JP2019140307A - 基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】液滴落下を防止する基板処理装置を提供する。【解決手段】基板に処理液を供給する基板処理装置であって、処理液を基板へ吐出するノズル管４１２と、ノズル管４１２に接続され、ノズル管４１２へ処理液を送液する送液管４１１と、送液管４１１よりも下流側でノズル管４１２に接続され、ノズル管４１２内の処理液を吸引する吸引管４１３と、を備える。少なくとも吸引管４１３の接続位置から下流側のノズル管４１２の内径は、吸引管４１３の内径以下である。【選択図】図６

Description

本発明は、基板表面に処理液を吐出する基板処理装置に関する。
従来、半導体ウェハの製造工程においては、フォトレジスト液、エッチング液、洗浄液、純水等の種々の処理液が、基板表面に供給される。この処理液の供給処理において、処理液の供給を停止する際、処理液の吐出口から、意図せぬ液滴の落下、所謂「ボタ落ち」が生じる場合がある。このような液滴落下は、基板表面のムラの原因となるため、回避する必要がある。特許文献１には、その液滴落下を抑制する基板処理装置が開示されている。
特許文献１に記載の基板処理装置は、薬液ノズルに設けられた、流入口から吐出口までの経路内に、排気口を接続している。排気口には、負圧源が接続され、薬液ノズルが基板上方を通過する際、負圧源を動作させて、吸引動作を行う。これにより、薬液ノズルの流路内の薬液が吸引され、基板への薬液落下を防止することができる。
特開２０１７−１８３５６８号公報
しかしながら、特許文献１に記載の薬液ノズルでは、液滴落下を十分に防止できない場合がある。例えば、吸引動作を行う際、薬液ノズルの流路径が、排気口に接続される配管の内径より大きい場合、薬液ノズルの流路内に残存する処理液を、排気口側へ吸引する吸引力が十分に働かないおそれがある。
そこで、本発明は、液滴落下を防止する基板処理装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、基板に処理液を供給する基板処理装置であって、処理液を前記基板へ吐出するノズル管と、前記ノズル管に接続され、前記ノズル管へ処理液を送液する送液管と、前記送液管よりも下流側で前記ノズル管に接続され、前記ノズル管内の処理液を吸引する吸引管と、前記基板を保持して、前記ノズル管から吐出される処理液により前記基板の処理を行う処理部を備え、少なくとも前記吸引管の接続位置から下流側の前記ノズル管の内径は、前記吸引管の内径以下である。
本願の第２発明は、第１発明の基板処理装置であって、前記送液管の内径は、前記吸引管の接続位置から上流側の前記ノズル管の内径以下である。
本願の第３発明は、第１発明または第２発明の基板処理装置であって、前記吸引管の接続位置から下流側の前記ノズル管の内径は、前記接続位置から上流側の内径より小さい。
本願の第４発明は、第１発明または第２発明の基板処理装置であって、前記ノズル管の内径と、前記送液管の内径と、前記吸引管の内径とは、同一である。
本願の第５発明は、第１発明から第４発明までの基板処理装置であって、前記吸引管内を吸引するイジェクタと、前記吸引管と前記イジェクタとを接続する経路を開閉する開閉弁と、前記処理部に隣接配置され、処理液関連機器を収容する流体ボックスと、を備え、前記開閉弁は、前記流体ボックス近傍に配置されている。
本願の第６発明は、第１発明から第５発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記処理液は発泡状態の液体である。
本願の第７発明は、第１発明から第６発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記送液管は、前記ノズル管内の処理液を吸引する管を兼ねている。
本願の第８発明は、第７発明の基板処理装置であって、前記送液管から吸引される処理液と、前記吸引管から吸引される処理液とは、それぞれ異なるトラップタンクに回収される。
本願の第９発明は、第１発明から第８発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記ノズル管は鉛直方向に沿って延びる。
本願の第１０発明は、第１発明から第９発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記送液管からの処理液の送液を停止する前に、前記吸引管から前記ノズル管内の処理液の吸引を開始する。
