JP2015170637A - 基板液処理装置及び基板液処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の周縁よりも半径方向外側の位置から基板に処理液を供給するノズルを備えた基板液処理装置において、ノズルが固定されていたとしても、基板保持部または液処理したくない基板に処理液を供給することなくダミーディスペンスをできるようにする。【解決手段】基板液処理装置は、基板保持部（３１）に保持された基板（Ｗ）の周縁よりも半径方向外側であってかつ回収カップ（５０）よりも上方の位置から、基板保持部により保持された基板に向けて処理液を吐出するノズルと、板保持部（３１）とノズル（４００）との間に位置する遮蔽位置と、遮蔽位置から退避した退避位置との間で移動可能な遮蔽壁（５７４など）を有する遮蔽部材（５７０）とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、基板に処理液を供給することにより当該基板に液処理を施す基板液処理装置及び基板液処理方法に関する。

半導体装置の製造においては、半導体ウエハ等の基板にウエットエッチング、洗浄等のさまざまな液処理が施される。このような液処理を行うために、基板液処理装置が用いられる。基板液処理装置は、例えば、基板を水平姿勢に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持された基板の周囲に設けられて基板から飛散する処理液を受け止める液受けカップと、スピンチャックに保持された基板に処理液を供給するノズルと、ノズルを支持して基板中心部の真上に位置する処理位置と基板上方からの平面視で基板の外側に位置する退避位置との間でノズルを移動させるノズルアームとを有している。ノズルが処理位置にあるときには、ノズルアームは基板の上方に位置して基板の半径方向に延びている（例えば特許文献１を参照）。

上記の形式の基板液処理装置では、通常は、基板の表面近傍の雰囲気をコントロールするため、基板の上方に設置されたＦＦＵ（ファンフィルタユニット）により清浄空気のダウンフローが形成されている。液受けカップの内部空間が吸引されているため、ダウンフローは基板の表面近傍を通過しながらカップ内に引き込まれる。この流れにより、基板の表面近傍の雰囲気が清浄に維持され、また基板から飛散した処理液のミストが基板に再付着することが防止ないし抑制されている。

ノズルアームが基板の上方に位置しているとき、上記のダウンフローがノズルアームにより乱される。半導体デバイスの微細化が一層進んだ場合、あるいは、次世代１８インチウエハのような大型の基板に対して処理を行う場合には、このような空気流の乱れに起因する処理の面内不均一が問題となり得るうるものと考えられる。

この問題を解決するため、基板中心部の上方ではなく、基板上方からの平面視で基板の外側の所定位置にノズルを固定し、このノズルから基板に向けて（例えば基板中心を狙って）処理液を吐出することが考えられる。しかし、このようなノズルは基板に向けてしか処理液を吐出することができない。基板液処理装置の実際の運用では、ダミーディスペンスと呼ばれる操作が行われるが、上記のノズルではダミーディスペンスに対応することができない。なお、「ダミーディスペンス」とは、ウエハＷの無い位置にノズルから液を供給することを意味し、例えば、ノズルに繋がる配管を温める（冷やす）こと、供給開始直後に温度または組成が安定していない処理液を安定するまでの間廃棄することなどを目的として行われる。

特開２００７−２６３４８５号公報

本発明は、基板の外側から基板に向けて処理液を供給するノズルにおいて、当該ノズルが固定されていたとしてもダミーディスペンスを可能とする構成を提供することを目的とするものである。

本発明によれば、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に供給された後の処理液を受け止めて回収する回収カップと、前記基板保持部に保持された基板の周縁よりも半径方向外側であってかつ前記回収カップよりも上方の位置から、前記基板保持部により保持された基板に向けて処理液を吐出するノズルと、前記基板保持部と前記ノズルとの間に位置する遮蔽位置と、前記遮蔽位置から退避した退避位置との間で移動可能な遮蔽壁を有する遮蔽部材と、を備えた基板液処理装置が提供される。

