JP4172781B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、基板を処理するための基板処理装置に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等が含まれる。

半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板等の基板の表面に薬液による処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。この種の基板処理装置の中には、薬液の消費量の低減を図るために、基板の処理に用いた後の薬液を回収して、その回収した薬液（回収液）を以降の処理に再利用できるように構成されたものがある。

薬液を再利用可能な構成の基板処理装置は、たとえば、特許文献１（特開平１０−１７２９５０号公報）に開示されている。この特許文献１に開示されている装置は、図６に示すように、基板の一例としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗをほぼ水平に保持して、ウエハＷの中心を通る鉛直軸線まわりに回転するスピンチャック９１と、このスピンチャック９１を収容した有底円筒形状の処理カップ９２と、処理カップ９２に対して昇降可能に設けられたスプラッシュガード９３とを備えている。

処理カップ９２の底面には、円筒状の仕切壁９２１が立設されており、この仕切壁９２１の内側にスピンチャック９１が収容されている。これにより、処理カップ９２内には、スピンチャック１の周囲を取り囲むように排液溝９２２が形成され、仕切壁９２１と処理カップ９２の外壁９２３との間に回収溝９２４が形成されている。そして、排液溝９２２には、図外の排液処理設備へと延びた排液ライン９４が接続され、回収溝９２４には、図外の回収液処理設備へと延びた回収ライン９５が接続されている。

スプラッシュガード９３は、ウエハＷの回転軸線に対してほぼ回転対称な形状を有しており、その内面には、ウエハＷの回転軸線に対向するように開いた断面く字状の排液捕獲部９３１と、ウエハＷの回転軸線から遠ざかるにつれて下方に向かう傾斜曲面を有する回収液捕獲部９３２とが形成されている。また、スプラッシュガード９３には、上下駆動機構が結合されていて、この上下駆動機構によってスプラッシュガード９３を昇降させることにより、スピンチャック９１に保持されたウエハＷの端面に、排液捕獲部９３１を対向させたり、回収液捕獲部９３２を対向させたりすることができるようになっている。

ウエハＷに対して薬液による処理が行われるときには、スピンチャック９１に保持されたウエハＷの端面に回収液捕獲部９３２が対向させられる。この状態で、スピンチャック９１によってウエハＷが回転されつつ、その回転しているウエハＷの表面に薬液が供給される。ウエハＷの表面に供給された薬液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの周縁に向かって流れ、その周縁から外方（ウエハＷの回転半径方向）へ飛散する。そして、ウエハＷの周縁から飛散した薬液は、ウエハＷの端面に対向している回収液捕獲部９３２によって捕獲されて、回収液捕獲部９３２を伝い、回収液捕獲部９３２の下端縁から処理カップ９２の回収溝９２４に流下して集められて、回収溝９２４に接続された回収ライン９５を通して回収液処理設備に回収される。

その後、ウエハＷの表面に純水を供給して、ウエハＷの表面に付着している薬液を純水で洗い流すリンス処理が行われる。このリンス処理時には、スプラッシュガード９３が下降されて、排液捕獲部９３１がウエハＷの端面に対向させられる。この状態で、回転しているウエハＷの表面に純水が供給される。ウエハＷの表面に供給された純水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの周縁に向かって流れ、このときウエハＷの表面に付着している薬液を洗い流す。そして、その薬液を含む純水は、ウエハＷの周縁から外方へ飛散し、このときウエハＷの端面に対向している排液捕獲部９３１によって捕獲されて、排液捕獲部９３１を伝って処理カップ９２の排液溝９２２へと流下し、排液溝９２２に接続された排液ライン９４を通して排液処理設備に廃棄される。
特開平１０−１７２９５０号公報

特許文献１に開示されている装置は、ウエハＷに対して１種類の薬液による処理を行う場合に好適に用いることができるが、ウエハＷに対して互いに種類の異なる薬液を順次に供給して行う処理に用いることは好ましくない。なぜなら、特許文献１に開示されている装置では、ウエハＷに対して互いに種類の異なる薬液を順次に供給すると、先にウエハＷに供給された薬液の付着したスプラッシュガード９３が他の種類の薬液の雰囲気下にさらされることによって不都合を生じるおそれがあるからである。たとえば、ウエハＷに対して酸性の薬液とアルカリ性の薬液とが順次に供給される場合、酸性の薬液の付着したスプラッシュガード９３がアルカリ性の薬液を含む雰囲気下にさらされて、スプラッシュガード９３の内面などに酸性の薬液成分とアルカリ性の薬液成分との化学反応による塩を生じるおそれがある。

