JP2017188657A - 基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の品質不良の発生を抑えることができる基板処理装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る基板処理装置１０は、基板Ｗを保持する基板保持プレート２０と、処理液Ｓを吐出する吐出口４０ａを有し、基板保持プレート２０により保持された基板Ｗの表面に対向して離れた位置に設けられ、吐出口４０ａから吐出された処理液Ｓを基板保持プレート２０により保持された基板Ｗの表面との間に保持する処理液保持プレート４０と、処理液保持プレート４０に設けられ、処理液保持プレート４０を加熱するヒータ４１と、基板保持プレート２０により保持された基板に対して処理液保持プレート４０及びヒータ４１を昇降させる昇降機構６０と、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に吐出口４０ａを囲むように環状に設けられ、処理液Ｓをはじく撥液層４３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、基板処理装置に関する。
基板処理装置は、半導体や液晶パネルなどの製造工程において、ウェーハや液晶基板などの基板表面に処理液（例えば、レジスト剥離液や洗浄液など）を供給し、基板表面を処理する装置である。この基板処理装置としては、基板処理効率向上のため、回転する基板上の処理液を加熱し、その処理液の性質や熱量を利用して基板表面を処理する枚葉式の基板処理装置が提案されている。
この枚葉式の基板処理装置において、基板表面を均一に処理するためには、基板表面上の液温を均一にすることが重要となる。そこで、基板表面に対向して離れた位置に処理液保持プレートが設けられ、この処理液保持プレートがヒータにより加熱される。そして、このとき、基板表面と処理液保持プレートとの間（例えば、数ｍｍ）に存在する処理液は、処理液保持プレートにより均一に温められる。
詳しくは、処理液保持プレートには処理液供給管が貫通するように設けられており、処理液供給管の開口から処理液が吐出される。処理液はその吐出口から基板表面に供給され、処理液保持プレートと基板表面との隙間に広がり、その隙間に保持されることになる。この処理液が、ヒータにより加熱された処理液保持プレートによって温められる。なお、処理液保持プレートは、昇降方向に移動可能に設けられている。また、処理液保持プレートの基板側と反対側の表面には、温度センサ（例えば、熱電対など）が設けられている。
この基板処理装置では、基板処理完了後、処理液保持プレートを上昇させて基板表面から遠ざける際にも、吐出口から処理液を吐出し続ける。これは、処理液保持プレートの基板側の表面に付着した液滴が落下しても、基板表面に処理液の層を存在させてウォーターマークが発生することを抑えるためである。なお、処理液保持プレートが所定の処理位置から上昇した状態において、処理液保持プレートの基板側の表面に付着した液滴の多くは、処理液保持プレートによる加熱（処理液を温める程度の加熱）によって徐々に小さくなって最終的に蒸発するが（蒸発に時間を要するが）、その蒸発前に液滴同士が接触して一体化すると、基板表面に落下する場合がある。
例えば、前述の処理液保持プレートを上昇させて基板表面から遠ざけた後、処理液の吐出が停止されるが、このとき、液滴が処理液保持プレートの吐出口の周囲に付着することがある。吐出口の周囲に付着した液滴は蒸発する前に、処理液保持プレートの傾きあるいは気流などにより移動して、処理液保持プレートの基板側の表面に付着した蒸発前の他の液滴と接触して一体化し、基板表面に落下することがある。これは、処理を終了した基板表面にとって、ウォーターマークなどの品質不良の原因となる。
また、処理液の供給停止後、吐出口の周囲やその他の箇所に付着した液滴が、処理液保持プレートの傾きや気流などにより移動し、処理液保持プレートの基板側の表面において温度センサに対向する検出位置に付着することがある。この場合には、液適の影響により、温度センサが正確に処理液保持プレートの温度を測定することが難しくなる。このため、処理液保持プレートの温度、すなわちヒータ温度の制御を安定させることが困難となる。これは、処理液温度を所望温度に維持することを難しくするため、処理不足などの品質不良の原因となる。
なお、基板処理が終わっても、ヒータは駆動し、安定したヒータ温度の制御が行われている。これは、処理完了後にヒータが停止すると、新たな基板を処理するとき、ヒータによる加熱を開始してから処理液保持プレートを所定の温度にするまでに時間を要するためである。すなわち、新たな未処理の基板が搬入されても、直ぐに処理を開始することができるように、処理液保持プレートが上昇する時でもヒータの温度制御を行う必要がある。
