JP2017216429A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
基板の上面外周部と対向面との間が処理液で十分に満たされないと、基板の上面外周部の少なくとも一部が、当該上面外周部と対向面との間の雰囲気に露出するおそれがある。この場合、基板の上面外周部における処理レートが低下し、基板の上面外周部に処理残りが生じるおそれがある。その結果、基板の上面を均一に処理できない。
そこで、この発明の目的は、基板の上面中央部と対向面との間だけでなく、基板の上面外周部と対向面との間を処理液で良好に満たすことができ、これにより、基板の上面に均一な処理液処理を施すことが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。
この構成によれば、対向部材に設けられた液溜め部に溜められている処理液が外周部吐出口から吐出される。液溜め部および外周部吐出口の双方を外周部に設けるので、外周部吐出口に対し処理液を良好に供給することができる。
この構成によれば、基板の上面外周部と対向面との間を処理液が流れることに伴って外周部吐出口および連通穴が減圧される。液溜め部に処理液が溜められている状態で、外周部吐出口および連通穴が減圧されると、液溜め部に溜められている処理液が、ベンチェリ効果により連通穴に導かれて、外周部吐出口から吐出される。したがって、液溜め部に処理液を溜めた状態で、中央部吐出口から吐出された処理液を基板の上面外周部と対向面との間に流通させることに伴って、外周部吐出口から処理液を吐出することも可能である。これにより、外周部吐出口に対して処理液を送り出すことなく、外周部吐出口から処理液を吐出することができ、ゆえに、外周部吐出口に対して処理液を送り出すための構成を省略することも可能である。
この構成によれば、基板の上面外周部と対向面との間を気体が流れることに伴って外周部吐出口および連通穴が減圧される。液溜め部に処理液が溜められている状態で、外周部吐出口および連通穴が減圧されると、液溜め部に溜められている処理液が、ベンチェリ効果により連通穴に導かれて、外周部吐出口から吐出される。そのため、液溜め部に処理液が溜められている状態で、基板の上面外周部と対向面との間に気体が流通することに伴って、外周部吐出口から処理液が吐出される。これにより、通常は、液溜め部に処理液を溜めておき、かつ基板の上面外周部と対向面との間に気体が流通した場合に、その処理液を外周部吐出口から吐出することが可能な構成を実現できる。
この構成によれば、対向面に突部を設けることにより、基板の上面外周部と対向面における外周部吐出口の周囲との間を流れる流体の流速を速めることができる。これにより、液溜め部から連通穴を介して外周部吐出口へと導かれる処理液の量を増大させることができる。その結果、外周部吐出口から、十分な流量の処理液を吐出することができる。
この構成によれば、対向面において外周部吐出口よりも対向部材の外周側に肉厚部を設けることにより、基板の上面外周部と対向面における外周部吐出口の周囲との間を流れる流体の流速を速めることができる。これにより、液溜め部から連通穴を介して外周部吐出口へと導かれる処理液の量が増大する。その結果、外周部吐出口から、十分な流量の処理液を吐出することができる。
この構成によれば、外周部吐出口は、基板の上面外周部と対向面における外周部吐出口の周囲との間に流体が流れていない状態で、外周部吐出口に処理液が供給されないように十分に小さく設けられている。液溜め部に溜められている処理液には、当該処理液の自重に伴って外周部吐出口に向かう力が作用するが、基板の上面外周部と対向面における外周部吐出口の周囲との間に流体が流れていない状態では、外周部吐出口から処理液は吐出されない。そして、基板の上面外周部と対向面における外周部吐出口の周囲との間を流体が流通するときのベンチェリ効果により初めて、外周部吐出口から処理液が吐出開始される。基板の上面外周部と対向面における外周部吐出口の周囲との間に流体が流れていない状態では外周部吐出口から処理液が吐出されないので、外周部吐出口の吐出タイミングに先立って液溜め部に処理液を溜めておくことも可能である。
この構成によれば、液溜め部が、反対側の面に形成される液溜め溝を含むので、液溜め部を簡単に設けることができる。また、液溜め溝に対向して処理液供給ユニットを配置することにより、液溜め部への処理液の供給を容易に実現できる。
この構成によれば、対向部材を回転軸線まわりに回転させる場合であっても、液溜め溝からの処理液の流出を効果的に抑制できる。これにより、液溜め部の内部に処理液を良好に溜めておくことができる。