また、特許文献１に開示されている装置を用いた場合、一方の種類の薬液を回収することはできるが、他方の種類の薬液を回収することはできない。排液ライン９４に三方弁を介装して、この三方弁に新たな回収ラインを接続することにより、一方の種類の薬液を回収溝９２４に集めて回収ライン９５から回収し、他方の種類の薬液を排液溝９２２に集めて新たな回収ラインから回収する構成が考えられるが、このような構成では、新たな回収ラインから回収される他方の種類の薬液にリンス処理時の純水が混入してしまうので、他方の種類の薬液のみを回収することはできない。

そこで、この発明の目的は、基板に対して互いに性質の異なる薬液を順次に供給して行う処理にも好適に用いることができる基板処理装置を提供することであり、とくに、基板に対して酸性の薬液とアルカリ性の薬液とを順次に供給して行う処理に適用された場合に、酸性の薬液成分とアルカリ性の薬液成分との化学反応による塩の発生を防止することができる基板処理装置を提供することである。

また、この発明の他の目的は、基板の処理に用いた複数種の薬液を分別して回収することができる基板処理装置を提供することである。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、処理対象の基板（Ｗ）を保持して回転させる基板保持手段（１）と、この基板保持手段を収容した処理カップ（５；５０）と、この処理カップの上方において、基板の回転軸線を中心とする同心二重輪状に設けられた外側および内側のスプラッシュガード（７，８；７，８０）と、上記基板保持手段、上記外側のスプラッシュガードおよび上記内側のスプラッシュガードのうちの少なくとも２つを互いに独立して上記処理カップに対して昇降させることにより、上記基板保持手段ならびに上記外側および内側のスプラッシュガードを相対的に昇降させる昇降手段（１１，８５；１１，８０５）とを含み、上記外側のスプラッシュガードは、上記基板保持手段に保持されて回転している基板からの飛沫を捕獲するための第１の捕獲部（８１）を有し、上記昇降手段による上記基板保持手段ならびに上記外側および内側のスプラッシュガードの相対的な昇降により、上記第１の捕獲部が上記基板保持手段に対して露出する状態と、上記第１の捕獲部が上記基板保持手段に対して上記内側のスプラッシュガードに隠される状態とを取り得ることを特徴とする基板処理装置である。
請求項２記載の発明は、上記外側のスプラッシュガードは、上記基板保持手段に保持されて回転している基板からの飛沫を捕獲するための第２の捕獲部（８２）を有し、上記昇降手段による上記基板保持手段ならびに上記外側および内側のスプラッシュガードの相対的な昇降により、上記第２の捕獲部が上記基板保持手段に対して露出する状態と、上記第２の捕獲部が上記基板保持手段に対して上記内側のスプラッシュガードに隠される状態とを取り得ることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置である。
請求項３に記載の発明は、上記内側のスプラッシュガードは、上記基板保持手段に保持されて回転している基板からの飛沫を捕獲するための第３および第４の捕獲部（７１，７２）を有し、上記昇降手段による上記基板保持手段ならびに上記外側および内側のスプラッシュガードの相対的な昇降により、上記第１、第２、第３および第４の捕獲部が上記基板保持手段に保持された基板の端面に選択的に対向可能であることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置である。
請求項４に記載の発明は、上記処理カップは、各上記捕獲部に対応する溝を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。

また、請求項５記載の発明は、上記基板保持手段に保持された基板に第１の薬液を供給する第１薬液供給手段（３）と、上記基板保持手段に保持された基板に第１の薬液とは性質の異なる第２の薬液を供給する第２薬液供給手段（２；２１，２２）とをさらに含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。

請求項１記載の構成によれば、基板保持手段を収容した処理カップの上方に第１および第２のスプラッシュガードが二重輪状に設けられていて、基板保持手段ならびに第１および第２のスプラッシュガードを相対的に昇降させることができる。

