JP2016042518A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板処理に用いられる複数種の薬液の組合せが、混触に適さないような組合せであっても、それらの薬液の混触を確実に防止して、その基板処理を一つの処理チャンバにおいて完遂できる、基板処理装置および基板処理方法を提供すること。【解決手段】スピンチャック3によって回転されている基板Wに硫酸含有液を供給する硫酸含有液供給工程と、リンス液供給工程と、スピンチャック3によって回転されている基板Wに、有機溶剤を供給する有機溶剤工程とを順に実行する。リンス工程中に、洗浄液ノズルから洗浄液を吐出して、第1のカップ42の内壁およびスピンベース15の周縁部15Aの壁面に洗浄液を供給する。【選択図】図7B

Description

この発明は、薬液を用いた基板処理のための基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板の例には、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。
半導体装置や液晶表示装置の製造工程には、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板の表面に薬液による処理を施すために、基板を一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。枚葉式の基板処理装置は、隔壁により区画された処処理チャンバ内に、基板をほぼ水平に保持して回転させる基板保持回転機構と、基板保持回転機構を収容する有底筒状の処理カップと、基板保持回転機構に保持されている基板に薬液を供給するための薬液ノズルとを備えている。
処理カップは、固定的に収容されたカップと、カップに対して昇降可能に設けられ、基板保持回転機構によって回転させられている基板から飛散する薬液を受け止めることが可能なガードとを備えている。ガードによって受け止められた処理液は、ガードの内壁を伝ってカップに供給される。
このような基板処理装置において、複数種の薬液が用いられることがある。複数種の薬液の組合せが、硫酸過酸化水素水混合液(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:SPM)等の、硫酸を含有する硫酸含有液と、イソプロピルアルコール(isopropyl alcohol:IPA)等の有機溶剤との組合せのような、混触に危険を伴うような組合せ(すなわち、混触に適さないような組合せ)である場合、これらの薬液の混触を確実に防止するため、通常は、下記特許文献1に示すように、薬液の種類毎に処理チャンバを異ならせている。
特開2007−103732号公報
しかしながら、生産性を向上すべく、基板処理に用いられる複数種の薬液の組合せが混触に適さないような組合せであっても、一つの処理チャンバでの洗浄処理の完遂が望まれる場合がある。この要求に応えるためには、処理チャンバ内はもちろん、基板保持回転機構やカップでの薬液の混触を確実に防止しなければならない。
そこで、本発明の目的は、基板処理に用いられる複数種の薬液の組合せが、混触に適さないような組合せであっても、それらの薬液の混触を確実に防止して、その基板処理を一つの処理チャンバにおいて完遂できる、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。
前記の目的を達成するための請求項1に記載の発明は、処理チャンバと、所定の回転軸線回りに回転可能なスピンベースを有し、基板を保持しながら前記回転軸線まわりに回転させる基板保持回転機構であって、前記処理チャンバ内に配置された基板保持回転機構と、 前記基板保持回転機構の周囲を取り囲むように設けられ、前記基板保持回転機構によって回転されている基板から排出される処理液を溜めておくための円環状のカップと、前記基板保持回転機構に保持されている基板に第1薬液を供給するための第1薬液供給手段と、前記基板保持回転機構に保持されている基板に、前記第1薬液とは種類の異なる第2薬液を供給するための第2薬液供給手段と、前記カップの内壁であるカップ内壁および/または前記スピンベースの外周部の壁面であるベース壁面に向けて洗浄液を吐出するための洗浄液吐出口を有する洗浄液ノズルと、前記洗浄液ノズルに前記洗浄液を供給するための洗浄液供給手段と、前記第1薬液供給手段および前記第2薬液供給手段を制御して、前記基板保持回転機構によって回転されている基板に、第1薬液を供給する第1薬液供給工程と、前記第1薬液供給工程の後に、前記基板保持回転機構によって回転されている基板に、前記第1薬液とは種類の異なる第2薬液を供給する第2薬液供給工程とを実行する回転処理制御手段と、前記洗浄液供給手段を制御して、前記第1薬液供給工程の終了後前記第2薬液供給工程の開始に先立って、ならびに/または前記第2薬液供給工程の実行中および/もしくは実行後に、前記洗浄液吐出口から洗浄液を吐出して、前記カップ内壁および/または前記ベース壁面に洗浄液を供給する洗浄制御手段とを含む、基板処理装置を提供する。
この構成によれば、第1薬液供給工程および第2薬液供給工程が、共通の処理チャンバ内においてこの順で実行される。また、第1薬液供給工程の終了後第2薬液供給工程の開始に先立って、ならびに/または第2薬液供給工程の実行中および/もしくは実行後に、カップ内壁および/またはベース壁面に洗浄液が供給される。
第1薬液供給工程の終了後第2薬液供給工程の開始に先立って、カップ内壁および/またはベース壁面に洗浄液を供給する場合には、この洗浄液の供給により、カップ内壁および/またはベース壁面から第1薬液を除去できる。そのため、第2薬液供給工程の開始時には、カップ内壁またはベース壁面に第1薬液が残留しておらず、したがって、当該第2薬液供給工程において第1薬液および第2薬液が混触するのを確実に防止できる。
また、第2薬液供給工程に並行しておよび/または第2薬液供給工程の後に、カップ内壁および/またはベース壁面に洗浄液を供給する場合には、この洗浄液の供給により、カップ内壁および/またはベース壁面から第2薬液を除去できる。そのため、次の基板処理の第1薬液供給工程の開始時には、カップ内壁および/またはベース壁面に第2薬液が残留しておらず、したがって、当該第1薬液供給工程において第1薬液および第2薬液が混触するのを確実に防止できる。
以上により、基板処理に用いられる複数種の薬液(第1薬液および第2薬液)の組合せが、混触に適さないような組合せであっても、それらの薬液の混触を確実に防止して、その基板処理を一つの処理チャンバにおいて完遂できる基板処理装置を提供できる。
この明細書において、「混触に適さないような組合せ」であるとは、「混触に危険が伴うような組合せ」だけでなく、「混触により反応物を生成するような組合せ」や、「混触により分離回収が困難になる組合せ」も含む趣旨である。「混触により反応物を生成するような組合せ」には、酸とアルカリとの組合せなどであり、混触により発生する塩により、装置内が汚染されるおそれがある。また、「混触により分離回収が困難になる組合せ」には、HF(フッ酸)とSPM(硫酸過酸化水素水混合液)などがあげられる。
請求項2に記載の発明は、前記回転処理制御手段は、前記第1薬液供給工程の終了後前記第2薬液供給工程の開始に先立って、前記基板保持回転機構によって回転されている基板にリンス液を供給して、当該基板の表面に付着している第1薬液を洗い流すリンス工程を実行するリンス制御手段をさらに含み、前記洗浄制御手段は、前記リンス工程に並行して、および/または当該リンス工程の終了後前記第2薬液供給工程の開始に先立って、前記洗浄液吐出口から洗浄液を吐出する第1の洗浄制御手段を含む、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、第1薬液供給工程、リンス工程および第2薬液供給工程が、共通の処理チャンバ内においてこの順で実行される。また、第1薬液供給工程後のリンス工程に並行して、および/または当該リンス工程の終了後第2薬液供給工程の開始に先立って、カップ内壁および/またはベース壁面に洗浄液を供給する。
第1薬液供給工程の終了後には、カップ内壁やベース壁面に第1薬液が付着(残留)しているおそれがある。この状態のまま第2薬液供給工程が開始されると、第2薬液供給工程中において第1薬液および第2薬液が混触するおそれがある。
請求項2では、第1薬液供給工程後に実行されるリンス工程に並行して、および/またはリンス工程後第2薬液供給工程の開始に先立って、カップ内壁および/またはベース壁面に洗浄液を供給し、これにより、第2薬液供給工程の開始に先立って、カップ内壁および/またはベース壁面から第1薬液を除去する。そのため、第2薬液供給工程の開始時には、カップ内壁またはベース壁面に第1薬液が残留しておらず、したがって、当該第2薬液供給工程において第1薬液および第2薬液が混触するのを確実に防止できる。
請求項3に記載の発明は、前記洗浄制御手段は、前記第2薬液供給工程に並行して、前記洗浄液吐出口から洗浄液を吐出する第2の洗浄制御手段を含む、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、第2薬液供給工程に並行して、カップ内壁および/またはベース壁面に洗浄液を供給する。
第2薬液供給工程の終了後に、カップ内壁やベース壁面に第2薬液が付着(残留)している場合には、当該第2薬液が残留したまま次の基板処理の第1薬液供給工程を開始することにより、第1薬液および第2薬液が混触するおそれがある。
請求項3では、第2薬液供給工程に並行して、および/または当該第2薬液供給工程の終了後、カップ内壁および/またはベース壁面に洗浄液を供給し、これにより、カップ内壁および/またはベース壁面から第2薬液を除去できる。そのため、次の基板処理の開始時には、カップ内壁またはベース壁面に第2薬液が残留しておらず、したがって、次の基板処理の第1薬液供給工程において第1薬液および第2薬液が混触するのを確実に防止できる。
請求項4に記載の発明は、前記回転処理制御手段は、前記第2薬液供給工程の終了後、前記基板保持回転機構により基板を回転させて当該基板の表面の液成分を振り切るスピンドライ工程を実行するスピンドライ制御手段をさらに含み、前記洗浄制御手段は、前記スピンドライ工程に並行して、前記洗浄液吐出口から洗浄液を吐出する第3の洗浄制御手段を含む、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、スピンドライ工程に並行して、カップ内壁および/またはベース壁面に洗浄液を供給する。
スピンドライ工程の終了後に、カップ内壁やベース壁面に第2薬液が付着(残留)している場合には、当該第2薬液が残留したまま次の基板処理の第1薬液供給工程を開始することにより、第1薬液および第2薬液が混触するおそれがある。
請求項4では、スピンドライ工程に並行して、カップ内壁および/またはベース壁面に洗浄液を供給し、これにより、カップ内壁および/またはベース壁面から第2薬液を除去できる。そのため、スピンドライ工程の終了後には、カップ内壁またはベース壁面に第2薬液が残留しておらず、したがって、次の基板処理の第1薬液供給工程において第1薬液および第2薬液が混触するのを確実に防止できる。
