JP2019134000A

JP2019134000A - 基板処理装置

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Publication number: JP2019134000A
Application number: JP2018013007A
Authority: JP
Inventors: 藤好友佐; Yoshitomo Sato
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2019-08-08
Anticipated expiration: 2038-01-29
Also published as: JP7034743B2

Abstract

【課題】基板の周囲を漂う処理液のミストが基板に付着することを防止または少なくとも大幅に抑制する。【解決手段】基板処理装置は、基板（Ｗ）を保持して回転させる基板保持回転部（３，４４，４５，４６）と、基板保持回転部により保持された基板の周縁部に処理液を供給する処理液供給部（７Ａ，７Ｂ）と、基板の周囲の空間に気体分子由来のイオンを供給して、前記空間内を浮遊する帯電した処理液のミストを除電する除電器（９０）とを備える。【選択図】図５

Description

本発明は、回転する基板の周縁部に処理液を供給して、当該周縁部を処理する技術に関する。

半導体装置の製造工程には、被処理基板である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）を回転させながら、当該ウエハの周縁部に薬液等の処理液を供給することにより当該周縁部の不要膜または汚染物質を除去する周縁部洗浄工程がある。このような洗浄は、ベベル洗浄またはエッジ洗浄と呼ばれる。

特許文献１には、上記の周縁部洗浄工程を実施するための基板処理装置が開示されている。この基板処理装置は、ウエハを水平姿勢で保持して回転させるスピンチャックと、回転するウエハの周縁部に処理液を供給する処理液ノズルと、ウエハの周囲を囲むとともにウエハから外方に飛散する処理液を回収するカップ体と、リング状のカバー部材とを備えている。カバー部材はウエハの上面の周縁部に近接して当該周縁部を上方から覆う。当該周縁部よりも半径方向内側にあるウエハの中央部はカバー部材に覆われずに露出している。カップ体の内部空間が、カップ体の下部に設けられた排気口を介して排気され、このとき、ウエハの上方にある気体（例えばクリーンエア）が、カバー部材の下面とウエハの周縁部の上面との間の隙間をウエハの外側に向けて通過し、カップ体の内部空間に流入する。

上記の構成によれば、処理液のミスト（ミストは細径のノズルから処理液が吐出されるときに、あるいはノズルから吐出された処理液がウエハの上面の周縁部に衝突して跳ね返ることにより生じる）が、カバー部材の下面とウエハの周縁部の上面との間の隙間をウエハの外側に向けて通過する気体に乗って流れ、カップ体の内部空間に流入する。このため、ウエハの上面の周縁部付近を漂う処理液のミストがウエハに再付着することによってパーティクルが生じることを抑制することができる。

しかしながら、要求されるパーティクルレベルによっては、より高いレベルでのミストの付着防止が求められる場合もある。また、カバー部材がウエハから離れているとき、ウエハが回転していないときなどには、ウエハの周囲を漂うミストがウエハに再付着しやすくなるという問題もある。これらの点において、特許文献１に記載の構成にはさらなる改善の余地がある。

特開２０１４−０８６６３９号公報

本発明は、基板の周囲を漂う処理液のミストが基板に付着することを防止または少なくとも大幅に抑制することができる技術を提供することを目的としている。

本発明の一実施形態によれば、基板を保持して回転させる基板保持回転部と、前記基板保持回転部により保持された基板の周縁部に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板の周囲の空間に気体分子由来のイオンを供給して、前記空間内を浮遊する帯電した処理液のミストを除電する除電器と、を備えた基板処理装置が提供される。

上記本発明の実施形態によれば、基板の周囲に浮遊している帯電した処理液のミストを除電することにより、静電気力によりミストが基板に付着して基板を汚染することを防止することができる。

本発明の実施の形態に係る液処理装置の縦断面図である。図１に示す液処理装置のカバー部材、その昇降機構、および処理液供給部を示す平面図である。図１の右側のウエハの外周縁付近の領域を拡大して詳細に示す縦断面図である。ノズルについて説明する図である。カバー部材に組み込まれる除電器の概略縦断面図である。液処理装置において実行される処理の一例の流れを示すフローチャートである。

以下に、添付図面を参照して、本発明による基板処理装置の一実施形態としての液処理装置１について説明する。この液処理装置１は、半導体装置が形成される円形の基板である半導体ウエハＷの表面の周縁部に薬液を供給することにより、当該ウエハＷの周縁部に形成された不要な膜を除去するとともに当該周縁部から汚染物質を除去する。

図１及び図２に示すように、液処理装置１は、ウエハＷを水平姿勢で鉛直軸周りに回転可能に保持するウエハ保持部３と、ウエハ保持部３に保持されたウエハＷの周囲を囲みウエハＷから飛散した処理液を受けるカップ体２と、ウエハ保持部３に保持されたウエハＷの上面の周縁部を覆うリング状のカバー部材５と、カバー部材５を昇降させる昇降機構（移動機構）６と、ウエハ保持部３に保持されたウエハＷに処理流体を供給する処理流体供給部７Ａ，７Ｂと、を備えている。

