吸引口（４３２ａ）を含む、請求項３に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板保持手段に保持されている基板の中心近傍の気体が、中心吸引口によって吸引される。基板の中心近傍は、基板の外周よりも気体吐出口から遠い。したがって、基板の中心近傍では、気流が弱まっている場合がある。そのため、基板の中心近傍の気体に吸引力を与えることにより、基板の中心近傍に強い気流を確実に形成することができる。これにより、基板に対するパーティクルやミストの付着を抑制または防止して、基板の清浄度をさらに向上させることができる。

中心吸引口は、基板保持手段に保持されている基板の上方に配置された吸引ノズルに形成されていてもよい。また、請求項５記載の発明のように、基板処理装置が、基板保持手段に保持されている基板を収容する処理室（２）をさらに含み、中心吸引口が、処理室の内壁面（２ａ）で開口していてもよい。すなわち、中心吸引口は、基板処理装置に通常設けられている部材（たとえば、処理室）に形成されていてもよい。この場合、吸引ノズルなどの新たな部品を追加しなくてもよいので、基板処理装置の部品点数の増加を抑制または防止できる。そのため、基板処理装置のコストの増加や大型化を抑制または防止できる。

請求項６記載の発明は、前記吸引手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の外周より外側に配置されており、前記気体吐出口に対向する気体吸引口（２２８）を含む、請求項３〜５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、気体吸引口が、基板の外周より外側に配置されているので、基板上の気体は、基板の外周より外側に引き寄せられ、気体吸引口に吸引される。したがって、気体吐出口から吐出された気体は、基板の外周より外側から基板上に流れ、基板上から基板の外周より外側に流れる。つまり、気体吸引口が基板上の気体を吸引することにより、気体吐出口から吐出された気体が、基板上を確実に通り超える。そのため、基板の主面のより広い範囲が気流によって保護される。これにより、基板に対するパーティクルやミストの付着を抑制または防止して、基板の清浄度を向上させることができる。

請求項７記載の発明は、前記気体吸引口は、前記気体吐出口に対して前記気体吐出口からの気体の吐出方向に対向している、請求項６に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、気体吐出口と気体吸引口とが気体の吐出方向に対向しているので、気体吐出口は、気体吸引口に向けて気体を吐出する。したがって、気体吐出口から吐出された気体は、方向転換せずに気体吸引口に吸引される。そのため、方向転換に伴う気流の減速を抑制または防止できる。よって、十分な流速を有する気流によって基板の主面を覆うことができる。これにより、基板に対するパーティクルやミストの付着を抑制または防止して、基板の清浄度をさらに向上させることができる。

請求項８記載の発明は、前記気体吸引口は、前記気体吐出口からの気体の吐出方向と同じ方向に気体を吸引する、請求項７に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、気体吐出口からの気体の吐出方向と、気体吸引口からの気体の吸引方向とが一致しているので、気体吐出口から吐出された気体を基板上で効率的に加速させることができる。したがって、十分な流速を有する気流によって基板の主面を覆うことができる。これにより、基板に対するパーティクルやミストの付着を抑制または防止して、基板の清浄度をさらに向上させることができる。

気体吐出口は、請求項９記載の発明のように、前記基板保持手段に保持されている基板の外周より外側で前記基板の周方向に配列された複数の配列吐出口（２４）を含んでいてもよいし、請求項１０記載の発明のように、前記基板保持手段に保持されている基板の外周より外側に配置されており、全周に亘って連続した環状吐出口（６２４）を含んでいてもよい。

請求項１１記載の発明は、前記基板保持手段に保持されている基板に処理液を供給する処理液供給手段（４、５）をさらに含み、前記気流形成手段は、前記基板保持手段を取り囲む筒状のカップ（６、２０６、３０６）を含み、前記気体吐出口が前記カップに形成されている、請求項１〜１０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、処理液供給手段からの処理液が、基板保持手段に保持されている基板に供給される。そして、基板の周囲に飛散した処理液は、基板保持手段を取り囲む筒状のカップによって受け止められる。これにより、処理液が飛散する範囲が狭められる。さらに、気体吐出口がカップに形成されているので、カップに気体を吐出させることにより、基板の主面を気流によって保護することができる。これにより、基板の清浄度を向上させることができる。このように、処理液によって基板を処理する基板処理装置に通常設けられるカップに気体吐出口が形成されているので、ノズルなどの新たな部材を追加しなくてもよい。そのため、部品の追加による基板処理装置のコストの増加や大型化を抑制できる。