また、本発明によれば、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に供給された後の処理液を受け止めて回収する回収カップと、前記基板保持部に保持された基板の周縁よりも半径方向外側であってかつ前記回収カップよりも上方の位置から、前記基板保持部により保持された基板に向けて処理液を吐出するノズルと、前記基板保持部と前記ノズルとの間に位置する遮蔽位置と、前記遮蔽位置から退避した退避位置との間で移動可能な遮蔽壁を有する遮蔽部材と、を備えた基板液処理装置を使用する基板液処理方法において、前記ノズルから前記基板保持部に保持された基板に向けて処理液を吐出して基板に液処理を施すときには、前記遮蔽部材を前記退避位置に位置させ、前記ノズルから前記処理液のダミーディスペンスを行うときには、前記遮蔽部材を前記遮蔽位置に位置させて、前記ノズルから吐出した処理液を前記遮蔽壁に衝突させて前記処理液が前記基板保持部に到達することを防止する、基板液処理方法が提供される。

本発明によれば、可動の遮蔽部材によりノズルから吐出された液の基板保持部への到達を妨ぐことができるので、ノズルが基板の外側の位置で固定されていたとしても、基板保持部または液処理したくない基板に処理液を供給することなくダミーディスペンスを行うことができる。

本発明の一実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す平面図である。 基板処理システムに含まれる処理ユニットの構成を示す縦方向断面図である。 回収カップの液受け部分の構成を示す斜視図である。 遮蔽部材及び液案内部材に設けられた仕切り壁の構成を示す斜視図である。 ダミーディスペンス時の作用について説明するための概略断面図である。 ウエハ処理時の作用について説明する概略断面図である。 他の遮蔽部材の形態について説明する概略図である。

図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚のウエハＷを水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。

搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。

また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。

処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。

次に、処理ユニット１６の構成について図２〜図４を参照して説明する。

図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。

チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内に清浄気体（例えば清浄空気）のダウンフローを形成する。

基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。本実施形態では、保持部３１は、ウエハＷの裏面（下面）を吸着するバキュームチャックからなる。保持部３１は、ウエハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、その先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させるとともに、支柱部３２を昇降させることができる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウエハＷを回転させる。

また、駆動部３３は、保持部３１を、ウエハＷを処理するための処理位置（図２に示された位置）と、処理位置の上方にある受渡位置（図示せず）との間で昇降させる機能も有している。受渡位置にある保持部３１と、処理ユニット１６内に進入した基板搬送装置１７のウエハ保持具（図２には図示せず）との間で、ウエハＷの受け渡しを行うことができる。

処理流体供給部４０は、複数の処理液供給ノズル４００（以下、単に「ノズル４００」と呼ぶ）を有する。これら複数のノズル４００は、回収カップ５０の周方向の異なる角度位置に配置されているが、図２にはそのうちの一つだけが見えている。複数のノズル４００は、それぞれ異なる処理液の供給機構（図示せず）に接続されている。処理液の供給機構には、図示しない開閉弁、流量制御機構などが含まれる。処理液には、例えば、酸系の処理液、アルカリ系の処理液、有機系の処理液、純水などがある。

各ノズル４００は、基板保持機構３０により保持されたウエハＷの周縁よりも半径方向外側であってかつ、回収カップ５０よりも上方の位置に固定されている。ノズル４００を移動するための機構は設けられておらず、ノズル４００は動くことはできない。

回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウエハＷから飛散する処理液を捕集する。

回収カップ５０は、回収カップ５０の第１構成部材をなすリング状の液案内要素５２０と、回収カップ５０の第２構成部材をなすリング状の液回収要素５４０とを有する。液案内要素５２０は、基板保持機構３０により保持されたウエハＷの半径方向外側に位置してウエハＷの周縁の周囲を取り囲むように配置されている。液回収要素５４０は、液案内要素５２０の下方に設けられて液案内要素５２０と連結されている。

図２及び図３に示すように、液案内要素５２０は、半径方向外側にゆくに従って低くなる傾斜面からなる斜め下方を向いたリング状の液案内面５２２を有している。液案内面５２２には、回転するウエハＷから遠心力により飛散する処理液が衝突する。液案内面５２２に衝突した処理液は、下方に落下するか、あるいは液案内面５２２に沿って外側に流れた後に下方に落下し、液回収要素５４０に形成されたリング状の凹所５４２に導かれる。