上述した液処理装置１の構成部材であるカップ体２、ウエハ保持部３、カバー部材５などは１つのハウジング（チャンバ）１１内に収容されている。ハウジング１１の天井部付近（図示例ではハウジング１１の側壁上部）には外部から清浄ガス（図示例では清浄空気）を取り込む清浄空気導入ユニット（ファンフィルタユニット）１４が設けられている。また、ハウジング１１の床面近傍にはハウジング１１内の雰囲気を排気する排気口（ハウジング排気口）１５が設けられている。清浄空気導入ユニット１４を、ハウジング１１の天井壁の中央部に設けてもよい。清浄ガスは、清浄空気（クリーンエア）の他に、クリーンドライエア、窒素ガス等の他のガスであってもよい。ハウジング１１の一つの側壁には、シャッター１２により開閉される搬入出口１３が設けられている。ハウジング１１の外部に設けられた図示しないウエハ搬送機構の搬送アームが、ウエハＷを保持した状態で、搬入出口１３を通過することができる。

ウエハ保持部３は、円板形状のバキュームチャックとして構成されており、その上面がウエハ吸着面３１となっている。ウエハ吸着面３１の中央部には吸引口３２が開口している。ウエハ保持部３の下面中央部には、中空円筒形状の回転軸４４が鉛直方向に延びている。回転軸４４の内部空間には、吸引口３２に接続された吸引管路（図示せず）が通っている。この吸引管路は、ハウジング１１の外側において、真空ポンプ４２に接続されている。真空ポンプ４２を駆動することにより、ウエハ保持部３によりウエハＷを吸着保持することができる。

回転軸４４は、軸受け４５１を内蔵した軸受ケーシング４５に支持されており、軸受ケーシング４５は、ハウジング１１の床面に支持されている。回転軸４４は、回転軸４４上の被動プーリー４６１、駆動モータ４６３の回転軸上の駆動プーリー４６２、被動プーリー４６１及び駆動プーリー４６２間に掛け渡された駆動ベルト４６４からなる回転駆動機構４６により、所望の速度で回転させることができる。ウエハ保持部３、回転軸４４及び回転駆動機構４６等により基板保持回転部が形成される。

図３に示すように、カップ体２は、ウエハ保持部３の外周を取り囲むように設けられた、有底円環形状の部材である。カップ体２は、ウエハＷに供給された後にウエハＷの外方に飛散する薬液を受け止めて回収し、液処理装置１の外部に排出する役割を有する。

ウエハ保持部３により保持されたウエハＷの下面と、このウエハＷの下面に対向するカップ体２の内周側部分２１の上面２１１との間には、比較的小さな（例えば２〜３ｍｍ程度の高さの）隙間が形成される。ウエハＷに対向する上面２１１には、２つのガス吐出口２１２、２１３が開口している。これら２つのガス吐出口２１２、２１３は、同心の大径の円周および小径の円周に沿ってそれぞれ連続的に延びており、半径方向外向きに、かつ、斜め上方向に、ウエハＷの下面に向けて、ホットＮ_２ガス（加熱された窒素ガス）を吐出する。詳細には、ガス導入ライン２１４から常温のＮ_２ガスが円環状のガス拡散空間２１５に供給され、ガス拡散空間２１５内を流れるときに常温のＮ_２ガスがヒーター２１６により加熱されてホットＮ_２ガスとなり、ガス吐出口２１２、２１３から吐出される。このホットＮ_２ガスは、ウエハＷの被処理部位であるウエハＷの周縁部を加熱することにより薬液の反応を促進させ、かつ、ウエハＷの表面（上面）に向けて吐出された後に飛散する処理液のミストがウエハの裏面（下面）に周り込むことを防止する。

カップ体２の外周側部分２４には、上部が開放した２本の円環状の凹部２４１，２４２がカップ体２の周方向に沿って形成されている。凹部２４１，２４２の間は、円環状の分離壁２４３により仕切られている。外側の凹部２４１の底部に排液路２４４が接続されている。また内側の凹部２４２の底部には排気口（カップ排気口）２４７が設けられており、この排気口２４７に排気路２４５が接続されている。排気路２４５には、エジェクタあるいは真空ポンプ等の排気装置２４６が接続されており、この液処理装置１の動作中には、排気路２４５を介してカップ体２の内部空間が常時吸引され、内側の凹部２４２内の圧力がカップ体２外部のハウジング１１内の圧力よりも低く維持されている。