請求項5に記載の発明は、前記カップの底部に形成された排液/回収口に接続された共用配管と、前記共用配管に接続され、前記第1薬液または前記第2薬液の回収用の回収配管と、前記共用配管に接続された排液配管と、前記共用配管を通る液の流通先を、前記回収配管と前記排液配管との間で切り換える切換えバルブと、前記洗浄制御手段による前記洗浄液の供給に並行して、前記切換えバルブを制御して、前記共用配管を通る液の流通先を前記排液配管に設定する流通先設定制御手段とをさらに含む、請求項1〜4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、カップ内壁および/またはベース壁面への洗浄液の供給に並行して、共用配管を通る液の流通先が排液配管に設定される。そのため、カップ内壁および/またはベース壁面に供給された洗浄液は、カップの排液/回収口を通して共用配管へと導かれた後、排液配管へと導かれる。したがって、第1薬液供給工程または第2薬液供給工程により共通配管の管壁に第1薬液または第2薬液が付着している場合であっても、共用配管を流通する洗浄液によって、それら付着している第1薬液または第2薬液を洗い流すことができる。これにより、共用配管の管壁において第1薬液および第2薬液が混触するのを確実に防止できる。
請求項6に記載のように、前記洗浄液ノズルは、前記ベース壁面に対向配置される第1の洗浄液吐出口を有する第1の洗浄液ノズルを含んでいてもよい。
請求項7に記載の発明は、前記第1の洗浄液ノズルは、前記第1の洗浄液吐出口を斜め上方に向けた状態で配置されていてもよい、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、第1の洗浄液ノズルを、ベース壁面の側方の下方に配置できる。第1の洗浄液ノズルをベース壁面の側方に配置すると、平面視でスピンベースとカップとの間に第1の洗浄液ノズルが介在する結果、基板処理装置の大型化を招くことになるが、第1の洗浄液ノズルをベース壁面の側方に配置しないので、基板処理装置が大型化しない。したがって、基板処理装置を大型化させることなく、ベース壁面に洗浄液を供給できる。
また、ベース壁面に対し斜め下方から洗浄液が供給されるので、スピンベースの外周部の底面に付着している第1または第2薬液を良好に除去できる。
また、請求項8に記載のように、前記洗浄液ノズルは、前記カップ内壁に洗浄液を供給するための第2の洗浄液吐出口を有する第2の洗浄液ノズルを含んでいてもよい。
請求項9に記載の発明は、前記カップは、前記基板保持回転機構の周囲を取り囲む円環状に設けられており、前記カップの底壁には排液口が形成されており、前記第2の洗浄液吐出口は、前記スピンチャックの側方で、前記カップの円周方向に沿って複数配置されており、当該第2の洗浄液吐出口は、前記排液口に近接する領域には配置されていない、請求項8に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、第2の洗浄液吐出口が排液口に近接しない領域に配置されているので、各第2の洗浄液吐出口から吐出された洗浄液は、カップ内を、排液口に向けてカップの円周方向に移動し、排液口から共用配管へと導かれる。すなわち、洗浄液がカップ内を移動する距離を稼ぐことができる。これにより、カップ内に付着している第1または第2薬液を、効率良く除去できる。
請求項10に示すように、前記第1薬液は、硫酸を含む硫酸含有液であってもよい。また、前記第2薬液は、有機溶剤であってもよい。硫酸含有液は、SPMおよび硫酸を含む。有機溶剤は、IPA、メタノール、エタノール、HFE(ハイドロフロロエーテル)およびアセトンのうちの少なくとも1つを含む。
前記の目的を達成するための請求項11に記載の発明は、所定の回転軸線回りに回転可能なスピンベースを有し、基板を保持しながら前記回転軸線まわりに回転させる基板保持回転機構と、前記基板保持回転機構の周囲を取り囲むように設けられ、前記基板保持回転機構によって回転されている基板から排出される処理液を溜めておくためのカップと、前記カップの内壁であるカップ内壁および/または前記スピンベースの外周部の壁面であるベース壁面に向けて洗浄液を吐出するための洗浄液ノズルとを含む基板処理装置を用いて基板を処理する方法であって、前記基板保持回転機構によって回転されている基板に第1薬液を供給する第1薬液供給工程と、前記第1薬液供給工程の後に、前記基板保持回転機構によって回転されている基板に、前記第1薬液とは種類の異なる第2薬液を供給する第2薬液供給工程と、前記第1薬液供給工程の終了後前記第2薬液供給工程の開始に先立って、ならびに/または前記第2薬液供給工程の実行中および/もしくは実行後に、前記洗浄液ノズルから洗浄液を吐出して、前記カップ内壁および/または前記ベース壁面に洗浄液を供給する洗浄液供給工程とを含む、基板処理方法を提供する。
この方法によれば、請求項1に記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項12に記載の発明は、前記基板処理方法は、前記第1薬液供給工程の終了後前記第2薬液供給工程の開始に先立って、前記基板保持回転機構によって回転されている基板にリンス液を供給して、当該基板の表面に付着している第1薬液を洗い流すリンス工程をさらに含み、前記洗浄液供給工程は、前記リンス工程に並行して、および/または当該リンス工程の終了後前記第2薬液供給工程の開始に先立って、前記洗浄液ノズルから洗浄液を吐出する第1の洗浄液供給工程を含む、請求項11に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、請求項2に記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項13に記載の発明は、前記洗浄液供給工程は、前記第2薬液供給工程に並行して、および/または当該第2薬液供給工程の終了後、前記洗浄液ノズルから洗浄液を吐出する第2の洗浄液供給工程を含む、請求項11または12に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、請求項3に記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項14に記載の発明は、前記基板処理方法は、前記第2薬液供給工程の終了後、前記基板保持回転機構により基板を回転させて当該基板の表面の液成分を振り切るスピンドライ工程を含み、前記洗浄液供給工程は、前記スピンドライ工程に並行しておよび/または前記スピンドライ工程の後に、前記洗浄液ノズルから洗浄液を吐出する第3の洗浄液供給工程を含む、請求項11〜13のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、請求項4に記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項15に記載の発明は、前記カップは、平面視で重複しないように設けられた複数のカップを含み、前記洗浄液供給工程は、前記複数のカップのうち、最も内側に設けられた第1のカップを洗浄する、請求項11〜14のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、洗浄液供給工程において、最も内側に設けられた第1のカップに洗浄液が供給される。第1のカップは、基板保持回転機構に最も近接して設けられているので、第1薬液または第2薬液による処理時に、当該第1または第2薬液が第1のカップに進入し、当該第1のカップの内壁に付着する。このように第1または第2薬液が付着し易い第1のカップの内壁を洗浄できるので、第1薬液および第2薬液の混触をより確実に防止できる。
請求項16に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記カップの底部に形成された排液/回収口に接続された共用ラインと、前記共用配管に接続され、前記第1薬液または前記第2薬液の回収用の回収配管と、前記共用配管に接続された排液配管とを含み、前記洗浄工程は、前記共用配管を通る液の流通先を前記排液配管に設定した状態で実行する、請求項11〜15のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、請求項5に記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
この発明の一実施形態に係る基板処理装置を水平方向に見た図である。 第1および第2の洗浄ノズルを説明するための断面図である。 第1および第2の洗浄ノズルを説明するための断面図である。 図1の切断面線IV-IVから見た図である。 ボスを、図4の切断面線V-Vに沿って切断した断面図である。 前記基板処理装置によって行われる基板の処理の一例について説明するための工程図である。 前記処理の一例を示す模式図である。 前記処理の一例を示す模式図である。 前記処理の一例を示す模式図である。 前記処理の一例を示す模式図である。
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、この発明の一実施形態に係る基板処理装置1を水平方向に見た図である。図2および図3は、第1および第2の洗浄ノズル76,78を説明するための断面図である。図2は、第1のガード44が基板Wの周端面に対向している状態を示し、図3は、第4のガード47が基板Wの周端面に対向している状態を示す。図4は、図1の切断面線IV-IVから見た図である。図5は、ボス21を、図4の切断面線V-Vに沿って切断した断面図である。
基板処理装置1は、円形の半導体ウエハ等の基板Wのデバイス形成領域側の表面に対して、洗浄処理やエッチング処理などの液処理を施すための枚葉型の装置である。基板処理装置1は、内部空間を有する箱形の処理チャンバ2と、処理チャンバ2内で一枚の基板Wを水平な姿勢で保持して、基板Wの中心を通る鉛直な回転軸線A1まわりに基板Wを回転させるスピンチャック(基板保持回転機構)3と、スピンチャック3に保持されている基板Wに、第1薬液としての硫酸含有液の一例の硫酸過酸化水素水混合液(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:SPM)を供給するための硫酸含有液供給ユニット(第1薬液供給手段)4と、スピンチャック3に保持されている基板Wの表面(上面)に、第2薬液としての有機溶剤(低表面張力を有する有機溶剤)の一例のイソプロピルアルコール(isopropyl alcohol:IPA)液を供給するための有機溶剤供給ユニット(第2薬液供給手段)5と、スピンチャック3に保持されている基板Wの表面(上面)に、リンス液の一例としてのDIW(脱イオン水)を供給するためのリンス液供給ユニット6と、スピンチャック3を取り囲む筒状の処理カップ7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8とを含む。
処理チャンバ2は、箱状の隔壁10と、隔壁10の上部から隔壁10内(処理チャンバ2内に相当)に清浄空気を送る送風ユニットとしてのFFU(ファン・フィルタ・ユニット)11と、隔壁10の下部から処理チャンバ2内の気体を排出する排気ユニット(図示しない)とを含む。スピンチャック3、硫酸含有液供給ユニット4の硫酸含有液ノズル27、有機溶剤供給ユニット5の有機溶剤ノズル33、およびリンス液供給ユニット6のリンス液ノズル39は、隔壁10内に収容配置されている。
FFU11は隔壁10の上方に配置されており、隔壁10の天井に取り付けられている。FFU11は、隔壁10の天井から処理チャンバ2内に清浄空気を送る。排気ユニットは、カップ内排気ダクト49を介して処理カップ7の底部に接続されており、処理カップ7の底部から処理カップ7の内部を吸引する。FFU11および排気装置により、処理チャンバ2内にダウンフロー(下降流)が形成される。