本願の第１発明〜第１０発明によれば、処理液を吸引する吸引力が、ノズル流路内に十分に及ぶようにできる。これにより、ノズル流路内に処理液が残りにくくなり、処理液の液滴落下を防止することができる。
特に、本願の第２発明によれば、ノズル流路内の処理液の流速を抑えることができる。
特に、本願の第５発明によれば、開閉弁からノズル流路までの距離を短くできる。これにより、イジェクタにより発生された吸引力の減衰を抑えて、ノズル流路内に吸引力がより及びやすくなる。その結果、処理液の液滴落下を、より防止できる。
特に、本願の第７発明によれば、ノズル流路の上流側に残る処理液を吸引できる。その結果、処理液の液滴落下を、より防止できる。
特に、本願の第１０発明によれば、ノズル流路からの処理液の吐出を停止する前に、吸引を開始することで、処理液の吐出を徐々に減らすことができる。その結果、吐出停止後に吸引する処理液の量が少なくなり、より早くノズル流路内から処理液を吸引することができる。その結果、吐出停止直後の処理液の液滴落下を防止できる。
基板処理装置の平面図である。 処理ユニットの平面図である。 処理ユニットの縦断面図である。 送液管および吸引管の接続状態の一例を示した図である。 制御部と、処理ユニット内の各部との接続を示したブロック図である。 送液管、ノズル管および吸引管の断面図である 変形例の送液流路、ノズル流路および吸引流路の断面図である。 送液流路からノズル流路の処理液を吸引する場合の、送液管および吸引管の接続状態の一例を示した図である。
＜１．基板処理装置の全体構成＞
図１は、本実施形態に係る基板処理装置１００の平面図である。基板処理装置１００は、半導体ウェハの製造工程において、円板状の基板Ｗ（シリコン基板）の表面を処理する装置である。基板処理装置１００は、基板Ｗの表面に処理液を供給する液処理と、基板Ｗの表面を乾燥させる乾燥処理とを行う。
基板処理装置１００は、インデクサ１０１と、複数の処理ユニット１０２と、主搬送ロボット１０３と、流体ボックス１０４とを備えている。
インデクサ１０１は、処理前の基板Ｗを外部から搬入するとともに、処理後の基板Ｗを外部へ搬出するための部位である。インデクサ１０１には、複数の基板Ｗを収容するキャリアが、複数配置される。また、インデクサ１０１は、図示を省略した移送ロボットを有している。移送ロボットは、インデクサ１０１内のキャリアと、処理ユニット１０２または主搬送ロボット１０３との間で、基板Ｗを移送する。なお、キャリアには、例えば、基板Ｗを密閉空間に収納する公知のＦＯＵＰ(Front Opening Unified Pod)またはＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、或いは、収納基板Ｗが外気と接するＯＣ(Open Cassette)が用いられる。
処理ユニット１０２は、基板Ｗを１枚ずつ処理する、いわゆる枚様式の処理部である。複数の処理ユニット１０２は、主搬送ロボット１０３の周囲に配置されている。本実施形態では、主搬送ロボット１０３の周囲に配置された４つの処理ユニット１０２が、高さ方向に３段に積層されている。すなわち、本実施形態の基板処理装置１００は、全部で１２台の処理ユニット１０２を有している。複数の基板Ｗは、各処理ユニット１０２において、並列に処理される。ただし、基板処理装置１００が備える処理ユニット１０２の数は、１２台に限定されるものではなく、例えば、２４台、１６台、８台、４台、１台などであってもよい。
主搬送ロボット１０３は、インデクサ１０１と複数の処理ユニット１０２との間で、基板Ｗを搬送するための機構である。主搬送ロボット１０３は、例えば、基板Ｗを保持するハンドと、ハンドを移動させるアームとを有している。主搬送ロボット１０３は、インデクサ１０１から処理前の基板Ｗを取り出して、処理ユニット１０２へ搬送する。また、処理ユニット１０２における基板Ｗの処理が完了すると、主搬送ロボット１０３は、当該処理ユニット１０２から処理後の基板Ｗを取り出して、インデクサ１０１へ搬送する。
流体ボックス１０４は、各処理ユニット１０２に隣接配置されている。流体ボックス１０４には、処理ユニット１０２へ供給される処理液の供給源、当該供給源に接続された配管などの処理液関連機器が収納される。処理液関連機器は、導管、継ぎ手、バルブ、流量計、レギュレータ、ポンプ、温度調節器等を含む。
＜２．処理ユニットの構成＞
