JP2024022955A - 液処理装置及び液処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カップ内における排気の流路を切り替え可能な液処理装置について、大型化を防止すること【解決手段】載置部に載置された基板を囲むカップと、前記カップの底部に設けられ、当該カップ内を排気する排気口と、平面視で前記基板を囲むように前記カップ内に設けられ、前記カップの開口から当該カップ内に流入する気体の流路を形成する環状体と、前記環状体を第１相対高さに位置させて、前記カップの中心側から前記排気口へ前記気体を流入させる第１流路による排気を行う第１状態と、前記環状体を第２相対高さに位置させて、前記カップの外周側から前記排気口へ前記気体を流入させる第２流路による排気を行う第２状態と、を切り替えるために前記カップに対して前記環状体を相対的に昇降させる昇降機構と、前記第１流路、前記第２流路の各々において前記排気口の上流側に開口する排液口と、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、液処理装置及び液処理方法に関する。

半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）に対して各種の処理液が供給されることで、処理が行われる。特許文献１には、カップ（外カップ）内にウエハが収納されて、第１の現像液（ポジティブトーン現像液）及び第２の現像液（ネガティブトーン現像液）のうちから選択される現像液がウエハに供給されて、処理が行われる現像装置について記載されている。当該現像装置では、第１の現像液用の排気口、第１の現像液用の排液口、第２の現像液用の排気口、第２の現像液用の排液口が、外カップの径方向における互いに異なる位置に配置されている。そして、使用する現像液に応じて外カップ内に設けられる環状体（内カップ）の高さが変化することで、外カップ内における排気及び排液の流路が変化する。

特開２０１８－１８８５４号公報

本開示は、カップ内における排気の流路を切り替え可能な液処理装置について、大型化を防止することができる技術を提供する。

本開示の液処理装置は、基板を載置する載置部と、
前記載置部に載置された基板を囲むカップと、
前記基板に処理液を供給して処理を行う処理液供給部と、
前記カップの底部に設けられ、当該カップ内を排気する排気口と、
平面視で前記基板を囲むように前記カップ内に設けられ、前記カップの開口から当該カップ内に流入する気体の流路を形成する環状体と、
前記環状体を第１相対高さに位置させて、前記カップの中心側から前記排気口へ前記気体を流入させる第１流路による排気を行う第１状態と、前記環状体を第２相対高さに位置させて、前記カップの外周側から前記排気口へ前記気体を流入させる第２流路による排気を行う第２状態と、を切り替えるために前記カップに対して前記環状体を相対的に昇降させる昇降機構と、
前記第１流路、前記第２流路の各々において前記排気口の上流側に開口する排液口と、
を備える。

本開示によれば、カップ内における排気の流路を切り替え可能な液処理装置について、大型化を防止することができる。

本開示の一実施形態に係る現像装置の平面図である。 前記現像装置の縦断面図である。 前記現像装置の縦断面図である。 ポジ型現像液による処理時を示す前記現像装置の縦断面図である。 ネガ型現像液による処理時を示す前記現像装置の縦断面図である。

本開示の液処理装置の一実施形態に係る現像装置１について、図１の平面図を参照して説明する。現像装置１に対しては図示しない搬送機構によって、円形の基板であるウエハＷが搬送される。このウエハＷの表面には所定のパターンに沿って露光されたレジスト膜が形成されており、このレジスト膜は、ポジ型またはネガ型のレジストにより構成される。現像装置１は、ウエハＷに形成されたレジスト膜に応じて、ポジ型レジスト用の現像液（ポジ型現像液）Ｄ１またはネガ型レジスト用の現像液（ネガ型現像液）Ｄ２を、当該ウエハＷに供給して現像処理を行う。なお現像装置１では、現像処理後において洗浄液をウエハＷの表面に供給することによる洗浄処理も行われる。従って、現像液（ポジ型現像液Ｄ１、ネガ型現像液Ｄ２）及び洗浄液が、ウエハＷを処理する処理液である。

現像装置１は、スピンチャック１１と、カップ２と、昇降機構５０と、環状体４と、ポジ型現像液処理機構８Ａと、ネガ型現像液処理機構８Ｂと、洗浄液処理機構８Ｃと、を備えている。図示しない搬送機構によってカップ２の後方側から搬送されたウエハＷが当該カップ２内に収納され、載置部であるスピンチャック１１に載置された状態で、上記の現像処理及び洗浄処理が行われる。カップ２内には排気口２０が形成されており、カップ２の周囲の雰囲気を形成する気体が、当該カップ２の開口から流入して当該排気口２０から排気されることで、処理時に発生するミストがカップ２の外部へ漏洩することが防止される。

環状体４はカップ２内に設けられ、昇降機構５０によって当該カップ２内における上方位置（第１相対高さ）と下方位置（第２相対高さ）との間を昇降することで、カップ２内にて使用される流路（排気経路）を、第１流路２１と第２流路２２との間で切り替える役割を有する。この切替えは、第１流路２１及び第２流路２２の一方を狭窄して圧力損失を高くすると共に、他方を拡張して圧力損失を低くすることで行われ、狭窄が行われた流路については排気量がゼロないしは微量となる。ポジ型現像液Ｄ１による処理時ではカップ２内の上方位置に、ネガ型現像液Ｄ２による処理時ではカップ２内の下方位置に、夫々環状体４が位置する。なお、流路の狭窄には、流路の幅が縮小化されることの他に、流路が閉鎖されることも含まれる。流路の狭窄は、環状体４が他の壁面（底壁３５）に対して非接触の状態で成されてもよいし、接触した状態で成されてもよい。流路の狭窄が上記の非接触の状態で成される場合は、部材の摩耗や欠損による排気圧の不安定化を抑制できる。