この構成によれば、庇部により、液溜め溝からの処理液の流出を、より一層効果的に抑制できる。これにより、液溜め部の内部に処理液を、より一層良好に溜めておくことができる。
この構成によれば、対向部材を回転軸線まわりに回転させる場合であっても、液溜め溝からの処理液の流出を効果的に防止できる。これにより、液溜め部に処理液を良好に溜めておくことができる。
この構成によれば、中央部吐出口からの処理液の吐出開始時に、液溜め部に処理液を供給する。中央部吐出口からの処理液の吐出開始後に、外周部吐出口からの処理液の吐出が開始される。そのため、外周部吐出口からの処理液の吐出開始時には、液溜め部には処理液が溜められている。液溜め部に処理液が溜められている状態で外周部吐出口から処理液を吐出することができるので、外周部吐出口からの処理液の吐出を良好に行うことができる。
この構成によれば、外周部吐出口が対向部材の周方向に沿って複数個設けられているので、基板の上面外周部と対向面との間に十分な量の処理液を補充できる。これにより、基板の上面外周部と対向面との間を処理液で、より一層良好に満たすことができる。
請求項16に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記基板の上面からレジストを除去するための装置であり、前記薬液は、前記基板からレジストを除去するオゾン水である、請求項15に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、中央部吐出口から吐出されるオゾン水だけでなく、外周部吐出口から吐出されるオゾン水によって、基板と対向面との間が満たされる。外周部吐出口から吐出されるオゾン水によって、基板の上面外周部と対向面との間にオゾン水が補充されるので、基板の上面外周部において処理液を十分に行き渡らせることができる。これにより、基板の上面中央部と対向面との間だけでなく、基板の上面外周部と対向面との間をオゾン水で良好に満たすことができる。そのため、基板の上面中央部のレジストだけでなく、基板の上面外周部のレジストも良好に除去でき、ゆえに、基板の上面全域からレジストを良好に除去することができる。
図1は、この発明の第1の実施形態に係る基板処理装置1の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。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、処理液や処理ガスによって一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置1は、処理液を用いて基板Wを処理する複数の処理ユニット2と、処理ユニット2で処理される複数枚の基板Wを収容するキャリヤCが載置されるロードポートLPと、ロードポートLPと処理ユニット2との間で基板Wを搬送する搬送ロボットIRおよびCRと、基板処理装置1を制御する制御装置3とを含む。搬送ロボットIRは、キャリヤCと基板搬送ロボットCRとの間で基板Wを搬送する。基板搬送ロボットCRは、搬送ロボットIRと処理ユニット2との間で基板Wを搬送する。複数の処理ユニット2は、たとえば、同様の構成を有している。
処理ユニット2は、内部空間を有する箱形のチャンバ4と、チャンバ4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(基板保持ユニット)5と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面に対向する対向面7を有する対向部材8と、対向面7にそれぞれ開口する中央処理液吐出口9および外周処理液吐出口(外周部吐出口)10を含み、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面に、中央処理液吐出口9および外周処理液吐出口10から薬液(処理液)を吐出する第1の処理液吐出ユニット11と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面にリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット12と、スピンチャック5を取り囲む筒状の処理カップ13とを含む。
FFU15は隔壁14の上方に配置されており、隔壁14の天井に取り付けられている。FFU15は、隔壁14の天井からチャンバ4内に清浄空気を送る。排気装置(図示しない)は、処理カップ13内に接続された排気ダクト16を介して処理カップ13の底部に接続されており、処理カップ13の底部から処理カップ13の内部を吸引する。FFU15および排気装置(図示しない)により、チャンバ4内にダウンフロー(下降流)が形成される。