請求項１２記載の発明は、前記気流形成手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の外周より外側で前記基板に沿って配置されたリングノズル（５３３）を含む、請求項１〜１０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、基板保持手段に保持されている基板上に向けてリングノズルから気体が吐出される。これにより、基板の主面に沿って流れる気流が形成され、基板の主面が保護される。したがって、基板の清浄度を向上させることができる。

なお、この項において、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の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の概略構成を説明するための模式的な側面図である。 スピンチャックおよびカップの平面図である。 スピンチャックおよびカップの一部を水平な方向から見た模式図である。 本発明の第２実施形態に係るスピンチャックおよびカップの平面図である。 本発明の第３実施形態に係るスピンチャックおよびカップの平面図である。 本発明の第４実施形態に係る基板処理装置の概略構成を説明するための模式的な側面図である。 本発明の第５実施形態に係るスピンチャックおよびリングノズルの模式的な側面図である。 本発明の第６実施形態に係るスピンチャックおよびカップの一部を水平な方向から見た模式図である。

以下では、この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、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を説明するための模式的な側面図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置である。基板処理装置１は、基板Ｗの処理が行われる処理室２と、処理室２内で基板Ｗを水平に保持して当該基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ｌ１まわりに回転させるスピンチャック３（基板保持手段）と、スピンチャック３に保持されている基板Ｗに薬液やリンス液などの処理液を供給するノズル４、５（処理液供給手段）と、スピンチャック３を取り囲む筒状のカップ６（気流形成手段）と、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置７とを含む。

処理室２は、基板Ｗが搬入される箱形の隔壁８と、隔壁８内（処理室２内に相当）に清浄空気を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ９（ファン・フィルタ・ユニット）と、隔壁８内の気体を排出する排気装置１０とを含む。ＦＦＵ９は、隔壁８の上方に配置されており、隔壁８の天井に取り付けられている。ＦＦＵ９は、隔壁８の天井から処理室２内に清浄空気を送る。また、排気装置１０は、隔壁８の底部から処理室２内の気体を排出する。したがって、ＦＦＵ９および排気装置１０は、処理室２内に下降気流を形成する。処理室２内に漂うパーティクルや処理液のミストは、下降気流によって処理室２内から排出される。基板Ｗの処理は、処理室２内に下降気流が形成されている状態で行われる。したがって、基板Ｗに対するパーティクルやミストの付着が抑制または防止される。

スピンチャック３は、隔壁８内に配置されている。スピンチャック３は、ＦＦＵ９の下方に配置されている。スピンチャック３は、基板Ｗを水平に保持して当該基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ｌ１まわりに回転可能な円盤状のスピンベース１１と、スピンベース１１を回転軸線Ｌ１まわりに回転させるスピンモータ１２（基板回転手段）とを含む。スピンチャック３は、基板Ｗを水平方向に挟んで当該基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックであってもよいし、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）を吸着することにより当該基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。図１では、スピンチャック３が挟持式のチャックである場合を示している。制御装置１０は、スピンモータ１２を制御することにより、スピンベース１１を一定の回転方向Ｒ１に回転させる。

薬液ノズル４は、薬液バルブ１３が介装された薬液配管１４に接続されている。薬液バルブ１３が開かれると、薬液配管１４から薬液ノズル４に薬液が供給され、薬液ノズル４から薬液が吐出される。これにより、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの上面に薬液が供給される。同様に、リンス液ノズル５は、リンス液バルブ１５が介装されたリンス液配管１６に接続されている。リンス液バルブ１５が開かれると、リンス液配管１６からリンス液ノズル５にリンス液が供給され、リンス液ノズル５からリンス液が吐出される。これにより、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの上面にリンス液が供給される。薬液およびリンス液は、図１に示すように、別々のノズルから吐出されてもよいし、共通のノズルから吐出されてもよい。

カップ６は、スピンチャック３を取り囲む円筒部材１７と、スピンチャック３と円筒部材１７との間に配置された複数の処理液カップ１８ａ〜１８ｃ（第１〜第３処理液カップ１８ａ〜１８ｃ）と、基板Ｗの周囲に飛散した処理液を受け止める複数のガード１９ａ〜１９ｄ（第１〜第４ガード１９ａ〜１９ｄ）と、複数のガード１９ａ〜１９ｄを個別に昇降させる昇降ユニット２０とを含む。カップ６は、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの外周よりも外側（回転軸線Ｌ１から離れる方向）に配置されている。図１において、カップ６は、回転軸線Ｌ１の右側と左側とで異なる状態が示されている。