第１流路２１の下流端及び第２流路２２の下流端は、上記の排気口２０により構成される。従って、当該排気口２０は第１流路２１、第２流路２２で共通であり、これらの流路の下流端として構成される。そして第１流路２１、第２流路２２において、当該排気口２０の形成位置よりも上流側に、第１排液口２３、第２排液口２４が夫々開口する。互いに性質が異なるポジ型現像液Ｄ１とネガ型現像液Ｄ２とを分離して排液するという要請に対応できるように、ポジ型現像液Ｄ１、ネガ型現像液Ｄ２は、第１流路２１、第２流路２２を夫々通流し、第１排液口２３、第２排液口２４に夫々流入して除去されるようにカップ２が構成されている。以上のカップ２及び環状体４の構成については、後に詳述する。

続いて、ポジ型現像液処理機構８Ａの構成について述べる。ポジ型現像液処理機構８Ａには、ガイドレール８１、移動機構８２、アーム８３、及びポジ型現像液ノズル８４Ａを備えている。ガイドレール８１は、カップ２に対する前方側において左右方向に伸長して設けられている。ガイドレール８１には移動機構８２が接続されており、当該移動機構８２はガイドレール８１に沿って、左右に移動自在である。また移動機構８２から後方に向けてアーム８３が伸長しており、当該アーム８３は、移動機構８２により昇降自在である。

アーム８３の先端側にポジ型現像液ノズル８４Ａが設けられており、ポジ型現像液ノズル８４Ａの下端部には左右に延びるスリットが吐出口８５として開口している。ポジ型現像液ノズル８４Ａは図示しないポジ型現像液の供給機構に接続されており、当該供給機構から供給されたポジ型現像液Ｄ１が、吐出口８５から下方に吐出される。移動機構８２によってポジ型現像液ノズル８４Ａは、カップ２の外側において当該ポジ型現像液ノズル８４Ａを待機させる待機領域８６Ａと、スピンチャック１１に載置されたウエハＷ上との間を移動し、当該ウエハＷ上でポジ型現像液Ｄ１を吐出する。

ネガ型現像液処理機構８Ｂについては、現像液ノズルがネガ型現像液Ｄ２の供給機構（不図示）に接続されることによって、ネガ型現像液Ｄ２を吐出することを除いて、ポジ型現像液処理機構８Ａと同様の構成である。当該ネガ型現像液処理機構８Ｂが備える現像液ノズルについてはネガ型現像液ノズル８４Ｂとして示している。

洗浄液処理機構８Ｃについては、ポジ型現像液ノズル８４Ａの代わりに洗浄液ノズル８４Ｃを備えることを除いてポジ型現像液処理機構８Ａと同様の構成であり、洗浄液ノズル８４Ｃの下端には、比較的小さい円孔である吐出口（不図示）が形成されている。洗浄液ノズル８４Ｃは図示しない洗浄液、例えば純水の供給機構に接続されており、当該供給機構から供給された洗浄液が、洗浄液ノズル８４Ｃの吐出口から下方に吐出される。ネガ型現像液ノズル８４Ｂ、洗浄液ノズル８４Ｃの夫々についても、カップ２の外側に設けられる待機領域８６Ｂ、８６Ｃと、スピンチャック１１に載置されたウエハＷ上との間を移動することができ、当該ウエハＷ上にてネガ型現像液Ｄ２、洗浄液を夫々吐出する。なお、以降の説明で現像液ノズル８４Ａ、８４Ｂ、洗浄液ノズル８４Ｃをまとめて、ノズル８４として記載する場合が有り、ノズル８４は、特許請求の範囲における処理液供給部に相当する。

続いて、図２～図５を参照して説明する。図２～図５は、環状体４及びカップ２の縦断面図であり、図２及び図４は環状体４が上方位置に位置する状態を、図３及び図５は環状体４が下方位置に位置する状態を夫々示している。また図４、図５ではポジ型現像液Ｄ１による現像処理中の状態、ネガ型現像液Ｄ２による現像処理中の状態を夫々示しており、カップ２の外部から、カップ２内の排気口２０へと流れる気流を点線の矢印で示している。なお、図４、図５では上記の気流と共に、第１排液口２３、第２排液口２４へ夫々向うポジ型現像液Ｄ１の液流、ネガ型現像液Ｄ２の液流を示すために、これらの第１排液口２３及び第２排液口２４を、図２、図３に示す位置とはカップ２の周方向に異なる位置に表している。

上記したようにカップ２内にはスピンチャック１１が設けられている。スピンチャック１１は、ウエハＷの下面の中心部を真空吸着することで、当該ウエハＷを水平に保持する。スピンチャック１１は、鉛直方向（垂直方向）に伸びるシャフト１２上に設けられ、シャフト１２の下部側は回転機構１３に接続されている。当該回転機構１３により、シャフト１２を介してスピンチャック１１が回転し、吸着されたウエハＷが鉛直軸回りに回転する。

平面視でスピンチャック１１を囲むように、ウエハＷを支持するためのピン１４が３本（図２～図５では２本のみ表示している）設けられており、昇降機構１５によって昇降自在に構成されている。ピン１４の昇降によって、ウエハＷの搬送機構と、スピンチャック１１との間でウエハＷの受け渡しが行われる。

続いてカップ２について説明する。カップ２は円形であり、当該カップ２の中心軸は、スピンチャック１１の回転軸に一致している。以後、上面視におけるカップ２の中心軸に向かう方向を「中心方向」といい、この中心方向の反対方向を「外周方向」という、これらを総じて「径方向」ということもある。カップ２は、スピンチャック１１の下方に位置してシャフト１２を囲むように設けられる水平な円環板２５を備えている、上記のピン１４は当該円環板２５を貫通して設けられている。

円環板２５の周縁部の下部側は、垂直下方（鉛直下方）に延びる垂直壁２８を形成する。そして、円環板２５の周縁部の上部側は、垂直上方（鉛直上方）に隆起して隆起部２９をなし、この隆起部２９が外周方向に張り出して、垂直壁２８の外側に位置するフランジ部３０を形成する。フランジ部３０は、縦断面視で外周に向かうにつれて尖頭する形状とされることで、隆起部２９の内縁からフランジ部３０の上面の外周縁に亘って、下る傾斜面が形成されており、付着した液をカップ２の下方へとガイドする。この傾斜面は下降する途中、フランジ部３０において傾斜が急になっており、当該傾斜が急な部位について、傾斜面３０Ａとして示している。