スピンチャック3として、基板Wを水平方向に挟んで基板Wを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。具体的には、スピンチャック3は、スピンモータ13と、このスピンモータ13の駆動軸と一体化されたスピン軸14と、スピン軸14の上端にほぼ水平に取り付けられた円板状のスピンベース15と、スピンモータ13およびスピン軸14の周囲を覆い、スピンベース15を除くスピンチャックの側面を構成するカバー部材17とを含む。
スピン軸14は、鉛直に配置された中空軸であり、その内部には、下面供給配管(図示しない)が挿通されている。この下面供給配管には、処理液(たとえば、第1薬液、第2薬液または純水(DIW))が供給されるようになっている。また、下面供給配管の上端部には、下面供給配管に供給される処理液を吐出する下面ノズル18が形成されている。下面ノズル18は、処理液をほぼ鉛直上向きに吐出し、下面ノズル18から吐出された処理液は、スピンチャック3に保持された基板Wの下面中央に対してほぼ垂直に入射する。
スピンモータ13は、水平に延びる底面板19上に配置され、筒状のカバー部材17によって包囲されている。カバー部材17は、その下端が、隔壁10の底面板19上に載置され、その上端が、スピンベース15の近傍にまで達している。
図1および図4に示すように、スピンベース15の上面には、その周縁部に複数個(3個以上。たとえば6個)の挟持部材16が配置されている。複数個の挟持部材16は、スピンベース15の上面周縁部において、基板Wの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けて配置されている。なお、図4では、スピンチャック3に基板Wを非保持の状態を示している。
図1に示すように、カバー部材17は、円筒状のベースボス20と、円筒状のボス21と、円環板状のボスカバー22とを下から順に組み合わせることにより構成されている。ベースボス20およびボス21と、ボス21およびボスカバー22とは、それぞれ、ボルト(図示しない)を用いて互いに固定されている。ベースボス20は、底面板19上に載置され、スピンモータ13の周囲を取り囲むように配置される。ボスカバー22は、スピンベース15とボス21との間の隙間を埋めるように配置されている。
図5に示すようにボス21は、第1の円筒面23Aを外周面として有する下段部23と、上に凸の円錐状のテーパ面24Aを外周面として有する中段部24と、第2の円筒面25Aを外周面として有する上段部25とを一体的に備え、PVC(塩化ビニル)等の樹脂材料を用いて形成されている。
図1に示すように、硫酸含有液供給ユニット4は、SPMを基板Wの表面に向けて吐出する硫酸含有液ノズル27と、硫酸含有液ノズル27が先端部に取り付けられた第1のノズルアーム28と、スピンチャック3の側方で鉛直方向に延び、第1のノズルアーム28を揺動可能に支持する第1のアーム支持軸29と、第1のアーム支持軸29を回転させて第1のノズルアーム28を移動させることにより、硫酸含有液ノズル27を移動させる第1のアーム揺動ユニット30とを含む。硫酸含有液ノズル27は、たとえば、連続流の状態でSPMを吐出するストレートノズルであり、その吐出口をたとえば下方に向けた状態で、水平方向に延びる第1のノズルアーム28に取り付けられている。第1のノズルアーム28は水平方向に延びている。
硫酸含有液供給ユニット4は、SPMを硫酸含有液ノズル27に案内する硫酸含有液配管31と、硫酸含有液配管31を開閉する硫酸含有液バルブ32とを含む。硫酸含有液バルブ32が開かれると、SPM供給源からのSPMが、硫酸含有液配管31から硫酸含有液ノズル27に供給される。これにより、SPMが、硫酸含有液ノズル27から吐出される。
第1のアーム揺動ユニット30は、第1のアーム支持軸29まわりに第1のノズルアーム28を回動させることにより、硫酸含有液ノズル27を水平に移動させる。第1のアーム揺動ユニット30は、硫酸含有液ノズル27から吐出されたSPMが基板Wの上面に着液する処理位置と、硫酸含有液ノズル27が平面視でスピンチャック3の周囲に設定されたホーム位置との間で、硫酸含有液ノズル27を水平に移動させる。さらに、第1のアーム揺動ユニット30は、硫酸含有液ノズル27から吐出されたSPMが基板Wの上面中央部に着液する中央位置と、硫酸含有液ノズル27から吐出されたSPMが基板Wの上面周縁部に着液する周縁位置との間で、硫酸含有液ノズル27を水平に移動させる。中央位置および周縁位置は、いずれも処理位置である。なお、硫酸含有液ノズル27は、吐出口が基板Wの上面の所定位置(たとえば中央部)に向けて固定的に配置された固定ノズルであってもよい。
有機溶剤供給ユニット5は、IPAを基板Wの表面に向けて吐出する有機溶剤ノズル33と、有機溶剤ノズル33が先端部に取り付けられた第2のノズルアーム34と、スピンチャック3の側方で鉛直方向に延び、第2のノズルアーム34を揺動可能に支持する第2のアーム支持軸35と、第2のアーム支持軸35を回転させて第2のノズルアーム34を移動させることにより、有機溶剤ノズル33を移動させる第2のアーム揺動ユニット36とを含む。有機溶剤ノズル33は、たとえば、連続流の状態でIPAを吐出するストレートノズルであり、その吐出口をたとえば下方に向けた状態で、水平方向に延びる第2のノズルアーム34に取り付けられている。第2のノズルアーム34は水平方向に延びている。
有機溶剤供給ユニット5は、IPAを有機溶剤ノズル33に案内する有機溶剤配管37と、有機溶剤配管37を開閉する有機溶剤バルブ38とを含む。有機溶剤バルブ38が開かれると、IPA供給源からのIPAが、有機溶剤配管37から有機溶剤ノズル33に供給される。これにより、IPAが、有機溶剤ノズル33から吐出される。
第2のアーム揺動ユニット36は、第2のアーム支持軸35まわりに第2のノズルアーム34を回動させることにより、有機溶剤ノズル33を水平に移動させる。第2のアーム揺動ユニット36は、有機溶剤ノズル33から吐出されたIPAが基板Wの上面に着液する処理位置と、有機溶剤ノズル33が平面視でスピンチャック3の周囲に設定されたホーム位置との間で、有機溶剤ノズル33を水平に移動させる。さらに、第2のアーム揺動ユニット36は、有機溶剤ノズル33から吐出されたIPAが基板Wの上面中央部に着液する中央位置と、有機溶剤ノズル33から吐出されたIPAが基板Wの上面周縁部に着液する周縁位置との間で、有機溶剤ノズル33を水平に移動させる。中央位置および周縁位置は、いずれも処理位置である。なお、有機溶剤ノズル33は、吐出口が基板Wの上面の所定位置(たとえば中央部)に向けて固定的に配置された固定ノズルであってもよい。
リンス液供給ユニット6は、スピンチャック3に保持されている基板Wに向けてリンス液を吐出するリンス液ノズル39と、リンス液ノズル39にリンス液を供給するリンス液配管40と、リンス液配管40からリンス液ノズル39へのリンス液の供給および供給停止を切り替えるリンス液バルブ41とを含む。リンス液ノズル39は、リンス液ノズル39の吐出口が静止された状態でリンス液を吐出する固定ノズルである。リンス液供給ユニット6は、リンス液ノズル39を移動させることにより、基板Wの上面に対するリンス液の着液位置を移動させるリンス液ノズル移動装置を備えていてもよい。
リンス液バルブ41が開かれると、リンス液配管40からリンス液ノズル39に供給されたリンス液が、リンス液ノズル39から基板Wの上面中央部に向けて吐出される。リンス液は、たとえば、純水(脱イオン水:Deionzied Water)である。リンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度(たとえば、10〜100ppm程度)の塩酸水のいずれかであってもよい。
処理カップ7は、スピンチャック3を取り囲む円筒部材50と、スピンチャック3と円筒部材50との間に固定的に配置された複数のカップ42,43(第1および第2のカップ42,43)と、基板Wの周囲に飛散した処理液(薬液およびリンス液)を受け止めるための複数のガード44〜47(第1〜第4のガード44〜47)と、個々のガード44〜47を独立して昇降させるガード昇降ユニット48とを含む。ガード昇降ユニット48の駆動により、個々のガード44〜47が独立して昇降させられる。なお、ガード昇降ユニット48は、たとえはボールねじ機構を含む構成である。
円筒部材50は、スピンチャック3の周囲を取り囲んでいる。円筒部材50は、その内部に処理液を溜めることができるように構成されている。円筒部材50に溜められた処理液は、排液ユニット(図示しない)へ導かれる。また、円筒部材50の下端部における円周方向の所定箇所には、カップ内排気ダクト49の上流端が接続されている。カップ内排気ダクト49の下流端は、機外の排気ユニット(図示しない)に接続されている。円筒部材50内の雰囲気は、カップ内排気ダクト49を通って排気ユニット(図示しない)によって排気される。円筒部材50の内周には、第1〜第4のガード44〜47の周囲を取り囲むように、第3のカップ74が配置されている。第3のカップ74は、断面U字状をなしており、基板Wの処理に使用された処理液を集めて排液するための排液溝75を区画している。排液溝75に集められた処理液は排液ユニット(図示しない)に導かれる。
処理カップ7は折り畳み可能であり、ガード昇降ユニット48が4つのガード44〜47のうちの少なくとも一つを昇降させることにより、処理カップ7の展開および折り畳みが行われる。
第1のカップ42は、円環状をなし、スピンチャック3と円筒部材50との間でスピンチャック3の周囲を取り囲んでいる。第1のカップ42は、基板Wの回転軸線A1に対してほぼ回転対称な形状を有している。第1のカップ42は、平面視円環状の底部51(図2および図3参照)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(図2等参照)と、底部51の外周縁部から上方に立ち上がる円筒状の外壁部53(図2等参照)とを一体的に備えている。そして、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は、基板Wの処理に使用された処理液を回収または排液するための第1の排液/回収溝54(図2等参照)を区画している。第1の排液/回収溝54の底部の最も低い箇所には、第1の排液/回収口92(図4参照)が開口しており、第1の排液/回収口92には、第1の共用配管93が接続されている。第1の共用配管93には、第1の回収配管95および第1の排液配管96がそれぞれ分岐接続されている。第1の回収配管95には第1の回収バルブ95Aが介装されており、第1の排液配管96には第1の排液バルブ96Aが介装されている。第1の排液バルブ96Aを閉じながら第1の回収バルブ95Aを開くことにより、第1の共用配管93を通る液が第1の回収配管95(回収ポート(図7A等参照))に導かれる。また、第1の回収バルブ95Aを閉じながら第1の排液バルブ96Aを開くことにより、第1の共用配管93を通る液が第1の排液配管96(排液ポート(図7A等参照))に導かれる。すなわち、第1の回収バルブ95Aおよび第1の排液バルブ96Aは、第1の共用配管93を通る液の流通先を、第1の回収配管95と第1の排液配管96との間で切り換える切換えバルブとして機能する。