凹所５４２の底面５４４の最も低い位置に、排液口５４６が開口している。凹所５４２の底面５４４は、排液口５４６に向かって低くなるように傾斜している。従って、回転するウエハＷから飛散した処理液のほぼ全てが排液口５４６から流出する。

排液口５４６には、排液管５４８が接続されている。排液管５４８は、回収カップ５０を貫通してチャンバ２０外側まで延びている。排液管５４８には、複数の開閉弁５５０ａ，５５０ｂ、５５０ｃを備えた排液切換機構５００が接続されており、開閉弁５５０ａ，５５０ｂ、５５０ｃを切り換えることにより、排液管５４８を流下してきた処理液を、半導体装置製造工場に設置された酸系の廃液系、アルカリ系の廃液系、有機系の廃液系に選択的に流すことができる。

図２及び図３に示すように、液回収要素５４０は、その最外周部分に、リング状の外周壁５５２を有している。リング状の外周壁５５２の上端部の内周側部分が周方向に断続的に除去されており、これにより外周壁５５２の上端面に円弧状の凹所５５４が断続的に形成されている。円弧状の凹所５５４が形成されていない部分において、液回収要素５４０と液案内要素５２０とが鉛直方向に延びるネジ（図示せず）等の結合具により結合されている。

上記の円弧状の凹所５５４が形成されている部分において、外周壁５５２の上端面、すなわち円弧状の凹所５５４の底面から排気路５５６が鉛直方向下方に延びて液回収要素５４０を貫通している。排気路５５６の下端は排気室５６０に開口している。

排気室５６０の内部空間は、多数の孔が形成された整流板５６２により、上室５６０ａと下室５６０ｂとに分割されている。下室５６０ｂには排気管５６３が接続されている。排気管５６３に、開閉弁５６４ａ，５６４ｂ、５６４ｃを備えた排液切換機構５６４が接続されており、開閉弁５６４ａ，５６４ｂ、５６４ｃを適宜切り換えることにより、下室５６０ｂ内の雰囲気を、半導体装置製造工場に設置された酸系の排気系、アルカリ系の排気系、有機系の排気系に選択的に流すことができる。

下室５６０ａは、常時、酸系の排気系、アルカリ系の排気系、有機系の排気系のいずれか一つに接続されているため、下室５６０ａは常時吸引され減圧状態となっている。従って、ＦＦＵ２１から下方に向かう清浄空気の流れは、ウエハＷと液案内要素５２０との間の隙間を通って液案内要素５２０と液回収要素５４０との間の空間に流入し、さらに円弧状の凹所５５４に対応する液回収要素５４０と液案内要素５２０との間の隙間を通って排気路５５６に流入し、上室５６０ａと下室５６０ｂとを順次通って、排気管５６３へと排出される（図５Ｂの矢印ＦＢを参照）。上記の気流に乗って、ウエハＷから飛散してミスト化された処理液の一部も排気系に排出される。

整流板５６２は、上室５６０ａから下室５６０ｂに向かう気体の流れを、回収カップ５０の周方向に関して均一化する役割を果たす。

回収カップ５０の上面をなす液案内要素５２０の上面５２６には、前述したノズル４００が堅固に固定されている。上面５２６は、内周側の概ね水平なリング状の部分５２６ａと、外周側の概ね水平なリング状の部分５２６ｃ（液案内要素５２０の外周部５２４の上面に対応）と、部分５２６ａと部分５２６ｃを接続するリング状の傾斜部分５２６ｂを有している。傾斜部分５２６ｂは、半径方向外側にゆくに従って低くなるように傾斜している。

リング状の遮蔽カバー５７０が、ウエハＷの外側であってかつ回収カップ５０の上方の領域に設けられている。遮蔽カバー５７０は、液案内要素５２０の上面５２６及びノズル４００を上方から覆う天井壁５７２と、天井壁５７２の内周端部から下方（図示例では斜め下向き）に延びる内周壁５７４と、天井壁５７２の外周端部から下方（図示例では鉛直方向下向き）に延びる外周壁５７６とを有している。