フランジ部３０の内側には、隆起部２９の内側面に沿う円環部材３１が設けられ、円環部材３１の上面周縁部には、上方に突出する環状のシール用突起３１ａが設けられている。シール用突起３１ａ及びウエハＷの距離は、フランジ部３０及びウエハとの距離より小さく、微小である。円環部材３１は、円環板２５に対して高さが調整自在であり、従って、ウエハＷの下面に対するシール用突起３１ａの距離は調整自在である。このシール用突起３１ａは、ウエハＷの下面において当該ウエハＷの中心側に向けて移動するミストを遮蔽したり、ウエハＷの上面から回り込んでウエハＷの中心側へと移動する液を遮蔽したりする。それによって、現像装置１での処理後の各処理で不具合が発生することを防止する。

カップ２は、垂直壁２８の下端部から外周方向に広がる水平な環状壁３３と、環状壁３３の外側周縁部から上方に延びて円筒形状を有し、カップ２の外側面を構成する側壁３４と、環状壁３３の上方に設けられて側壁３４及び垂直壁２８を繋ぐ環状の壁である底壁３５と、を備える。底壁３５の幅中心部は盛り上がることで、縦断面視で上方へ向かうにつれて細る環状突部３６を形成する。底壁３５において、環状突部３６より内側、外側に夫々設けられる部位を内側基壁３５Ａ、外側基壁３５Ｂとする。以後、これらの内側基壁３５Ａ、外側基壁３５Ｂをまとめて基壁３５Ａ、３５Ｂということもある。

基壁３５Ａ、３５Ｂは、径方向を環状突部３６に向かうにつれて上がるようになだらかに傾斜する。内側基壁３５Ａには、カップ２の周方向に間隔を空けて配列される複数の第１排液口２３が設けられ、外側基壁３５Ｂには、カップ２の周方向に間隔を空けて配列される複数の第２排液口２４が設けられている。第１排液口２３、第２排液口２４に流れる排液は、底壁３５に接続された排液路形成部材７１、７２を夫々介してカップ２の外に排出される。

底壁３５について、環状突部３６の内側の側面を形成する部位、外側の側面を形成する部位を夫々内側傾斜壁３６Ｃ、外側傾斜壁３６Ｄとすると、内側傾斜壁３６Ｃ及び外側傾斜壁３６Ｄの傾斜は、基壁３５Ａ及び３５Ｂの傾斜よりも急峻である。環状突部３６の上端には水平面３６Ｅが設けられ、当該水平面３６Ｅの内周縁には、当該内周縁に沿って上方に突出する狭窄用突起３６Ｆが設けられている。狭窄用突起３６Ｆの内側面については、内側傾斜壁３６Ｃがなす側面（傾斜面）に連続する。

環状突部３６の水平面３６Ｅにおける狭窄用突起３６Ｆの外周側には、周方向に間隔を空けて設けられ、かつ上方に向かう複数の排気口２０が開口している。底壁３５及び環状壁３３の間の空間は、複数の排気口２０に繋がると共に、図示しない工場の排気路に接続されて負圧になるため、カップ２内は排気口２０を介して工場の排気路に排気される。なお、図２、図３中で、排気口２０を第１排液口２３及び第２排液口２４と同一平面に示しているが、これらはカップ２の平面視での直径に沿って配置されることには限られない。

側壁３４上には、中心側に向かうように延びる環状の上壁部３７が設けられており、上壁部３７の内周縁はフランジ部３０の傾斜面３０Ａ上に位置している。この上壁部３７の内周縁に囲まれる領域がカップ２の開口部を形成し、当該開口部を介してウエハＷがスピンチャック１１に受け渡される。上壁部３７は、特許請求の範囲における被覆部に相当する。上壁部３７は、間隙をもってスピンチャック１１上のウエハＷの周縁端を囲っている。

上壁部３７の下面は、中心側に向うにつれて上る狭窄用傾斜面３７ａとして構成され、この狭窄用傾斜面３７ａの上端が下方へと突出することで環状下方突起３７ｂを形成しており、当該環状下方突起３７ｂは、上壁部３７の内周縁部を構成している。この上壁部３７の構成について換言すると、上壁部３７の下部には、上方に向かって凹む環状の凹部３７ｃが設けられ、狭窄用傾斜面３７ａは、当該凹部３７ｃの底面に相当する。

以上のようなカップ２は、円環板２５、垂直壁２８、及びフランジ部３０を含む中心側構造２Ａと、側壁３４及び上壁部３７を含む外周側構造２Ｂと、底壁３５及び環状壁３３を含むと共に中心側構造２Ａ及び外周側構造２Ｂを繋ぐ底側構造２Ｃと、によって構成されている。カップ２は、中心側構造２Ａ、外周側構造２Ｂ、及び底側構造２Ｃに囲まれる空間を有する。

続いて環状体４について説明すると、環状体４の中心軸は、スピンチャック１１の回転軸と同一である。また、環状体４は、カップ２の中心側構造２Ａ、外周側構造２Ｂ、及び底側構造２Ｃに囲まれる空間に設けられ、上面視において間隙をもってウエハＷの周囲に設けられている。環状体４は、垂直に延びる円筒形状の垂直壁４１と、垂直壁４１の上端から内側上方に向けて延びる上側傾斜壁４２と、垂直壁４１の下端から内側下方と外側下方とに分岐して延びる伸長部である内側傾斜壁４３及び外側傾斜壁４４と、を有し、上側傾斜壁４２、内側傾斜壁４３、外側傾斜壁４４の各々は円筒形状である。

上側傾斜壁４２の外周面は、上壁部３７の狭窄用傾斜面３７ａに対して、縦断面視で平行し、後に詳述するように環状体４が上方位置にある場合に、当該上壁部３７の狭窄用傾斜面３７ａに近接する。補足しておくと、上側傾斜壁４２の上端部については、上方に向うにつれて肉厚が小さくなることで、縦断面視で尖頭する。また、この上端部における外周面は、当該上端部よりも下方側の外周面に比べて傾斜が緩やかとなるように形成されている。以上の構成により、上記のように狭窄用傾斜面３７ａと上側傾斜壁４２とが近接する際に、環状下方突起３７ｂの下端と上側傾斜壁４２の上端とについても近接し、第２流路２２の狭窄される部位としては長く、圧力損失を十分に高めることができるように構成されている。