スピンベース19は、基板Wの外径よりも大きな外径を有する水平な円形の上面19aを含む。上面19a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20が配置されている。複数個の挟持部材20は、スピンベース19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たとえば等間隔に配置されている。
対向部材8は、対向板21と、対向板21に同軸に設けられた上スピン軸22とを含む。対向板21は、基板Wとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状である。対向面7は、対向板21の下面を形成しており、基板Wの上面全域に対向する円形である。
上スピン軸22には、対向部材回転ユニット25が結合されている。対向部材回転ユニット25は、対向板21ごと上スピン軸22を回転軸線A2まわりに回転させる。対向板21には、電動モータ、ボールねじ等を含む構成の対向部材昇降ユニット26が結合されている。対向部材昇降ユニット26は、上ノズル24ごと対向板21を鉛直方向に昇降する。対向部材昇降ユニット26は、対向板21の対向面7がスピンチャック5に保持されている基板Wの上面に近接する近接位置(図2に二点鎖線で示す位置)と、近接位置の上方に設けられた退避位置(図2に実線で示す位置)の間で、対向板21ならびに上ノズル24を昇降させる。対向部材昇降ユニット26は、近接位置と退避位置との間の各位置で対向板21を保持可能である。
中央処理液吐出口9は、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面中央部に対向して開口している。中央処理液吐出口9は、上ノズル24の先端(下端)に設けられた吐出口によって構成されている。
この実施形態では、外周処理液吐出口10は、複数個設けられている。各外周処理液吐出口10からは、基板Wの上面外周部6に向けて薬液が吐出される。複数の外周処理液吐出口10は、回転軸線A2を同心状に取り囲む円周上に配置されている。複数の外周処理液吐出口10は、対向部材8の周方向にたとえば等間隔を空けて配置されている。
図3および図4に示すように、連通穴33は、各外周処理液吐出口10に対応して1つずつ設けられている。連通穴33の断面の形状および大きさは、外周処理液吐出口10と等しい。換言すると、各連通穴33が対向面7に開口して外周処理液吐出口10を形成している。液溜め溝32の底部のうち、連通穴33の周囲には、連通穴33を中心とするテーパ面50が形成されている。テーパ面50の最底部(中央部)に、連通穴33の上端が開口している。
図3に示すように、基板Wの上面外周部6と対向面7との間を流体(第1の実施形態および第2の実施形態では、薬液(処理液))が流れることに伴って外周処理液吐出口10および連通穴33が減圧される。図3に示すように、液溜め溝32に薬液が溜められている状態で、外周処理液吐出口10および連通穴33が減圧されると、液溜め溝32に溜められている薬液が、ベンチェリ効果により連通穴33に導かれて、外周処理液吐出口10から吐出される。すなわち、液溜め溝32に十分な量の薬液を溜めておくことにより、中央処理液吐出口9から吐出された薬液の、基板Wの上面外周部6と対向面7との間の流通に連動して、外周処理液吐出口10から薬液を吐出させることができる。
図2に示すように、処理ユニット2は、さらに、上ノズル24の本体の外周と対向板21の内周(貫通穴23の外周)との間の筒状の空間に不活性ガスを供給する第1の不活性ガス配管44と、第1の不活性ガス配管44に介装された第1の不活性ガスバルブ45とを含む。第1の不活性ガスバルブ45が開かれると、不活性ガス供給源からの不活性ガスが、上ノズル24の本体の外周と対向板21の内周との間を通って、対向板21の下面中央部から下方に吐出される。したがって、対向板21が近接位置に配置されている状態で、第1の不活性ガスバルブ45が開かれると、対向板21の下面中央部から吐出された不活性ガスが基板Wの上面と対向板21の対向面7との間を外方に(回転軸線A1から離れる方向に)広がり、基板Wと対向板21との空気が不活性ガスに置換される。第1の不活性ガス配管44内を流れる不活性ガスは、たとえば窒素ガスである。不活性ガスは、窒素ガスに限らず、ヘリウムガスやアルゴンガスなどの他の不活性ガスであってもよい。