各処理液カップ１８ａ〜１８ｃは、円筒状であり、スピンチャック３と円筒部材１７との間でスピンチャック３を取り囲んでいる。内側から２番目の第２処理液カップ１８ｂは、第１処理液カップ１８ａよりも外側に配置されており、第３処理液カップ１８ｃは、第２処理液カップ１８ｂよりも外側に配置されている。第３処理液カップ１８ｃは、たとえば、第２ガード１９ｂと一体であり、第２ガード１９ｂと共に昇降する。各処理液カップ１８ａ〜１８ｃは、上向きに開いた環状の溝を形成している。各処理液カップ１８ａ〜１８ｃに導かれた処理液は、この溝を通じて図示しない回収ユニットまたは廃液ユニットに送られる。これにより、基板Ｗから排出された処理液が回収または廃棄される。

各ガード１９ａ〜１９ｄは、円筒状であり、スピンチャック３と円筒部材１７との間でスピンチャック３を取り囲んでいる。各ガード１９ａ〜１９ｄは、基板Ｗの回転軸線Ｌ１に向かって斜め上に延びる円筒状の傾斜部２１と、傾斜部２１の下端から下方に延びる円筒状の案内部２２とを含む。各傾斜部２１の上端部は、ガード１９ａ〜１９ｄの内周部を構成しており、基板Ｗおよびスピンベース１１よりも大きな直径を有している。４つの傾斜部２１は、上下に重ねられており、４つの案内部２２は、同軸的に配置されている。最も外側の案内部２２を除く３つの案内部２２は、それぞれ、複数の処理液カップ１８ａ〜１８ｃ内に出入り可能である。すなわち、カップ６は、折り畳み可能であり、昇降ユニット２０が４つのガード１９ａ〜１９ｄの少なくとも一つを昇降させることにより、カップ６の展開および折り畳みが行われる。

基板Ｗが処理されるときには、制御装置７がスピンモータ１２を制御することにより基板Ｗを回転させる。その後、制御装置７は、回転状態の基板Ｗに向けて薬液ノズル４から薬液を吐出させる。これにより、薬液が基板Ｗに供給される（薬液処理工程）。そして、制御装置７は、基板Ｗへの薬液の供給を停止させた後、回転状態の基板Ｗに向けてリンス液ノズル５からリンス液を吐出させる。これにより、リンス液が基板Ｗに供給され、基板Ｗに付着している薬液が洗い流される（リンス工程）。そして、制御装置７は、基板Ｗへのリンス液の供給を停止させた後、スピンチャック３によって基板Ｗを高速回転させる。これにより、基板Ｗに付着しているリンス液が遠心力によって基板Ｗの周囲に振り切られ、基板Ｗが乾燥する（乾燥工程）。このようにして、基板Ｗが処理される。

基板Ｗへの処理液の供給や基板Ｗの乾燥は、いずれかのガード１９ａ〜１９ｄが、基板Ｗの周端面に対向している状態で行われる。たとえば内側から３番目の第３ガード１９ｃを基板Ｗの周端面に対向させる場合には、第１ガード１９ａおよび第２ガード１９ｂが下位置（図１の左側に示す位置）に配置され、第３ガード１９ｃおよび第４ガード１９ｄが上位置（図１の左側に示す位置）に配置される。また、最も外側の第４ガード１９ｄを基板Ｗの周端面に対向させる場合には、第４ガード１９ｄが上位置（図１の右側に示す位置）に配置され、他の３つのガード１９ａ〜１９ｃが下位置（図１の右側に示す位置）に配置される。

基板Ｗへの処理液の供給は、たとえば、最も外側の第４ガード１９ｄを除く３つのガード１９ａ〜１９ｃのいずれかが、基板Ｗの周端面に対向している状態で行われる。したがって、基板Ｗに処理液が供給されているときに基板Ｗの周囲に飛散した処理液は、第１ガード１９ａ、第２ガード１９ｂ、および第３ガード１９ｃのいずれかによって、いずれかの処理液カップ１８ａ〜１８ｃに案内される。また、基板Ｗの乾燥は、たとえば、最も外側の第４ガード１９ｄが基板Ｗの周端面に対向している状態で行われる。したがって、基板Ｗの高速回転によって基板Ｗの周囲に飛散した処理液は、第４ガード１９ｄによって筒状部材１７の底に案内され、筒状部材１７の底から図示しない廃液ユニットに送られる。このようにして、基板Ｗの周囲に飛散した処理液がいずれかのガード１９ａ〜１９ｄによって受け止められ、処理室２内での処理液の飛散範囲が抑制される。