環状体４の内側傾斜壁４３について、先端側は基端側に対して傾斜が急になるように屈曲されており、基端側、先端側を基端側傾斜部４３ａ、先端側傾斜部４３ｂとして夫々示している。先端側傾斜部４３ｂは、環状突部３６を形成する内側傾斜壁３６Ｃに対して平行に設けられている。先端側傾斜部４３ｂの先端部の厚さは、先端に向かうにつれて徐々に小さくなり、縦断面視で当該先端は尖ることで、第１流路２１の拡張時における圧力損失の低下が防止されるように構成されている。

外側傾斜壁４４についても、内側傾斜壁４３同様、先端側は基端側に対して屈曲されることで、基端側よりも傾斜が急である。そして、外側傾斜壁４４の先端部の厚さは、先端に向かうにつれて徐々に小さくなり、縦断面視で当該先端は尖り、第２流路２２の拡張時における圧力損失の低下が防止されるように構成されている。そして、外側傾斜壁４４の先端（下端）は、内側傾斜壁４３の先端（下端）よりも上方に位置している。なお、外側傾斜壁４４の外周面の一部が支持部材を介してカップ２の外部に設けられる昇降機構５０に接続されている。

カップ２と環状体４との位置関係を述べる。環状体４の上側傾斜壁４２は、カップ２の上壁部３７の下方、詳しくは直下域に設けられており、上側傾斜壁４２の内周縁と、上壁部３７の内周縁とは平面視で互いに揃い、上記したように環状下方突起３７ｂと上側傾斜壁４２とが近接可能である。環状体４の垂直壁４１の外側面とカップ２の側壁３４の内側面とは、相互に離隔し、カップ２の径方向において対向している。

環状体４の内側傾斜壁４３及び外側傾斜壁４４は、カップ２の垂直壁２８及びフランジ部３０と側壁３４と底壁３５とに囲まれる空間に設けられている。環状体４の内側傾斜壁４３における基端側傾斜部４３ａは、底壁３５の環状突部３６の上方、つまり直上域に設けられ、基端側傾斜部４３ａの下面である対向傾斜面４０は、排気口２０に対向している。環状突部３６の頂部をなす水平面３６Ｅよりも中心側に環状体４の内側傾斜壁４３の下端が、水平面３６Ｅよりも外周側に環状体４の外側傾斜壁４４の下端が、夫々位置している。また、内側傾斜壁４３の下端、外側傾斜壁４４の下端は、底壁３５から各々浮いている。

上記した第１流路２１及び第２流路２２について詳しく述べると、これらの流路はカップ２の開口を基端とした環状の流路である。第１流路２１は、環状体４の内側とカップ２との間、詳細にはカップ２の中心側構造２Ａ及び底側構造２Ｃと環状体４との間に形成される流路である。さらに詳細に述べると、第１流路２１は、環状体４の上側傾斜壁４２、垂直壁４１、内側傾斜壁４３と、カップ２のフランジ部３０、垂直壁２８、内側基壁３５Ａ、環状突部３６と、の間に形成され、ここで挙げた環状体４の各部、カップ２の各部は各々この順で第１流路２１を上流から下流に向かって形成する。

第２流路２２は、環状体４の外側とカップ２の間、詳細にはカップ２の外周側構造２Ｂ及び底側構造２Ｃと環状体４との間に形成される流路である。さらに詳細に述べると、第２流路２２は、環状体４の上側傾斜壁４２、垂直壁４１、外側傾斜壁４４、内側傾斜壁４３の基端側傾斜部４３ａと、カップ２の上壁部３７、側壁３４、外側基壁３５Ｂ、環状突部３６と、の間に形成され、ここで挙げた環状体４の各部、カップ２の各部は各々この順で当該第２流路２２を上流から下流に向かって形成する。また、第１流路２１及び第２流路２２の下流側は、環状体４の下側、詳細には、環状体４の内側傾斜壁４３の基端側傾斜部４３ａとカップ２の底側構造２Ｃとの間に形成されている。

従って、第１流路２１は、カップ２内の中心側寄りを屈曲しながら下方へと向かい、カップ２の底壁３５上をカップ２の中心側から排気口２０へと向かうように形成されている。そして、２流路２２は、カップ２内の外周側寄りを屈曲しながら下方へと向かい、カップ２の底壁３５上をカップ２の外周側から排気口２０へと向かうように形成されている。
そして、底壁３５の内側基壁３５Ａに形成される第１排液口２３は、第１流路２１において排気口２０が形成される環状突部３６の水平面３６Ｅより上流に位置し、底壁３５の外側基壁３５Ｂに形成される第２排液口２４は、第２流路２２において水平面３６Ｅより上流に位置する。

排液経路の切替えについて、環状体４が上方位置に配置される状態では、第１流路２１が拡張され、かつ第２流路２２が狭窄されることによって、第１流路２１が排気経路として使用される。以後、環状体４が上方位置に配置される状態を「上方配置状態」といい、環状体４が下方位置に配置される状態を「下方配置状態」という。下方配置状態では、第１流路２１が狭窄され、かつ第２流路２２が拡張されることによって、第２流路２１が排気経路として使用される。上方配置状態、下方配置状態は夫々第１状態、第２状態に相当する。

上方配置状態においては、カップ２の上壁部３７の凹部３７ｃ内に、環状体４の上側傾斜壁４２が進入し、凹部３７ｃをなす狭窄用傾斜面３７ａと、上側傾斜壁４２の外周面とが、近接して対向した状態となる。そのような近接及び対向によって、第２流路２２のうちの比較的長い部位が狭窄された状態となり、当該部位における圧力損失は比較的大きくなる。そのように比較的大きな圧力損失によって、第２流路２２による排気量はゼロないしは微量となる。即ち、第２流路２２による排気が停止した状態となる。