遮蔽カバー５７０は、図２に概略的に示した昇降駆動機構５７７により昇降し、ウエハＷとノズル４００との間に位置してノズル４００から吐出された液のウエハＷへの到達を妨害する遮蔽位置（図２で実線で示す）と、ノズル４００から吐出された処理液がウエハＷに到達することを許容する退避位置（図２で鎖線で示す）とをとることができる。昇降駆動機構５７７は例えばエアシリンダ、ボールねじ機構等により構成することができる。

遮蔽カバー５７０が遮蔽位置にあるときに、内周壁５７４は、ノズル４００の吐出口からウエハＷの中央部に向けて吐出（射出）される処理液の射線（図２においてノズル４２０から延びる鎖線）上に位置し、処理液の流れをブロックすることができる。すなわち、遮蔽カバー５７０の少なくとも一部が、ノズル４００から吐出されてウエハＷに向かう処理液の流れを遮る「遮蔽壁」としての機能を有している。後述の説明より明らかになるが、遮蔽壁としての機能は、少なくとも内周壁５７４と天井壁５７２の内周側部分とにより提供される。

内周壁５７４に衝突した処理液が、ウエハＷに向かって流れることを確実に防止するため、内周壁５７４のノズル４００に対面する面５７５は、下側にゆくに従って半径方向外側に向かうように傾斜している。従って、内周壁５７４の面５７５に衝突したノズル４００からの処理液は、内側面５７５に沿って上昇し、内周壁５７４と天井壁５７２とが接続されている部分で半径方向外側、すなわちウエハＷから遠ざかる方向に転向される。

特に図４に詳細に示すように、遮蔽カバー５７０及び液案内要素５２０にはそれぞれ、平面視で概ね「コ」の字形（あるいは角括弧（］）の形）の仕切り壁５７８，５２８が設けられている。各一つのノズル４００に対応して、仕切り壁５７８，５２８が一つずつ設けられている。

仕切り壁５７８は、ノズル４００の両側に位置する一対の側方壁体５７８ａと、ノズル４００の背後に位置する後方壁体５７８ｂとを有する。各側方壁体５７８ａの前端部は、遮蔽カバーの内周壁５７４に接続されている。

仕切り壁５２８は、ノズル４００の両側に位置する一対の側方壁体５２８ａと、ノズル４００の背後に位置する後方壁体５２８ｂとを有する。

液案内要素５２０の上面５２６の部分５２６ｂ，５２６ｃに設けられた仕切り壁５２８は、ノズル４００を囲んでいる。遮蔽カバー５７０の下面に設けられた仕切り壁５７８は、仕切り壁５２８内に嵌め込むことができるようになっている。但し、遮蔽カバー５７０が遮蔽位置にあるときに、仕切り壁５２８と仕切り壁５７８との間には隙間があり、この隙間を通って気体が流れることができるようになっており、また、これらの仕切り壁同士が干渉して発塵することがないようになっている。

遮蔽カバー５７０の下面に設けられた仕切り壁５７８は、内周壁５７４に衝突して跳ね返った液が、当該仕切り壁５７８に囲まれた区域の外に飛散しないようにする飛散防止壁の役割を果たす。

液案内要素５２０の上面５２６に設けられた仕切り壁５２８は、内周壁５７４に衝突して跳ね返り上面５２６に落下してくる処理液が当該仕切り壁５２８に囲まれた区域から流出しないようにする堰の役割を果たす。

仕切り壁５２８により囲まれた液案内要素５２０の上面５２６の外周の最も低い部分５２６ｃには、排液口５３０が形成されている。

平面視で、遮蔽カバー５７０の内周壁５７４のノズル４００に対面する面５７５の下端縁は、上面５２６の傾斜部分５２６ｃの範囲内にあり、すなわち、面５７５の下端縁から鉛直方向に線を引くと、当該線（これは下端縁の鉛直方向の投影に対応する）は上面５２６の傾斜部分５２６ｃを通る。このため、内周壁５７４のノズル４００に対面する面５７５から垂れ落ちた処理液は、上面５２６の傾斜部分５２６ｃに落ちる。

排液口５３０には、液案内要素５２０内を貫通して延びて外周部５２４の側周面に開口する排液路５３２が接続されている。排液路５３２には、回収カップ５０を貫通してチャンバ２０の外側まで延びる配管５３４（図５Ａに概略的に矢印で示した）が接続されている。配管５３４は、対応するノズル４００から吐出される処理液の種類に対応する工場廃液系に接続されている。