制御装置3は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御装置3はCPU等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。
以下、図2、図3および図6〜図8を参照しながら、レジスト除去処理の処理例について説明する。
処理ユニット2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、チャンバ4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(フォトレジスト(Photoresist))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。すなわち、基板Wの表面には、パターンが形成されており、感光性樹脂等からなるレジストがパターンの一部または全部を覆うように形成されている。
次いで、レジストを基板Wから剥離するために、基板Wの上面にオゾン水を供給するオゾン水供給工程(ステップS3)が行われる。具体的には、制御装置3は、対向部材昇降ユニット26を制御して、対向板21を第1の近接位置(図2に二点鎖線で示す位置)に配置する。対向板21が第1の近接位置にあるときは、基板Wの上面と対向板21の対向面7との間の間隔W1が約1mm(基板Wの上面と突部35の最下部との間の間隔W2が約0.3mm)であり、この状態で、対向板21が基板Wの上面をその周囲の空間から遮断する。
対向板21が第1の近接位置に配置された後、また、制御装置3は、第1の処理液バルブ30を開く。第1の処理液バルブ30の開成により、中央処理液吐出口9から基板Wの上面中央部に向けてオゾン水が吐出される(処理液吐出工程)。中央処理液吐出口9から吐出されたオゾン水は、基板Wの回転による遠心力を受けて、基板Wと対向部材8の対向面7との間を径方向外方へ向けて流れる。
基板Wの上面外周部6と対向面7との間を径方向外方に向けて流れるオゾン水は、基板Wの上面外周部6上に達する。このとき、基板Wの上面外周部6と、対向面7における外周処理液吐出口10の周囲との間をオゾン水が流れることに伴って、外周処理液吐出口10および連通穴33が減圧され、液溜め溝32に溜められているオゾン水が、ベンチェリ効果により連通穴33に導かれて、外周処理液吐出口10から吐出される。これにより、各外周処理液吐出口10から基板Wの上面外周部6に向けてオゾン水が吐出される(処理液吐出工程)。中央処理液吐出口9から吐出されるオゾン水だけでなく、外周処理液吐出口10から吐出されるオゾン水によって、基板Wと対向面7との間が満たされる。その後、この状態(液密状態)が維持される。
第1の処理液バルブ30の開成から予め定める期間が経過すると、制御装置3は、第1の処理液バルブ30を閉じて、オゾン水供給工程S3を終了させる。その後、制御装置3は、対向部材昇降ユニット26を制御して、対向板21を退避位置(図2に実線で示す位置)に退避させる。
また、制御装置3は、スピンモータ17を制御することにより、オゾン水供給工程S3およびリンス工程S4での回転速度よりも大きい乾燥回転速度(高回転速度。たとえば数千rpm)まで基板Wを加速させ、乾燥回転速度で基板Wを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板W上の液体に加わり、基板Wに付着している液体が基板Wの周囲に振り切られる。このようにして、基板Wから液体が除去され、基板Wが乾燥する。また、制御装置3は、対向部材回転ユニット25を制御して、対向板21を基板Wの回転方向にほぼ同速度で回転させる。
次に、チャンバ4内から基板Wが搬出される(ステップS7)。具体的には、制御装置3は、基板搬送ロボットCRのハンドをチャンバ4の内部に進入させる。そして、制御装置3は、基板搬送ロボットCRのハンドにスピンチャック5上の基板Wを保持させる。その後、制御装置3は、基板搬送ロボットCRのハンドをチャンバ4内から退避させる。これにより、表面からレジストが除去された基板Wがチャンバ4から搬出される。
さらに、図8に示す処理例において、リンス工程S4の終了後、基板Wの上面からレジスト残渣を除去するべく、基板Wの上面に洗浄薬液を供給する洗浄薬液供給工程が実行されるようになっていてもよい。洗浄薬液供給工程が実行される場合、その後、基板Wの上面の薬液をリンス液で洗い流す第2のリンス工程がさらに実行される。