第1の回収配管95の先端は回収処理ユニット(図示しない)へと延び、また、第1の排液配管96の先端は排液ユニット(図示しない)へと延びている。切換えバルブ95A,96Aによる流通先の切換えにより、第1の共用配管93を流通する液が、第1の切換えバルブ94の切換えにより、第1の共用配管93を流通する液が、第1の回収配管95と第1の排液配管96とに選択的に導かれる。これにより、基板Wから排出された処理液が回収または排液される。
第2のカップ43は、円環状をなし、第1のカップ42と円筒部材50との間でスピンチャック3の周囲を取り囲んでいる。第2のカップ43は、基板Wの回転軸線A1に対してほぼ回転対称な形状を有している。第2のカップ43は、断面U字状をなしており、基板Wの処理に使用された処理液を集めて回収するための第2の排液/回収溝55(図2等参照)を区画している。第2の排液/回収溝55の底部の最も低い箇所には、第2の排液/回収口97が開口しており、第2の排液/回収口97には、第2の共用配管98が接続されている。第2の共用配管98には、第2の回収配管100および第2の排液配管101がそれぞれ分岐接続されている。第2の回収配管100には第2の回収バルブ100Aが介装されており、第2の排液配管101には第2の排液バルブ101Aが介装されている。第2の排液バルブ101Aを閉じながら第2の回収バルブ100Aを開くことにより、第2の共用配管98を通る液が第2の回収配管100に導かれる。また、第2の回収バルブ100Aを閉じながら第2の排液バルブ101Aを開くことにより、第2の共用配管98を通る液が第2の排液配管101に導かれる。すなわち、第2の回収バルブ100Aおよび第2の排液バルブ101Aは、第2の共用配管98を通る液の流通先を、第2の回収配管100と第2の排液配管101との間で切り換える切換えバルブとして機能する。第2の回収配管100の先端は回収処理ユニット(図示しない)へと延び、また、第2の排液配管101の先端は排液ユニット(図示しない)へと延びている。切換えバルブ100A,101Aによる流通先の切換えにより、第2の共用配管98を流通する液が、第2の回収配管100と第2の排液配管101とに選択的に導かれる。
第3の排液/回収溝66の底部の最も低い箇所には、第3の排液/回収口102が開口しており、第3の排液/回収口102には、第3の共用配管103が接続されている。第3の共用配管103には、第3の回収配管105および第3の排液配管106がそれぞれ分岐接続されている。第3の回収配管105には第3の回収バルブ105Aが介装されており、第3の排液配管106には第3の排液バルブ106Aが介装されている。第3の排液バルブ106Aを閉じながら第3の回収バルブ105Aを開くことにより、第3の共用配管103を通る液が第3の回収配管105に導かれる。また、第3の回収バルブ105Aを閉じながら第3の排液バルブ106Aを開くことにより、第3の共用配管103を通る液が第3の排液配管106に導かれる。すなわち、第3の回収バルブ105Aおよび第3の排液バルブ106Aは、第3の共用配管103を通る液の流通先を、第3の回収配管105と第3の排液配管106との間で切り換える切換えバルブとして機能する。第3の回収配管105の先端は回収処理ユニット(図示しない)へと延び、また、第3の排液配管106の先端は排液ユニット(図示しない)へと延びている。切換えバルブ105A,106Aによる流通先の切換えにより、第3の共用配管103を流通する液が、第3の回収配管105と第3の排液配管106とに選択的に導かれる。
最も内側の第1のガード44は、スピンチャック3の周囲を取り囲み、スピンチャック3による基板Wの回転軸線A1に対してほぼ回転対称な形状を有している。第1のガード44は、スピンチャック3の周囲を取り囲む円筒状の案内部56と、案内部56に連結された円筒状の処理液分離壁57とを一体的に備えている。案内部56は、スピンチャック3の周囲を取り囲む円筒状の下端部58(図2等参照)と、下端部58の上端から外方(基板Wの回転軸線A1から遠ざかる方向)に延びる筒状の厚肉部59(図2等参照)と、厚肉部59の上面外周部から鉛直上方に延びる円筒状の中段部60(図2等参照)と、中段部60の上端から内方(基板Wの回転軸線A1に近づく方向)に向かって斜め上方に延びる円環状の上端部61(図2等参照)とを有している。
処理液分離壁57は、厚肉部59の外周部から微小量だけ鉛直下方に延びており、第2の排液/回収溝55(図2等参照)上に位置している。また、案内部56の下端部58は、第1の排液/回収溝54(図2等参照)上に位置し、第1のガード44と第1のカップ42とが最も近接した状態で、第1の排液/回収溝54の内部に収容される。上端部61の内周端は、平面視で、スピンチャック3に保持される基板Wよりも大径の円形をなしている。なお、上端部61は、図1等に示すようにその断面形状が直線状であってもよいし、また、たとえば滑らかな円弧を描きつつ延びていてもよい。
内側から2番目の第2のガード45は、第1のガード44の外側において、基板Wの回転軸線A1に対してほぼ回転対称な形状を有している。第2のガード45は、案内部62と、案内部62の外側に設けられたカップ部63とを一体的に備える。
案内部62は、第1のガード44の中段部60の外側において、中段部60と同軸円筒状をなす円筒部64(図2等参照)と、円筒部64の上端から中心側(基板Wの回転軸線A1に近づく方向)に斜め上方に延びる上端部65(図2等参照)とを有している。円筒部64は、第2の排液/回収溝55上に位置し、第2のガード45と第2のカップ43とが最も近接した状態で、第2の排液/回収溝55の内部に収容される。上端部65の内周端は、平面視で、スピンチャック3に保持される基板Wよりも大径の円形をなしている。なお、上端部65は、図1等に示すようにその断面形状が直線状であってもよいし、また、たとえば滑らかな円弧を描きつつ延びていてもよい。
カップ部63は、案内部62の上端部59の外周部に連結されている。カップ部63は、平面視で、第2のカップ43と円筒部材50との間に配置されている。カップ部63は、基板Wの回転軸線A1に対してほぼ回転対称な形状を有している。カップ部63は、断面U字状をなしており、基板Wの処理に使用された処理液を集めて回収するための第3の排液/回収溝66(図2等参照)を区画している。第3の排液/回収溝66に集められた処理液は回収処理ユニット(図示しない)または排液ユニット(図示しない)に送られるようになっている。
内側から3番目の第3のガード46は、スピンチャック3による基板Wの回転軸線A1に関してほぼ回転対称な形状に形成されている。第3のガード46は、スピンチャック3の周囲を取り囲んでいる。第3のガード46は、第2のガード45の周囲を取り囲む円筒状の下端部68(図2等参照)と、下端部68の上端から内方に向かって斜め上方に延びる円環状の上端部69(図2等参照)と、上端部69における外周寄りの位置から鉛直下方に延びる垂下部70(図2等参照)と、下端部68の途中部から外方に張り出し、その外周端から鉛直下方に延びる張出部71(図2等参照)とを一体に備える。垂下部70は、第3の排液/回収溝66上に位置し、第2のガード45と第3のガード46とが最も近接した状態で、第3の排液/回収溝66に収容される。張出部71は、排液溝75上に位置し、第3のガード46が下位置に位置する状態で、排液溝75に収容される。上端部69の内周端は、平面視で、スピンチャック3に保持される基板Wよりも大径の円形をなしている。なお、上端部69は、図1等に示すようにその断面形状が直線状であってもよいし、また、たとえば滑らかな円弧を描きつつ延びていてもよい。
最も外側の第4のガード47は、第3のガード46の外側において、スピンチャック3の周囲を取り囲み、スピンチャック3による基板Wの回転軸線A1に対してほぼ回転対称な形状を有している。第4のガード47は、第3のガード46と同軸の円筒部72と、円筒部72の上端から中心側(基板Wの回転軸線A1に近づく方向)斜め上方に延びる上端部73とを有している。円筒部72は、第3のガード46の張出部71上に位置している。上端部73の内周端は、平面視で、スピンチャック3に保持される基板Wよりも大径の円形をなしている。なお、上端部73は、図1等に示すようにその断面形状が直線状であってもよいし、また、たとえば滑らかな円弧を描きつつ延びていてもよい。
図1に示すように、ガード昇降ユニット48は、ガードの上端部が基板Wより上方に位置する上位置と、ガードの上端部が基板Wより下方に位置する下位置との間で、各ガード44〜47を昇降させる。ガード昇降ユニット48は、上位置と下位置との間の任意の位置で各ガード44〜47を保持可能である。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44〜47が基板Wの周端面に対向している状態で行われる。
最も内側の第1のガード44を基板Wの周端面に対向させる場合には、図2に示すように、第1〜第4のガード44〜47の全てが上位置に配置される。この状態では、第1のガード44の下端部58の下端が、第1の排液/回収溝54の上端に一致するように配置されており、すなわち、第1のガード44の下端部58の先端部のみが、第1の排液/回収溝54内に入り込んでいる。
内側から2番目の第2のガード45を基板Wの周端面に対向させる場合には、第2〜第4のガード45〜47が上位置(図2に示す位置)に配置され、かつ第1のガード44が下位置(図3に示す位置)に配置される。
内側から3番目の第3のガード46を基板Wの周端面に対向させる場合には、第3および第4のガード46,47が上位置(図2に示す位置)に配置され、かつ第1および第2のガード44,45が下位置(図3に示す位置)に配置される。
最も外側の第4のガード47を基板Wの周端面に対向させる場合には、図3に示すように、第4のガード47が上位置に配置され、かつ第1〜第3のガード44〜46が下位置に配置される。
基板処理装置1は、スピンベース15の外周部15Aの周端面および底面(ベース壁面)に洗浄液を吐出するための第1の洗浄液ノズル76と、第1の洗浄液ノズル76に洗浄液を供給するための第1の洗浄液供給ユニット77と、第1のカップ42の内壁(カップ内壁)に洗浄液を供給するための第2の洗浄液ノズル78と、第2の洗浄液ノズル78に洗浄液を供給するための第2の洗浄液供給ユニット79とをさらに含む。第1および第2の洗浄液ノズル76,78はそれぞれ複数個設けられている(第1の洗浄液ノズル76はたとえば2個、第2の洗浄液ノズル78はたとえば4個)。
洗浄液は、たとえば、純水(脱イオン水:Deionzied Water)である。洗浄液は、純水に限らず、洗浄用薬液(たとえば、SC1(NH4OHとH22とを含む混合液))を用いることもできる。
各第1の洗浄液ノズル76は、外周部15Aの周端面および底面に対向配置される1つの第1の洗浄液吐出口80(図5参照)を有している。図5に示すように、各第1の洗浄液吐出口80は、スピンベース15の径方向内方かつ斜め上方に向けられている。2個の第1の洗浄液吐出口80は、ボス21のテーパ面24Aの上部に配置されており、すなわち、スピンベース15の外周部15Aの側方の下方に配置されている。また、2個の第1の洗浄液吐出口80は、互いに同じ高さ位置に配置されており、より具体的には、図4に示すように、スピンベース15の中心(回転軸線A1)を挟むように配置されている。