国際公開第２０１１／０９０１４１号
本発明が解決しようとする課題は、基板の品質不良の発生を抑えることができる基板処理装置を提供することである。
実施形態に係る基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、処理液を吐出する吐出口を有し、基板保持部により保持された基板の表面に対向して離れた位置に設けられ、吐出口から吐出された処理液を基板保持部により保持された基板の表面との間に保持する処理液保持プレートと、処理液保持プレートに設けられ、処理液保持プレートを加熱するヒータと、基板保持部により保持された基板に対して処理液保持プレート及びヒータを昇降させる昇降機構と、処理液保持プレートの基板側の表面に吐出口を囲むように環状に設けられ、処理液をはじく撥液層とを備える。
実施形態に係る基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、処理液を吐出する吐出口を有し、基板保持部により保持された基板の表面に対向して離れた位置に設けられ、吐出口から吐出された処理液を基板保持部により保持された基板の表面との間に保持する処理液保持プレートと、処理液保持プレートに設けられ、処理液保持プレートを加熱するヒータと、基板保持部により保持された基板に対して処理液保持プレート及びヒータを昇降させる昇降機構と、処理液保持プレートに設けられ、処理液保持プレートの温度を検出する温度センサと、処理液保持プレートの基板側の面に温度センサに対向するように設けられ、処理液をはじく撥液層とを備える。
本発明の実施形態によれば、基板の品質不良の発生を抑えることができる。
第１の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。 第１の実施形態に係る処理液保持プレートの基板側の表面を示す平面図である。 第１の実施形態に係る基板処理装置の基板処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る基板処理装置の一部を示す断面図である。 第２の実施形態に係る処理液保持プレートの基板側の表面を示す平面図である。 第３の実施形態に係る基板処理装置の一部を示す断面図である。 第３の実施形態に係る処理液保持プレートの基板側の表面を示す平面図である。 第４の実施形態に係る基板処理装置の一部を示す断面図である。
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について図１から図４を参照して説明する。
図１に示すように、第１の実施形態に係る基板処理装置１０は、基板保持プレート２０と、回転機構３０と、処理液保持プレート４０と、液供給部５０と、昇降機構６０と、制御部７０とを備えている。
基板保持プレート２０は、処理室となる処理ボックス（図示せず）の略中央付近に位置付けられ、水平面内で回転可能に設けられている。この基板保持プレート２０は、ピンなどの基板保持部材２１を複数有しており、これらの基板保持部材２１によってウェーハや液晶基板などの基板Ｗを着脱可能に保持する。基板保持プレート２０は、基板Ｗを保持する基板保持部として機能する。この基板保持プレート２０の中央には、柱状の回転体２２が連結されている。なお、基板保持プレート２０の形状は基板Ｗと同じ円形状であり、基板保持プレート２０の平面の大きさは基板Ｗの平面よりも大きい。
回転機構３０は、柱状の回転体２２を回転可能に保持する保持部や回転体２２を回転させる駆動源となるモータ（いずれも図示せず）などを有している。この回転機構３０は、モータの駆動により回転体２２と共に基板保持プレート２０を回転させる。回転機構３０は制御部７０に電気的に接続されており、その駆動が制御部７０により制御される。
処理液保持プレート４０は、基板保持プレート２０上の基板Ｗに対向して離れた位置に設けられており、昇降機構６０により昇降方向に移動することが可能に形成されている。処理液保持プレート４０は、処理液Ｓを吐出する吐出口４０ａを有している。この処理液保持プレート４０の周縁部には、基板保持プレート２０と逆側に立ち上がる壁４０ｂが形成されている。処理液保持プレート４０は、基板保持プレート２０上の基板Ｗに対する所定の離間距離（例えば、４ｍｍ以下）で、基板保持プレート２０上の基板Ｗとの間に処理液Ｓを保持する。処理液保持プレート４０は、熱伝導性を有する材料により形成されている。なお、処理液保持プレート４０の形状は基板Ｗと同じ円形状であり、処理液保持プレート４０の平面の大きさは基板Ｗの平面以上であれば良いが、基板Ｗの平面よりも大きいことが好ましい。