カップ体２の内周側部分２１の外周部（ウエハＷの周縁の下方の位置）から半径方向外側に向けて環状の案内板２５が延びている。案内板２５は半径方向外側にゆくにしたがって低くなるように傾斜している。案内板２５は内側の凹部２４２の全体および外側の凹部２４１の内周側部分の上方を覆い、かつ、案内板２５の先端部２５１（半径方向外側周縁部）は、下方に向けて屈曲して外側の凹部２４１内に突入している。

また、カップ体２の外周側部分２４の外周部には、外側の凹部２４１の外側の壁面と連続する外周壁２６が設けられている。外周壁２６は、その内周面により、ウエハＷから外方に飛散する流体（処理液のミスト（液滴）、ガスおよびこれらの混合物など）を受け止め、外側の凹部２４１に向けて案内する。外周壁２６は、水平面に対して２５〜３０度の角度を成して半径方向外側に向かうほど低くなるように傾斜する内側の流体受け面２６１と、流体受け面２６１の上端部から下方に延びる返し部２６２を有している。案内板２５の上面２５２と流体受け面２６１との間に、ガス（空気、Ｎ_２ガス等）とウエハＷから飛散した処理液のミストとが流れる排気流路２７が形成される。

排気流路２７を通って外側の凹部２４１に流入したガスおよびミストの混合流体は、案内板２５と分離壁２４３との間を流れて内側の凹部２４２に流入する。案内板２５と分離壁２４３との間を通過するときに、混合流体の流れ方向が急激に転向され、混合流体に含まれるミスト（液滴）は、案内板２５の先端部２５１または分離壁２４３に衝突して、流体から分離され、案内板２５の下面あるいは分離壁２４３の表面を伝わって外側の凹部２４１に流入し、排液路２４４から排出される。ミストが取り除かれて内側の凹部２４２に流入した流体は排気路２４５から排出される。

カバー部材５は、処理が実行されるときに、ウエハ保持部３に保持されたウエハＷの上面の周縁部と対向するように配置されるリング形状の部材である。カバー部材５は、後に詳述するように、ウエハＷの上面の周縁部の近傍を流れてカップ体２内に引き込まれる気体を整流するとともに気体の流速を増大させ、ウエハＷの上面にウエハＷから飛散した処理液がウエハＷに再度付着することを抑制する。

図３に示すように、カバー部材５は、当該カバー部材５の中央開口を画定する内周面５１と、ウエハＷに対向する水平な下面５２とを有している。内周面５１は、鉛直方向に延びる上側面部分５１１と、ウエハＷに近づくに従って半径方向外側に向かうように傾斜する下側面部分５１２とを有している。下側面部分５１２とウエハＷの上面との間に、鉛直方向の隙間Ｇが形成されている。カバー部材５の外周縁５２１はウエハＷの外周端Ｗｅよりも半径方向外側に位置している。また、カバー部材５の下面５２の内周縁５３はウエハＷの周縁部Ｗｐの内周縁Ｗｉよりも半径方向内側に位置している。これにより、隙間Ｇを通過する気流が、少なくともウエハＷの周縁部Ｗｐにおいて、水平にウエハＷの外側に向けて流れる。なお、ここで「ウエハＷの周縁部Ｗｐ」とは、デバイスが形成されていない円環状の領域を意味している。「ウエハＷの周縁部Ｗｐの内周縁Ｗｉ」とは、ウエハＷの中心を中心とするデバイス形成領域の外接円、すなわち、ウエハＷの中心を中心とする円であって、当該円より外側にデバイス形成領域が全く含まれないように決定された最小半径を有する円である。ウエハＷの周縁部Ｗｐの半径方向幅、すなわちウエハＷの外周端ＷｅからウエハＷの周縁部Ｗｐの内周縁Ｗｉまでの半径方向距離は、例えば約３ｍｍである。

図２は、ウエハ保持部３にウエハＷが保持され、かつ、カバー部材５が処理位置に位置したときの状態を示す平面図である。図２において、カバー部材５に覆われて隠れているウエハＷの外周端（エッジ）Ｗｅが一点鎖線で示されている。また、カバー部材５の内周縁は符号５ｅで示されている。このようにカバー部材５の中央部が開放されていることにより、ウエハＷのほぼ全面を覆う円板形状のカバー部材と比較して、カバー部材の下面とウエハＷとの間に形成される流路の流路抵抗が小さくなるため、カップ体２の内部空間を吸引する排気能力が低くても、十分な吸引を行うことができる。

図２示すように、カバー部材５には、複数の除電器９０が内蔵されている。除電器９０はイオナイザーとも呼ばれる。除電器９０は、カバー部材５の円周方向に沿って概ね等間隔で配置されている。図２には、８つの除電器９０が記載されているが、この数に限定されるものではない。