遮蔽カバー５７０の外周壁５７６は、液回収要素５４０の外周壁５５２の下端よりもやや高い位置まで鉛直方向下向きに延びている。外周壁５７６と、この外周壁５３６に半径方向に対向する液案内要素５２０の最外周表面及び液回収要素５４０の外周壁５５２との間には、排気路となるリング状の隙間５８２が形成されている。この隙間５８２は、回収カップ５０の下部の内周面に円周方向に間隔を開けて複数設けられた鉛直方向に延びる連通路５８４を介して、排気室５６０の上室５６０ａに通じている。

次に、処理ユニット１６の作用について説明する。

ウエハＷに対して通常の液処理を施すときには、ウエハＷを保持した基板搬送装置１７（図１参照）がチャンバ２０内に進入し、受渡位置に上昇した保持部３１にウエハＷを渡す。ウエハＷを受け取った保持部３１は処理位置（図２に示す位置）に下降する。また、遮蔽カバー５７０は、退避位置（図２の鎖線で示す位置。図５Ｂも参照。）に上昇させておく。

この状態でウエハＷを回転させ、複数のノズル４００のいずれか１つから所定の処理液をウエハＷの中心部に向けて吐出する。このとき遮蔽カバー５７０が退避位置にあり、ノズル４００からの処理液の射線を遮断していないため、図５Ｂに示すように、処理液はウエハＷの中心部に到達する。ウエハＷの中心部に到達した処理液は遠心力でウエハＷの周縁に向かって広がり、ウエハＷの表面全体が処理液の液膜に覆われる。この状態を所定時間継続することにより、ウエハＷに対して所定の液処理が施される。

既に説明したように、遠心力によりウエハＷの外方に飛散する処理液は、液案内要素５２０に衝突した後に、液回収要素５４０に落ち、排液管５４８を通ってチャンバ２０の外に出て、適宜切り換えられた排液切換機構５００を介して使用した処理液に対応する工場廃液系に排出される。

また、ＦＦＵ２１からの清浄空気が、図５Ｂにおいて矢印ＦＢで示されるように、ウエハＷと液案内要素５２０との間の隙間を通って液案内要素５２０と液回収要素５４０との間の空間に流入し、さらに凹所５５４に対応する位置に形成された液回収要素５４０と液案内要素５２０との間の隙間を通って排気路５５６に流入し、上室５６０ａと下室５６０ｂとを順次通って、排気管５６３へと排出される。上記の気流に乗って、ウエハＷから飛散してミスト化された処理液の一部も排気系に排出される。

或る一つのノズル４００から所定時間処理液が供給されて一連の液処理工程の一工程が終了したら、ウエハＷに対する処理手順を定義するプロセスレシピの内容に応じて、上記と同様の手順に従い別のノズル４００から処理液がウエハＷに供給され、他の一工程が実行される。一例として、一連の液処理には、（１）薬液処理工程、（２）純水リンス工程、（３）別の薬液処理工程、（４）純水リンス工程、（５）必要に応じて工程（３）（４）の繰り返し、（６）イソプロピルアルコール等の供給による乾燥促進液体置換工程、（７）スピン乾燥工程などが実行される。上記各工程において、異なる処理液は異なるノズル４００から供給される。

上記の一連の液処理が終了したら、上記と逆の手順で、ウエハＷが処理ユニット１６から搬出される。

ノズル４００からのダミーディスペンスを行う場合は、遮蔽カバー５７０を図２にて実線で示される遮蔽位置（図５Ａも参照）に位置させる。この状態で、ノズル４００から処理液を吐出する。このとき、複数のノズル４００から同時に異なる処理液を吐出してもよい。

ノズル４００から吐出された処理液は、遮蔽カバー５７０の内周壁５７４の内面５７５に衝突し、進路を変えられる。具体的には、処理液は、面５７５で跳ね返り半径方向外側斜め上方に向かうか、あるいは内面５７５に沿って上昇し、内周壁５７４と天井壁５７２とが接続されている部分で半径方向外側に転向される。