図２は、スピンチャック３およびカップ６の平面図である。図２の黒矢印は、気体吐出口２４からの気体の吐出方向を示している。図２では、理解を容易にするために、気体吐出口２４を模式的に示している。また、図３は、スピンチャック３およびカップ６の一部を水平な方向から見た模式図である。図３では、カップ６の一部を断面で示している。
最も外側の第４ガード１９ｄの上端部（傾斜部２１の上端部）は、基板Ｗと同軸であり、基板Ｗよりも大きな直径を有する内周面２３を含む。内周面２３には、複数の気体吐出口２４（配列吐出口）が全周に亘って形成されている。各気体吐出口２４は、円形であってもよいし、周方向に延びるスロット状（長孔）であってもよい。複数の気体吐出口２４は、周方向に等間隔で配列されている。図３に示すように、各気体吐出口２４は、第４ガード１９ｄの内部に形成された流路２５に接続されている。流路２５は、気体バルブ２６が介装された気体配管２７に接続されている。気体バルブ２６が開かれると、気体供給源からの気体が、気体配管２７を通じて流路２５に供給される。これにより、各気体吐出口２４から気体が吐出される。各気体吐出口２４から吐出される気体は、窒素ガスなどの不活性ガスであってもよいし、清浄空気や乾燥空気などのその他の気体であってもよい。

各気体吐出口２４は、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの外周より外側に配置されている。制御装置７は、各気体吐出口２４が基板Ｗの上面よりも上方に位置している状態で、気体バルブ２６を開き、各気体吐出口２４から基板Ｗ上に向けて気体を吐出させる。これにより、基板Ｗの周囲から基板Ｗ上に向けて気体が吐出される。各気体吐出口２４からの気体の吐出方向は、水平面に沿う方向である。すなわち、各気体吐出口２４からの気体の吐出方向は、水平方向であってもよいし、水平方向よりも上または下に僅かに傾いた方向であってもよい。図２に示すように、各気体吐出口２４は、気体吐出口２４と基板Ｗの回転軸線Ｌ１とを通る直線Ｌ２よりも基板Ｗの回転方向Ｒ１の下流側に向けて気体を吐出する。したがって、各気体吐出口２４から吐出された気体は、基板Ｗの回転によって生じる気流によって基板Ｗ上で加速される。これにより、十分な流速を有する気流が基板Ｗ上に形成される。

制御装置７は、たとえば基板Ｗを乾燥させるときに、回転軸線Ｌ１まわりに基板Ｗを回転させ、さらに、各気体吐出口２４を基板Ｗの上面より上方に位置させた状態で、各気体吐出口２４から気体を吐出させる。各気体吐出口２４から気体が吐出されることにより、基板Ｗの上面全域を覆う強い気流が形成される。したがって、基板Ｗの乾燥が行われているときに、基板Ｗの上面に向かって流れるパーティクルや処理液のミストは、基板Ｗ上の気流によって遮られる。そのため、パーティクルやミストが基板Ｗに付着することを抑制または防止できる。これにより、基板Ｗの汚染を抑制または防止できる。したがって、乾燥後の基板Ｗの清浄度を向上させることができる。

以上のように第１実施形態では、カップ６に形成された複数の気体吐出口２４から気体が吐出されることにより、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの上面に沿って流れる気流が形成される。しかも、複数の気体吐出口２４から基板Ｗ上に気体が直接供給されるので、強い気流が基板Ｗ上に形成される。これにより、基板Ｗに対するパーティクルやミストの付着を抑制または防止して、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。さらに、カップ６が、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの外周より外側に配置されているので、カップ６から落下したパーティクルやミストが基板Ｗに付着して、基板Ｗが汚染されることを抑制または防止できる。これにより、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。さらにまた、処理液によって基板Ｗを処理する基板処理装置１に通常設けられるカップ６に気体吐出口２４が形成されているので、気体を吐出するためのノズルなどの新たな部材を追加しなくてもよい。そのため、部品の追加による基板処理装置１のコストの増加や大型化を抑制または防止できる。

［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係るスピンチャック３およびカップ２０６の平面図である。図４の黒矢印は、気体吐出口２４からの気体の吐出方向を示しており、図４の白矢印は、気体吸引口２２８からの気体の吸引方向を示している。図４では、理解を容易にするために、気体吐出口２４および気体吸引口２２８を模式的に示している。この図４において、前述の図１〜図３に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