液供給部５０は、処理液供給管５１と、液貯留部５２とを備えている。処理液供給管５１の一端部は、処理液保持プレート４０及びヒータ４１を貫通するように設けられ、処理液保持プレート４０に固定されている。この処理液供給管５１の開口は、処理液保持プレート４０の吐出口４０ａとして機能する。液貯留部５２は、各種の処理液（例えば、純水や硫酸、過酸化水素水、アンモニア水、リン酸など）を貯留する処理液槽（図示せず）を備えている。この液貯留部５２は、複数の電磁弁などの開閉により各処理液槽から所望の処理液Ｓを処理液供給管５１に流すことが可能に構成されている。液貯留部５２は制御部７０に電気的に接続されており、その駆動が制御部７０により制御される。
ここで、前述の処理液保持プレート４０の基板側と反対側の面には、ヒータ４１が設けられており、さらに、複数（図１の例では、二つ）の温度センサ４２が設けられている。一方、処理液保持プレート４０の基板側の面には、撥液層４３が吐出口４０ａを囲むように環状に設けられている。
ヒータ４１は、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側と反対側の面を均等に加熱し、処理液保持プレート４０の全体を所定温度に保持する。ヒータ４１としては、例えば、シート状のヒータが用いられる。このヒータ４１は制御部７０に電気的に接続されており、その駆動が制御部７０により制御される。
各温度センサ４２は、処理液保持プレート４０の回転軸Ａ１を中心とする円周上に設けられている。これらの温度センサ４２は制御部７０に電気的に接続されており、各検出信号（検出温度）が制御部７０に送信される。制御部７０は、各検出温度に応じて、処理液保持プレート４０の全体を所定温度に維持するようにヒータ４１の温度を調整する。温度センサ４２としては、例えば、熱電対などが用いられる。
撥液層４３は、図２に示すように、円形の吐出口４０ａの形状に合わせて円環状に形成されており、所定の幅を有している。この所定の幅は、少なくとも基板Ｗの半径以下である。撥液層４３は、処理液Ｓをはじく材料（例えば、ＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂）により形成されている。この領域は、処理液Ｓに対する濡れ性が他の領域に比べ悪く、処理液Ｓの液滴が付着し難い領域である。撥液層４４の材料としては、断熱材として機能するものが多い。したがって、処理液保持プレート４０から処理液に熱を伝わるようにするためには、処理液保持プレート４０に対する撥液層４３の設置領域を狭くすることが望ましい。
なお、吐出口４０ａは、その中心が基板保持プレート２０の回転軸Ａ１からずれた位置（偏心）に設けられている。これにより、処理液Ｓが基板保持プレート２０上の基板Ｗの回転中心に供給され続けることが避けられ、その回転中心の基板温度が他の箇所に比べて低くなることを抑えることが可能となる。したがって、回転中心の基板温度の低下によって処理液温度が部分的に低下することが抑制されるので、処理液温度の均一化を実現することができる。ただし、吐出口４０ａは偏心してなくても良く、その中心が基板保持プレート２０の回転軸Ａ１上に位置付けられて形成されても良い。
図１に戻り、昇降機構６０は、処理液保持プレート４０を保持する保持部やその保持部を昇降方向に移動させる駆動源となるモータ（いずれも図示せず）などを有している。この昇降機構６０は、モータの駆動により処理液保持プレート４０を昇降方向に移動させる。昇降機構６０は制御部７０に電気的に接続されており、その駆動が制御部７０により制御される。
制御部７０は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、基板処理に関する基板処理情報や各種プログラムなどを記憶する記憶部（いずれも図示せず）とを備えている。この制御部７０は、基板処理情報や各種プログラムに基づいて回転機構３０やヒータ４１、液供給部５０、昇降機構６０などを制御する。例えば、制御部７０は、基板保持プレート２０の回転動作やヒータ４１の加熱動作、液供給部５０の液供給動作、処理液保持プレート４０の昇降動作など各動作を制御する。
（基板処理工程）
次に、前述の基板処理装置１０が行う基板処理の流れについて説明する。
まず、基板処理前の準備として、処理開始前にヒータ４１は通電され、この通電されたヒータ４１によって処理液保持プレート４０の基板Ｗ側と反対側の面（上面）が均等に加熱され、処理液保持プレート４０の全体が所定温度（例えば、温度範囲１００℃〜４００℃内の温度）に維持される。この所定温度は、処理液Ｓの処理能力（例えば、レジスト除去能力）を高めることが可能な温度である。
次いで、図３に示すように、ステップＳ１において、処理液保持プレート４０が最上位点に上昇した状態で、この処理液保持プレート４０と基板保持プレート２０との間に処理対象の基板Ｗがロボットハンドリング装置（図示せず）などにより搬入され、基板Ｗの周囲部分が各基板保持部材２１により保持され、基板Ｗが基板保持プレート２０上に搬入される。このとき、基板Ｗの中心と基板保持プレート２０の回転軸Ａ１とが一致するように位置決めされる。