このとき、処理液の周方向への飛散は、仕切り壁５７８の側方壁体５７８ａにより防止される。半径方向外側に向かう処理液は、仕切り壁５７８の後方壁体５７８ａにより衝突し、下方に落とされる。従って、内周壁５７４の面５７５に衝突した処理液は、どのような進路を通ったとしても、最終的には、液案内要素５２０の上面５２６のうちの仕切り壁５２８で囲まれた部分に落ちる。

液案内要素５２０の上面５２６の傾斜部分５２６ｂに落ちた処理液は、傾斜に沿って半径方向外側に流れ、上面５２６のうちで最も低い最外周の部分５２６ｃに対応する位置に集まる。この処理液は、排液口５３０から排液路５３２に流入し、その後、図５Ａに概略的に矢印で示した配管５３４を通って、当該処理液の種類に対応する工場廃液系へと流出する。

前述したように、遮蔽カバー５７０が遮蔽位置にあるとき、仕切り壁５７８と仕切り壁５２８とは密接しているわけではなく、両者間には気体が通流する隙間がある。従って、図５Ａに示すように、仕切り壁５７８及び仕切り壁５２８により囲まれた空間にある気体は、仕切り壁５７８の後方壁体５７８ｂと仕切り壁５２８の後方壁体５２８ｂとの間の隙間から、半径方向外側に流出しうる。仕切り壁５７８の側方壁体５７８ａと仕切り壁５２８の側方壁体５２８ａとの間にも隙間があるが、この隙間は、後方壁体５７８ｂと後方壁体５２８ｂとの間の隙間より小さい。これにより、仕切り壁５７８及び仕切り壁５２８により囲まれた空間にある気体の多くは後方壁体５７８ｂと後方壁体５２８ｂとの間の隙間を通って当該空間から流出する。このため、空気が後述する隙間５２８内にスムースに流入し、ひいては、ノズル４００近傍の空間内での空気の流れがスムースになり、ノズル４００近傍に処理液のミストが長時間滞留することがなくなる。

前述したように排気室５６０の下室５６０ｂは常時排気されて減圧状態となっている。このため、遮蔽カバー５７０の内周壁５７４の下端と液案内要素５２０との間の隙間を通って、ＦＦＵ２１からの清浄空気の流れの一部が、仕切り壁５７８及び仕切り壁５２８により囲まれた空間（ノズル４００を囲む空間）に引き込まれる。そして清浄空気は、仕切り壁５７８の後方壁体５７８ｂと仕切り壁５２８の後方壁体５２８ｂとの間の隙間から流出し、隙間５８２、連通路５８４、排気室５６０の上室５６０ａ及び下室５６０ｂを順次通って、排気管５６３に流入し、そのとき排気管５６３に接続されている工場排気系に排出される。

遮蔽カバー５７０が遮蔽位置にあるときの上述した気体の流れについては、図５Ａにおける符号ＦＡを示した３つの矢印を参照されたい。また、遮蔽カバー５７０が退避位置にあるときも、遮蔽カバー５７０が遮蔽位置にあるときに生じる気流ＦＡと実質的に同じ経路を流れる気流ＦＡ’がある（図５Ｂを参照）。なお、遮蔽カバー５７０が遮蔽位置にあるときにも、図５Ｂにおいて矢印ＦＢで示した液案内要素５２０と液回収要素５４０との間を通る気流と実質的に同じ気流があるが、この気流は図５Ａには図示されていない。

ノズル４００から吐出された処理液が遮蔽カバー５７０の内周壁５７４に衝突すると処理液の一部がミスト化されて、仕切り壁５７８及び仕切り壁５２８により囲まれた空間内を漂うことになる。しかし、このミストは、上記の清浄気体の流れに乗って、仕切り壁５７８及び仕切り壁５２８により囲まれた空間内に漂うミスト化された処理液が工場排気系に排出される。また、ＦＦＵ２１からの清浄気体が仕切り壁５７８及び仕切り壁５２８により囲まれた空間内に引き込まれるようになっているため、遮蔽カバー５７０の内周壁５７４の下端と液案内要素５２０との間の隙間を通って処理液のミストがウエハＷ側に流出することはない。このためウエハＷ及びその近傍の部材のミストによる汚染が防止される。