この第２実施形態における第１実施形態との主要な相違点は、各気体吐出口２４から一定の方向に気体が吐出されると共に、各気体吐出口２４から吐出された気体が気体吸引口２２８に吸引されることにより、一定の方向に向かって基板Ｗ上を流れる帯状の気流が形成されることである。
具体的には、基板処理装置２０１は、第１実施形態に係るカップ６に代えて、第１実施形態に係るカップ６と同様の構成を有するカップ２０６（気流形成手段、吸引手段）を含む。カップ２０６は、第１実施形態に係るガード１９ｄと同様の構成を有するガード２１９ｄを含む。ガード２１９ｄの内周面２３には、複数の気体吐出口２４と、気体を吸引する複数の気体吸引口２２８とが形成されている。複数の気体吐出口２４は、周方向に等間隔で配列されており、複数の気体吸引口２２８は、複数の気体吐出口２４に対向する位置で周方向に等間隔で配列されている。複数の気体吸引口２２８は、それぞれ、複数の気体吐出口２４に対向している。複数の気体吐出口２４と複数の気体吸引口２２８とは、同じ高さに配置されている。

各気体吐出口２４は、気体バルブ２６が介装された気体配管２７に接続されている。制御装置７（図１参照）が気体バルブ２６を開くと、各気体吐出口２４から気体が吐出される。一方の端に位置する気体吐出口２４（図４において一番上の気体吐出口２４）から他方の端に位置する気体吐出口２４（図４において一番下の気体吐出口２４）までの直線距離は、基板Ｗの直径以上である。各気体吐出口２４は、基板Ｗの周囲から基板Ｗ上に向けて同じ方向（図４では、左向き）に気体を吐出する。したがって、各気体吐出口２４から気体が吐出されると、基板Ｗの直径よりも大きな幅を有する帯状の気流が形成される。

また、各気体吸引口２２８は、吸引バルブ２２９が介装された吸引配管２３０に接続されている。吸引配管２３０は、吸引装置２３１に接続されている。制御装置７が吸引バルブ２２９を開くと、吸引装置２３１からの吸引力によって各気体吸引口２２８に気体が吸引される。複数の気体吸引口２２８は、複数の気体吐出口２４に対して気体の吐出方向に対向している。各気体吸引口２２８は、対向する気体吐出口２４からの気体の吐出方向と同じ方向に気体を吸引する。したがって、ある気体吐出口２４から吐出された気体は、この気体吐出口２４に対向する気体吸引口２２８に吸引される。

制御装置７は、たとえば基板Ｗを乾燥させるときに、回転軸線Ｌ１まわりに基板Ｗを回転させ、さらに、各気体吐出口２４および各気体吸引口２２８を基板Ｗの上面よりも上方に位置させた状態で、各気体吐出口２４から気体を吐出させると共に、各気体吸引口２２８から気体を吸引させる。各気体吐出口２４から吐出された気体は、自身の運動エネルギーによって基板Ｗ上を一定の方向に流れると共に、吸引装置２３１からの吸引力によって気体吸引口２２８に引き寄せられる。したがって、各気体吐出口２４から吐出された気体は、基板Ｗ上を通過し、気体吸引口２２８に吸引される。そのため、基板Ｗの上面全域が、基板Ｗの直径よりも大きな幅を有する帯状の気流によって覆われる。これにより、パーティクルやミストが基板Ｗに付着することを抑制または防止できる。したがって、乾燥後の基板Ｗの清浄度を向上させることができる。

以上のように第２実施形態では、各気体吐出口２４から基板Ｗ上に向けて吐出された気体が、複数の気体吸引口２２８に引き寄せられることにより、基板Ｗ上で加速される。これにより、十分な流速を有する気流が基板Ｗ上に形成される。そのため、基板Ｗに対するパーティクルやミストの付着を抑制または防止して、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。また、第１実施形態と同様に、気体を吐出する部材（カップ２０６）が、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの周囲に配置されているので、気体を吐出する部材から落下したパーティクルやミストが基板Ｗに付着して、基板Ｗが汚染されることを抑制または防止できる。これにより、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。

［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態に係るスピンチャック３およびカップ３０６の平面図である。図５の黒矢印は、気体吐出口２４からの気体の吐出方向を示しており、図５の白矢印は、気体吸引口２２８からの気体の吸引方向を示している。図５では、理解を容易にするために、気体吐出口２４および気体吸引口２２８を模式的に示している。この図５において、前述の図１〜図４に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