ステップＳ２において、処理液保持プレート４０は、基板保持プレート２０上の基板Ｗの表面との間に所定の隙間（例えば、４ｍｍ以下）が形成される位置まで昇降機構６０により下降する（図１参照）。そして、基板保持プレート２０は、低速な所定速度（例えば、５０ｒｐｍ程度）で回転機構３０により回転する。これにより、基板Ｗが基板保持プレート２０と共に前述の低速な所定速度で回転する。
ステップＳ３において、処理液保持プレート４０と基板保持プレート２０上の基板Ｗとの離間距離が所定距離となり、基板Ｗが低速の所定速度で回転している状態において、処理液Ｓが処理液保持プレート４０の吐出口４０ａから基板Ｗの表面に供給される。具体的には、液貯留部５２から硫酸及び過酸化水素水が処理液供給管５１に流入する。このとき、硫酸と過酸化水素水とが混ざり合い、その混ざり合ってできた処理液Ｓが処理液供給管５１を通って吐出口４０ａから、回転する基板Ｗの表面に供給される。
回転する基板Ｗの表面に供給された処理液Ｓは、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの表面全体に広がっていく。そして、処理液保持プレート４０と基板Ｗの表面との間の隙間は処理液Ｓにより満たされ、処理液Ｓの表面張力によって基板Ｗの表面に層状に処理液Ｓが保持される（図１参照）。この層状の処理液Ｓは、ヒータ４１により加熱された処理液保持プレート４０によって全体的に温められて高温（例えば、温度範囲１００℃〜４００℃内の温度）に維持される。そして、この高温に維持されて処理能力（例えば、レジスト除去能力）の高められた処理液Ｓによって基板Ｗの表面が処理されていく。この状態で、処理液Ｓが処理液供給管５１から連続的に供給されると、基板Ｗの表面の処理液Ｓは新たな処理液Ｓにて置換されつつも層状の形態を維持する。回転する基板Ｗの外周部分に到達した処理液Ｓは、その外周部分から順次廃液として落下していく。
ここで、前述の基板処理に伴い、処理液Ｓは、基板Ｗに熱を奪われる（基板Ｗが温まる）ことになるが、処理液保持プレート４０上のヒータ４１の作用により、温度低下する処理液Ｓに低下分の熱が供給されることになる。この供給熱量は、処理液保持プレート４０の温度を一定に保つことで制御される。処理液Ｓは、回転する基板Ｗの表面上を流れるが、基板Ｗ上に供給されてから外周部分から流れ落ちるまでの間、ヒータ４１の温度制御により基板Ｗの表面を温度低下させずに同一の温度条件で処理することができる。
その後、前述の処理液Ｓの供給開始から所定の処理時間が経過すると、処理液Ｓの供給が停止され、次の処理液Ｓとして純水が前述と同じように基板Ｗの表面に供給され、基板Ｗの表面が洗浄される。また、純水の供給開始から所定の処理時間が経過すると、純水の供給が停止され、次の処理液Ｓとして、過酸化水素水、純水及びアンモニア水が混ざり合い、その混ざり合ってできたＡＰＭが基板Ｗの表面に供給される。さらに、ＡＰＭの供給開始から所定の処理時間が経過すると、ＡＰＭの供給が停止され、次の処理液Ｓとして純水が前述と同じように基板Ｗの表面に供給され、基板Ｗの表面が洗浄される。このとき、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面も同時に純水により洗浄されることになる。
ステップＳ４において、前述の純水による２回目の洗浄処理が終了すると、図４に示すように、処理液Ｓが処理液供給管５１から吐出されたまま、処理液保持プレート４０が最上位点まで昇降機構６０により上昇し、その後、処理液Ｓの供給が停止される。このとき、処理液供給管５１内は負圧にされ、吐出口４０ａから液滴が基板保持プレート２０上の基板Ｗの表面に落下することが抑えられる。
なお、処理液保持プレート４０が上昇するときには、処理液Ｓを流し続ける。これは、処理液保持プレート４０が上昇する際に、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に付着した液滴が落下しても、基板表面に処理液Ｓの層を存在させてウォーターマークが発生することを抑えるためであり、さらに、処理液保持プレート４０に対する基板Ｗの貼り付きを抑制するためでもある。