続いて、処理ユニット１０２の構成について説明する。以下では、基板処理装置１００が有している複数の処理ユニット１０２のうちの１つについて説明するが、他の処理ユニット１０２も同等の構成を有している。
図２は、処理ユニット１０２の平面図である。図３は、処理ユニット１０２の縦断面図である。図２および図３に示すように、処理ユニット１０２は、チャンバ１０、基板保持部２０、回転機構３０、処理液供給部４０、処理液捕集部５０、および制御部６０を備えている。
チャンバ１０は、基板Ｗを処理するための処理空間１１を内包する筐体である。チャンバ１０は、処理空間１１の側部を取り囲む側壁１２と、処理空間１１の上部を覆う天板部１３と、処理空間１１の下部を覆う底板部１４と、を有している。基板保持部２０、回転機構３０、処理液供給部４０、および処理液捕集部５０は、チャンバ１０の内部に収容される。側壁１２の一部には、チャンバ１０内への基板Ｗの搬入およびチャンバ１０から基板Ｗの搬出を行うための搬入出口と、搬入出口を開閉するシャッタとが、設けられている（いずれも図示省略）。
図３に示すように、チャンバ１０の天板部１３には、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１５が設けられている。ファンフィルタユニット１５は、ＨＥＰＡフィルタ等の集塵フィルタと、気流を発生させるファンとを有している。ファンフィルタユニット１５を動作させると、基板処理装置１００が設置されるクリーンルーム内の空気が、ファンフィルタユニット１５に取り込まれ、集塵フィルタにより清浄化されて、チャンバ１０内の処理空間１１へ供給される。これにより、チャンバ１０内の処理空間１１に、清浄な空気のダウンフローが形成される。
また、側壁１２の下部の一部には、排気ダクト１６が接続されている。ファンフィルタユニット１５から供給された空気は、チャンバ１０の内部においてダウンフローを形成した後、排気ダクト１６を通ってチャンバ１０の外部へ排出される。
基板保持部２０は、チャンバ１０の内部において、基板Ｗを水平に（法線が鉛直方向を向く姿勢で）保持する機構である。基板保持部２０は、円板状のスピンベース２１と、複数のチャックピン２２とを有している。複数のチャックピン２２は、スピンベース２１の上面の外周部に沿って、等角度間隔で設けられている。基板Ｗは、パターンが形成される被処理面を上側に向けた状態で、複数のチャックピン２２に保持される。各チャックピン２２は、基板Ｗの周縁部の下面および外周端面に接触し、スピンベース２１の上面から僅かな空隙を介して上方の位置に、基板Ｗを支持する。
スピンベース２１の内部には、複数のチャックピン２２の位置を切り替えるためのチャックピン切替機構２３が設けられている。チャックピン切替機構２３は、複数のチャックピン２２を、基板Ｗを保持する保持位置と、基板Ｗの保持を解除する解除位置と、の間で切り替える。
回転機構３０は、基板保持部２０を回転させるための機構である。回転機構３０は、スピンベース２１の下方に設けられたモータカバー３１の内部に収容されている。図３中に破線で示したように、回転機構３０は、スピンモータ３２と支持軸３３とを有している。支持軸３３は、鉛直方向に延び、その下端部がスピンモータ３２に接続されるとともに、上端部がスピンベース２１の下面の中央に固定される。スピンモータ３２を駆動させると、支持軸３３がその軸芯３３０を中心として回転する。そして、支持軸３３とともに、基板保持部２０および基板保持部２０に保持された基板Ｗも、軸芯３３０を中心として回転する。
処理液供給部４０は、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上面に、処理液を供給する機構である。処理液供給部４０は、３本の送液管４１１を有している。送液管４１１の一端は、図２に示すように、モータ４２に支持されている。送液管４１１は、モータ４２に支持された側の端部を基端部として、その基端部から水平方向に延びている。３本の送液管４１１はそれぞれ、水平方向に沿って延びた、処理液が流通する流路を内部に有している。
送液管４１１の他端にはノズル管４１２が設けられている。ノズル管４１２は、送液管４１１の流路と連通する流路を有している。ノズル管４１２は、その流路が鉛直方向に沿った姿勢で、送液管４１１の他端に設けられている。
ノズル管４１２には、水平方向に延びた吸引管４１３が接続されている。吸引管４１３は、ノズル管４１２の流路と連通する流路を有している。吸引管４１３の流路は、水平方向に延びている。吸引管４１３は、ノズル管４１２から基板Ｗへの処理液の吐出停止時に、ノズル管４１２内に残った処理液を吸引して液滴落下を防止する、所謂サックバック用の配管である。