その一方で、上方配置状態の第１流路２１については狭窄される部位が形成されていない。より詳しくは、上方配置状態においては、後述するように下方配置状態にて第１流路２１を狭窄することになる、環状体４の上側傾斜壁４２の先端とカップ２のフランジ部３０の傾斜面３０Ａとは比較的大きく離間し、また、カップ２の環状突部３６の狭窄用突起３６Ｆと環状体４の対向傾斜面４０とについても比較的大きく離間している。そして、環状体４の内側傾斜壁４３の先端側傾斜部４３ｂと、環状突部３６の内側傾斜壁３６Ｃとの近接、対向が解除された状態となっている。このように第１流路２１について、下方配置状態で狭窄される部位が、上方配置状態では拡張された状態となっているため、当該第１流路２１では排気が行われる。

なお、この上方配置状態において、第２流路２２の狭窄される部位としては、スピンチャック１１に載置されるウエハＷの上方である。この狭窄を行うカップ２と環状体４とは互いに近接するが非接触であるため、この狭窄する部位でのパーティクルの発生、及び当該パーティクルのウエハＷの上面であるデバイス形成面への付着が防止される。

下方配置状態においては、環状体４の上側傾斜壁４２の先端とフランジ部３０の傾斜面３０Ａとが接触し、環状突部３６の狭窄用突起３６Ｆと、環状体４の対向傾斜面４０とが近接し、さらに環状体４の内側傾斜壁４３の先端側傾斜部４３ｂと、環状突部３６の内側傾斜壁３６Ｃとが互いに対向して近接した状態となる。即ち、上側傾斜壁４２の先端と傾斜面３０Ａとの間（上流隙間とする）、狭窄用突起３６Ｆと環状体４の対向傾斜面４０との間（下流隙間とする）、先端側傾斜部４３ｂと傾斜壁３６Ｃとの間の隙間（中流隙間とする）において、圧力損失が高くなる。

なおパーティクルの発生を抑制するために、上側傾斜壁４２の先端はフランジ部３０の傾斜面３０Ａに対する押圧、密着がなされていない。それ故に、上側傾斜壁４２の先端と傾斜面３０Ａとの間には、上流隙間として記載した、ごく微小な隙間が形成されることになる。このように第１流路２１における各部が狭窄された状態となり、そのように狭窄された部位である上流隙間、中流隙間、下流隙間の各々で圧力損失が比較的大きいことから、第１流路２１による排気量がゼロないしは微量となる。即ち、第１流路２１による排気が停止した状態となる。

その一方で、下方配置状態の第２流路２２については狭窄される部位が形成されていない。より詳しくは、下方配置状態においては、上方配置状態にて第２流路２２を狭窄する、カップ２の上壁部３７の凹部３７ｃ及び上側傾斜壁４２について、上側傾斜壁４２がカップ２の上壁部３７の凹部３７ｃに進入せず、凹部３７ｃの下方に位置し、当該凹部３７ｃをなす狭窄用傾斜面３７ａと上側傾斜壁４２とが比較的大きく離間した状態となっている。このように第２流路２２について、上方配置状態で狭窄される部位が下方配置状態では拡張された状態となっているため、当該第２流路２２では排気が行われる。

なお下方配置状態おいては、上側傾斜壁４２の先端とフランジ部３０の傾斜面３０Ａとが接触し、上記した上流隙間については微細であることで、ウエハＷから落下した液が当該上流隙間を介して、第１流路２１に流れて第１排液口２３へ流入することが抑制される。そして、このように上側傾斜壁４２とフランジ部３０とが接触する部位としては、スピンチャック１１上のウエハＷの下方であるため、仮にパーティクルが発生してもウエハＷの上面への付着が防止される。

以上のような第１流路２１及び第２流路２２においては、各部の幅、長さ、及び屈曲などの構成によって、上方配置状態のカップ２内の排気経路（第１流路２１及び第２流路２２）の総圧力損失と、下方配置状態のカップ２内の排気経路の総圧力損失とを同じもしくは概ね同一にしている。このため、ポジ型現像液Ｄ１による処理時とネガ型現像液Ｄ２による処理時とでカップ２の排気性能を同等にし、いずれの処理時でもカップ２外へのミストの流出を防止できるように構成されている。

ところで、上記のようなカップ２の環状突部３６及び環状体４の下端部の各形状による流路形成の利点について、より明確に述べるために比較例を挙げる。仮に、環状体４の内側傾斜壁４３の先端側傾斜部４３ｂが垂直下方に延びる垂直壁Ｘであり、外側傾斜壁４４が垂直下方に伸びる垂直壁Ｙであり、底壁３５の環状突部３６の内側傾斜壁３６Ｃ、外側傾斜壁３６Ｄが垂直壁であり、当該垂直壁が夫々中心側、外周側に向く垂直面α、βを形成するものとする。垂直壁Ｘは垂直面αよりもカップ２の中心側に位置し、垂直壁Ｙは垂直面βよりもカップ２の外周側に位置する。つまり傾斜壁として説明した各部について、カップ２の径方向における配置順は変わらずに、垂直壁をなすように形成されたものを比較例（第１比較例）とし、これまでに述べた構成は実施例とする。

その第１比較例において、上方配置状態では、環状体４の垂直壁Ｘの下端が環状突部３６の垂直面αの上方に位置することで、第１流路２１は拡張された状態であり、下方配置状態では、垂直壁Ｘと垂直面αとが近接して対向することで第１流路２１が狭窄された状態であるようにする。その一方、環状体４の垂直壁Ｙと環状突部３６の垂直面βとは比較的離れて対向することで、第２流路２２は狭窄されていない状態とされるようにしてもよい。