ここで、前述の処理液保持プレート４０の実際の温度変化は処理液Ｓの温度に依存する。過酸化水素水と硫酸との混合液を処理液Ｓとした場合、高温処理（１００℃〜４００℃内の温度）において、処理液保持プレート４０の熱が混合液に供給される。処理液プレート４０の熱は混合液によって奪われるが、混合液は混合時に生じる反応熱によって高温であるため、処理液保持プレート４０から奪われる熱は小さく、処理液保持プレート４０の温度は大きく低下しない。なお、混合液はヒータなどの加熱装置により予め加熱されて供給されることもある。一方、純水（例えば、２５℃）を処理液Ｓとした場合、処理液保持プレート４０と純水との温度差が大きく、処理液保持プレート４０の熱が純水によって奪われる。つまり、所定時間、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面と純水が接触していると、処理液保持プレート４０の温度が大きく低下し、処理液保持プレート４０の温度が９０℃〜１００℃程度になる。その後、処理液保持プレート４０が上昇すると、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面は、純水の液滴が存在することができる温度まで下がるが、ヒータ４１による加温によって熱が処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に伝わるため、その表面に付着した液滴は徐々に蒸発することになる。
ステップＳ５において、基板保持プレート２０は高速（例えば、１５００ｒｐｍ程度）で回転機構３０により回転する。これにより、基板Ｗが基板保持プレート２０とともに高速で回転する。基板Ｗが高速で回転すると、基板Ｗ上に残留した水分が遠心力によって飛散され、基板Ｗ上の水分が除去される。
ステップＳ６において、前述の基板Ｗの乾燥処理が終了すると、基板保持プレート２０の回転が停止され、基板保持プレート２０上に保持された処理済みの基板Ｗがロボットハンドリング装置（図示せず）などにより搬出される。以後、順次基板Ｗに対して前述と同様の手順（ステップＳ１〜Ｓ６）に従って、処理が実行される。
前述の基板処理工程によれば、処理液保持プレート４０はヒータ４１によって均等に加熱されており、基板保持プレート２０上に保持された基板Ｗの表面に処理液Ｓが層状に保持され、その層状の処理液Ｓが処理液保持プレート４０によって全体的に加熱される。これにより、処理液Ｓをより効率的に加熱することができる。さらに、層状の処理液Ｓが基板Ｗの表面に常に保持された状態で基板Ｗの表面が処理されるので、その処理液Ｓを無駄なく効率的に使用して基板Ｗの表面を処理することができる。
また、図４に示すように、処理液保持プレート４０が基板Ｗの表面から離れ、処理液Ｓ（純水）が供給されている間やその供給が停止された際など、吐出口４０ａから吐出されている処理液Ｓが、吐出口４０ａの周辺の撥液層４３によって吐出口４０ａの周囲に付着することが抑えられている。つまり、吐出口４０ａの周囲に液滴（処理液Ｓ）が付着すること自体が抑制されるので、吐出口４０ａの周囲に付着した液滴が、処理液保持プレート４０の傾きあるいは気流などにより移動し、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に付着した蒸発前の他の液滴と接触して一体化し、基板Ｗの表面に落下することを抑えることができる。さらに、処理液Ｓの供給停止後、処理液供給管５１の壁面に付着した液が吐出口４０ａから処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に流れ出し、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に付着した蒸発前の他の液滴と接触して一体化し、基板Ｗの表面に落下することも抑えることができる。
ここで、処理液Ｓの供給停止後、処理液供給管５１の壁面に付着した液が、重力に負けて処理液供給管５１の壁面を伝って吐出口４０ａに向かって流れ、吐出口４０ａから処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に流れ出すことがある。この流れ出た液が、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に付着した蒸発前の他の液滴と接触して一体化し、基板Ｗの表面に落下することがある。これは、処理を終了した基板Ｗの表面にとって、ウォーターマークなどの品質不良の原因となる。なお、処理液Ｓの供給停止後、処理液供給管５１内を負圧にしても、処理液供給管５１の壁面に付着した液がその壁面を伝って吐出口４０ａに向かって流れ、吐出口４０ａから処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に流れ出すこともある。
以上説明したように、第１の実施形態によれば、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に、処理液保持プレート４０の吐出口４０ａを囲む環状に撥液層４３を設けることによって、処理液Ｓが吐出口４０ａの周囲に液滴として付着したり、吐出口４０ａから処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に流れ出したりすることを抑制することが可能となる。これにより、処理液保持プレート４０から基板Ｗの表面への液適落下を抑えることが可能になるので、ウォーターマークなどの品質不良の発生を抑制することができる。