各除電器９０の構成として公知の構成を採用することができる。除電器９０の構成の一例を図５に概略的に示す。除電器９０は、ガス通路９１内に設けられた放電針９２を有する。ガス通路９１内にはガス供給源９３からクリーンエア（空気）が供給される。放電針９２には、電源９４からＡＣ電圧またはＤＣ電圧が印加される。これにより空気を構成する分子がイオン化され、陽イオン９６及び陰イオン９７が生成される。ガス通路９１は、カバー部材５の内周面５１上で開口して、吐出口９５を形成している。生成されたイオンは、ガス通路９１内の空気の流れに乗って、カバー部材５の概ね中心（リングの中心）に向けて、吐出口９５から概ね水平方向に吐出される。カバー部材５の内周面５１に吐出口９５を設けることにより、処理液のミスト９９が付着することより吐出口９５が塞がれることを防止することができる。

別の好適な一実施形態において、除電器９０は、ガス通路（空気通路）から隔離された不活性ガス通路（例えば窒素ガス通路）をカバー部材５の内部に有するように構成してもよい。この場合、放電針は窒素ガス通路内に配置され、空気に触れない状態でイオンを発生させる。窒素ガス通路の流出口から窒素ガスと一緒に流出したイオンは、空気通路の流出口から流出する空気と合流して流れ、上述した吐出口９５と同様の態様でカバー部材５に設けられた吐出口から吐出される。このような方式の除電器は、例えば、株式会社ＴＲＩＮＣから商業的に入手することができる。なお、このような方式の除電器は、株式会社ＴＲＩＮＣにより出願された特許出願に係る特許公開公報、特開２００６−０５９７２６号公報、特開２００６−０３２０５５号公報に記載されている。

図１及び図２に示すように、カバー部材５を昇降させる昇降機構６は、カバー部材５を支持する支持体５８に取り付けられた複数（本例では４つ）のスライダー６１と、各スライダー６１を貫通して鉛直方向に延びるガイド支柱６２とを有している。各スライダー６１には、リニアアクチュエータ例えばシリンダモータ６３のロッド６３１が連結されている。シリンダモータ６３を駆動することにより、スライダー６１がガイド支柱６２に沿って上下動し、これによりカバー部材５を昇降させることができる。カップ体２はカップ昇降機構（詳細は図示せず）の一部を成すリフタ６５に支持されており、リフタ６５を図１に示す状態から下降させると、カップ体２が下降し、ウエハ搬送機構の搬送アーム（図示せず）とウエハ保持部３との間でのウエハＷの受け渡しが可能となる。

次に、図１、図２及び図４を参照して、処理流体供給部７Ａ，７Ｂについて説明する。処理流体供給部７Ａは、薬液（本例ではＨＦ）を吐出する薬液ノズル７１Ａと、リンス液（本例ではＤＩＷ（純水））を吐出するリンスノズル７２Ａと、乾燥用ガス（本例ではＮ_２ガス）を吐出するガスノズル７３Ａとを有している。薬液ノズル７１Ａ、リンスノズル７２Ａおよびガスノズル７３Ａは共通のノズルホルダ７４Ａに取り付けられている。ノズルホルダ７４Ａは、カバー部材５を支持する支持体５８（図３を参照）に取り付けられたリニアアクチュエータ７５Ａ例えばシリンダモータに取り付けられている。リニアアクチュエータ７５Ａを駆動することにより、ノズル７１Ａ〜７３ＡからウエハＷ上への処理流体の供給位置をウエハＷ半径方向に移動させることができる。

図２及び図４（ａ）に示すように、ノズル７１Ａ〜７３Ａは、カバー部材５の内周面に形成された凹所５６Ａに収容されている。各ノズル７１Ａ〜７３Ａは、図４（ｂ）において矢印Ａで示すように、斜め下方に向けて、かつ、矢印Ａで示す吐出方向がウエハの正回転方向Ｒｗの成分を持つように処理流体を吐出する。これにより、処理流体が液体である場合に生じうるミスト（処理液がウエハＷに衝突することに起因して生じるミスト）の発生を抑制することができる。各ノズル７１Ａ〜７３Ａには、各々に接続された図示しない処理流体供給機構から上記の処理流体が供給される。各処理流体供給機構はそれぞれ、タンク等の処理流体の供給源と、処理流体供給源からノズルに処理流体を供給する管路と、管路に設けられ開閉弁、流量調整弁等の流れ制御デバイスにより構成することができる。

処理流体供給部７Ｂは、処理流体供給部７Ａと実質的に同一の構成要素、すなわち、薬液ノズル７１Ｂと、リンスノズル７２Ｂと、ガスノズル７３Ｂと、ノズルホルダ７４Ｂとを有する。ノズル７１Ｂ〜７３Ｂは、カバー部材５の内周面に形成された凹所５６Ｂに収容されている。ノズルホルダ７４Ｂは、ノズルホルダ７４Ａと同様に、リニアアクチュエータ７５Ｂにより、ウエハ半径方向に移動させることができる。ウエハＷの円周方向に関するノズル７１Ｂ〜７３Ｂの並び順は、ノズル７１Ａ〜７３Ａと逆である。また、各ノズル７１Ｂ〜７３Ｂからは、吐出方向がウエハの逆回転方向の成分を持つように処理流体が吐出される。つまり、概略的に述べると、処理流体供給部７Ｂは、処理流体供給部７Ａを概ね鏡像反転した構成を有している。本実施形態では、薬液ノズル７１Ａから酸性の薬液が供給され、薬液ノズル７１Ｂからはアルカリ性の薬液が供給される。