ただしそのような構成とした場合、仮に垂直壁Ｘ及び/または垂直面αに関して製造誤差が生じたとすると、その誤差がこれら垂直壁Ｘと垂直面αとの間の隙間寸法に与える影響をキャンセルすることが困難となる場合が発生するおそれが有る。具体的に、隙間寸法が設計値よりも小さくなることで、環状体４の下方位置への移動時に、垂直壁Ｘが垂直面αに接触してしまうことが考えられる。また、上記の隙間寸法が設計値よりも大きくなることで、第１流路２１が十分に狭窄しないことが考えられる。そのような不具合が発生した場合に、例えば環状体４や垂直壁Ｘを含むカップ２の部品の再製造が必要になってしまうおそれがある。垂直壁Ｙ、垂直面β間の隙間については垂直壁Ｘ、垂直面α間の隙間よりも大きい分、垂直壁Ｙ及び/または垂直面βの製造誤差に起因してこれらが互いに接触する懸念は低いが、第２流路２２のコンダクタンス（conductance）が適正な範囲から外れるおそれが有る。

しかし、実施例のように、環状突部３６において内側傾斜壁３６Ｃ及び外側傾斜壁３６Ｄを形成し、内側傾斜壁３６Ｃと環状体４の内側傾斜壁４３の先端側傾斜部４３ｂとの間、外側傾斜壁３６Ｄと、環状体４の外側傾斜壁４４との間で各々流路を形成する構成とする。つまり、環状体４の昇降方向に対して、環状突部３６の各側面、及び当該環状体４の下端部の各壁を傾けた構成とする。それにより、環状体４の高さを調整することで、環状突部３６の各側面及び当該環状体４の各壁がなす流路の幅を調整可能である。

従って、第１流路２１を狭窄するにあたっては先端側傾斜部４３ｂと環状突部３６の内側傾斜面３５Ｃとの干渉を防ぎ、第２流路２２のコンダクタンスを適正な範囲に収めることが容易となる。即ち、実施例の構成によれば製造誤差を許容できる範囲が広くなり、有利である。

ところで、環状体４の先端側傾斜部４３ｂと、環状突部３６の内側傾斜壁３６Ｃとが互いに近接、対向することで第１流路２１を狭窄するとして記載した。これら先端側傾斜部４３ｂと内側傾斜壁３６Ｃとがなす中流隙間の幅は比較的小さいので、そのように狭窄に寄与するが、狭窄用突起３６Ｆと環状体４の基端側傾斜部４３ａの対向傾斜面４０とがなす下流隙間の幅はより小さく、環状体４の上側傾斜壁４２と、カップ２のフランジ部３０の傾斜面３０Ａとがなす上流隙間の幅は、ゼロないし略ゼロである。それ故に、これらの狭窄用突起３６Ｆ、対向傾斜面４０、環状体４の上側傾斜壁４２及びフランジ部３０の傾斜面３０Ａが、第１流路２１による排気を停止させることに、より大きく寄与する。

なお、環状突部３６が内側傾斜壁３６Ｃ、外側傾斜壁３６Ｄを備えると共に、環状体４に内側傾斜壁４３及び外側傾斜壁４４が設けられることで、これらの傾斜壁を伝わって、第１排液口２３、第２排液口２４に処理液がガイドされ、カップ２内での滞留をより確実に防止することができる利点も有る。

また、環状体４に対向傾斜面４０が形成されることは、上記のように第１流路２１の狭窄を行うにあたり、第１流路２１の隙間を狭めてより確実に第１流路２１による排気を防止し、第２流路２２についてはその狭窄に影響されずに十分なコンダクタンスを得る上で有効な構成である。これは、ネガ型現像液Ｄ２による処理中に第１流路２１を介した排気によって当該ネガ型現像液Ｄ２が第１排液口２３に流入することが抑制されるので、より確実にポジ型現像液Ｄ１と、ネガ型現像液Ｄ２とを分離して除去することに寄与する。

図１に戻って説明すると現像装置１は、制御部１０を備えている。制御部１０はコンピュータにより構成されており、プログラムを備えている。プログラムには、後述する現像装置１による一連の処理を実施することができるように、ステップ群が組み込まれている。そして、当該プログラムによって制御部１０は現像装置１の各部に制御信号を出力し、当該各部の動作が制御される。具体的には、回転機構１３によるスピンチャック１１の回転数、昇降機構１５によるピン１４の昇降、各供給機構から各ノズル８４への処理液の供給、各移動機構８２によるノズル８４の移動、昇降機構５０による環状体４の昇降などの各動作が、上記の制御信号によって制御される。上記のプログラムは、例えばコンパクトディスク、ハードディスク、ＤＶＤなどの記憶媒体に格納されて、制御部１０にインストールされる。

続いて現像装置１におけるウエハＷの処理について、順を追って説明する。先ず、搬送機構によってポジ型レジスト膜が形成されたウエハＷが、スピンチャック１１上に搬送されると、ピン１４を介して当該ウエハＷがスピンチャック１１上に載置されて吸着保持される。この際に環状体４が下方位置に位置しているものとすると、当該環状体４は上方位置に移動し、第２流路２２については狭窄される一方、第１流路２１については拡張される。それにより、カップ２の外部の気体が第２流路２２を通過して排気口２０へ流入する状態から、第１流路２１を通過して排気口２０へ流入する状態になるように切り替わる。

ポジ型現像液ノズル８４Ａが待機領域８６ＡからウエハＷ上に移動する一方、ウエハＷが回転する。そして、ポジ型現像液ノズル８４Ａは、ウエハＷの周縁部上からポジ型現像液Ｄ１を吐出しつつ、ウエハＷの径方向に沿ってウエハＷの中心部上に向けて移動し、ウエハＷの表面全体にポジ型現像液Ｄ１が供給されて、現像処理が行われる。この現像処理中にウエハＷ上面からこぼれ落ちたポジ型現像液Ｄ１は、図４に示すように、フランジ部３０の傾斜面３０Ａに垂れる。

そのように第１流路２１において、フランジ部３０の傾斜面３０Ａに垂れたポジ型現像液Ｄ１は、第１流路２１の底部である底壁３５の内側基壁３５Ａ上に垂れ、当該内側基壁３５Ａを下って第１排液口２３へ流入する。このように、ポジ型現像液Ｄ１は、第１流路２１を流れて第１排液口２３へ流入することで、カップ２内から除去される。また、ウエハＷやカップ２からポジ型現像液Ｄ１が撥ねることで生じたミストについては、第１流路２１を流れる上記の気体の排気流に乗って排気口２０へ流入し、カップ２内から除去される。