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について図５を参照して説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点（撥液層のサイズ）について説明し、その他の説明を省略する。
図５に示すように、第２の実施形態に係る撥液層４３ａは、円環状に形成されている。この円環状の撥液層４３ａは、吐出口４０ａと回転軸Ａ１が通る位置とを含み、各温度センサ４２より基板Ｗの内側に位置するサイズに形成されている。円環状の撥液層４３ａの半径は、第１の実施形態に比べて大きく、一例として、処理液保持プレート４０の半径以下である。このような円環状の撥液層４３ａは、第１の実施形態に比べ、処理液保持プレート４０の吐出口４０ａから離れるため、吐出口４０ａから吐出された処理液Ｓにより、撥液層４３ａのエッジ部が剥離したり、損傷したりすることを抑制することができる。
以上説明したように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第１の実施形態に比べ、環状の撥液層４３ａの少なくとも一部を吐出口４０ａから離すことによって、処理液Ｓによる撥液層４３ａの剥離や損傷の発生を抑えることができる。
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態について図６及び図７を参照して説明する。なお、第３の実施形態では、第１の実施形態との相違点（撥液層の設置個所）について説明し、その他の説明を省略する。
図６及び図７に示すように、第３の実施形態に係る撥液層４４は、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の面に温度センサ４２に対向するように設けられており、円環状に形成されている。また、撥液層４５も、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の面に温度センサ４２に対向するように設けられており、円環状に形成されている。なお、第３の実施形態では、第１の実施形態に係る撥液層４３は設けられていないが、これに限るものではなく、一緒に設けられても良い。
環状の撥液層４４、４５は、図７の平面視において、それぞれ対応する温度センサ４２の測温位置を囲むように形成されている。これらの環状の撥液層４４、４５によれば、処理液保持プレート４０が石英などの透明あるいは半透明部材である場合、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面から温度センサ４２の測温位置を視認することができる。また、温度センサ４２の直下には撥液層４４、４５が形成されていないため、処理液の温度が温度センサ４２によって検出されやすくなる。
なお、撥液層４４、４５の環形状は、円形に限られるものではなく、楕円や長方形などの形状でも良い。また、撥液層４４、４５は、環形状ではなく、図７の平面視において温度センサ４２の測温位置を覆う円や楕円、長方形などの形状に形成されても良い。
撥液層４４、４５は、第１の実施形態と同様、処理液Ｓをはじく材料（例えば、ＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂）により形成されている。これらの領域は、処理液Ｓに対する濡れ性が他の領域に比べ悪く、処理液Ｓの液滴が付着し難い領域である。撥液層４４、４５の材料としては、断熱材として機能するものが多い。したがって、処理液保持プレート４０から処理液に熱を伝わるようにするためには、処理液保持プレート４０に対する撥液層４４、４５の設置領域を狭くすることが望ましい。
前述のように環状の撥液層４４、４５は、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の面において各温度センサ４２に対向する検出位置を囲むように設けられている。これにより、吐出口４０ａの周囲や環状の撥液層４４、４５の外部領域（環外の領域）に付着した液滴、また、吐出口４０ａから処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に流れ出した液が、環状の撥液層４４、４５の内部領域（環内の領域）に侵入することが抑制されるので、各温度センサ４２に対向する検出位置に液滴が付着することを抑えることが可能となり、液適による誤検知を防止することができる。つまり、温度センサ４２は正確に処理液保持プレート４０の温度を測定することが可能となる。また、誤検知によるヒータ温度の不安定な制御を抑止することもできる。したがって、ヒータ４１の温度制御を安定させることが可能となり、処理液温度を所望温度に維持することができる。