また、図10に示すように、液溜め溝32に溜められている薬液が液溜め溝32から流出することを規制する堤部72を対向板21に設けるようにしてもよい。堤部72は、対向板21の上面から、液溜め溝32の外周面に沿って上方に立ち上がるように設けられている。堤部72は、液溜め溝32の外周を取り囲む円環状をなしている。前述の基板処理例では、オゾン水供給工程S3において、対向板21を回転軸線A1まわりに高速回転させ、そのため、液溜め溝32に溜められている薬液に大きな遠心力が作用するが、液溜め溝32の外周側に堤部72を設けることにより、オゾン水供給工程S3における、液溜め部60からの薬液の流出を効果的に抑制できる。これにより、液溜め溝32の内部に薬液を良好に溜めておくことができる。
第2の実施形態において、第1の実施形態に示された各部に対応する部分には、図1〜図11の場合と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
第2の実施形態に係る基板処理装置201が、第1の実施形態に係る基板処理装置1と相違する点は、第2の処理液吐出ユニット202に含まれる液溜め部が、液溜め溝32ではなく、対向部材8の内部に形成された液溜め空間(第1の液溜め空間207、第2の液溜め空間209および第3の液溜め空間211)を含む点である。また、吐出口、液溜め部および連通穴から構成される液溜め吐出ユニットを、対向部材8の外周部だけではなく、対向部材8の中間部(対向部材8の中央部と対向部材8の外周部との間の部分)にもさらに2組設けた点も、第1の処理液吐出ユニット11と相違している。
第1の液溜め吐出ユニット203は、外周処理液吐出口10と、第1の液溜め空間207と、連通穴33とを含む。第1の液溜め空間207は、回転軸線A2を中心とする円環状をなす空間である。第1の液溜め空間207には、薬液を溜めておくことができる。第1の液溜め空間207は、回転軸線A2を中心とする円環状をなし、薬液を溜めておくことができる空間である。第1の液溜め空間207は、この実施形態では、第1の液溜め空間207は、各外周処理液吐出口10の上方領域を覆うように配置されている。第1の液溜め空間207は、断面矩形である。
このとき、基板Wの上面外周部6と、対向面7における第2の中間部吐出口210の周囲との間をオゾン水が流れることに伴って、第2の中間部吐出口210および連通穴33が減圧され、第3の液溜め空間211に溜められているオゾン水が、ベンチェリ効果により連通穴33に導かれて、第2の中間部吐出口210から吐出される。
また、基板Wの上面外周部6と、対向面7における外周処理液吐出口10の周囲との間をオゾン水が流れることに伴って、外周処理液吐出口10および連通穴33が減圧され、第1の液溜め空間207に溜められているオゾン水が、ベンチェリ効果により連通穴33に導かれて、外周処理液吐出口10から吐出される。
また、液溜め部が液溜め空間207,209,211を含むので、オゾン水供給工程S3において、液溜め空間207,209,211からの薬液の流出を効果的に抑制できる。これにより、液溜め部に薬液を良好に溜めておくことができる。
図13は、本発明の第3の実施形態に係る処理ユニット302の構成例を説明するための拡大断面図である。
第3の実施形態に係る基板処理装置301は、基板Wの上面中央部に不活性ガス(たとえば窒素ガス)を供給するための気体吐出ユニット303をさらに含む。この点で、基板処理装置301は、基板処理装置1と相違している。
第2の不活性ガスバルブ307が開かれると、中央気体吐出口304から基板Wの上面中央部に向けて不活性ガスが吐出される。また、中央気体吐出口304からの不活性ガスの吐出流量は、第2の流量調整バルブ308の開度の調整により変更可能である。第2の不活性ガスバルブ307が開かれると、不活性ガス供給源からの不活性ガスが、中央気体吐出口304から下方に吐出される。したがって、対向板21が第2の近接位置に配置されている状態で、第2の不活性ガスバルブ307が開かれると、対向板21の下面中央部から吐出された不活性ガスが基板Wの上面と対向板21の対向面7との間を外方に(回転軸線A1から離れる方向に)広がり、基板Wと対向板21との空気が不活性ガスに置換される。第2の不活性ガス配管306内を流れる不活性ガスは、たとえば窒素ガスである。不活性ガスは、窒素ガスに限らず、ヘリウムガスやアルゴンガスなどの他の不活性ガスであってもよい。
以下、図13および図14を参照しながら、薬液処理の処理例について説明する。図2、図3および図6も適宜参照する。