その後、ポジ型現像液ノズル８４Ａからのポジ型現像液Ｄ１の吐出が停止し、待機領域８６Ａへ戻る一方、洗浄液ノズル８４Ｃが待機領域８６ＣからウエハＷの中心部上に移動し、当該洗浄液ノズル８４Ｃから回転するウエハＷの中心部に洗浄液が吐出されて、ウエハＷ上からポジ型現像液Ｄ１が押し流されて除去される。これらのポジ型現像液Ｄ１及び洗浄液についても第１流路２１を介して第１排液口２３へと流れて除去され、ミスト化したものは排気口２０に流入することでカップ２内から除去される。然る後、洗浄液ノズル８４Ｃからの洗浄液の吐出が停止し、待機領域８６Ｃへ戻る一方、ウエハＷの回転が続けられて洗浄液が振り切られ、ウエハＷが乾燥する。その後、ウエハＷの回転が停止し、ピン１４を介してウエハＷが搬送機構に受け渡され、現像装置１から搬出される。

次に搬送機構によって、ネガ型レジスト膜が形成されたウエハＷが、スピンチャック１１上に搬送されるとする。環状体４は下方位置に移動し、第２流路２２については拡張される一方、第１流路２１については狭窄される。それにより、カップ２の外部の気体が第１流路２１を通過して排気口２０へ流入する状態から、第２流路２２を通過して排気口２０へ流入する状態となるように切り替わる。

ネガ型現像液ノズル８４Ｂによってネガ型現像液Ｄ２が吐出されることを除き、ポジ型現像液Ｄ１の供給時と同様にして現像処理が行われる。図５に示すように、この現像処理中にウエハＷからこぼれ落ちたネガ型現像液Ｄ２は、フランジ部３０の傾斜面３０Ａに垂れ、環状体４の上側傾斜壁４２の外周面を伝って流れる。このとき、当該傾斜面３０Ａと環状体４の上側傾斜壁４２の先端とが接するため、ネガ型現像液Ｄ２の第１流路２１への流入が抑止されている。

その後、ネガ型現像液Ｄ２は、環状体４の垂直壁４１及び外側傾斜壁４４の外側面を下方に伝い、第２流路２２の底部である底壁３５の外側基壁３５Ｂ上に垂れ、当該外側基壁３５Ｂを下って第２排液口２４へ流入する。このように、ネガ型現像液Ｄ２は、第２流路２２を流れて第２排液口２４へ流入することで、カップ２内から除去される。また、ウエハＷやカップ２からネガ型現像液Ｄ２が撥ねることで生じたミストについては、第２流路２２を流れる上記の気体の排気流に乗って排気口２０へ流入し、カップ２内から除去される。

ネガ型現像液Ｄ２の吐出終了後は、ポジ型現像液Ｄ１を処理する際と同様に、洗浄液ノズル８４Ｃから洗浄液が吐出されてウエハＷの洗浄が行われる。この洗浄中、ネガ型現像液Ｄ２及び洗浄液については、第２排液口２４へ流入して除去され、ミスト化したものについては排気口２０へ流入することでカップ２内から除去される。洗浄後は既述した洗浄液の振り切りによるウエハＷの乾燥がなされ、乾燥後のウエハＷは、ピン１４を介して搬送機構により現像装置１から搬出される。その後、ポジ型レジスト膜が形成されたウエハＷを処理する際には、環状体４が再度、上方位置に移動して処理が行われる。

本開示に係る現像装置１によれば、カップ２内での環状体４の昇降により、第１流路２１及び第２流路２２のうちの一方による排気が行われる。第１流路２１による排気、第２流路２２による排気は、カップ２の底壁３５上を夫々中心側、外周側に向かうように、当該第１流路２１、当該第２流路２２で共通となる排気口２０が開口することでなされ、当該排気口に至る途中に開口する第１排液口２３、第２排液口２４により、排液が行われる。そのような構成により、第１排液口２３、第２排液口２４の夫々に対して別々の液の排液を可能にしつつ、カップ２の径方向における大型化を防止することができる。より詳しくは、第１流路２１専用の排気口、第２流路２２専用の排気口を夫々設けて、それらがカップ２の径方向における異なる位置に配置され、環状体４の昇降に応じて使用される排気口が切り替わるとする。そのような構成（第２比較例とする）に比べて、カップ２を小型化することができるので、現像装置１を小型化することができる。

ところで、カップ２の側壁３４は上下に分離可能であり、側壁３４の上側を上壁部３７と共に、側壁３４の下部側に対して取り外すことができ、その取り外しによって、環状体４をカップ２外の空間へ露出させることができる。そのように露出させた環状体４は、カップ２からの取り外しが可能である。より詳しくは、側壁３４の下部側、環状壁３３、垂直壁２８及び円環板２５からなる構造体から取り外すことができ、洗浄処理を行うことができる。

一方、シール用突起３１ａが設けられる円環部材３１については、この環状体４とは別体の部材として、円環板２５に設けられているので、この環状体４の取り外しによって、シール用突起３１ａの高さは変動しない。上記したシール用突起３１ａの役割と、ウエハＷへの接触防止の観点と、からシール用突起３１ａの高さについては精度高く調整される。その一方で、環状体４は流路を形成するために比較的汚れやすく、洗浄処理の頻度が比較的高くなる場合が有る。シール用突起３１ａと、環状体４とが別体であることで、作業者は環状体４の洗浄処理の度にシール用突起３１ａの高さ調整を行う必要が無くなり、当該高さ調整の頻度を低減させることができる。