なお、処理液保持プレート４０が上昇する際に、処理液保持プレート４０の環状の撥液層４４、４５内に液滴が付着しても、処理液保持プレート４０の加熱により徐々に小さくなって蒸発する。この乾燥後も、吐出口４０ａの周囲や環状の撥液層４４、４５の外部領域に付着した液滴、また、吐出口４０ａから処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に流れ出した液が、環状の撥液層４４、４５の内部領域に侵入することは環状の撥液層４４、４５により抑制されるので、検出位置に液滴が付着することを抑えることが可能となり、液適による誤検知を防止することができる。
以上説明したように、第３の実施形態によれば、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の面に、各温度センサ４２に対向するように環状の撥液層４４、４５を設けることによって、吐出口４０ａの周囲や環状の撥液層４４、４５の外部領域に付着した液滴、また、吐出口４０ａから処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面に流れ出した液が環状の撥液層４４、４５の内部領域に侵入することが抑えられ、各温度センサ４２に対向する検出位置に液滴が付着することが抑制されるので、温度センサ４２は正確に処理液保持プレート４０の温度を測定することが可能となる。これにより、処理液保持プレート４０の温度、すなわちヒータ温度の制御を安定させることができる。結果として、処理液温度を所望温度に維持することが可能となり、処理不足などの品質不良の発生を抑えることができる。
なお、第３の実施形態を第１の実施形態又は第２の実施形態と組み合わせることも可能である。すなわち、吐出口４０ａの周囲に撥液層４３、４３ａを設け、温度センサ４２の周囲に撥液層４４、４５を設けることによって、処理液が吐出口４０ａの周囲に付着することや温度センサ４２の検出位置に付着することを防ぐことができる。
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態について図８を参照して説明する。なお、第４の実施形態では、第１の実施形態との相違点（撥液層の設置個所）について説明し、その他の説明を省略する。
図８に示すように、第４の実施形態に係る撥液層４６は、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面における基板Ｗと対向しない領域に設けられており、円環状に形成されている。また、撥液層４７は、処理液保持プレート４０の外周面（側面）に設けられており、円環状に形成されている。
撥液層４６、４７は、第１の実施形態と同様、処理液Ｓをはじく材料（例えば、ＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂）により形成されている。これらの領域は、処理液Ｓに対する濡れ性が他の領域に比べ悪く、処理液Ｓの液滴が付着し難い領域である。撥液層４６、４７の材料としては、断熱材として機能するものが多い。このため、処理液保持プレート４０において基板Ｗと対向しない領域に撥液層４６、４７が設けられている。
ここで、撥液層４６、４７が無い場合には、処理液Ｓの液滴が処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面における基板Ｗと対向しない外周領域や処理液保持プレート４０の外周面に付着することがある。処理液保持プレート４０の外周部分（前述の外周領域や外周面）は、直接ヒータ４１に接しないこと（ヒータ４１からの熱が処理液保持プレート４０の外周部分に行き渡り難いこと）、また、空気に触れることから、冷えやすいため、その外周部分に付着した液滴が蒸発し難い場合がある。この液滴が、ロボットハンドリング装置（図示せず）により基板Ｗが搬入されるとき、あるいは、搬出されるときの動作や振動などに起因して基板Ｗの表面に落下すると、ウォーターマークなどの品質不良が発生する。
ところが、前述のように外周領域や外周面に撥液層４６、４７を設けることで、その外周領域や外周面に液滴が付着することを抑制することが可能となるので、液適落下による品質不良の発生を抑えることができる。
以上説明したように、第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、処理液Ｓの液滴が処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面における基板Ｗと対向しない外周領域及び処理液保持プレート４０の外周面に撥液層４６、４７を設けることで、その外周領域や外周面に液滴が付着することを抑制することが可能となり、ウォーターマークなどの品質不良の発生を抑えることができる。