各第2の洗浄液ノズル78は、1つの第2の洗浄液吐出口81(図5参照)を有している。図5に示すように、4個の第2の洗浄液吐出口81は、ボス21のテーパ面24Aの上部において、互いに同じ高さ位置に配置されている。各第2の洗浄液吐出口81は、スピンベース15の径方向外方かつ斜め下方に向けられている。第2の洗浄液吐出口81は、図4に示すように、スピンベース15の円周方向に所定の間隔をもって4個並べられ、かつ平面視において第1の排液/回収口92とスピンベース15の中心(回転軸線A1)とを結ぶ仮想直線A2で線対称になるように配置されている。また、第2の洗浄液ノズル78は、ボス21の円周方向に関し第1の排液/回収口92に近接する領域には配置されていない。
第1の洗浄液供給ユニット77は、図5に示すように、ボス21の内部に形成された第1の洗浄液流通路82と、第1の洗浄液流通路82に洗浄液を供給するための第1の洗浄液供給配管83と、第1の洗浄液供給配管83を開閉するための第1の洗浄液バルブ84と含む。第1の洗浄液流通路82は、半円周に延びる断面矩形状の第1の共通流通路85(図4を併せて参照)と、第1の共通流通路85と個々の第1の洗浄液吐出口80とを接続する複数の第1の分岐流通路86とを含む。各第1の分岐流通路86は、第1の共通流通路85から鉛直上方に延びた後、斜め上方に屈曲してボス21のテーパ面24Aに開口し、第1の洗浄液吐出口80を形成している。
第2の洗浄液供給ユニット79は、図5に示すように、ボス21の内部に形成された第2の洗浄液流通路87と、第2の洗浄液流通路87に洗浄液を供給するための第2の洗浄液供給配管88と、第2の洗浄液供給配管88を開閉するための第2の洗浄液バルブ89と含む。第2の洗浄液流通路87は、第1の共通流通路85と同心かつ同径を有する円弧状に延びる断面矩形状の第2の共通流通路90(図4を併せて参照)と、第2の共通流通路90と個々の第2の洗浄液吐出口81とを接続する複数の第2の分岐流通路91とを含む。第2の共通流通路90は、第1の共通流通路85と同じ高さに設けられており、かつ、スピンベース15の円周方向に関して第1の共通流通路85と重複していない。各第2の分岐流通路91は、鉛直上方に延びた後、斜め下方に屈曲してボス21のテーパ面24Aに開口し、第2の洗浄液吐出口81を形成している。
図6は、基板処理装置1によって行われる基板Wのレジスト除去処理の一例について説明するための工程図である。図7A〜図7Dは前記レジスト除去処理の一例を示す模式図である。
以下、図1および図6を参照しつつレジスト除去処理の一例について説明する。図2〜図5および図7A〜図7Dについては適宜参照する。
基板処理装置1によって基板Wにレジスト除去処理が施されるときには、処理チャンバ2の内部に、高ドーズでのイオン注入処理後の基板Wが搬入される(ステップS1)。搬入される基板Wは、レジストをアッシングするための処理を受けていないものとする。また、基板Wの表面には、微細で高アスペクト比の微細パターンが形成されている。具体的には、制御装置8は、ノズル等が全てスピンチャック3の上方から退避し、かつ第1〜第4のガード44〜47が下位置(最も下方位置)に下げられ、第1〜第4のガード44〜47の上端がいずれも、スピンチャック3による基板Wの保持位置よりも下方に配置されている状態で、基板Wを保持している基板搬送ロボット(図示しない)のハンド(図示しない)を処理チャンバ2の内部に進入させることにより、基板Wがその表面を上方に向けた状態でスピンチャック3に受け渡される。
その後、制御装置8は、ガード昇降ユニット48を制御して、第1〜第4のガード44〜47の全て上位置(最も上方の位置)まで上昇させて、第1のガード44を基板Wの周端面に対向させる。
そして、制御装置8は、スピンモータ13によって基板Wの回転を開始させる(ステップS2)。基板Wは予め定める硫酸含有液処理速度(100〜500rpmの範囲内で、たとえば約300rpm)まで上昇させられ、その硫酸含有液処理速度に維持される。また、制御装置8は、第1の回収バルブ95Aおよび第1の排液バルブ96Aを制御して、第1の共用配管93を通る液の流通先を第1の回収配管95に設定する。
基板Wの回転速度が硫酸含有液処理速度に達すると、次いで、制御装置8は、SPMを基板Wに供給する硫酸含有液供給工程(第1薬液供給工程。ステップS3)を行う。具体的には、制御装置8は、第1のアーム揺動ユニット30を制御することにより、硫酸含有液ノズル27をホーム位置から処理位置に移動させる。これにより、硫酸含有液ノズル27が基板Wの上方に配置される。
硫酸含有液ノズル27が基板Wの上方に配置された後、制御装置8は、硫酸含有液バルブ32を開くことにより、図7Aに示すように、硫酸含有液ノズル27の吐出口からSPMが吐出され、基板Wの上面に着液する。制御装置8は、第1のアーム揺動ユニット30を制御することにより、この状態で基板Wの上面に対するSPMの着液位置を中央部と周縁部との間で移動させる。
硫酸含有液ノズル27から吐出されたSPMは、硫酸含有液処理速度(たとえば300rpm)で回転している基板Wの上面に着液した後、遠心力を受けて基板Wの上面に沿って外方に流れる。そのため、SPMが基板Wの上面全域に供給され、基板Wの上面全域を覆うSPMの液膜が基板W上に形成される。レジストとSPMとの化学反応により、基板W上のレジストがSPMによって基板Wから除去される。さらに、制御装置8は、基板Wが回転している状態で、基板Wの上面に対するSPMの着液位置を中央部と周縁部との間で移動させるので、SPMの着液位置が、基板Wの上面全域を通過し、基板Wの上面全域が走査される。そのため、硫酸含有液ノズル27から吐出されたSPMが、基板Wの上面全域に供給され、基板Wの上面全域が均一に処理される。基板Wの上面に供給されたSPMは、基板Wの周縁部から基板Wの側方に向けて飛散する。
基板Wの周縁部から飛散するSPMは、第1のガード44の内壁に受け止められる。そして、第1のガード44の内壁を伝って流下する薬液は、第1のカップ42に受けられ、第1のカップ42の底部に集められ、第1の共用配管93に導かれる。このとき、第1の回収バルブ95Aおよび第1の排液バルブ96Aによって第1の共用配管93を通る液の流通先が第1の回収配管95に設定されており、そのため、第1の共用配管93に導かれたSPMは、第1の回収配管95を通じて回収処理ユニット(図示しない)へと導かれる。硫酸含有液供給工程(S3)の後は、第1のカップ42の内壁、外周部15Aの周端面および底面、および第1の共用配管93の管壁にSPMが付着している。
SPMの吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置8は、硫酸含有液バルブ32を閉じてSPMの吐出を停止する。また、第1のアーム揺動ユニット30を制御することにより、硫酸含有液ノズル27を処理位置からホーム位置に移動させる。
硫酸含有液供給工程(S3)の終了後、第1のガード44を基板Wの周端面に対向させた状態のまま、次いで、リンス液を基板Wに供給するリンス工程(ステップS4)が行われる。具体的には、制御装置8は、第1の回収バルブ95Aおよび第1の排液バルブ96Aを制御して、第1の共用配管93を通る液の流通先を第1の排液配管96に切り換える。また、制御装置8は、リンス液バルブ41を開いて、図7Bに示すように、基板Wの上面中央部に向けてリンス液ノズル39からリンス液を吐出させる。
リンス液ノズル39から吐出されたリンス液は、SPMの液膜によって覆われている基板Wの上面中央部に着液し、基板Wの回転による遠心力を受けて基板Wの上面上を基板Wの周縁部に向けて流れる。これにより、基板W上のIPAが、リンス液によって外方に押し流され、基板Wの周囲に排出される。そのため、基板W上のSPMの液膜が、基板Wの上面全域を覆うリンス液の液膜に置換される。これにより、基板Wの上面の全域においてSPMが洗い流される。基板Wの上面に供給されたリンス液は、基板Wの周縁部から基板Wの側方に向けて飛散する。
基板Wの周縁部から飛散するリンス液は、第1のガード44の内壁に受け止められる。そして、第1のガード44の内壁を伝って流下するリンス液は、下端部58の下端から落液して第1のカップ42に受け止められる。第1のカップ42に供給された洗浄液は、第1のカップ42内を、第1の排液/回収口92に向けて第1のカップ42の円周方向に移動し、第1の排液/回収口92から、第1の共用配管93へと導かれる。第1の共用配管93を通る液の流通先が第1の排液配管96に設定されているので、第1の共用配管93に導かれたリンス液は、第1の排液配管96を通じて排液ユニット(図示しない)へと導かれる。
また、制御装置8は、リンス工程(S4)に並行して、図2および図7Bに示すように、第1の洗浄液バルブ84および第2の洗浄液バルブ89を開くことにより、第1の洗浄液ノズル76の第1の洗浄液吐出口80(図5参照)、および第2の洗浄液ノズル78の第2の洗浄液吐出口81(図5参照)のそれぞれから洗浄液を吐出する(第1の洗浄液供給工程)。
図2に示すように、第1の洗浄液ノズル76から吐出される洗浄液は、外周部15Aの周端面および底面に吹き付けられる。これにより、外周部15Aの周端面および底面に付着しているSPMが洗い流される。また、第1の洗浄液ノズル76から吐出される洗浄液は、当該外周部15Aの壁面で跳ね返って第1のガード44の内壁の各部(たとえば、中段部60および厚肉部59の内壁)に着液し、第1のガード44の下端部58の内壁を伝って下方に流れ、下端部58の下端から落液して第1のカップ42の第1の排液/回収溝54に受け止められる。また、第2の洗浄液吐出口81から吐出される洗浄液は、第1のガード44の下端部58の上下方向中央部の内壁に吹き付けられ、下端部58の内壁を伝って下方に流れ、下端部58の下端から落液して第1のカップ42の第1の排液/回収溝54に受け止められる。第1の排液/回収溝54に供給された洗浄液は、図4に矢印で示すように、第1の排液/回収溝54内を、第1の排液/回収口92に向けて第1のカップ42の円周方向に移動し、第1の排液/回収口92から、第1の共用配管93へと導かれる。第1の共用配管93を通る液の流通先が第1の排液配管96に設定されているので、第1の共用配管93に導かれた洗浄液は、第1の排液配管96を通じて排液ユニット(図示しない)へと導かれ、排液処理される。第1のカップ42内および第1の共用配管93内を洗浄液が流通することにより、第1のカップ42の内壁および第1の共用配管93の管壁が洗浄される。
リンス工程(S4)においては、外周部15Aの周端面および底面にリンス液が飛散し、また、第1のガード44によって受け止められたリンス液が、第1のカップ42の内壁および第1の共用配管93の管壁を伝って流れる。これにより、硫酸含有液供給工程(S3)の後、第1のカップ42の内壁、外周部15Aの周端面および底面、ならびに第1の共用配管93の管壁に付着していたSPMは、リンス液によって洗い流されることが考えられる。しかしながら、リンス工程(S4)のリンス液による洗浄のみでは、第1のカップ42の内壁、外周部15Aの周端面および底面、および第1の共用配管93の管壁にSPMが部分的に残留することも考えられる。
この処理例では、リンス工程(S4)に並行して、第1の洗浄液供給工程が実行される。これにより、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面に付着しているSPM、ならびに第1の共用配管93の管壁に付着しているSPMが、第1および第2の洗浄液ノズル76,78から吐出される洗浄液により洗い流される。
この処理例では、リンス工程(S4)が終了すると、次いで、有機溶剤供給工程(S5)を実行する。これにより、次に述べるスピンドライ工程(S6)に先立って、基板Wの表面の微細パターンに進入しているリンス液を、低表面張力を有機溶剤(IPA)で置換する。これにより、次に述べるスピンドライ工程(S6)において、パターンの倒壊を防止できる。