この第３実施形態における第２実施形態との主要な相違点は、基板Ｗの回転方向Ｒ１の下流側に向かって基板Ｗ上を流れる帯状の気流が形成されることである。
具体的には、基板処理装置３０１は、第１実施形態に係るカップ６に代えて、第１実施形態に係るカップ６と同様の構成を有するカップ３０６（気流形成手段、吸引手段）を含む。カップ３０６は、第１実施形態に係るガード１９ｄと同様の構成を有するガード３１９ｄを含む。ガード３１９ｄの内周面２３には、複数の気体吐出口２４と、複数の気体吸引口２２８とが形成されている。複数の気体吐出口２４は、複数のグループＧ３０１を構成している。第３実施形態では、たとえば２つのグループＧ３０１が構成されている。共通のグループＧ３０１を構成する複数の気体吐出口２４は、周方向に等間隔で配列されている。各グループＧ３０１において、一方の端に位置する気体吐出口２４から他方の端に位置する気体吐出口２４までの直線距離は、基板Ｗの直径より小さい。各気体吐出口２４は、基板Ｗの回転方向Ｒ１に関して下流側に向けて気体を吐出する。さらに、共通のグループＧ３０１の各気体吐出口２４は、基板Ｗの周囲から基板Ｗ上に向けて同じ方向に気体を吐出する。各グループＧ３０１は、基板Ｗの回転方向Ｒ１の下流側に向かって基板Ｗ上を流れる帯状の気流を形成する。

複数の気体吸引口２２８は、複数の気体吐出口２４に対して気体の吐出方向に対向している。各気体吸引口２２８は、対向する気体吐出口２４からの気体の吐出方向と同じ方向に気体を吸引する。したがって、ある気体吐出口２４から吐出された気体は、この気体吐出口２４に対向する気体吸引口２２８に吸引される。そのため、各気体吐出口２４から吐出された気体は、自身の運動エネルギーによって基板Ｗ上を一定の方向に向かって流れると共に、吸引装置２３１からの吸引力によって気体吸引口２２８に引き寄せられる。したがって、各気体吐出口２４から吐出された気体は、基板Ｗ上を通過し、気体吸引口２２８に吸引される。そのため、基板Ｗの上面全域が、基板Ｗの回転方向Ｒ１の下流側に向かう帯状の気流によって覆われる。これにより、パーティクルやミストが基板Ｗに付着することを抑制または防止できる。したがって、乾燥後の基板Ｗの清浄度を向上させることができる。

以上のように第３実施形態では、各気体吐出口２４から基板Ｗ上に向けて吐出された気体が、複数の気体吸引口２２８に引き寄せられることにより、基板Ｗ上で加速される。さらに、各気体吐出口２４から基板Ｗの回転方向Ｒ１の下流側に向けて気体が吐出されるので、各気体吐出口２４から吐出された気体は、基板Ｗの回転によって生じる気流によって基板Ｗ上でさらに加速される。そのため、強い気流が基板Ｗ上に形成され、基板Ｗに対するパーティクルやミストの付着が抑制または防止される。これにより、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。

［第４実施形態］
図６は、本発明の第４実施形態に係る基板処理装置４０１の概略構成を説明するための模式的な側面図である。この図６において、前述の図１〜図５に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第４実施形態における第１実施形態との主要な相違点は、各気体吐出口２４から吐出された気体が、基板Ｗの中心に対向する中心吸引口４３２ａから吸引されることである。

具体的には、基板処理装置４０１は、隔壁８に接続された中心吸引配管４３２（吸引手段）をさらに含む。中心吸引配管４３２は、ＦＦＵ９を上下に貫通している。中心吸引配管４３２の端部は、隔壁８の天井、すなわち、処理室２の内壁面２ａで開口している。中心吸引配管４３２の端部は、基板Ｗの中心に対向する中心吸引口４３２ａを形成している。中心吸引配管４３２は、吸引装置２３１に接続されている。制御装置７が、吸引装置２３１を駆動させると、処理室２内の気体が中心吸引口４３２ａに吸引され、中心吸引口４３２ａと基板Ｗとの間に上昇気流が形成される。これにより、基板Ｗ上の気体が、中心吸引口４３２ａに吸引される。

制御装置７は、たとえば基板Ｗを乾燥させるときに、回転軸線Ｌ１まわりに基板Ｗを回転させ、さらに、各気体吐出口２４（図３参照）を基板Ｗの上面より上方に位置させた状態で、各気体吐出口２４から気体を吐出させると共に、中心吸引口４３２ａから気体を吸引させる。各気体吐出口２４から吐出された気体が基板Ｗの中心近傍に達すると、この気体は、吸引装置２３１からの吸引力によって中心吸引口４３２ａに向かって上昇する。したがって、基板Ｗの中心近傍に達した気体は、吸引装置２３１からの吸引力によって加速される。そのため、上面中央部を含む基板Ｗの上面全域が、十分な流速を有する気流によって覆われる。これにより、乾燥後の基板Ｗの清浄度を向上させることができる。