なお、処理液保持プレート４０の基板Ｗ側の表面における基板Ｗと対向しない外周領域及び処理液保持プレート４０の外周面のどちらか一方だけに撥液層を設けるようにしても良い。また、第４の実施形態を第１の実施形態や第２の実施形態、第３の実施形態などと組み合わせることも可能である。
＜他の実施形態＞
前述の各実施形態においては、最初の処理（例えば、レジスト除去処理）を行った後に、純水での洗浄処理、ＡＰＭでの洗浄処理、更に、純水での洗浄処理の３回の洗浄処理を行うことを例示したが、これに限るものではなく、例えば、ＡＰＭの洗浄処理や１回目の純水の洗浄処理などを省略することも可能であり、その処理の内容や回数は特に限定されるものではない。
また、前述の各実施形態においては、処理液保持プレート４０と基板Ｗの表面との間に処理液Ｓを連続的に供給することを例示したが、これに限るものではなく、例えば、処理液保持プレート４０と基板Ｗの表面との間に処理液Ｓを保持した状態で、処理液Ｓの供給を止めることも可能である。例えば、所定温度を超えると急激に処理能力を高める特性の処理液Ｓを用いる場合などには、処理液保持プレート４０と基板Ｗの表面との間に処理液Ｓを保持した状態で、処理液Ｓの供給を止めることが望ましい。この場合、処理液Ｓの新たな供給が止められて、基板Ｗの表面上に処理液Ｓが置換されずに留めおかれ、その間加熱される処理液Ｓが前述の所定温度を超えることになる。
また、前述の各実施形態においては、処理液保持プレート４０の基板側と反対側の面に各温度センサ４２を設けることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、処理液保持プレート４０の内部に各温度センサ４２を設けることも可能であり、処理液保持プレート４０が各温度センサ４２を内蔵するようにしても良い。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０ 基板処理装置
２０ 基板保持プレート
４０ 処理液保持プレート
４０ａ 吐出口
４１ ヒータ
４２ 温度センサ
４３ 撥液層
４３ａ 撥液層
４４ 撥液層
４５ 撥液層
４６ 撥液層
４７ 撥液層
６０ 昇降機構
Ｓ 処理液
Ｗ 基板

Claims (5)

  1. 基板を保持する基板保持部と、
    処理液を吐出する吐出口を有し、前記基板保持部により保持された前記基板の表面に対向して離れた位置に設けられ、前記吐出口から吐出された前記処理液を前記基板保持部により保持された前記基板の表面との間に保持する処理液保持プレートと、
    前記処理液保持プレートに設けられ、前記処理液保持プレートを加熱するヒータと、
    前記基板保持部により保持された前記基板に対して前記処理液保持プレート及び前記ヒータを昇降させる昇降機構と、
    前記処理液保持プレートの前記基板側の表面に前記吐出口を囲むように環状に設けられ、前記処理液をはじく撥液層と、
    を備えることを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記処理液保持プレートに設けられ、前記処理液保持プレートの温度を検出する温度センサと、
    前記処理液保持プレートの前記基板側の面に前記温度センサに対向するように設けられ、前記処理液をはじく撥液層と、
    さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 基板を保持する基板保持部と、
    処理液を吐出する吐出口を有し、前記基板保持部により保持された前記基板の表面に対向して離れた位置に設けられ、前記吐出口から吐出された前記処理液を前記基板保持部により保持された前記基板の表面との間に保持する処理液保持プレートと、
    前記処理液保持プレートに設けられ、前記処理液保持プレートを加熱するヒータと、
    前記基板保持部により保持された前記基板に対して前記処理液保持プレート及び前記ヒータを昇降させる昇降機構と、
    前記処理液保持プレートに設けられ、前記処理液保持プレートの温度を検出する温度センサと、
    前記処理液保持プレートの前記基板側の面に前記温度センサに対向するように設けられ、前記処理液をはじく撥液層と、
    を備えることを特徴とする基板処理装置。
  4. 前記処理液保持プレートの前記基板側の表面における前記基板と対向しない領域に設けられ、前記処理液をはじく撥液層をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  5. 前記処理液保持プレートの側面に設けられ、前記処理液をはじく撥液層をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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