リンス液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置8は、スピンモータ13を制御して硫酸含有液処理速度で回転している基板Wを、パドル速度(たとえば約10rpm)に段階的に減速させる。基板Wの回転速度がそのパドル速度(たとえば約10rpm)まで落とされると、制御装置8は、スピンモータ13を制御して、基板Wの回転速度をそのパドル速度に維持する。これにより、基板Wの上面の全域にリンス液の液膜がパドル状に保持される。
基板Wの回転速度がパドル速度(たとえば約10rpm)まで落とされてから、予め定める期間が経過すると、制御装置8は、リンス液バルブ41を閉じて、リンス液ノズル39からのリンス液の吐出を停止する。また、制御装置8は、第1および第2の洗浄液バルブ84,89を閉じて、第1および第2の洗浄液ノズル76,78からの洗浄液の吐出を停止する。
次いで、制御装置8は、有機溶剤供給工程(第2薬液供給工程。ステップS5)を開始する。具体的には、制御装置8は、第2のアーム揺動ユニット36を制御することにより、有機溶剤ノズル33をホーム位置から処理位置に移動させる。これにより、有機溶剤ノズル33が基板Wの中央部の上方に配置される。また、制御装置8は、ガード昇降ユニット48を制御して、第1〜第3のガード44〜46を下位置(最も下方の位置)のまま、第4のガード47を上位置(最も上方の位置)まで上昇させて、第4のガード47を基板Wの周端面に対向させる。また、制御装置8は、第1の回収バルブ95Aおよび第1の排液バルブ96Aを制御して、第1の共用配管93を通る液の流通先を第1の排液配管96に設定する。
有機溶剤ノズル33が基板Wの上面中央部上に配置された後、制御装置8は、基板Wの回転速度をパドル速度に維持しつつ、有機溶剤バルブ38を開く。これにより、図7Cに示すように、有機溶剤ノズル33の吐出口からIPAが吐出され、基板Wの上面中央部に着液する。
制御装置8は、基板Wの回転速度をパドル速度に維持しつつ、有機溶剤バルブ38を開いて、有機溶剤ノズル33から基板Wの上面中央部に向けて液体のIPAを吐出する。基板Wの上面にIPAが供給され、これにより基板Wの上面の液膜に含まれるリンス液がIPAに順次置換されていく。これにより、基板Wの上面に、基板Wの上面全域を覆うIPAの液膜がパドル状に保持される。基板Wの上面全域の液膜がほぼIPAの液膜に置換された後も、基板Wの上面へのIPAの供給は続行される。そのため、基板Wの周縁部からIPAが排出される。
基板Wの周縁部から排出されるIPAは、基板Wの周端面に対向する第4のガード47の内壁に受け止められる。そして、第4のガード47の内壁を伝って流下するIPAは、第3のガード46の張出部71に案内されながら、第3のカップ74の排液溝75に受け止められ、第3のカップ74の底部から、排液配管(図示しない)を通して排液ユニット(図示しない)へと導かれる。
ところで、基板Wをパドル速度で回転させる有機溶剤供給工程(S5)では、基板Wの周縁部において基板W上のIPAに働く遠心力が小さいために、基板Wの周縁部からIPAが略下方に向けて落液する。そのため、基板Wの側方から排出されるIPAのうち幾らかのIPAが、図7Cに破線で示すように、第4のガード47ではなく、最も内側の第1のガード42の内部に進入し、第1のカップ42の内壁や第1の共用配管93の管壁に付着するおそれがある。仮に、第1のカップ42の内壁、スピンベース15の外周部15Aおよび第1の共用配管93の管壁にIPAが付着(残留)している状態のまま、次の基板処理(レジスト除去処理)の硫酸含有液供給工程(S3)が開始されると、当該硫酸含有液供給工程(S3)中においてSPMおよびIPAが混触するおそれがある。
そこで、制御装置8は、有機溶剤供給工程(S5)に並行して、図3および図7Cに示すように、第1の洗浄液バルブ84および第2の洗浄液バルブ89を開くことにより、第1の洗浄液ノズル76の第1の洗浄液吐出口80、および第2の洗浄液ノズル78の第2の洗浄液吐出口81のそれぞれから洗浄液を吐出する(第2の洗浄液供給工程)。つまり、有機溶剤供給工程(S5)に並行して、第2の洗浄液供給工程が実行される。
第2の洗浄液供給工程では、第1の洗浄液ノズル76から吐出される洗浄液は、外周部15Aの周端面および底面に吹き付けられる。また、第2の洗浄液吐出口81から吐出される洗浄液は、第1のガード44の下端部58の上部の内壁に吹き付けられる。第2の洗浄液供給工程では、第1の洗浄液供給工程の場合と同様に洗浄液が流れる。これにより、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面に付着しているIPA、ならびに第1の共用配管93の管壁に付着しているIPAが洗浄液により洗い流される。
IPAの吐出開始から予め定めるパドル時間(たとえば約10秒間)が経過すると、制御装置8は、IPA吐出を継続しながら、スピンモータ13を制御して基板Wをパドル速度から高回転速度(たとえば約1000rpm)まで加速させる。基板Wが高回転速度に到達した後、制御装置8は、有機溶剤バルブ38を閉じて有機溶剤ノズル33からのIPAの吐出を停止し、かつ第1および第2の洗浄液バルブ84,89を閉じて、第1および第2の洗浄液ノズル76,78からの洗浄液の吐出を停止する。
IPAの吐出が停止されると、制御装置8は、次いで、図7Dに示すように、第4のガード47を基板Wの周端面に対向させた状態のまま、スピンドライ工程(ステップS6)を実行する。すなわち、制御装置8は、基板Wの回転速度を高回転速度(たとえば約1000rpm)に維持する。これにより、基板Wに付着しているIPAが振り切られて基板Wが乾燥される。
また、スピンドライ工程(S6)に並行して、制御装置8は、第1の洗浄液バルブ84および第2の洗浄液バルブ89を開くことにより、第1の洗浄液ノズル76の第1の洗浄液吐出口80、および第2の洗浄液ノズル78の第2の洗浄液吐出口81のそれぞれから洗浄液を吐出する(第3の洗浄液供給工程)。つまり、スピンドライ工程(S6)に並行して、第3の洗浄液供給工程が実行される。
第3の洗浄液供給工程では、第1の洗浄液ノズル76から吐出される洗浄液は、外周部15Aの周端面および底面に吹き付けられる。また、第2の洗浄液吐出口81から吐出される洗浄液は、第1のガード44の下端部58の上部の内壁に吹き付けられる。第3の洗浄液供給工程では、第1の洗浄液供給工程の場合と同様に洗浄液が流れる。これにより、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面に付着しているIPA、ならびに第1の共用配管93の管壁に付着しているIPAが洗浄液により洗い流される。
スピンドライ工程(S6)が予め定める期間に亘って行われると、制御装置8は、スピンモータ13を駆動して、スピンチャック3の回転(基板Wの回転)を停止させる(ステップS7)。
これにより、1枚の基板Wに対するレジスト処理が終了し、搬送ロボットによって、処理済みの基板Wが処理チャンバ2から搬出される(ステップS8)。
次いで、次の処理対象となる基板Wが処理チャンバ2に搬入され、図6に示す基板処理(レジスト除去処理)が再び実行される。このような基板処理は、たとえば1ロット(例えば25枚)の基板Wの処理が終了するまで、繰り返し実行される。
この実施形態では、硫酸含有液供給工程(S3)と有機溶剤供給工程(S5)とを1つの処理チャンバで実行している。SPMおよびIPAは、混触に危険を伴うような薬液の組合せである。具体的には、SPMおよびIPAが混触すると、SPMに含まれる硫酸の脱水作用により爆発を生じるおそれがある。
以上のようにこの実施形態によれば、硫酸含有液供給工程(S3)、リンス工程(S4)、有機溶剤供給工程(S5)およびスピンドライ工程(S6)、共通の処理チャンバ内においてこの順で実行される。また、リンス工程(S4)、有機溶剤供給工程(S5)およびスピンドライ工程(S6)の実行中に、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面に洗浄液が供給される。
仮に、第1のカップ42の内壁、スピンベース15の外周部15Aおよび第1の共用配管93の管壁にSPMが付着(残留)している状態のまま有機溶剤供給工程(S5)が開始されると、有機溶剤供給工程(S5)中においてSPMおよびIPAが混触するおそれがある。
この実施形態では、硫酸含有液供給工程(S3)後に実行されるリンス工程(S4)に並行して、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面(ベース壁面)に洗浄液を供給することにより、有機溶剤供給工程(S5)の開始に先立って、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面からSPMを除去する。そのため、有機溶剤供給工程(S5)の開始時には、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面にSPMが残留しておらず、したがって、有機溶剤供給工程(S5)においてSPMとIPAとの混触が発生するのを確実に防止できる。
また、仮に、第1のカップ42の内壁、スピンベース15の外周部15Aおよび第1の共用配管93の管壁にIPAが付着(残留)している状態のまま、次の基板処理(レジスト除去処理)の硫酸含有液供給工程(S3)が開始されると、当該硫酸含有液供給工程(S3)においてSPMおよびIPAが混触するおそれがある。
この実施形態では、有機溶剤供給工程(S5)に並行して、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面に洗浄液を供給することにより、有機溶剤供給工程(S5)中に、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面からIPAを除去する。そのため、有機溶剤供給工程(S5)の終了後には、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面にIPAが残留しておらず、したがって、次の基板処理の硫酸含有液供給工程(S3)においてSPMとIPAとの混触が発生するのを確実に防止できる。また、スピンドライ工程(S6)に並行して、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面に洗浄液を供給することにより、スピンドライ工程(S6)中に、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面からIPAを除去する。そのため、スピンドライ工程(S6)の終了後には、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面にIPAが残留しておらず、したがって、次の基板処理の硫酸含有液供給工程(S3)においてSPMとIPAとの混触が発生するのを確実に防止できる。
以上により、基板処理に用いられる複数種の薬液の組合せが、SPMおよびIPAのように混触に危険を伴うような組合せであっても、それらの薬液の混触(SPMおよびIPAの混触)を確実に防止して、その基板処理を一つの処理チャンバ2において完遂できる基板処理装置1を提供できる。