上記の実施形態によれば、以下の利点が得られる。ノズルアームに支持された処理液供給ノズルをウエハ中央部の真上に位置させて処理液を供給する場合には、ノズルアームによりウエハＷ表面近傍の気流が乱されて処理の面内均一性に悪影響を及ぼすことがあり得る。これに対して、上記実施形態では、平面視で保持部３１に保持されたウエハＷの外側であってかつ回収カップ５０よりも上方の位置に固定されたノズル４００からウエハＷに処理液を供給している。すなわち、上記実施形態ではノズルアームのような気流を乱す要因が存在しないため、ウエハＷ表面近傍の気流を均一化することができ、ひいては処理の面内均一性を高めることができる。

不動のノズル４００、すなわち常時ウエハＷの方向を向いているようなノズル４００を用いると、ダミーディスペンスができなくなるという問題が生じうる。しかし、上記実施形態では、可動の遮蔽カバー５７０を設けて、遮蔽位置にある遮蔽カバー５７０によりノズル４００から吐出された処理液をウエハＷに到達できないようにできるので、ダミーディスペンスを問題なく行うことができる。もちろん、遮蔽カバー５７０を遮蔽位置から取り除けば、ノズル４００からウエハＷに処理液を供給することができる。

なお、ノズル４００から吐出された処理液のウエハＷ上への落下点を微調整する等の目的で、ノズル４００に吐出口の向き（俯角または仰角）を微調整する機構が設けられていてもよく、また、ノズル４００の半径方向位置（すなわちウエハＷの中心からの距離）を例えば数ミリメートル〜数センチメートル程度の僅かな量だけ微調整する機構が設けられていてもよい。このような微調整機構によりノズル４００を動かしたところで、保持部３１または液処理したくないウエハＷに処理液を供給することなくダミーディスペンスを行うことはできないので、このような場合にも上述した可動の遮蔽カバー５７０を設けることは有益である。すなわち、上記の利点は、ノズル４００が固定されて完全に不動である場合だけに得られるものではない。

上記実施形態では、遮蔽カバー５７０が、ウエハＷと同心のリング状の部材であったが、これには限定されない。各ノズル４００に対応する個別の遮蔽カバーを各ノズルの周囲に設けることもできる。

遮蔽壁は、遮蔽位置にあるときに、ノズル４００からウエハＷに向けて吐出された処理液をウエハＷに到達することがないように遮るものであれば形状は任意である。例えば、図６に概略的に示すように、例えば遮蔽位置（実線で示す）と退避位置（鎖線で示す）との間で可動の略半球形状の遮蔽壁５７０’を設けることも可能である。

なお、この場合、回収カップ５０の外側のチャンバ２０内の雰囲気を排気する排気手段（チャンバ排気、モジュール排気等と呼ばれる）により形成される流れ（ノズル４００付近からＥＸＨに向かう矢印を参照）を利用して、遮蔽カバー５７０’に衝突してミスト化された処理液がウエハＷに向かわないようにすることも考えられる。また、ノズル４００を回収カップ５０に固定することに代えて、他の適当な保持具に固定されていてもよい。

ダミーディスペンス時における異種の処理液の混合を問題としないならば、仕切り壁５２８，５７８を省略することも可能である。

仕切り壁５２８のみを設け、仕切り壁５７８を省略することも可能である。この場合、仕切り壁５７８の上端が遮蔽位置にある遮蔽カバー５７０の天井壁５７２に近接する程度に仕切り壁５７８の高さを高くすることが考えられる。しかしながら、仕切り壁５７８の高さを高くしすぎると、ウエハＷの処理時にウエハＷ周囲の気流が乱される可能性があるため、上記実施形態のように、ウエハＷの処理時にウエハＷよりかなり高い位置に置かれる遮蔽カバー５７０にも仕切り壁５７８を設けることが好ましい。

上記実施形態においては、回収カップ５０は、内部の流体通路を変更することができない形式のものであったが、これには限定されない。回収カップ５０の内部に一つまたは複数の可動カップ体を設け、可動カップ体を移動することにより回収カップ５０内に複数の流体通路を形成しうるようにして、処理液の種類（酸、アルカリ、有機）毎に異なる流体通路を用いてウエハＷから飛散した処理液を回収するようにしてもよい。このような流体通路を切換可能とする構成は、例えば、本件特許出願と同一出願人による特許出願に係る特許公開公報：特開２０１２−１２９４６２号に記載されており、当該公報に記載された構成を上記実施形態に適用することができる。