これにより、基板処理装置が、基板保持手段に保持された基板に第１の薬液を供給する第１薬液供給手段と、基板保持手段に保持された基板に第１の薬液とは性質の異なる第２の薬液を供給する第２薬液供給手段とをさらに含み（請求項５）、第１の薬液による処理と第２の薬液による処理とを順次に行うものである場合に、基板に対して第１の薬液による処理が行われているときには、第１のスプラッシュガードを当該基板の周囲を取り囲む位置に配置し、基板に対して第２の薬液による処理が行われているときには、第２のスプラッシュガードを当該基板の周囲を取り囲む位置に配置することにより、第１の薬液の付着した第１のスプラッシュガードが第２の薬液を含む雰囲気下にさらされるのを防止でき、第２の薬液の付着した第２のスプラッシュガードが第１の薬液を含む雰囲気下にさらされるのを防止することができる。

よって、第１の薬液が酸性の薬液であり、第２の薬液がアルカリ性の薬液であっても、第１および第２のスプラッシュガードの内面などで酸性の薬液成分とアルカリ性の薬液成分との化学反応による塩が生じるのを防止することができる。

第１および第２の薬液は、請求項６に記載のように、互いに濃度の異なる同一種の薬液であってもよいし、請求項７に記載のように、互いに温度の異なる同一種の薬液であってもよい。また、請求項８に記載のように、第１の薬液が酸性の薬液であり、第２の薬液がアルカリ性の薬液であってもよい。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を概念的に示す断面図である。この基板処理装置は、基板の一例であるウエハＷに酸性の薬液（以下「酸薬液」という。）およびアルカリ性の薬液（以下「アルカリ薬液」という。）を順次に供給して、そのウエハＷに対して処理を施すための装置であって、ウエハＷをほぼ水平に保持して鉛直軸線まわりに回転するスピンチャック１と、このスピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に酸薬液を供給するための酸薬液ノズル２と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面にアルカリ薬液を供給するためのアルカリ薬液ノズル３と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面にリンス液を供給するためのリンス液ノズル４とを備えている。リンス液としては、たとえば、ＤＩＷ（脱イオン化された純水）を用いることができる。

スピンチャック１は、有底円筒状の処理カップ５内に収容されている。処理カップ５の底面には、４つの円筒状仕切壁５１，５２，５３，５４が、スピンチャック１（ウエハＷ）の回転軸線を中心とする同心輪状に、スピンチャック１の周囲を取り囲んで立設されている。これにより、処理カップ５内には、スピンチャック１と最も内側の円筒状仕切壁５１との間に第１排液溝５５、円筒状仕切壁５１とこの円筒状仕切壁５１に対向した円筒状仕切壁５２との間に第１回収溝５６、円筒状仕切壁５２とこの円筒状仕切壁５２に対向した円筒状仕切壁５３との間に第２排液溝５７、円筒状仕切壁５３とこの円筒状仕切壁５３に対向した円筒状仕切壁５４との間に第２回収溝５８、円筒状仕切壁５４と処理カップ５の外壁（図示せず）との間に第３排液溝５９がそれぞれ形成されている。

第１排液溝５５、第２排液溝５７および第３排液溝５９には、それぞれ排液ライン６１，６２，６３が接続されている。また、第１回収溝５６には、アルカリ薬液回収処理設備（図示せず）へと延びたアルカリ薬液回収ライン６４が接続されており、第２回収溝５８には、酸薬液回収処理設備（図示せず）へと延びた酸薬液回収ライン６５が接続されている。

処理カップ５の上方には、それぞれウエハＷの回転軸線に対してほぼ回転対称な形状を有するスプラッシュガード７，８が二重輪状に設けられている。

内側のスプラッシュガード７は、第１排液溝５５および第１回収溝５６の上方に配置されている。スプラッシュガード７の内面には、上部にウエハＷの回転軸線に対向するように開いた断面く字状のリンス液捕獲部７１が形成され、下部にウエハＷの回転軸線から遠ざかるにつれて下方に向かう傾斜曲面を有する薬液捕獲部７２が形成されている。薬液捕獲部７２の下端は、第１回収溝５６内に入り込んで、円筒状仕切壁５２の内面に適所で固定されている。これにより、スプラッシュガード７は、処理カップ５に対して固定的に設けられている。また、リンス液捕獲部７１の下端縁と薬液捕獲部７２の上端縁とは、円筒面７３によって接続されている。円筒面７３は、第１回収溝５６の上方に位置しており、その下端縁（薬液捕獲部７２の上端縁）と処理カップ５の円筒状仕切壁５１との間には、上下方向に所定の間隔が空けられている。