また、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面への洗浄液の供給に並行して、第1の共用配管93を通る液の流通先が第1の排液配管96に設定される。そのため、第1のカップ42の内壁ならびに外周部15Aの周端面および底面に供給された洗浄液は、第1のカップ42の底部の第1の排液/回収口92を通して第1の共用配管93へと導かれた後、第1の排液配管96へと導かれる。したがって、硫酸含有液供給工程(S3)または有機溶剤供給工程(S5)により第1の共用配管93の管壁にSPMまたはIPAが付着している場合であっても、第1の共用配管93を流通する洗浄液によって、それら付着しているSPMまたはIPAを洗い流すことができる。これにより、第1の共用配管93の管壁においてSPMおよびIPAが混触するのを確実に防止できる。
また、第1の洗浄液ノズル76が、外周部15Aの側方の下方に配置されている。仮に第1の洗浄液ノズル76をスピンベース15の外周部15Aの側方に配置すると、平面視でスピンベースとカップとの間に第1の洗浄液ノズルが介在する結果、基板処理装置1の大型化を招くことになるが、第1の洗浄液ノズル76をスピンベース15の外周部15Aの側方に配置しないので、基板処理装置1が大型化しない。したがって、基板処理装置1を大型化させることなく、スピンベース15の外周部15Aの周端面および外周面に洗浄液を供給できる。加えて、外周部15Aに対し、斜め下方から洗浄液が供給されるので、スピンベース15の外周部15Aの底面に付着している第1または第2薬液を良好に除去できる。
また、第2の洗浄液ノズル78が第1の排液/回収口92に近接しない領域に配置されているので、各第2の洗浄液ノズル78から吐出され、第1のカップ42に供給された洗浄液は、第1のカップ42内を、第1の排液/回収口92に向けて第1のカップ42の円周方向に移動し、第1の排液/回収口92から第1の共用配管93へと導かれる。すなわち、洗浄液が第1のカップ42内を移動する距離を稼ぐことができる。これにより、第1のカップ42内に付着しているSPMまたはIPAを、効率良く除去できる。
以上、この発明の一実施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、前述の処理例では、リンス工程(S4)に並行して第1の洗浄液供給工程を行うとして説明したが、リンス工程(S4)の終了後に第1の洗浄液供給工程を開始し、当該第1の洗浄液供給工程の終了後に有機溶剤供給工程(S5)を開始するようにしてもよい。また、リンス工程(S4)の終了前の段階から第1の洗浄液供給工程を開始し、リンス工程(S4)の終了後当該第1の洗浄液供給工程が終了した後に有機溶剤供給工程(S5)を開始するようにしてもよい。
また、前述の処理例では、有機溶剤供給工程(S5)に並行して第2の洗浄液供給工程を行うとして説明したが、有機溶剤供給工程(S5)の終了後スピンドライ工程(S6)の開始前に第2の洗浄液供給工程を実行するようにしてもよい。また、有機溶剤供給工程(S5)の終了前の段階から第2の洗浄液供給工程を開始し、有機溶剤供給工程(S5)の終了後当該第2の洗浄液供給工程が終了した後にスピンドライ工程(S6)を開始するようにしてもよい。
また、前述の処理例では、第1のカップ42等に付着(残留)しているIPAを除去するための第2および第3の洗浄液供給工程の双方を行うとして説明したが、第2および第3の洗浄液供給工程のうち少なくともいずれか一方のみを実施すれば足り、第2および第3の洗浄液供給工程の双方を行う必要はない。
また、前述の処理例では、有機溶剤供給工程(S5)において、IPAの液膜をパドル状に保持しながら、IPAを用いた処理を基板Wの表面に施したが、この場合に限られず、有機溶剤供給工程(S5)において、基板Wを比較的速い回転数(たとえば数百rpm)で回転させるようにしてもよい。
また、前述の第1の洗浄液供給工程において、リンス工程(S4)時の基板Wの回転速度に閾値を設け、その閾値に応じて、第1の洗浄液供給工程の終了タイミングを決定するようにしてもよい。
また、リンス工程(S4)時の基板Wの回転速度が閾値以下のまま、第1の洗浄液供給工程が終了した場合には、第1のカップ42の内壁等の洗浄が未完であるとして、次いで実行される有機溶剤供給工程(S5)における有機溶剤バルブ38の開成を禁止するようにしてもよい(インターロック)。
また、当該洗浄液供給工程における洗浄液の積算流量(積算使用量)に基づいて、第1〜第3の洗浄液供給工程のそれぞれの終了タイミングを決定するようにしてもよい。具体的には、洗浄液供給ユニット77,79に積算流量計を設けておき、その値に基づいて前記の洗浄液の積算流量を算出する。
また、洗浄液の積算流量の値が閾値以下のまま、第1〜第3の洗浄液供給工程のそれぞれが終了した場合には、第1のカップ42の内壁等の洗浄が未完であるとして、次いで実行される有機溶剤供給工程(S5)または硫酸含有液供給工程(S3)における硫酸含有液バルブ32の開成を禁止するようにしてもよい(インターロック)。
また、前述の第1〜第3の洗浄液供給工程において、当該洗浄液供給工程における洗浄液の積算流量(積算使用量)に基づいて、第1〜第3の洗浄液供給工程のそれぞれの終了タイミングを決定するようにしてもよい。具体的には、洗浄液供給ユニット77,79に積算流量計を設けておき、その値に基づいて前記の洗浄液の積算流量を算出する。
また、洗浄液の積算流量の値が閾値以下のまま、第1〜第3の洗浄液供給工程のそれぞれが終了した場合には、第1のカップ42の内壁等の洗浄が未完であるとして、次いで実行される有機溶剤供給工程(S5)または硫酸含有液供給工程(S3)における有機溶剤バルブ38の開成を禁止するようにしてもよい(インターロック)。
また、前述の実施形態では、複数のカップ(第1のカップ42、第2のカップ43およびカップ部63)のうち第1のカップ42を洗浄する場合を例に挙げて説明したが、第2のカップ43またはカップ部63を洗浄するようにしてもよい。
たとえば、硫酸含有液供給工程(S3)時に第2のガード45を基板Wの周縁面に対向させる場合には、第1の洗浄液供給工程により第2のカップ43を洗浄してもよい。この場合、硫酸含有液供給工程(S3)において、制御装置8は、ガード昇降ユニット48を制御して第2のガード45を基板Wの周端面に対向させ、かつ第2の回収バルブ100Aおよび第2の排液バルブ101Aを制御して第2の共用配管98の流通先を第2の回収配管100に設定しておく。そして、第1の洗浄液供給工程において、制御装置8は、ガード昇降ユニット48を制御して第2のガード45を基板Wの周端面に対向させ、第2の回収バルブ100Aおよび第2の排液バルブ101Aを制御して第2の共用配管98の流通先を第2の排液配管101に切り換え、かつ第1の洗浄液バルブ84を開いて第1の洗浄液ノズル76から洗浄液を吐出させる。これにより、第1の洗浄液ノズル76から吐出される洗浄液は、外周部15Aの周端面および底面に吹き付けられる。これにより、外周部15Aの周端面および底面に付着しているSPMが洗い流される。また、第1の洗浄液ノズル76から吐出される洗浄液は、当該外周部15Aの周端面および底面で跳ね返って第2のガード45の案内部62の内壁に着液し、円筒部64(図2等参照)の内壁を伝って下方に流れ、円筒部64の下端から落液して第2のカップ43の第2の排液/回収溝55(図2等参照)に受け止められる。第2の排液/回収溝55に供給された洗浄液は、第2の排液/回収溝55内を、第2の排液/回収口97に向けて第2のカップ43の円周方向に移動し、第2の排液/回収口97から、第2の共用配管98へと導かれる。第2の排液/回収溝55に供給された洗浄液は、第2の排液/回収溝55内を、第2の排液/回収口97に向けて第2のカップ43の円周方向に移動し、第2の排液/回収口97から、第2の共用配管98へと導かれる。第2の共用配管98の流通先が第2の排液配管101に設定されているので、第2の共用配管98に導かれた洗浄液は、第2の排液配管101を通じて排液ユニット(図示しない)へと導かれ、排液処理される。第2のカップ43内および第2の共用配管98内を洗浄液が流通することにより、第2のカップ43の内壁および第2の共用配管98の管壁が洗浄される。
また、硫酸含有液供給工程(S3)時に第3のガード46を基板Wの周縁面に対向させる場合には、第1の洗浄液供給工程によりカップ部63を洗浄してもよい。この場合、硫酸含有液供給工程(S3)において、制御装置8は、ガード昇降ユニット48を制御して第3のガード46を基板Wの周端面に対向させ、かつ第3の回収バルブ105Aおよび第3の排液バルブ106Aを制御して第3の共用配管103の流通先を第3の回収配管105に設定しておく。そして、第1の洗浄液供給工程において、制御装置8は、ガード昇降ユニット48を制御して第3のガード46を基板Wの周端面に対向させ、第3の回収バルブ105Aおよび第3の排液バルブ106Aを制御して第3の共用配管103の流通先を第3の排液配管106に切り換え、かつ第1の洗浄液バルブ84を開いて第1の洗浄液ノズル76から洗浄液を吐出させる。これにより、第1の洗浄液ノズル76から吐出される洗浄液は、外周部15Aの周端面および底面に吹き付けられる。これにより、外周部15Aの周端面および底面に付着しているSPMが洗い流される。また、第1の洗浄液ノズル76から吐出される洗浄液は、当該外周部15Aの周端面および底面で跳ね返って第3のガード46の下端部68(図2等参照)の内壁に着液し、当該内壁を伝って下方に流れ、下端部68の下端から落液して第2のガード45のカップ部63の第3の排液/回収溝66(図2等参照)に受け止められる。第3の排液/回収溝66に供給された洗浄液は、第3の排液/回収溝66内を、第3の排液/回収口102に向けてカップ部63の円周方向に移動し、第3の排液/回収口102から、第3の共用配管103へと導かれる。第3の排液/回収溝66に供給された洗浄液は、第3の排液/回収溝66内を、第3の排液/回収口102に向けてカップ部63の円周方向に移動し第3の排液/回収口102から、第3の共用配管103へと導かれる。第3の共用配管103の流通先が第3の排液配管106に設定されているので、第3の共用配管103に導かれた洗浄液は、第3の排液配管106を通じて排液ユニット(図示しない)へと導かれ、排液処理される。カップ部63内および第3の共用配管103内を洗浄液が流通することにより、カップ部63の内壁および第3の共用配管103の管壁が洗浄される。
また、前述の実施形態では、カップ42,43,63の底部に共用配管93,98,103を接続し、共用配管93,98,103を通る液(処理液や洗浄液)の流通先を、回収配管95,100,105と排液配管96,101,106との間で切り換える構成を例に挙げて説明した。しかしながら、このような構成が除かれており、カップ42,43,63の底部に排液配管96,101,106が接続されていてもよい。すなわち、排液/回収口92,97,102に代えて排液口が設けられ、排液/回収口92,97,102に排液配管96,101,106が接続されていてもよい。
また、共用配管93,98,103を通る液の流通先を、回収配管95,100,105と排液配管96,101,106との間で切り換える切換えバルブとして、三方弁を用いてもよい。
また、前述の実施形態では、第1の洗浄液ノズル76から吐出される洗浄液を、外周部15Aの周端面および底面の双方に吹き付ける場合を例に挙げたが、外周部15Aの周端面および底面の少なくとも一方に洗浄液が吹き付けられればよい。