基板は半導体ウエハ（シリコン基板）に限らず、ガラス基板、セラミック基板等、他の種類の基板であってもよい。

３１ 基板保持部
３３ 回転機構
５０ 回収カップ
５２６ｂ 回収カップ上面の傾斜部分
５２８ 仕切り壁
５３０ 排液口
４００ ノズル
５７０ 遮蔽カバー
５７２ 天井壁
５７４ 遮蔽壁（内周壁）
５７８ 仕切り壁

Claims (12)

1. 基板を保持する基板保持部と、
   前記基板保持部に保持された基板に供給された後の処理液を受け止めて回収する回収カップと、
   前記基板保持部に保持された基板の周縁よりも半径方向外側であってかつ前記回収カップよりも上方の位置から、前記基板保持部により保持された基板に向けて処理液を吐出するノズルと、
   前記基板保持部と前記ノズルとの間に位置する遮蔽位置と、前記遮蔽位置から退避した退避位置との間で移動可能な遮蔽壁を有する遮蔽部材と、
   を備えた基板液処理装置。
2. 前記遮蔽部材は、前記基板保持部に保持された基板の周縁よりも半径方向外側であってかつ前記回収カップよりも上方の領域内に設けられたことを特徴とする請求項１記載の基板液処理装置。
3. 前記回収カップの上面は半径方向外側にゆくに従って低くなるように傾斜している傾斜部分を有しており、前記回収カップの上面の最も低い部分に排液口が設けられている、請求項１または２記載の基板液処理装置。
4. 前記遮蔽部材は、前記基板保持部に保持された基板と同心のリング状に形成され、リング状の天井壁と、前記天井壁から下方に延びるリング状の前記遮蔽壁とを有している、請求項１から３記載の基板液処理装置。
5. 前記内周壁の前記ノズルと対面する面の下端縁の鉛直方向の投影が、前記回収カップの上面の前記傾斜部分内に位置する、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の基板液処理装置。
6. 前記遮蔽壁は、下側にゆくに従って半径方向外側に向かうように傾斜している、請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の基板液処理装置。
7. 前記ノズルは複数設けられており、隣接するノズルの間に仕切り壁が設けられている、請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の基板液処理装置。
8. 前記仕切り壁は、前記回収カップ及び前記遮蔽部材のうちの少なくともいずれか一方に設けられている、請求項７記載の基板液処理装置。
9. 前記仕切り壁は少なくとも前記遮蔽部材に設けられており、前記仕切り壁は対応する前記ノズルの半径方向外側に位置する後方壁体を含んでいる、請求項７または８記載の基板液処理装置。
10. 前記後方壁体と前記回収カップとの間の隙間から、前記仕切り壁に囲まれた前記ノズル周囲の空間内の雰囲気が排気される、請求項９記載の基板液処理装置。
11. 前記遮蔽部材を昇降させる昇降機構をさらに備えた、請求項１から１０のうちのいずれか一項に記載の基板液処理装置。
12. 基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に供給された後の処理液を受け止めて回収する回収カップと、前記基板保持部に保持された基板の周縁よりも半径方向外側であってかつ前記回収カップよりも上方の位置から、前記基板保持部により保持された基板に向けて処理液を吐出するノズルと、前記基板保持部と前記ノズルとの間に位置する遮蔽位置と、前記遮蔽位置から退避した退避位置との間で移動可能な遮蔽壁を有する遮蔽部材と、を備えた基板液処理装置を使用する基板液処理方法において、
    前記ノズルから前記基板保持部に保持された基板に向けて処理液を吐出して基板に液処理を施すときには、前記遮蔽部材を前記退避位置に位置させ、
    前記ノズルから前記処理液のダミーディスペンスを行うときには、前記遮蔽部材を前記遮蔽位置に位置させて、前記ノズルから吐出した処理液を前記遮蔽壁に衝突させて前記処理液が前記基板保持部に到達することを防止する、基板液処理方法。

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