送液管４１１、ノズル管４１２および吸引管４１３は、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂から形成される。なお、送液管４１１、ノズル管４１２および吸引管４１３で構成される処理液吐出ユニットの数は、３本に限定されるものではなく、１本、２本、または４本以上であってもよい。送液管４１１、ノズル管４１２および吸引管４１３については、後に詳述する。
送液管４１１、ノズル管４１２および吸引管４１３は、モータ４２の駆動により、図２中の矢印のように、モータ４２を中心として、水平方向に個別に回動する。これにより、ノズル管４１２は、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上方の処理位置と、処理液捕集部５０よりも外側の退避位置との間で、移動する。ノズル管４１２が基板Ｗの上方の処理位置に配置されると、送液管４１１に処理液が供給され、送液管４１１からノズル管４１２へ送液される。そして、ノズル管４１２から基板Ｗの上面に向けて、処理液が吐出される。また、吐出停止時には、ノズル管４１２内に残った処理液は、吸引管４１３へ吸引される。これにより、ノズル管４１２からの液滴落下が防止される。
各送液管４１１には、処理液を供給するための給液部が個別に接続されている。また、各吸引管４１３には、吸引管４１３の流路内を吸引するイジェクタが接続されている。図４は、送液管４１１および吸引管４１３の接続状態の一例を示した図である。図４では、処理液として、ＳＰＭ洗浄液を供給する場合の例を示している。ＳＰＭ洗浄液は、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）とを混合した液体である。ＳＰＭ洗浄液は、配管内において発泡状態となり易い性質をもつ。
給液部は、硫酸供給源４５１および過酸化水素水供給源４５２を有している。硫酸供給源４５１および過酸化水素水供給源４５２のそれぞれに接続された流路は、下流側で合流し、送液管４１１に接続されている。硫酸供給源４５１に接続される流路途中には、第１バルブ４６１が設けられている。また、過酸化水素水供給源４５２に接続される流路途中には、第２バルブ４６２が設けられている。
第１バルブ４６１および第２バルブ４６２を開放すると、硫酸供給源４５１から排出される硫酸と、過酸化水素水供給源４５２から排出される過酸化水素水とが合流して、ＳＰＭ洗浄液となって送液管４１１に供給される。そして、そのＳＰＭ洗浄液は、ノズル管４１２から、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上面に向けて吐出される。
また、吸引管４１３はイジェクタ４５３に接続されている。イジェクタ４５３に接続される経路途中には、開閉弁である第３バルブ４６３が設けられている。イジェクタ４５３を駆動し、第３バルブ４６３を開放すると、吸引管４１３の流路内が吸引される。その吸引力はノズル管４１２内にも及び、ノズル管４１２の流路内に残る処理液は、吸引管４１３の流路内へ吸引される。これにより、ノズル管４１２内における処理液の残留が抑制される。その結果、ノズル管４１２から基板Ｗへの処理液の滴下が抑制される。
吸引管４１３の経路途中には、トラップタンク４５４が接続されている。ノズル管４１２から吸引された処理液は、吸引管４１３を通り、トラップタンク４５４へ回収される。なお、図４では、トラップタンク４５４は、流体ボックス１０４に収容されているが、流体ボックス１０４の外部に配置されていてもよい。
硫酸供給源４５１、過酸化水素水供給源４５２およびイジェクタ４５３は、流体ボックス１０４に収容されている。そして、第３バルブ４６３は、流体ボックス１０４近傍に配置されている。流体ボックス１０４近傍とは、例えば、流体ボックス１０４内であって、流体ボックス１０４の内壁近くである。上記のように、流体ボックス１０４は、処理ユニット１０２に隣接配置されている。このため、その流体ボックス１０４の内壁側に、第３バルブ４６３を配置することで、第３バルブ４６３からノズル管４１２までの吸引管４１３の経路長はより短くなる。これにより、吸引管４１３の経路長が長い場合と比べて、イジェクタ４５３により発生された吸引力の減衰が抑制され、ノズル管４１２内に吸引力が及びやすくなる。その結果、処理液の液滴落下をより防止できる。なお、吸引力の減衰抑制のためには、吸引管４１３の経路長をより短く構成することが好ましい。このため、第３バルブ４６３は、流体ボックス１０４の外部に配置されていてもよく、処理ユニット１０２内に配置されていてもよい。