また、前述の実施形態では、第2の洗浄液ノズル78から吐出された洗浄液を、一旦下端部58に当てた後に第1のカップ41の内壁に供給するものを例に挙げて説明したが、第2の洗浄液ノズル78から吐出された洗浄液を、第1のカップ41の内壁(たとえば底部51の内壁)に直接供給するようにしてもよい。
また、前述の実施形態では、第2の洗浄液ノズル78を、第2の洗浄液吐出口81が斜め下方に向いているものを例に挙げて説明したが、第2の洗浄液吐出口81が水平方向に沿う横向きであってもよい。
また、前述の実施形態では、多段式の処理カップ7を例に挙げて説明したが、この発明は、単カップからなる処理カップにも適用できる。
また、前述の実施形態では、第1および第2の洗浄液ノズル76,78を、テーパ面24A(ボス21の外周面)に第1および第2の洗浄液吐出口80,81を形成することにより設けたが、第1および第2の洗浄液ノズル76,78が、ボス21とは別にノズルケーシングを有していてもよい。
前述の実施形態では、各洗浄液供給工程において第1の洗浄液ノズル76および第2の洗浄液ノズル78の双方を用いるものとして説明したが、第1および第2の洗浄液ノズル76,78のいずれか一方のみを用いるものであってもよい。
前記の実施形態において、硫酸含有液の一例としてSPMを例示したが、硫酸含有液の一例としてSPMの他に、硫酸を用いることができる。
また、有機溶剤は、IPA、メタノール、エタノール、HFE(ハイドロフロロエーテル)およびアセトンのうちの少なくとも1つを含む。また、有機溶剤としては、単体成分のみからなる場合だけでなく、他の成分と混合した液体であってもよい。たとえば、IPAとアセトンの混合液であってもよいし、IPAとメタノールの混合液であってもよい。
混触に危険が伴うような第1薬液および第2薬液の組合せとして、硫酸含有液および有機溶剤の組合せを例示したが、その他、硝酸やふっ硝酸(ふっ酸と硝酸との混合液)等の硝酸含有液と有機溶剤との組合せ、および王水および硫酸の組合せ等を、混触に危険が伴うような組合せとして例示できる。
また、本発明は、混触に危険が伴うような第1薬液および第2薬液の組合せだけでなく、混触に適さないような第1薬液および第2薬液の組合せに対しても広く適用される。たとえば酸とアルカリとの組合せのような、混触により反応物を生成するような組合せにも、本願発明を適用できる。
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。
1 基板処理装置
2 処理チャンバ
3 スピンチャック(基板保持回転機構)
15 スピンベース
15A 外周部
42 第1のカップ
43 第2のカップ
63 カップ部(カップ)
92 第1の回収/排液口(排液口)
93 第1の共用配管
95 第1の回収配管
95A 第1の回収バルブ
96 第1の排液配管
96A 第1の排液バルブ
97 第2の回収/排液口(排液口)
98 第2の共用配管98
99 第2の切換えバルブ
100 第2の回収配管
100A 第2の回収バルブ
101 第2の排液配管
101A 第2の排液バルブ
102 第3の回収/排液口(排液口)
103 第3の共用配管
105 第3の回収配管
105A 第3の回収バルブ
106 第3の排液配管
106A 第3の排液バルブ
A1 回転軸線
W 基板

Claims (16)

  1. 処理チャンバと、
    所定の回転軸線回りに回転可能なスピンベースを有し、基板を保持しながら前記回転軸線まわりに回転させる基板保持回転機構であって、前記処理チャンバ内に配置された基板保持回転機構と、
    前記基板保持回転機構の周囲を取り囲むように設けられ、前記基板保持回転機構によって回転されている基板から排出される処理液を溜めておくための円環状のカップと、
    前記基板保持回転機構に保持されている基板に第1薬液を供給するための第1薬液供給手段と、
    前記基板保持回転機構に保持されている基板に、前記第1薬液とは種類の異なる第2薬液を供給するための第2薬液供給手段と、
    前記カップの内壁であるカップ内壁および/または前記スピンベースの外周部の壁面であるベース壁面に向けて洗浄液を吐出するための洗浄液吐出口を有する洗浄液ノズルと、
    前記洗浄液ノズルに前記洗浄液を供給するための洗浄液供給手段と、
    前記第1薬液供給手段および前記第2薬液供給手段を制御して、前記基板保持回転機構によって回転されている基板に、第1薬液を供給する第1薬液供給工程と、前記第1薬液供給工程の後に、前記基板保持回転機構によって回転されている基板に、前記第1薬液とは種類の異なる第2薬液を供給する第2薬液供給工程とを実行する回転処理制御手段と、
    前記洗浄液供給手段を制御して、前記第1薬液供給工程の終了後前記第2薬液供給工程の開始に先立って、ならびに/または前記第2薬液供給工程の実行中および/もしくは実行後に、前記洗浄液吐出口から洗浄液を吐出して、前記カップ内壁および/または前記ベース壁面に洗浄液を供給する洗浄制御手段とを含む、基板処理装置。
  2. 前記回転処理制御手段は、前記第1薬液供給工程の終了後前記第2薬液供給工程の開始に先立って、前記基板保持回転機構によって回転されている基板にリンス液を供給して、当該基板の表面に付着している第1薬液を洗い流すリンス工程を実行するリンス制御手段をさらに含み、
    前記洗浄制御手段は、前記リンス工程に並行して、および/または当該リンス工程の終了後前記第2薬液供給工程の開始に先立って、前記洗浄液吐出口から洗浄液を吐出する第1の洗浄制御手段を含む、請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記洗浄制御手段は、前記第2薬液供給工程に並行して、および/または当該第2薬液供給工程の終了後、前記洗浄液吐出口から洗浄液を吐出する第2の洗浄制御手段を含む、請求項1または2に記載の基板処理装置。
  4. 前記回転処理制御手段は、前記第2薬液供給工程の終了後、前記基板保持回転機構により基板を回転させて当該基板の表面の液成分を振り切るスピンドライ工程を実行するスピンドライ制御手段をさらに含み、
    前記洗浄制御手段は、前記スピンドライ工程に並行して、前記洗浄液吐出口から洗浄液を吐出する第3の洗浄制御手段を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  5. 前記カップの底部に形成された排液/回収口に接続された共用配管と、
    前記共用配管に接続され、前記第1薬液または前記第2薬液の回収用の回収配管と、
    前記共用配管に接続された排液配管と、
    前記共用配管を通る液の流通先を、前記回収配管と前記排液配管との間で切り換える切換えバルブと、
    前記洗浄制御手段による前記洗浄液の供給に並行して、前記切換えバルブを制御して、前記共用配管を通る液の流通先を前記排液配管に設定する流通先設定制御手段とをさらに含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記洗浄液ノズルは、前記ベース壁面に対向配置される第1の洗浄液吐出口を有する第1の洗浄液ノズルを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7. 前記第1の洗浄液ノズルは、前記第1の洗浄液吐出口を斜め上方に向けた状態で配置されている、請求項6に記載の基板処理装置。
  8. 前記洗浄液ノズルは、前記カップ内壁に洗浄液を供給するための第2の洗浄液吐出口を有する第2の洗浄液ノズルを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  9. 前記カップは、前記基板保持回転機構の周囲を取り囲む円環状に設けられており、前記カップの底壁には排液口が形成されており、
    前記第2の洗浄液吐出口は、前記スピンチャックの側方で、前記カップの円周方向に沿って複数配置されており、当該第2の洗浄液吐出口は、前記排液口に近接する領域には配置されていない、請求項8に記載の基板処理装置。
  10. 前記第1薬液は、硫酸を含む硫酸含有液であり、
    前記第2薬液は、有機溶剤である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  11. 所定の回転軸線回りに回転可能なスピンベースを有し、基板を保持しながら前記回転軸線まわりに回転させる基板保持回転機構と、前記基板保持回転機構の周囲を取り囲むように設けられ、前記基板保持回転機構によって回転されている基板から排出される処理液を溜めておくためのカップと、前記カップの内壁であるカップ内壁および/または前記スピンベースの外周部の壁面であるベース壁面に向けて洗浄液を吐出するための洗浄液ノズルとを含む基板処理装置を用いて基板を処理する方法であって、
    前記基板保持回転機構によって回転されている基板に第1薬液を供給する第1薬液供給工程と、
    前記第1薬液供給工程の後に、前記基板保持回転機構によって回転されている基板に、前記第1薬液とは種類の異なる第2薬液を供給する第2薬液供給工程と、
    前記第1薬液供給工程の終了後前記第2薬液供給工程の開始に先立って、ならびに/または前記第2薬液供給工程の実行中および/もしくは実行後に、前記洗浄液ノズルから洗浄液を吐出して、前記カップ内壁および/または前記ベース壁面に洗浄液を供給する洗浄液供給工程とを含む、基板処理方法。
  12. 前記基板処理方法は、前記第1薬液供給工程の終了後前記第2薬液供給工程の開始に先立って、前記基板保持回転機構によって回転されている基板にリンス液を供給して、当該基板の表面に付着している第1薬液を洗い流すリンス工程をさらに含み、
    前記洗浄液供給工程は、前記リンス工程に並行して、および/または当該リンス工程の終了後前記第2薬液供給工程の開始に先立って、前記洗浄液ノズルから洗浄液を吐出する第1の洗浄液供給工程を含む、請求項11に記載の基板処理方法。
  13. 前記洗浄液供給工程は、前記第2薬液供給工程に並行して、および/または当該第2薬液供給工程の終了後、前記洗浄液ノズルから洗浄液を吐出する第2の洗浄液供給工程を含む、請求項11または12に記載の基板処理方法。
  14. 前記基板処理方法は、前記第2薬液供給工程の終了後、前記基板保持回転機構により基板を回転させて当該基板の表面の液成分を振り切るスピンドライ工程を含み、
    前記洗浄液供給工程は、前記スピンドライ工程に並行しておよび/または前記スピンドライ工程の後に、前記洗浄液ノズルから洗浄液を吐出する第3の洗浄液供給工程を含む、請求項11〜13のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  15. 前記カップは、平面視で重複しないように設けられた複数のカップを含み、
    前記洗浄液供給工程は、前記複数のカップのうち、最も内側に設けられた第1のカップを洗浄する、請求項11〜14のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  16. 前記基板処理装置は、前記カップの底部に形成された排液/回収口に接続された共用ラインと、前記共用配管に接続され、前記第1薬液または前記第2薬液の回収用の回収配管と、前記共用配管に接続された排液配管とを含み、
    前記洗浄工程は、前記共用配管を通る液の流通先を前記排液配管に設定した状態で実行する、請求項11〜15のいずれか一項に記載の基板処理方法。
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