ここで上記した第２比較例の構成を考える。排気口が径方向の異なる位置に設けられるとすると、各排気口の各々に排液が流入することを防止するために、中心側の排気口が設けられる位置から外周側の排気口が設けられる位置に亘って、これらの排気口を覆う被覆部材を設けることになる。この被覆部材は上面が傾斜面とされることで、カップの底部に液を流下させるガイドであるが、このような事情で当該ガイドについて、カップの径方向の長さは比較的大きい。そのため、当該径方向において、このガイドの位置と、シール用突起３１ａとを設けるべき位置とが重なり、ガイドにシール用突起３１ａが設けられることになる。しかしこのガイドは環状体４と同様、処理液の付着によって汚れるため、洗浄が必要となり、この洗浄の度にシール用突起３１ａの高さ調整が必要となる。しかし、現像装置１では第１流路２１、第２流路２２の共通の排気口を備えるため、このガイドの径方向の大きさとしては小さくて済む。具体的には、隆起部２９、フランジ部３０及び環状体４がこのガイドに相当し、これらの部材よりもカップ２の中心寄りに、これらの部材とは別体の部材として、シール用突起３１ａが設けられている。以上のことから、現像装置１の構成によれば、シール用突起３１ａの高さ調整の頻度を低減させ、装置のメンテナンスが容易化される。

現像装置１ではカップ２に対して環状体４が昇降して使用される流路が切り替わるが、環状体４に対してカップ２が昇降することで使用される流路が切り替わる構成としてもよい。また、ポジ型現像液Ｄ１及びネガ型現像液Ｄ２は、上述のような組み合わせで第１流路２１及び第２流路２２を介して第１排液口２３及び第２排液口２４から排出させることに限らない。例えば、ポジ型現像液Ｄ１を環状体４の外側の第２流路２２を介して第２排液口２４から排出させ、ネガ型現像液Ｄ２を環状体４の内側の第１流路２１を介して第１排液口２３から排出させてもよい。

ウエハＷに供給する処理液としては、現像液や洗浄液であることに限られず、例えばレジスト、絶縁膜形成用の薬液、反射防止膜形成用の薬液などの塗布膜形成用の塗布液を用いてもよく、複数のウエハＷを貼り合わせるための接着剤を用いてもよい。従って本技術の液処理装置は、現像装置１に限られるものではない。また処理対象の基板としてはウエハＷであることに限られず、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造用の基板のような角型の基板であってもよい。

そして、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更及び組み合わせがなされてもよい。

Ｗ ウエハ
１ 現像装置
２ カップ
４ 環状体
１１ スピンチャック
２０ 排気口
２１ 第１流路
２２ 第２流路
２３ 第１排液口
２４ 第２排液口
３５ 底壁
５０ 昇降機構
８４ ノズル

Claims (8)

1. 基板を載置する載置部と、
   前記載置部に載置された基板を囲むカップと、
   前記基板に処理液を供給して処理を行う処理液供給部と、
   前記カップの底部に設けられ、当該カップ内を排気する排気口と、
   平面視で前記基板を囲むように前記カップ内に設けられ、前記カップの開口から当該カップ内に流入する気体の流路を形成する環状体と、
   前記環状体を第１相対高さに位置させて、前記カップの中心側から前記排気口へ前記気体を流入させる第１流路による排気を行う第１状態と、前記環状体を第２相対高さに位置させて、前記カップの外周側から前記排気口へ前記気体を流入させる第２流路による排気を行う第２状態と、を切り替えるために前記カップに対して前記環状体を相対的に昇降させる昇降機構と、
   前記第１流路、前記第２流路の各々において前記排気口の上流側に開口する排液口と、
   を備える液処理装置。
2. 前記環状体は排気口の上方に位置する請求項１記載の液処理装置。
3. 前記第１状態と前記第２状態との切り替えは、前記環状体の相対的な昇降により、
   前記第１流路及び前記第２流路のうちの一方が狭窄されると共に、他方が拡張されることで行われる請求項２記載の液処理装置。
4. 前記カップの底部に突部が形成され、当該突部の頂部に前記排気口が開口し、
   前記突部における前記カップの中心側の側面、外周側の側面が第１傾斜面、第２傾斜面を夫々形成するように、当該突部は上方へ向かうにつれて縮幅され、
   前記第１相対高さは、前記カップに対しての前記環状体の位置が前記第２相対高さよりも高くなる位置であり、
   前記環状体は、前記カップの中心側、外周側に夫々向けて下方へと伸長する第１伸長部、第２伸長部と、を備え、
   前記第１傾斜面及び前記第１伸長部が前記第１流路を形成し、前記第２傾斜面及び前記第２伸長部が前記第２流路を形成する請求項３記載の液処理装置。
5. 前記環状体は、前記排気口に対向し、且つ前記カップの中心側に向うにつれて下る対向傾斜面を備え、
   前記対向傾斜面の前記突部に対する相対的な昇降により、前記第１流路の狭窄と拡張とが行われる請求項３記載の液処理装置。
6. 前記カップは前記環状体に対して上側から重なるように、当該カップの側壁から中心側へ向けて形成された被覆部を備え、
   当該被覆部の下面に凹部が形成され、前記第１状態において前記環状体が前記凹部に進入して前記第２流路を狭窄する請求項３記載の液処理装置。
7. 前記環状体は、前記カップの中心側から外周側へ向かうにつれて下る外周面を備えた筒部を含み、
   前記凹部の底面は、前記第１状態において前記筒部の前記外周面に対向して前記第１流路を狭窄する対向面をなす請求項６記載の液処理装置。
8. 基板を載置部に載置する工程と、
   処理液供給部から前記基板に処理液を供給して処理を行う工程と、
   前記載置部に載置された基板を囲むカップの底部に設けられる排気口から前記カップ内を排気する工程と、
   平面視で前記基板を囲むように前記カップ内に設けられ、前記カップの開口から当該カップ内に流入する気体の流路を形成する環状体を、第１相対高さに位置させて、前記カップの中心側から前記排気口へ前記気体を流入させる第１流路による排気を行う第１状態にする工程と、
   前記環状体を第２相対高さに位置させて、前記カップの外周側から前記排気口へ前記気体を流入させる第２流路による排気を行う第２状態にする工程と、
   昇降機構により、前記カップに対して前記環状体を相対的に昇降させて前記第１状態と、前記第２状態とを切り替える工程と、
   前記第１流路、前記第２流路の各々において前記排気口の上流側に開口する排液口から排液する工程と、
   を備える液処理方法。

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