後述するが、本実施形態では、送液管４１１へのＳＰＭ洗浄液の供給を停止する前に、イジェクタ４５３を駆動し、ノズル管４１２内に残った処理液の吸引を開始する。これにより、処理液の吐出停止後に吸引する処理液の量を少なくできる。そして、より早くノズル管４１２内から処理液を吸引することができる。
また、３本の送液管４１１はそれぞれ、互いに異なる処理液を吐出する。処理液の例としては、上述したＳＰＭ洗浄液の他に、ＳＣ１洗浄液（アンモニア水、過酸化水素水、純水の混合液）、ＳＣ２洗浄液（塩酸、過酸化水素水、純水の混合液）、ＤＨＦ洗浄液（希フッ酸）、純水（脱イオン水）、オゾン水またはオゾン水を含む混合液、などを挙げることができる。
処理液捕集部５０は、使用後の処理液を捕集する部位である。図３に示すように、処理液捕集部５０は、内カップ５１、中カップ５２、および外カップ５３を有する。内カップ５１、中カップ５２、および外カップ５３は、図示を省略した昇降機構により、互いに独立して昇降移動することが可能である。
内カップ５１は、基板保持部２０の周囲を包囲する円環状の第１案内板５１０を有する。中カップ５２は、第１案内板５１０の外側かつ上側に位置する円環状の第２案内板５２０を有する。外カップ５３は、第２案内板５２０の外側かつ上側に位置する円環状の第３案内板５３０を有する。また、内カップ５１の底部は、中カップ５２および外カップ５３の下方まで広がっている。そして、当該底部の上面には、内側から順に、第１排液溝５１１、第２排液溝５１２、および第３排液溝５１３が設けられている。
処理液供給部４０の各ノズル管４１２から吐出された処理液は、基板Ｗに供給された後、基板Ｗの回転による遠心力で、外側へ飛散する。そして、基板Ｗから飛散した処理液は、第１案内板５１０、第２案内板５２０、および第３案内板５３０のいずれかに捕集される。第１案内板５１０に捕集された処理液は、第１排液溝５１１を通って、処理ユニット１０２の外部へ排出される。第２案内板５２０に捕集された処理液は、第２排液溝５１２を通って、処理ユニット１０２の外部へ排出される。第３案内板５３０に捕集された処理液は、第３排液溝５１３を通って、処理ユニット１０２の外部へ排出される。
このように、この処理ユニット１０２は、処理液の排出経路を複数有する。このため、基板に供給された処理液を、種類毎に分別して回収できる。したがって、回収された処理液の廃棄や再生処理も、各処理液の性質に応じて別々に行うことができる。
制御部６０は、処理ユニット１０２内の各部を動作制御するための手段である。図５は、制御部６０と、処理ユニット１０２内の各部との接続を示したブロック図である。図５中に概念的に示したように、制御部６０は、ＣＰＵ等のプロセッサ６１、ＲＡＭ等のメモリ６２、およびハードディスクドライブ等の記憶部６３を有するコンピュータにより構成される。記憶部６３内には、処理ユニット１０２における基板Ｗの処理を実行するためのコンピュータプログラムＰが、インストールされている。
また、図５に示すように、制御部６０は、上述したファンフィルタユニット１５、チャックピン切替機構２３、スピンモータ３２、３つのモータ４２、処理液供給部４０のバルブ４６１、４６２、４６３、処理液捕集部５０の昇降機構およびイジェクタ４５３と、それぞれ通信可能に接続されている。制御部６０は、記憶部６３に記憶されたコンピュータプログラムＰおよびデータをメモリ６２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムＰに基づいて、プロセッサ６１が演算処理を行うことにより、上記の各部を動作制御する。これにより、処理ユニット１０２における基板Ｗの処理が進行する。
＜３．各配管の流路ついて＞
以下に、送液管４１１、ノズル管４１２および吸引管４１３それぞれの流路について説明する。図６は、送液管４１１、ノズル管４１２および吸引管４１３の断面図である。
ノズル管４１２は、内部にノズル流路４１２Ａを有している。ノズル流路４１２Ａは、鉛直方向に沿って延びている。以下、鉛直方向に延びるノズル流路４１２Ａの上方を「上流」と称し、下方を「下流」と称する。ノズル流路４１２Ａ径は、上流から下流にかけて一定である。ノズル流路４１２Ａの径は、例えばφ４とされる。ノズル流路４１２Ａの下流は開口し、基板Ｗへ処理液を吐出する吐出口４１２Ｂが形成されている。