制御装置3は、対向部材8が退避位置に配置されており、液溜め溝32に薬液が溜められていない状態で、基板Wを保持している基板搬送ロボットCR(図1参照)のハンドをチャンバ4の内部に進入させることにより、基板Wがその表面(パターン形成面)を上方に向けた状態でスピンチャック5に受け渡される(ステップS11:基板の搬入)。これにより、スピンチャック5に基板Wが保持される。
次いで、基板Wの上面を、薬液を用いて処理すべく基板Wの上面に薬液を供給する薬液供給工程(ステップS13)が行われる。具体的には、制御装置3は、対向部材昇降ユニット26を制御して、対向板21を第2の近接位置に配置する。対向板21が第2の近接位置にあるときは、基板Wの上面と対向板21の対向面7との間の間隔W3が約5mm(基板Wの上面と突部35の最下部との間の間隔W4が約4.3mm)であり、この状態で、対向板21が基板Wの上面をその周囲の空間から遮断する。
基板Wの上面外周部6と対向面7との間を径方向外方に向けて流れる薬液は、基板Wの上面外周部6上に達する。そのため、基板Wの上面外周部6に薬液の液膜LFが形成される。このとき、図13に示すように、対向面7と、薬液の液膜LFとの間に、外周方向に向けて流れる不活性ガスの層が形成される。基板Wの上面外周部6と、対向面7における外周処理液吐出口10の周囲との間を不活性ガスが流れることに伴って、外周処理液吐出口10および連通穴33の内部が減圧され、液溜め溝32に溜められている薬液が、ベンチェリ効果により連通穴33に導かれて、外周処理液吐出口10から吐出される。これにより、各外周処理液吐出口10から基板Wの上面外周部6に向けて薬液が吐出される(処理液吐出工程)。このとき、後述する図15に示すように、外周処理液吐出口10から薬液は、噴霧状に吐出される(噴射される)。これにより、基板Wの上面外周部6に薬液が供給される。この状態で、基板Wに対する薬液処理が施され、基板Wの上面が薬液により処理される。
次いで、基板Wを乾燥させるスピンドライ工程(ステップS15)が行われる。スピンドライ工程S15は、第1の実施形態に係るスピンドライ工程(図8のS5)と同等の工程である。
次に、チャンバ4内から基板Wが搬出される(ステップS17)。この基板Wの搬出S17は、第1の実施形態に係る基板Wの搬出(図8のS7)と同等の工程である。
堤部372は、対向板21の上面から、液溜め溝32の外周面に沿って上方に立ち上がるように設けられている。堤部372は、液溜め溝32の外周を取り囲む円環状をなしている。
図17は、本発明の第4の実施形態に係る基板処理装置401の構成例を説明するための断面図である。第4の実施形態において、第2の実施形態に示された各部に対応する部分には、図13の場合と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
また、第4の実施形態に係る基板処理装置401は、基板Wの上面中央部に不活性ガス(たとえば窒素ガス)を供給するための気体吐出ユニット303をさらに含む点で、第2の実施形態に係る基板処理装置201と相違している。
気体ノズル418は、第1のラビリンス構造421を介して液溜め空間412に臨んでいる。第1のラビリンス構造421を設けているため、対向板21の回転状態の如何によらずに、液溜め空間412からの気体の流出を抑制しながら気体ノズル418から液溜め空間412に不活性ガスを供給することが可能である。
薬液補充ユニット417は、液溜め空間412に向けて薬液を吐出する補充ノズル423と、補充ノズル423に薬液を供給する補充配管424と、補充配管424を開閉する補充バルブ425とを含む。補充ノズル423は、第2のラビリンス構造426を介して液溜め空間412に臨んでいる。そのため、対向板21の回転状態の如何によらずに、液溜め空間412からの気体の流出を抑制しながら補充ノズル423から液溜め空間412に薬液を供給することが可能である。
この第4の実施形態では、第3の実施形態に係る基板処理例と同等の処理が行われる。薬液供給工程(図14のS13)において、対向板21が第2の近接位置に配置された状態で、制御装置3は、第3の不活性ガスバルブ420を開いて、液溜め空間207,209,211に向けて薬液を供給する。液溜め空間207,209,211に供給された薬液は、液溜め空間207,209,211の内部に溜められる。
また、基板Wの上面外周部6と、対向面7における第1の中間部吐出口208の周囲との間を不活性ガスが流れることに伴って、第1の中間部吐出口208および連通穴33の内部が減圧され、第2の液溜め空間209に溜められている薬液が、ベンチェリ効果により連通穴33に導かれて、第1の中間部吐出口208から吐出される。