外側のスプラッシュガード８は、第２排液溝５７および第２回収溝５８の上方に配置されている。スプラッシュガード８の内面には、上部にウエハＷの回転軸線に対向するように開いた断面く字状のリンス液捕獲部８１が形成され、下部にウエハＷの回転軸線から遠ざかるにつれて下方に向かう傾斜曲面を有する薬液捕獲部８２が形成されている。薬液捕獲部８２の下端は、第２回収溝５８の上方に位置している。また、リンス液捕獲部８１の下端縁と薬液捕獲部８２の上端縁とは、円筒面８３によって接続されている。円筒面８３は、第２回収溝５８の上方に位置しており、薬液捕獲部８２の上端付近には、処理カップ５の円筒状仕切壁５３を受け入れるための仕切壁収納溝８４が形成されている。

外側のスプラッシュガード８には、このスプラッシュガード８を昇降させるためのガード昇降機構８５が結合されている。ガード昇降機構８５は、たとえば、図２に示すように、ボールねじ機構を含む構成である。すなわち、ガード昇降機構８５は、処理カップ５の底面を貫通して、その上端がスプラッシュガード８の上端部に固定された支持部材８５１と、支持部材８５１の下端に取り付けられたボールナット８５２と、このボールナット８５２が螺合したねじ軸８５３と、ねじ軸８５３に回転力を与えるモータ８５４とを備えている。モータ８５４からねじ軸８５３に回転力を与えて、ねじ軸８５３を正逆方向に回転させると、ボールナット８５２がねじ軸８５３に沿って上下動し、これに伴って、支持部材８５１とともにスプラッシュガード８が昇降する。

また、この実施形態では、スピンチャック１にチャック昇降機構１１が結合されていて、このチャック昇降機構１１によるスピンチャック１の昇降とガード昇降機構８５によるスプラッシュガード８の昇降との組合せによって、スピンチャック１に保持されたウエハＷの端面に、スプラッシュガード７のリンス液捕獲部７１および薬液捕獲部７２、ならびにスプラッシュガード８のリンス液捕獲部８１および薬液捕獲部８２を選択的に対向させることができる。また、スピンチャック１に保持されたウエハＷよりも下方にスプラッシュガード７，８が位置して、そのウエハＷの側方にスプラッシュガード７，８が存在していない状態にすることができる。なお、スプラッシュガード７，８の上面は、水平であってもよいし、あるいは、その上面に液滴が溜まるのを防止するように、外方に向かって下る傾斜面であってもよい。

チャック昇降機構１１およびガード昇降機構８５は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置Ｃによって動作が制御されるようになっている。さらに、スピンチャック１には、スピンチャック１に回転力を与えるためのチャック回転機構１２が結合されており、このチャック回転機構１２の動作も制御装置Ｃによって制御されるようになっている。

図３.１および図３.２は、ウエハＷの処理時におけるスピンチャック１およびスプラッシュガード８の動作の様子を図解的に示す断面図である。処理対象のウエハＷの搬入前は、スピンチャック１が最上方位置に上げられるとともに、スプラッシュガード８が最下方位置に下げられることにより、スピンチャック１によるウエハＷの保持位置の側方には、スプラッシュガード７，８が存在していない。

処理対象のウエハＷが搬入されてきて、そのウエハＷがスピンチャック１に保持されると、図３.１(a)に示すように、ウエハＷの端面がスプラッシュガード７の薬液捕獲部７２（円筒面７３の下端縁と処理カップ５の円筒状仕切壁５１との間の隙間）に対向する位置までスピンチャック１が下降される。そして、その状態でウエハＷ（スピンチャック１）が回転されて、その回転しているウエハＷの上面の中央部にアルカリ薬液ノズル３からアルカリ薬液が供給される。ウエハＷの上面に供給されたアルカリ薬液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面に拡がり、ウエハＷの周縁から側方へと飛散する。これにより、ウエハＷの上面にアルカリ薬液が隈無く行き渡り、ウエハＷの上面に対するアルカリ薬液による処理が達成される。

このときウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散したアルカリ薬液は、スプラッシュガード７の薬液捕獲部７２に捕獲される。そして、薬液捕獲部７２に捕獲されたアルカリ薬液は、薬液捕獲部７２を伝って、薬液捕獲部７２の下端縁から処理カップ５の第１回収溝５６に流下して集められて、その第１回収溝５６に接続されたアルカリ薬液回収ライン６４を通してアルカリ薬液回収処理設備に回収される。

ウエハＷへのアルカリ薬液の供給が所定時間にわたって行われると、アルカリ薬液ノズル３からのアルカリ薬液の供給が停止される。この後、スピンチャック１が少し上昇されて、図３.１(b)に示すように、スピンチャック１に保持されたウエハＷの端面がスプラッシュガード７のリンス液捕獲部７１に対向される。そして、その状態で、アルカリ薬液による処理時から引き続いて回転しているウエハＷの上面の中央部にリンス液ノズル４からリンス液が供給される。ウエハＷの上面に供給されたリンス液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面に拡がり、ウエハＷの周縁から側方へと飛散する。これにより、ウエハＷの上面に付着しているアルカリ薬液がリンス液で洗い流される。

ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散したアルカリ薬液を含むリンス液は、このときウエハＷの端面に対向しているスプラッシュガード７のリンス液捕獲部７１に捕獲される。そして、リンス液捕獲部７１に捕獲されたリンス液は、リンス液捕獲部７１から円筒面７３を伝って、円筒面７３の下端縁から処理カップ５の第１排液溝５５に流下し、その第１排液溝５５に接続された排液ライン６１を通して排出（廃棄）される。

このように、ウエハＷに対するアルカリ薬液による処理およびその後のリンス処理が行われている期間は、スピンチャック１に保持されたウエハＷの周囲がスプラッシュガード７によって包囲される。言い換えれば、アルカリ薬液の雰囲気が生じうる期間は、スピンチャック１に保持されたウエハＷの周囲にスプラッシュガード７が配置された状態にされる。

ウエハＷへのリンス液の供給が所定時間にわたって行われると、リンス液ノズル４からのリンス液の供給が停止される。この後、スピンチャック１が最上方位置まで上昇され、また、スプラッシュガード８が最上方位置まで上昇されて、図３.１(c)に示すように、スピンチャック１に保持されたウエハＷの端面がスプラッシュガード８の薬液捕獲部８２に対向する。そして、その状態で、リンス処理時から引き続いて回転しているウエハＷの上面の中央部に酸薬液ノズル２から酸薬液が供給される。ウエハＷの上面に供給された酸薬液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面に拡がり、ウエハＷの周縁から側方へと飛散する。これにより、ウエハＷの上面に酸薬液が隈無く行き渡り、ウエハＷの上面に対する酸薬液による処理が達成される。

ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散した酸薬液は、スプラッシュガード８の薬液捕獲部８２に捕獲される。薬液捕獲部８２に捕獲された酸薬液は、薬液捕獲部８２を伝って、薬液捕獲部８２の下端縁から処理カップ５の第２回収溝５８に流下して集められる。そして、第２回収溝５８に接続された酸薬液回収ライン６５を通して、酸薬液回収処理設備に回収される。

ウエハＷへの酸薬液の供給が所定時間にわたって行われると、酸薬液ノズル２からの酸薬液の供給が停止される。この後、スプラッシュガード８が少し下降されて、図３.２(d)に示すように、スプラッシュガード８のリンス液捕獲部８１がスピンチャック１に保持されたウエハＷの端面に対向する。そして、その状態で、酸薬液による処理時から引き続いて回転しているウエハＷの上面の中央部にリンス液ノズル４からリンス液が供給される。ウエハＷの上面に供給されたリンス液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面に拡がり、ウエハＷの周縁から側方へと飛散する。これにより、ウエハＷの上面に付着している酸薬液がリンス液で洗い流される。

ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散した酸薬液を含むリンス液は、このときウエハＷの端面に対向しているスプラッシュガード８のリンス液捕獲部８１に捕獲される。そして、リンス液捕獲部８１に捕獲されたリンス液は、リンス液捕獲部８１から円筒面８３を伝って、円筒面８３の下端縁から処理カップ５の第２排液溝５７に流下し、その第２排液溝５７に接続された排液ライン６２を通して排出（廃棄）される。

このように、ウエハＷに対する酸薬液による処理およびその後のリンス処理が行われている期間は、スピンチャック１に保持されたウエハＷの周囲がスプラッシュガード８によって包囲される。言い換えれば、酸薬液の雰囲気が生じうる期間は、スピンチャック１に保持されたウエハＷの周囲にスプラッシュガード８が配置された状態にされる。

ウエハＷへのリンス液の供給が所定時間にわたって行われると、リンス液ノズル４からのリンス液の供給が停止される。そして、スピンチャック１が最上方位置まで上昇され、また、スプラッシュガード８が最下方位置まで下降されて、図３.２(e)に示すように、スピンチャック１に保持されたウエハＷの側方にスプラッシュガード７，８が存在していない状態にされる。この後、ウエハＷ（スピンチャック１）の回転速度が予め定める高回転速度に上げられて、リンス処理後のウエハＷの表面に付着しているリンス液を遠心力で振り切って乾燥させるスピンドライ処理が所定の乾燥時間にわたって行われる。スピンドライ処理が終了すると、スピンチャック１によるウエハＷの回転が止められて、スピンチャック１から処理後のウエハＷが搬出されていく。

スピンドライ処理時にウエハＷから振り切られたリンス液は、ウエハＷの側方へ大きく飛んで、処理カップ５の外壁に捕獲され、その処理カップ５の外壁と円筒状仕切壁５４との間の第３排液溝５９に集められて、第３排液溝５９に接続された排液ライン６３を通して排出（廃棄）される。

以上のように、この実施形態によれば、スピンチャック１を収容した処理カップ５の上方にスプラッシュガード７，８が二重輪状に設けられていて、スピンチャック１および外側のスプラッシュガード８が昇降可能に構成されている。そして、スピンチャック１およびスプラッシュガード８の昇降の組合せによって、ウエハＷに対するアルカリ薬液による処理およびその後のリンス処理が行われている期間は、ウエハＷの周囲が内側のスプラッシュガード７によって包囲され、ウエハＷに対する酸薬液による処理およびその後のリンス処理が行われている期間は、ウエハＷの周囲が外側のスプラッシュガード８によって包囲される。これにより、アルカリ薬液の付着したスプラッシュガード７が酸性薬液を含む雰囲気下にさらされるのを防止でき、また、酸性薬液の付着したスプラッシュガード８がアルカリ薬液を含む雰囲気下にさらされるのを防止することができる。よって、スプラッシュガード７，８の内面などで酸薬液成分とアルカリ薬液成分との化学反応による塩が生じるのを防止することができる。

しかも、この実施形態では、ウエハＷに対するアルカリ薬液による処理およびその後のリンス処理が行われている期間は、スプラッシュガード８が最下方位置まで下降されることにより、スプラッシュガード８によって第２回収溝５８が閉じられている。よって、第２回収溝５８内に酸薬液成分とアルカリ薬液成分との化学反応による塩が生じることも防止できる。

さらにまた、スプラッシュガード７の内面には、ウエハＷに対するアルカリ薬液による処理時に、ウエハＷから飛散するアルカリ薬液を捕獲する薬液捕獲部７２と、アルカリ薬液による処理後のリンス処理時に、ウエハＷから飛散するアルカリ薬液を含むリンス液を捕獲するリンス液捕獲部７１とが形成されており、スプラッシュガード８の内面には、ウエハＷに対する酸薬液による処理時に、ウエハＷから飛散する酸薬液を捕獲する薬液捕獲部８２と、酸薬液による処理後のリンス処理時に、ウエハＷから飛散する酸薬液を含むリンス液を捕獲するリンス液捕獲部８１とが形成されている。これにより、アルカリ薬液と酸薬液とを良好に分別して回収することができ、その回収したアルカリ薬液および酸薬液を再利用して、ウエハＷに対して良好なアルカリ薬液による処理および酸薬液による処理を施すことができる。また、アルカリ薬液を含むリンス液と酸薬液を含むリンス液とを良好に分別して、それらを別々の排液ライン６１，６２を通して排液することができる。よって、排液ライン６１，６２上において、アルカリ薬液成分と酸薬液成分との化学反応による塩を生じるおそれがない。