送液管４１１は、ノズル管４１２の上部に接続されている。送液管４１１は、内部に送液流路４１１Ａを有している。送液流路４１１Ａは、水平方向に沿って延びている。送液流路４１１Ａは、ノズル流路４１２Ａの上流側に繋がっている。本実施形態では、送液流路４１１Ａの径は、ノズル流路４１２Ａの径と同一である。すなわち、送液流路４１１Ａの径は、例えばφ４とされる。
吸引管４１３は、ノズル管４１２に接続されている。吸引管４１３とノズル管４１２との接続部は、ノズル管４１２と送液管４１１との接続部よりも下流に位置している。吸引管４１３は、内部に吸引流路４１３Ａを有している。吸引流路４１３Ａは、水平方向に沿って延びている。吸引流路４１３Ａは、送液流路４１１Ａよりも下流側のノズル流路４１２Ａに繋がっている。本実施形態では、吸引流路４１３Ａの径は、ノズル流路４１２Ａおよび吸引流路４１３Ａと同一である。すなわち、吸引流路４１３Ａの径は、例えばφ４とされる。
なお、送液管４１１、ノズル管４１２および吸引管４１３は、一部品であってもよいし、異なる部品であってもよい。
図４で説明したように、第１バルブ４６１および第２バルブ４６２を開放することで、送液管４１１には処理液が供給される。その処理液は、送液流路４１１Ａからノズル流路４１２Ａへ送液されて、吐出口４１２Ｂから基板Ｗへ吐出される。その後、第１バルブ４６１および第２バルブ４６２を閉鎖することで、送液管４１１への処理液の供給は停止する。そして、ノズル管４１２の吐出口４１２Ｂから基板Ｗへの処理液の吐出が停止する。
処理液の吐出を停止する際には、イジェクタ４５３を駆動し、第３バルブ４６３を開放する。これにより、吸引流路４１３Ａに吸引力が発生し、その吸引力により、ノズル流路４１２Ａ内の処理液は、吸引流路４１３Ａへ吸引される。この吸引により、ノズル流路４１２Ａ内における処理液の残留が抑制され、ノズル流路４１２Ａから基板Ｗへの液滴落下が防止される。なお、詳しくは、処理液を吸引したとき、基板Ｗへの液滴落下が生じない程度の処理液は、ノズル流路４１２Ａ内に残る。
この吸引は、処理液の吐出停止直前に開始される。つまり、吐出口４１２Ｂから処理液が吐出されている状態で、処理液の吸引は開始される。これにより、ノズル流路４１２Ａ内の処理液は徐々に減少し、吐出を停止したタイミングでノズル流路４１２Ａに残る処理液は少なくなる。このため、吐出停止直後、ノズル流路４１２Ａから吸引流路４１３Ａへ、短時間で処理液を吸引でき、自重による液滴落下を抑制できる。
ここで、送液流路４１１Ａの径がノズル流路４１２Ａの径より大きい場合、ノズル流路４１２Ａ内の処理液の流速は速くなる。そうすると、吸引流路４１３Ａへの処理液の吸引力より、吐出口４１２Ｂからの処理液の吐出の圧力の方が支配的となる。このため、吐出口４１２Ｂから処理液を吐出した状態で処理液の吸引を開始しても、吸引する処理液の量は少ない。
これに対し、本実施形態では、送液流路４１１Ａと、ノズル流路４１２Ａとは、同一の径を有している。このため、ノズル流路４１２Ａ内の処理液の流速を抑えることができ、吐出口４１２Ｂから処理液を吐出した状態であっても、処理液を吸引流路４１３Ａへ吸引しやすくできる。これにより、吐出停止直後の液滴落下を、より抑制できる。
また、吸引流路４１３Ａと、ノズル流路４１２Ａとは、同じ径を有している。このため、ノズル流路４１２Ａ内には、吸引流路４１３Ａに発生した吸引力に近い大きさの吸引力が及ぶようになる。ここで、径が小さい流路と、径が大きい流路とに対して、同じ吸引力で流路内の処理液を吸引した場合、径が大きい流路の方が、吸引できる処理液の量は少なくなる。したがって、仮に、ノズル流路４１２Ａの径が、吸引流路４１３Ａの径よりも大きいと、吸引流路４１３Ａに発生した吸引力は、ノズル流路４１２Ａに対しては十分に及ばず、ノズル流路４１２Ａ内の処理液を、吸引流路４１３Ａへ吸引できなくなる場合がある。この場合、ノズル流路４１２Ａ内に処理液が残り、液滴落下のおそれがある。そこで、本実施形態では、吸引流路４１３Ａの径と、ノズル流路４１２Ａの径とを同じにすることで、ノズル流路４１２Ａ内に残る処理液を、吸引流路４１３Ａへ十分に吸引できるようにしている。
特に、本実施形態では、処理液は、比較的（例えば純水よりも）比重が高く、かつ、比較的（例えば純水よりも）表面張力が低いＳＰＭ洗浄液である。高比重かつ低表面張力の薬液は、自重による滴下が極めて生じやすい。このため、処理液の吐出を停止する前から、処理液の吸引を開始し、ノズル流路４１２Ａ内に吸引力が十分に及ぶ構成としている。これにより、ノズル流路４１２Ａ内における処理液の残留を抑制し、処理液の自重による滴下を、より防止できる。