また、図３に示すように、カップ体２の内周側部分２１において、ガス吐出口２１３のさらに外側には、複数の（図では１つだけ表示されている）処理液吐出口２２が円周方向に関して異なる位置に形成されている。各処理液吐出口２２は、ウエハＷの下面周縁部に向けて、ウエハＷの外方に向けてかつ斜め上向きに処理液を吐出する。複数の処理液吐出口２２のうちの少なくとも一つからは、薬液ノズル７１Ａから吐出される薬液と同じ薬液を吐出することができる。少なくとも他の一つの処理液吐出口２２からは、薬液ノズル７１Ｂから吐出される薬液と同じ薬液を吐出することができる。少なくとも他の一つの処理液吐出口２２からは、リンスノズル７２Ａ，７２Ｂから吐出されるリンス液と同じリンス液を吐出することができる。各処理液吐出口２２には、各ノズル７１Ａ，７１Ｂ，７２Ａ，７２Ｂと同様の図示しない処理流体供給機構が接続されている。

図１に概略的に示すように、液処理装置１は、その全体の動作を統括制御するコントローラ（制御部）８を有している。コントローラ８は、液処理装置１の全ての機能部品（例えば、回転駆動機構４６、昇降機構６、真空ポンプ４２、各種処理流体供給機構等）の動作を制御する。コントローラ８は、ハードウエアとして例えば汎用コンピュータと、ソフトウエアとして当該コンピュータを動作させるためのプログラム（装置制御プログラムおよび処理レシピ等）とにより実現することができる。ソフトウエアは、コンピュータに固定的に設けられたハードディスクドライブ等の記憶媒体に格納されるか、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の着脱可能にコンピュータにセットされる記憶媒体に格納される。このような記憶媒体が図１において参照符号８１で示されている。プロセッサ８２は必要に応じて図示しないユーザーインターフェースからの指示等に基づいて所定の処理レシピを記憶媒体８１から呼び出して実行させ、これによってコントローラ８制御の下で液処理装置１の各機能部品が動作して所定の処理が行われる。

次に、上記コントローラ８の制御の下で行われる液処理装置１の動作について説明する。

［ウエハ搬入及び保持］
まず、昇降機構６によりカバー部材５を退避位置（図１より上方の位置であって、ガイド支柱６２の上端付近の位置）に位置させるとともに、カップ昇降機構のリフタ６５によりカップ体２を下降させる。次いで、ハウジング１１のシャッター１２を開いて図示しない外部のウエハ搬送機構の搬送アーム（図示せず）をハウジング１１内に進入させ、搬送アームにより保持されたウエハＷをウエハ保持部３の真上に位置させる。次いで、搬送アームをウエハ保持部３の上面より低い位置まで降下させて、ウエハＷをウエハ保持部３の上面に載置する。次いで、ウエハ保持部３によりウエハを吸着する。その後、空の搬送アームをハウジング１１内から退出させる。次いで、カップ体２を上昇させ図１に示す位置に戻すとともに、カバー部材５を図１に示す処理位置まで降下させる。以上の手順により、ウエハＷの搬入及びウエハ保持部３によるウエハＷの保持が完了し、図１に示す状態となる（以上、図６のステップＳ１）。

［酸性薬液を用いた第１薬液処理］
次に、ウエハに対する第１薬液処理が行われる。ウエハＷを所定速度（例えば１５００〜２５００ｒｐｍの間の適当な回転速度）で反時計回り方向に回転させ（図６のステップＳ２）、また、カップ体２のガス吐出口２１２、２１３からホットＮ_２ガスを吐出させて、ウエハＷ、特に被処理領域であるウエハＷ周縁部を薬液処理に適した温度（例えば６０℃〜８０℃の間の適当な温度）まで加熱する。なお、ウエハＷの加熱を必要としない薬液処理を行う場合には、ヒーター２１６を動作させずに常温のＮ_２ガスを吐出してもよい。ウエハＷが十分に加熱されたら、ウエハＷを回転させたままで薬液ノズル７１Ａから酸性の薬液（例えばフッ酸）をウエハＷの上面（デバイス形成面）の周縁部に供給し、ウエハ上面周縁部にある不要な膜を除去する。同時に、薬液用の処理液吐出口２２から薬液ノズル７１Ａから供給される薬液と同じ薬液をウエハＷの下面周縁部に供給し、ウエハ下面周縁部にある不要な膜を除去する。ウエハＷの上下面に供給された薬液は遠心力により外方に拡がりながら流れ、除去された物質と一緒にウエハＷの外方に流出し、カップ体２により回収される。なお、薬液処理を行っている際に、必要に応じてリニアアクチュエータ７５Ａを駆動して薬液を吐出している薬液ノズル７１ＡをウエハＷ半径方向に往復移動させることにより、処理の均一性を向上させることができる（以上、図６のステップＳ３）。