なお、この実施形態では、スピンチャック１および外側のスプラッシュガード８が昇降可能にされた構成を取り上げたが、スピンチャック１を処理カップ５に対して固定配置し、スプラッシュガード７，８を処理カップ５に対して昇降可能に構成して、スプラッシュガード７，８の昇降の組合せにより、スピンチャック１に保持されたウエハＷの端面に、スプラッシュガード７のリンス液捕獲部７１および薬液捕獲部７２ならびにスプラッシュガード８のリンス液捕獲部８１および薬液捕獲部８２を選択的に対向させたり、スピンチャック１に保持されたウエハＷよりも下方にスプラッシュガード７，８を位置させたりすることができるようにしてもよい。また、スピンチャック１およびスプラッシュガード７，８をそれぞれ処理カップ５に対して昇降可能に構成して、スピンチャック１およびスプラッシュガード７，８の昇降の組合せにより、スピンチャック１に保持されたウエハＷの端面に、スプラッシュガード７のリンス液捕獲部７１および薬液捕獲部７２ならびにスプラッシュガード８のリンス液捕獲部８１および薬液捕獲部８２を選択的に対向させたり、スピンチャック１に保持されたウエハＷよりも下方にスプラッシュガード７，８を位置させたりすることができるようにしてもよい。

スプラッシュガード７，８を独立に昇降させるための機構としては、図４に示された構成を採用することができる。すなわち、内側のスプラッシュガード７を昇降させるためのガード昇降機構７５は、処理カップ５の底面を貫通して、その上端がスプラッシュガード７の下端部に固定された支持部材７５１と、支持部材７５１の下端に取り付けられたボールナット７５２と、このボールナット７５２が螺合したねじ軸７５３と、ねじ軸７５３に回転力を与えるモータ７５４とを備えている。モータ７５４からねじ軸７５３に回転力を与えて、ねじ軸７５３を正逆方向に回転させると、ボールナット７５２がねじ軸７５３に沿って上下動し、これに伴って、支持部材７５１とともにスプラッシュガード７が昇降する。

外側のスプラッシュガード８を昇降させるための機構は、図２に示された構成と同じであるから、その構成についての説明を省略し、図４には、図２に示された各部に相当する部分に図２の場合と同一の参照符号を付している。

図５は、この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を概念的に示す断面図である。この図５において、図１に示す各部に相当する部分には、図１の場合と同一の参照符号が付されている。

この基板処理装置は、ウエハＷをほぼ水平に保持して鉛直軸線まわりに回転するスピンチャック１と、このスピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に第１の酸薬液を供給するための第１酸薬液ノズル２１と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に第２の酸薬液を供給するための第２酸薬液ノズル２２と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面にアルカリ薬液を供給するためのアルカリ薬液ノズル３と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面にリンス液を供給するためのリンス液ノズル４とを備えている。

第１の酸薬液によるウエハＷの処理および第２の酸薬液によるウエハＷの処理の方法は、図１に示す構成の基板処理装置における酸薬液によるウエハＷの処理の方法と同様である。すなわち、スピンチャック１によってウエハＷが回転される一方で、その回転しているウエハＷの上面の中央部に、第１酸薬液ノズル２１からの第１の酸薬液または第２酸薬液ノズルからの第２の酸薬液が供給される。また、第１の酸薬液によるウエハＷの処理後および第２の酸薬液によるウエハＷの処理後にそれぞれ行われるリンス処理の方法は、図１に示す構成の基板処理装置におけるリンス処理の方法と同様である。すなわち、スピンチャック１によってウエハＷが回転される一方で、その回転しているウエハＷの上面の中央部にリンス液ノズル４からのリンス液が供給される。