＜４．基板Ｗの処理＞
以下に、上記のように構成された基板処理装置１００における、基板Ｗの処理の一例について説明する。
主搬送ロボット１０３により、チャンバ１０内に基板Ｗを搬入すると、基板保持部２０は、搬入された基板Ｗを、複数のチャックピン２２により水平に保持する。その後、回転機構３０のスピンモータ３２を駆動して、基板Ｗの回転を開始させる。続いて、モータ４２を駆動して、ノズル管４１２を、基板Ｗの上面に対向する処理位置へ移動させる。そして、図４の第１バルブ４６１および第２バルブ４６２を開放して、ノズル管４１２から基板Ｗの上面に向けて、硫酸と過酸化水素水との混合液であるＳＰＭ洗浄液を吐出する。ＳＰＭ洗浄液の温度は、例えば、１５０℃〜２００℃とされる。
所定時間のＳＰＭ洗浄液を吐出した後、イジェクタ４５３を駆動し、第３バルブ４６３を開放して、ノズル流路４１２Ａから吸引流路４１３Ａへの吸引力を発生させる。これにより、ノズル流路４１２Ａから基板ＷへＳＰＭ洗浄液を吐出した状態で、ノズル流路４１２Ａから吸引流路４１３ＡへのＳＰＭ洗浄液の吸引が開始される。その後、第１バルブ４６１および第２バルブ４６２を閉鎖して、ＳＰＭ洗浄液の供給を停止する。
基板Ｗへの種々の処理液の供給が完了した後、基板Ｗの表面を乾燥させる。基板Ｗの乾燥処理が終了すると、複数のチャックピン２２による基板Ｗの保持が解除され、主搬送ロボット１０３が、処理後の基板Ｗを、基板保持部２０から取り出して、チャンバ１０の外部へ搬出する。
上述の通り、送液流路４１１Ａ、ノズル流路４１２Ａおよび吸引流路４１３Ａそれぞれの径を同一とすることで、ノズル流路４１２Ａからの処理液の液滴落下を防止できる。その結果、基板Ｗの表面を、精度よく処理できる。特に、本例で示した処理液はＳＰＭ洗浄液であって、そのＳＰＭ洗浄液は、比較的比重が高く、かつ、比較的表面張力が低い。このような、高比重かつ低表面張力の薬液は、自重による滴下が極めて生じやすい。特に、ＳＰＭ洗浄液のような発泡性の処理液において、発泡状態が激しく、発泡により生じた気体で寸断されて途切れた状態では、ノズル流路４１２Ａ内の処理液を十分に吸引できない場合がある。しかしながら、この基板処理装置１００では、ノズル流路４１２Ａ内の処理液が、ＳＰＭ洗浄液のような、気体で寸断された発泡状態の処理液であっても、ノズル流路４１２Ａ内のＳＰＭ洗浄液を吸引することができる。そして、自重による滴下を防止できる。
＜５．変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
上記の実施形態では、送液流路４１１Ａ、ノズル流路４１２Ａおよび吸引流路４１３Ａそれぞれの径を同一としているが、これに限定されない。
図７は、変形例の送液流路４１１Ａ、ノズル流路４１２Ａおよび吸引流路４１３Ａの断面図である。図７では、送液流路４１１Ａと、吸引流路４１３Ａとは、異なる径を有している。
送液流路４１１Ａは、φ６の径を有している。また、ノズル流路４１２Ａは、上流側ではφ６の径を有し、下流側ではφ４の径を有している。詳しくは、吸引流路４１３Ａとの接続位置から下流側のノズル流路４１２Ａの径は、φ４である。また、吸引流路４１３Ａとの接続位置から上流側のノズル流路４１２Ａの径は、φ６である。この構成であっても、吸引流路４１３Ａとの接続位置から下流側には、吸引流路４１３Ａに発生した吸引力に近い吸引力が及ぶため、ＳＰＭ洗浄液を良好に吸引することができる。
なお、吸引流路４１３Ａとの接続位置から下流側のノズル流路４１２Ａの径は、吸引流路４１３Ａの径以下であればよい。また、送液流路４１１Ａの径は、吸引流路４１３Ａとの接続位置から上流側のノズル流路４１２Ａの径以下であればよい。
また、送液流路４１１Ａは、ノズル流路４１２Ａ内に残った処理液を吸引する吸引流路を兼ねてもよい。図８は、送液流路４１１Ａからノズル流路４１２Ａの処理液を吸引する場合の、送液管４１１および吸引管４１３の接続状態の一例を示した図である。
送液管４１１は、イジェクタ４５５にも接続されている。送液管４１１からイジェクタ４５５への経路途中には、第４バルブ４６４が設けられている。第４バルブ４６４は、第３バルブ４６３と同様に、流体ボックス１０４近傍に配置されている。第４バルブ４６４を開放し、イジェクタ４５５を駆動すると、送液管４１１内には吸引力が発生する。この吸引力により、ノズル管４１２のノズル流路４１２Ａの上流側に残る処理液は、送液管４１１の送液流路４１１Ａへ吸引される。これにより、ノズル流路４１２Ａの上流側に残った処理液が、基板Ｗへ滴下するおそれを抑制できる。