［第１リンス処理］
所定時間薬液処理を行った後、引き続きウエハＷの反時計回り方向の回転（回転速度は変更してもよい）およびガス吐出口２１２、２１３からのホットＮ_２ガスの吐出を継続し、薬液ノズル７１Ａおよび薬液用の処理液吐出口２２からの薬液の吐出を停止して、リンスノズル７２Ａおよびリンス液用の処理液吐出口２２からリンス液（ＤＩＷ）をウエハＷの周縁部に供給し、リンス処理を行う。このリンス処理により、ウエハＷの上下面に残存する薬液および反応生成物等が洗い流される。ウエハＷが冷えることを防止する観点から、第１リンス処理で用いるリンス液は、ホットＤＩＷ（加熱されたＤＩＷ）であることが好ましい（以上、図６のステップＳ４）。

［アルカリ性薬液を用いた第２薬液処理］
次に、ウエハに対する第２薬液処理が行われる。まず、ウエハＷの回転方向を逆にして、ウエハＷを所定速度（例えば１５００〜２５００ｒｐｍの間の適当な回転速度）で時計回り方向に回転させる。ウエハＷの回転方向を切り替えるときに、ウエハＷの回転が一時的に停止することに注意されたい（以上、図６のステップＳ５）。引き続きカップ体２のガス吐出口２１２、２１３からホットＮ_２ガスを吐出させ、薬液ノズル７１Ｂからアルカリ性の薬液（例えばＳＣ１）をウエハＷの上面（デバイス形成面）の周縁部に供給し、ウエハ上面周縁部にある汚染物質を除去する。同時に、薬液用の処理液吐出口２２から薬液ノズル７１Ｂから供給される薬液と同じ薬液をウエハＷの下面周縁部に供給し、ウエハ下面周縁部にある汚染物質を除去する。この第２薬液処理を行うときにも、第１薬液処理を行うときと同様に、薬液ノズル７１ＢをウエハＷ半径方向に往復移動させることが好ましい（以上、図６のステップＳ６）。

［第２リンス処理］
所定時間薬液処理を行った後、引き続きウエハＷの時計回り方向の回転（回転速度は変更してもよい）およびガス吐出口２１２、２１３からのＮ_２ガスの吐出を継続し、薬液ノズル７１Ｂおよび薬液用の処理液吐出口２２からの薬液の吐出を停止して、リンスノズル７２Ｂおよびリンス液用の処理液吐出口２２からリンス液（ＤＩＷ）をウエハＷの周縁部に供給し、リンス処理を行う。このリンス処理により、ウエハＷの上下面に残存する薬液および反応生成物等が洗い流される（以上、図６のステップＳ７）。
［乾燥処理］
所定時間第２リンス処理を行った後、引き続きウエハＷの時計回り方向の回転（回転速度は増加させることが好ましい）およびガス吐出口２１２、２１３からのＮ_２ガスの吐出を継続し、リンスノズル７２およびリンス液用の処理液吐出口２２からのリンス液の吐出を停止して、ガスノズル７３Ｂから乾燥用ガス（Ｎ_２ガス）をウエハＷの周縁部に供給し、乾燥処理を行う。以上により一枚のウエハＷに対する一連の処理が終了する（以上、図６のステップＳ８）。

［ウエハ解放及び搬出］
その後、カバー部材５を上昇させて退避位置に位置させるとともにカップ体２を下降させる。次いで、ハウジング１１のシャッター１２を開いて図示しない外部のウエハ搬送機構の搬送アーム（図示せず）をハウジング１１内に進入させ、空の搬送アームをウエハ保持部３に保持されたウエハＷの下方に位置させた後に上昇させ、ウエハＷの吸着を停止することによりウエハＷを解放したウエハ保持部３から搬送アームがウエハＷを受け取る。その後、ウエハを保持した搬送アームがハウジング１１内から退出する。以上により、１枚のウエハに対する液処理装置における一連の手順が終了する（以上、図６のステップＳ９）。次に処理すべきウエハＷがある場合には（図６のステップＳ１０のＹ）、次のウエハＷに対してステップＳ１からの一連のステップ（処理）を行う。

［除電器の動作］
液処理装置１の通常運転中は、清浄空気導入ユニット１４は常時動作している。また、前述したように、液処理装置１の通常運転中には、排気路２４５を介してカップ体２の内部空間が常時吸引され、内側の凹部２４２内の圧力がカップ体２の外側のハウジング１１内の圧力よりも低く維持されている。従って、液処理装置１の通常運転中は、カップ体２の上方からガス（通常は清浄空気）がカップ体２の排気流路２７に流入している。