この実施形態によれば、第3の実施形態の場合と同等の作用効果を奏する。
たとえば、第1〜第4の実施形態において、連通穴33の断面積は、基板Wの上面外周部6と対向面7との間に流体が流れていない状態で吐出口10,208,210に薬液(処理液)が供給されるような大きさに設けられていてもよい。
また、第2〜第4の実施形態において、対向面7において、吐出口10,208,210において、吐出口10,208,210よりも対向板21の周方向外方側に、円環状の肉厚部71を設けることにより、基板Wの上面外周部6と、対向面7における吐出口10,208,210の周囲との間を流れる薬液の流速を速めるようにしてもよい。
また、第1〜第4の実施形態において、突部35を廃止してもよい。
また、第2の実施形態において、液溜め空間207,209,211の各々を、第1の実施形態に係る液溜め溝32とすることもできる。すなわち、吐出口、液溜め溝32および連通穴33から構成される液溜め吐出ユニットを、対向部材8の外周部だけではなく、対向部材8の中間部(対向部材8の中央部と対向部材8の外周部との間の部分)にも設けるようにしてもよい。
また、前述の各基板処理例において、リンス工程S4において対向板21を退避位置に退避させるとして説明したが、対向板21を近接位置に配置するようにしてもよい。
この場合、外周処理液吐出口10から、常温よりも高い液温(中央処理液吐出口9から吐出される薬液の液温と同等)を有する薬液を吐出する。これにより、基板Wの上面における薬液の液温を高く保つことができ、基板Wの上面における薬液処理の均一性を、より一層高めることができる。
また、第1〜第4の実施形態において、基板処理装置1が円板状の基板を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置1は、液晶表示装置用ガラス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。
ある。
3 :制御装置
5 :スピンチャック(基板保持ユニット)
6 :上面外周部
7 :対向面
8 :対向部材
9 :中央部吐出口
10 :外周処理液吐出口(外周部吐出口)
11 :第1の処理液吐出ユニット
15 :液溜め部
21 :対向板
21a :上面(対向面と反対側の面)
32 :液溜め溝
33 :連通穴
34 :第1の処理液供給ユニット
35 :突部
71 :肉厚部
72 :堤部
73 :庇部
201 :基板処理装置
202 :第2の処理液吐出ユニット
203 :第1の液溜め吐出ユニット
206 :第2の処理液供給ユニット
207 :第1の液溜め空間
208 :第2の液溜め空間
301 :基板処理装置
303 :気体吐出ユニット
401 :基板処理装置
406 :第3の処理液供給ユニット
A1 :回転軸線
W :基板
Claims (19)
- 基板を水平に保持しながら、前記基板を、その中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持ユニットと、
前記基板の上面に対向する対向面を有する対向部材と、
前記対向面において前記基板の上面中央部に対向して開口する中央部吐出口と、前記対向面において前記基板の上面外周部に対向して開口する外周部吐出口とを含み、前記中央部吐出口から処理液を吐出して前記基板と前記対向面との間に処理液を供給し、かつ前記外周部吐出口から処理液を吐出して前記基板と前記対向面との間に処理液を補充する処理液吐出ユニットとを含む、基板処理装置。 - 前記処理液吐出ユニットは、前記対向部材に設けられ、前記外周部吐出口から吐出される処理液を溜めておくことができる液溜め部を含む、請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記処理液吐出ユニットは、前記液溜め部の内部と前記外周部吐出口とを連通する連通穴をさらに含み、
前記基板の前記上面外周部と前記対向面における前記外周部吐出口の周囲との間を流体が流通し、その流体の流通に伴う前記連通穴の減圧により、前記液溜め部に溜められている処理液が前記連通穴を介して前記外周部吐出口から吐出される、請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記基板の前記上面外周部と前記対向面における前記外周部吐出口の周囲との間を流通する前記流体は処理液である、請求項3に記載の基板処理装置。
- 前記基板の前記上面外周部と前記対向面における前記外周部吐出口の周囲との間を流通する前記流体は気体である、請求項3または4に記載の基板処理装置。