以上のように第４実施形態では、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの中心近傍の気体が、中心吸引口４３２ａによって吸引される。基板Ｗの中心近傍は、基板Ｗの外周よりも気体吐出口２４から遠い。したがって、基板Ｗの中心近傍では、気流が弱まっている場合がある。そのため、基板Ｗの中心近傍の気体に吸引力を与えることにより、基板Ｗの中心近傍に強い気流を確実に形成することができる。これにより、十分な流速を有する気流によって基板Ｗの上面全域を覆うことができる。そのため、基板Ｗに対するパーティクルやミストの付着を抑制または防止して、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。しかも、中心吸引口４３２ａが、通常設けられている処理室２の内壁面２ａで開口しているので、吸引ノズルなどの新たな部品を追加しなくてもよい。そのため、部品の追加によるコストの増加や装置の大型化を抑制できる。

［第５実施形態］
図７は、本発明の第５実施形態に係るスピンチャック３およびリングノズル５３３の模式的な側面図である。図７では、基板Ｗの中心を通る鉛直面で切断されたリングノズル５３３の断面が示されている。この図７において、前述の図１〜図６に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

この第５実施形態における第１実施形態との主要な相違点は、リングノズル５３３が気体を吐出することにより、基板Ｗの上面に沿って流れる気流が形成されることである。
具体的には、基板処理装置５０１は、スピンチャック３に保持されている基板Ｗ上に向けて気体を吐出するリングノズル５３３（気流形成手段）をさらに含む。リングノズル５３３は、基板Ｗと同軸であり、基板Ｗよりも大きな直径を有する内周面５２３を含む。リングノズル５３３の内周面５２３には、複数の気体吐出口２４が全周に亘って形成されている。各気体吐出口２４は、リングノズル５３３の内部に形成された流路５２５に接続されている。流路５２５は、気体バルブ２６が介装された気体配管２７に接続されている。気体バルブ２６が開かれると、気体供給源からの気体が、気体配管２７を通じて流路５２５に供給される。

各気体吐出口２４からの気体の吐出方向は、それぞれ異なる方向であってもよいし、同じ方向であってもよい。具体的には、各気体吐出口２４は、第１実施形態と同様に、基板Ｗの回転方向Ｒ１の下流側に向かう方向に気体を吐出してもよい。また、各気体吐出口２４は、第２実施形態と同様に、一定の方向に気体を吐出してもよい。また、図示はしないが、第２および第３実施形態と同様に、複数の気体吐出口２４と複数の気体吸引口２２８とがリングノズル５３３の内周面５２３に形成されていてもよい。

基板処理装置５０１は、リングノズル５３３を昇降させる昇降ユニット５３４をさらに含む。昇降ユニット５３４は、リングノズル５３３が基板Ｗの近傍に位置する処理位置（図７に示す位置）と、処理位置の上方の退避位置との間で、リングノズル５３３を移動させる。スピンチャック３に対する基板Ｗの搬入および搬出が行われるときには、リングノズル５３３が、退避位置に配置される。また、基板Ｗの乾燥が行われるときには、リングノズル５３３が、処理位置に配置され、この状態で、各気体吐出口２４から気体が吐出される。これにより、基板Ｗの上面全域が気流によって覆われている状態で、基板Ｗの乾燥が行われる。

以上のように第５実施形態では、リングノズル５３３に形成された複数の気体吐出口２４から気体が吐出されることにより、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの上面に沿って流れる気流が形成される。しかも、複数の気体吐出口２４から基板Ｗ上に気体が直接供給されるので、強い気流が基板Ｗ上に形成される。これにより、基板Ｗに対するパーティクルやミストの付着を抑制または防止して、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。さらに、リングノズル５３３は、カップ６と同様に、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの外周より外側に配置されているので、リングノズル５３３から落下したパーティクルやミストが基板Ｗに付着して、基板Ｗが汚染されることを抑制または防止できる。これにより、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。

この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１〜第５実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の第１実施形態では、複数の気体吐出口２４がカップ６に形成されている場合について説明した。しかし、図８に示すように、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの外周より外側に配置されており、全周に亘って連続した環状吐出口６２４（気体吐出口）が、カップ６に形成されており、この環状吐出口６２４から基板Ｗ上に向けて気体が吐出されてもよい。この場合、環状吐出口６２４からの気体の吐出方向は、基板Ｗの中心に向かう方向であってもよいし、基板Ｗの回転方向Ｒ１の下流側に向かう方向であってもよい。すなわち、気体を案内する複数のガイド６３５（図８では、１つだけを図示している。）が流路２５に配置されており、これらのガイド６３５によって環状吐出口６２４に供給される気体が所定の方向に案内されてもよい。また、図示はしないが、複数の気体吐出口２４に代えて、環状吐出口６２４が、リングノズル５３３（図７参照）に形成されていてもよい。