ウエハＷがウエハ保持部３に保持されており、かつ、カバー部材５が処理位置にあるときには、前述した隙間Ｇ（ウエハＷの上面とカバー部材５の下面との間の隙間）を通って、ガス（清浄空気）がカップ体２の内部に流入する（図５の矢印Ｆ１を参照）。また、ウエハＷが回転しているときには、ウエハＷの上面の近傍にある清浄空気が、ウエハＷの回転の影響を受けてウエハＷの上面の近傍を通ってウエハＷの外方に向かって流れ、カップ体２の排気流路２７に流入する（図５の矢印Ｆ２を参照）。

上述したウエハＷの上面側のガスの流れに加えて、ウエハＷの下面側には、ガス吐出口２１２，２１３からウエハＷの下面に沿ってウエハＷの外方に向けて流れた後に排気流路２７に流入するＮ_２ガスの流れが形成されている。

第１薬液処理、第１リンス処理、第２薬液処理及び第２リンス処理を実行しているときには、ノズル（７１Ａ，７１Ｂ，７２Ａ，７２Ｂ）から吐出された液体（薬液またはリンス液）ミスト（図５で参照符号９９を付けた）が生じ、主にウエハＷの上面の周縁部の上方の空間内を漂う。このミストは、細径のノズルから液体が吐出されるときに、あるいはノズルから吐出された液体がウエハの上面の周縁部に衝突して跳ね返ることにより生じる。

ウエハＷ上面側には上述した清浄空気の流れが形成されているため、浮遊しているミストは、ウエハＷの上面に付着し難い。

しかし、ウエハＷの上面側に上述したガスの流れの全て形成されていないときには、浮遊しているミストがウエハＷの上面に付着し易い状況が生じる。

具体的には、例えば、ウエハＷの回転が停止しているときには、ウエハＷの上面の近傍を通ってウエハＷの外方に向かって流れるガスの流れ（図５の矢印Ｆ２で示す流れ）が無くなるため、ミストがウエハＷの上面に付着し易くなる。例えば、前述したように、第１リンス処理から第２薬液処理に移行するときに、ウエハＷの回転が一時的に停止する。このときには、ウエハＷの上面の周縁部の近傍に比較的多くのミストが浮遊している。このミストの殆どはリンス液（ＤＩＷ）のミストである。ＤＩＷは導電性が無いため、ノズルから吐出されるまでの間に、リンス液通路の壁面との摩擦により帯電しやすく、また、ウエハＷに衝突したときにも摩擦により帯電しやすい。このように帯電したミストは、ミストと逆電位に帯電しやすいウエハＷの上面（処理液が供給されるウエハＷの周縁部だけでなく、周縁部よりも内側の部分つまり半導体デバイスが形成されている部分）に引き寄せられてそこに付着しやすい傾向にある。

上記問題を解決するため、本実施形態では、第１リンス処理から第２薬液処理へ移行するときにウエハＷの回転を逆転させる時点よりもやや前の時点から、除電器９０から除電用のイオンを吐出する。このイオンは、清浄空気導入ユニット１４から隙間Ｇを通って、カップ体２内の排気流路２７に流入する清浄空気の流れに乗って流れる。このときに、イオンは、ウエハＷの上面の周縁部の近傍の空間内を浮遊しているミストに接触し、また、ウエハＷの上面の周縁部近傍に接触し、ミスト（負に帯電し易い）及びウエハＷ（正に帯電し易い）を除電する。これにより、静電気力によりミストがウエハＷの上面に付着することを防止または大幅に抑制することができる。つまり、除電されたミストは、ウエハＷに引きつけられることなく、隙間Ｇを通る清浄空気の流れと一緒にカップ体２の排気流路２７に流入する。

また、上記乾燥処理の終了後（ウエハＷの回転の停止後）から、ウエハＷの搬出が行われるまでの間も、ウエハＷが回転しておらず、また、乾燥処理時にウエハＷから飛散したリンス液（ＤＩＷ）のミストがウエハＷの周縁部近傍の空間内を浮遊している。このため、ミストがウエハＷの上面に付着しやすい状況にある。従って、このときも、除電器９０から除電用のイオンを吐出することが好ましい。具体的には、乾燥処理終了時のウエハＷの回転が停止するやや前の時点から、ウエハＷの搬出が完了するまでの間、除電器９０から除電用のイオンを吐出することが好ましい。