イジェクタ４５５に接続される経路途中には、トラップタンク４５６が接続されている。ノズル管４１２から送液管４１１に吸引された処理液は、このトラップタンク４５６へ回収される。つまり、送液管４１１から吸引した処理液と、吸引管４１３から吸引した処理液とは、それぞれ異なるトラップタンクに回収される。なお、トラップタンク４５４、４５６は、流体ボックス１０４の内部に配置されていてもよいし、外部に配置されていてもよい。
また、処理液は、ＳＰＭ液以外の処理液であってもよい。
以上説明した基板処理装置１００の細部の構成については、本願の各図と相違していてもよい。また、上記の実施形態および変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
１００ ：基板処理装置
１０４ ：流体ボックス
４１１ ：送液管
４１１Ａ ：送液流路
４１２ ：ノズル管
４１２Ａ ：ノズル流路
４１２Ｂ ：吐出口
４１３ ：吸引管
４１３Ａ ：吸引流路
４５１ ：硫酸供給源
４５２ ：過酸化水素水供給源
４５３ ：イジェクタ
４５４ ：トラップタンク

Claims (10)

  1. 基板に処理液を供給する基板処理装置であって、
    処理液を前記基板へ吐出するノズル管と、
    前記ノズル管に接続され、前記ノズル管へ処理液を送液する送液管と、
    前記送液管よりも下流側で前記ノズル管に接続され、前記ノズル管内の処理液を吸引する吸引管と、
    前記基板を保持して、前記ノズル管から吐出される処理液により前記基板の処理を行う処理部と、
    を備え、
    少なくとも前記吸引管の接続位置から下流側の前記ノズル管の内径は、前記吸引管の内径以下である、
    基板処理装置。
  2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
    前記送液管の内径は、前記吸引管の接続位置から上流側の前記ノズル管の内径以下である、
    基板処理装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
    前記吸引管の接続位置から下流側の前記ノズル管の内径は、前記接続位置から上流側の内径より小さい、
    基板処理装置。
  4. 請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
    前記ノズル管の内径と、前記送液管の内径と、前記吸引管の内径とは、同一である、
    基板処理装置。
  5. 請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記吸引管内を吸引するイジェクタと、
    前記吸引管と前記イジェクタとを接続する経路を開閉する開閉弁と、
    前記処理部に隣接配置され、処理液関連機器を収容する流体ボックスと、
    を備え、
    前記開閉弁は、前記流体ボックス近傍に配置されている、
    基板処理装置。
  6. 請求項１から請求項５までのいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記処理液は発泡状態の液体である、
    基板処理装置。
  7. 請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記送液管は、前記ノズル管内の処理液を吸引する管を兼ねている、
    基板処理装置。
  8. 請求項７に記載の基板処理装置であって、
    前記送液管から吸引される処理液と、前記吸引管から吸引される処理液とは、それぞれ異なるトラップタンクに回収される、
    基板処理装置。
  9. 請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記ノズル管は鉛直方向に沿って延びる、
    基板処理装置。
  10. 請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記送液管からの処理液の送液を停止する前に、前記吸引管から前記ノズル管内の処理液の吸引を開始する、
    基板処理装置。

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