- 前記基板の前記上面外周部と前記対向面における前記外周部吐出口の周囲との間を流れる前記流体の流速を速めるために、前記対向面には前記外周部吐出口の周囲に突部が設けられている、請求項3〜5のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記基板の前記上面外周部と前記対向面における前記外周部吐出口の周囲との間を流れる前記流体の流速を速めるために、前記対向面には、前記外周部吐出口よりも、前記対向部材の外周側に肉厚部が設けられている、請求項3〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記連通穴の断面積は、前記基板の前記上面外周部と前記対向面における前記外周部吐出口の周囲との間に処理液が流れていない状態で前記外周部吐出口から処理液が吐出しないような大きさに設定されている、請求項3〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記液溜め部は、前記対向部材における前記対向面と反対側の面に形成された液溜め溝を含む、請求項2〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記液溜め部は、前記液溜め溝に溜められている処理液が当該液溜め溝から流出することを規制する堤部をさらに含む、請求項9に記載の基板処理装置。
- 前記液溜め部は、前記堤部の上端部から、前記対向部材の径方向内方に向けて突出する庇部をさらに含む、請求項10に記載の基板処理装置。
- 前記液溜め部は、前記対向部材の内部に形成された液溜め空間をさらに含む、請求項2〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記液溜め部に処理液を供給する処理液供給ユニットをさらに含み、
前記中央部吐出口からの処理液の吐出開始時に、前記処理液供給ユニットは、前記液溜め部に処理液を供給する、請求項2〜12のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記外周部吐出口は、前記対向部材の周方向に沿って複数個設けられている、請求項1〜13のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記処理液は、薬液を含む、請求項1〜14のいずれかに記載の基板処理装置。
- 前記基板処理装置は、前記基板の上面からレジストを除去するための装置であり、
前記薬液は、前記基板からレジストを除去するオゾン水を含む、請求項15に記載の基板処理装置。 - 基板の上面に対向する対向面において前記基板の上面中央部に対向して開口する中央部吐出口と、前記対向面において前記基板の上面外周部に対向して開口する外周部吐出口とを含む処理液吐出ユニットからの処理液で前記基板の上面を処理する基板処理方法であって、
基板を、その中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、
前記基板回転工程と並行して、前記中央部吐出口から処理液を吐出して前記基板と前記対向面との間を処理液で満たすべく、前記処理液を吐出して前記基板と前記対向面との間に処理液を供給しかつ前記外周部吐出口から処理液を吐出して前記基板と前記対向面との間に処理液を補充する処理液吐出工程とを含む、基板処理方法。 - 前記処理液ユニットは、前記外周部吐出口から吐出される処理液を溜めておくことができる液溜め部を含み、
前記処理液供給工程の開始時に、前記液溜め部に処理液を供給する処理液供給工程をさらに含む、請求項17に記載の基板処理方法。 - 前記処理液ユニットは、前記外周部吐出口から吐出される処理液を溜めておくことができる液溜め部を含み、
前記液溜め部が外周部吐出口の上方に配置され、かつ前記液溜め部の内部と前記外周部吐出口とが連通穴を介して連通されており、前記基板の前記上面外周部と前記対向面における前記外周部吐出口の周囲との間の流体の流通に伴って前記連通穴が減圧されることにより、前記液溜め部に溜められている処理液が前記連通穴を介して前記外周部吐出口から吐出されるようになっており、
前記基板処理方法は、
前記液溜め部に処理液が溜められていない状態で、基板を、その中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに高速回転させて振り切り乾燥させるスピンドライ工程をさらに含む、請求項17または18に記載の基板処理方法。
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