なお、ある一枚のウエハＷ（第１ウエハＷ）の処理が終了して当該ウエハＷが液処理装置１から搬出された後、次に処理すべき別のウエハＷ（第２ウエハＷ）が液処理装置１のハウジング１１内に搬入される。第２ウエハＷが搬入されるとき、液処理装置１内には、第１ウエハＷの処理の時に生成されたミストが未だに浮遊している場合もあり、これが第２ウエハＷに付着するおそれがある。従って、このときも、除電器９０から除電用のイオンを吐出することが好ましい。具体的には第２ウエハＷが液処理装置１内に搬入されたときから、ウエハＷの回転が開始するやや後の時点まで、除電器９０から除電用のイオンを吐出することが好ましい。

ウエハＷの搬出時及び搬入時には、図示しない搬送アームとウエハ保持部３との間でウエハＷの受け渡しが可能となるように、カバー部材５がウエハ保持部３（またはウエハＷ）から上方に離れた退避位置に位置する。この場合にも、清浄空気導入ユニット１４からカバー部材５の中央開口を通ってカップ体２に流入する清浄空気に乗ってイオンが流れ、ウエハＷの上面の近傍を通過するため、ミスト及びウエハＷの除電を行うことができる。

除電器９０は、上述した期間以外の期間にも動作させておいても構わない。例えば、液処理装置１の運転中は常時除電気を動作させておいてもよい。

この液処理装置に１により実施される液処理は、上記のものに限定されるものではない。例えば、薬液は上述したＨＦ及びＳＣ−２に限らず、公知の任意の薬液であってもよい。また、ウエハＷに供給される薬液は一種類でも構わない。この場合も、ウエハＷの上面にミストが付着しやすいとき（例えば乾燥工程の終了時から次のウエハＷが搬入するまでの間）に、除電器８０を動作させればよい。また、処理対象の基板は、半導体ウエハに限らず、周縁部の洗浄が必要な各種の円形基板、例えばガラス基板、セラミック基板等であってもよい。

Ｗ基板（半導体ウエハ）
Ｇ隙間
１４清浄ガス供給部
２カップ体
２４５カップ体の排気口
２４７カップ体の排気口
３，４４，４５，４６基板保持回転部
５カバー部材
５１カバー部材の内周面
５２カバー部材の下面
６カバー部材の移動機構
７Ａ，７Ｂ処理液供給部
７１Ａ，７１Ｂ処理液ノズル（薬液ノズル）
７２Ａ，７２Ｂ処理液ノズル（リンスノズル）
８制御部
９０除電器
９５除電器の吐出口

Claims

基板を保持して回転させる基板保持回転部と、
前記基板保持回転部により保持された基板の周縁部に処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板の周囲の空間に気体分子由来のイオンを供給して、前記空間内を浮遊する帯電した処理液のミストを除電する除電器と、
を備えた基板処理装置。
前記基板保持回転部に保持された基板の周囲を囲み、前記基板保持回転部に保持されて回転する基板から外方に飛散する処理液を回収するカップ体であって、前記基板が通過可能な上部開口を有しているカップ体をさらに備え、
前記除電器は、前記上部開口の周縁部近傍において前記上部開口の周方向に沿って間隔を空けて配置された複数のイオンの吐出口を有している、請求項１記載の基板処理装置。
前記カップ体の内部空間を吸引するための排気口と、
下面および内周面を有するリング状のカバー部材と、
前記カバー部材を、処理位置と、退避位置との間で移動させる移動機構と、
をさらに備え、
前記カバー部材が、前記除電器の前記複数のイオンの吐出口を有している、請求項２記載の基板処理装置。
前記カバー部材が前記処理位置にあるとき、前記カバー部材は、前記基板保持回転部により保持された基板の上面の周縁部を覆い、前記カバー部材が前記処理位置に位置しているときに、前記基板の上面の周縁部よりも半径方向内側にある前記基板の上面の中央部は前記カバー部材に覆われずに露出しており、
前記カバー部材の前記下面は、前記基板保持回転部に保持された基板の上面の周縁部との間に隙間を形成し、前記カップ体の内部空間が排気されるときに、前記カップ体の前記内部空間の上方にある気体が、前記カバー部材の前記内周面に囲まれた空間から前記隙間を介して前記カップ体の内部空間に導入されるようになっており、
前記カバー部材の前記内周面が、前記除電器の前記複数のイオンの吐出口を有している、請求項３記載の基板処理装置。
前記カバー部材が前記退避位置にあるとき、前記カバー部材は、前記処理位置よりも前記基板から遠い前記基板の上方の位置にある、請求項３または４記載の基板処理装置。
前記基板保持回転部に保持された基板よりも高い高さ位置から清浄ガスを供給する清浄ガス供給部をさらに備え、前記清浄ガス供給部から供給されたガスが、前記排気口を介して吸引されている前記カップ体の内部空間に吸い込まれる、請求項３から５のうちのいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記除電器の動作を制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記基板が前記基板処理装置内にあり、かつ、少なくとも前記基板が前記基板保持回転部により回転させられていないときに、前記除電器を動作させる、請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の基板処理装置。