また、前述の第１および第４実施形態では、最も外側の第４ガード１９ｄに気体吐出口２４が形成されている場合について説明した。しかし、気体吐出口２４は、第４ガード１９ｄに限らず、他の３つのガード１９ａ〜１９ｃの少なくとも一つに形成されていてもよい。この場合、基板Ｗの乾燥は、第４ガード１９ｄ以外のガード１９ａ〜１９ｃが基板Ｗの周端面に対向している状態で行われてもよい。第２および第３実施形態についても同様に、気体吐出口２４および気体吸引口２２８は、第４ガード２１９ｄ、３１９ｄに限らず、他の３つのガード１９ａ〜１９ｃの少なくとも一つに形成されていてもよい。

また、前述の第２および第３実施形態では、対の気体吐出口２４および気体吸引口２２８（対向する気体吐出口２４および気体吸引口２２８）が、互いに同じ方向に気体を吐出または吸引する場合について説明した。しかし、対の気体吐出口２４および気体吸引口２２８は、互いに異なる方向に気体を吐出または吸引してもよい。
また、前述の第１〜第５実施形態では、基板処理装置１、２０１、３０１、４０１、５０１が、円板状の基板Ｗを処理する装置である場合について説明した。しかし、基板処理装置１、２０１、３０１、４０１、５０１は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。

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。

１ 基板処理装置
２ 処理室
２ａ 処理室の内壁面
３ スピンチャック（基板保持手段）
４ 薬液ノズル（処理液供給手段）
５ リンス液ノズル（処理液供給手段）
６ カップ（気流形成手段）
１２ スピンモータ（基板回転手段）
２４ 気体吐出口（配列吐出口）
２０１ 基板処理装置
２０６ カップ（気流形成手段、吸引手段）
２２８ 気体吸引口
３０１ 基板処理装置
３０６ カップ（気流形成手段、吸引手段）
４０１ 基板処理装置
４３２ 中心吸引配管（吸引手段）
４３２ａ 中心吸引口
５０１ 基板処理装置
５３３ リングノズル（気流形成手段）
６２４ 環状吐出口（気体吐出口）
Ｌ１ 回転軸線
Ｒ１ 基板の回転方向
Ｗ 基板

Claims (12)

1. 基板を保持する基板保持手段と、
   前記基板保持手段に保持されている基板の外周より外側に配置されており、気体吐出口から前記基板上に向けて気体を吐出することにより、前記基板の主面に沿って流れる気流を形成する気流形成手段とを含む、基板処理装置。
2. 前記基板保持手段に保持されている基板の主面に交差する回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転手段をさらに含み、
   前記気流形成手段は、前記気体吐出口から前記基板の回転方向の下流側に向けて気体を吐出する、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記基板保持手段に保持されている基板上の気体を吸引する吸引手段をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 前記吸引手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の中心に対向しており、前記基板上の気体を吸引する中心吸引口を含む、請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記基板保持手段に保持されている基板を収容する処理室をさらに含み、
   前記中心吸引口は、前記処理室の内壁面で開口している、請求項４に記載の基板処理装置。
6. 前記吸引手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の外周より外側に配置されており、前記気体吐出口に対向する気体吸引口を含む、請求項３〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記気体吸引口は、前記気体吐出口に対して前記気体吐出口からの気体の吐出方向に対向している、請求項６に記載の基板処理装置。
8. 前記気体吸引口は、前記気体吐出口からの気体の吐出方向と同じ方向に気体を吸引する、請求項７に記載の基板処理装置。
9. 前記気体吐出口は、前記基板保持手段に保持されている基板の外周より外側で前記基板の周方向に配列された複数の配列吐出口を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
10. 前記気体吐出口は、前記基板保持手段に保持されている基板の外周より外側に配置されており、全周に亘って連続した環状吐出口を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
11. 前記基板保持手段に保持されている基板に処理液を供給する処理液供給手段をさらに含み、
    前記気流形成手段は、前記基板保持手段を取り囲む筒状のカップを含み、前記気体吐出口が前記カップに形成されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
12. 前記気流形成手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の外周より外側で前記基板に沿って配置されたリングノズルを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。

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