スピンチャック１は、有底円筒状の処理カップ５０内に収容されている。処理カップ５０の底面には、５つの円筒状仕切壁５０１，５０２，５０３，５０４，５０５が、スピンチャック１（ウエハＷ）の回転軸線を中心とする同心輪状に、スピンチャック１の周囲を取り囲んで立設されている。これにより、処理カップ５０内には、スピンチャック１と最も内側の円筒状仕切壁５０１との間に第１排液溝５０６、円筒状仕切壁５０１とこの円筒状仕切壁５０１に対向した円筒状仕切壁５０２との間に第１回収溝５０７、円筒状仕切壁５０２とこの円筒状仕切壁５０２に対向した円筒状仕切壁５０３との間に第２排液溝５０８、円筒状仕切壁５０３とこの円筒状仕切壁５０３に対向した円筒状仕切壁５０４との間に第２回収溝５０９、円筒状仕切壁５０４とこの円筒状仕切壁５０４に対向した円筒状仕切壁５０５との間に第３回収溝５１０、円筒状仕切壁５０５と処理カップ５０の外壁（図示せず）との間に第３排液溝５１１がそれぞれ形成されている。

第１排液溝５０６、第２排液溝５０８および第３排液溝５１１には、それぞれ排液ライン６０１，６０２，６０３が接続されている。また、第１回収溝５０７には、アルカリ薬液回収処理設備（図示せず）へと延びたアルカリ薬液回収ライン６０４が接続されている。さらに、第２回収溝５０９には、第１酸薬液回収処理設備（図示せず）へと延びた酸薬液回収ライン６０５が接続され、第３回収溝５１０には、第２酸薬液回収処理設備（図示せず）へと延びた酸薬液回収ライン６０６が接続されている。

処理カップ５の上方には、それぞれウエハＷの回転軸線に対してほぼ回転対称な形状を有するスプラッシュガード７，８０が二重輪状に設けられている。

外側のスプラッシュガード８０は、第２排液溝５０８、第２回収溝５０９および第３回収溝５１０の上方に配置されている。スプラッシュガード８０の内面には、上部にウエハＷの回転軸線に対向するように開いた断面く字状のリンス液捕獲部８０１が形成されている。また、スプラッシュガード８０には、リンス液捕獲部８０１に連続した第１円筒面８０２よりもウエハＷの回転軸線から離れた位置において、第２円筒面８０３が第１円筒面８０２よりも下方まで延びて形成されており、さらに、その第２円筒面８０３よりもウエハＷの回転軸線から離れた位置において、第３円筒面８０４が第２円筒面８０３よりも下方まで延びて形成されている。第１円筒面８０２、第２円筒面８０３および第３円筒面８０４は、それぞれ第２排液溝５０８、第２回収溝５０９および第３回収溝５１０の上方に位置している。

スプラッシュガード８０には、このスプラッシュガード８０を昇降させるためのガード昇降機構８０５が結合されている。ガード昇降機構８０５は、たとえば、図２に示されたガード昇降機構８５と同様な構成である。

以上のような構成により、チャック昇降機構１１によるスピンチャック１の昇降とガード昇降機構８０５によるスプラッシュガード８０の昇降との組合せによって、スピンチャック１に保持されたウエハＷの端面に、スプラッシュガード７のリンス液捕獲部７１および薬液捕獲部７２、ならびにスプラッシュガード８０のリンス液捕獲部８０１、第２円筒面８０３および第３円筒面８０４を選択的に対向させることができる。また、スピンチャック１に保持されたウエハＷよりも下方にスプラッシュガード７，８が位置して、そのウエハＷの側方にスプラッシュガード７，８が存在していない状態にすることができる。

これにより、ウエハＷに対するアルカリ薬液による処理時には、スピンチャック１に保持されたウエハＷの端面にスプラッシュガード７の薬液捕獲部７２を対向させることによって、ウエハＷの周縁から飛散するアルカリ薬液を、薬液捕獲部７２で捕獲して、第１回収溝５０７からアルカリ薬液回収ライン６０４を通して回収することができる。また、アルカリ薬液による処理後のリンス処理時には、ウエハＷの端面にスプラッシュガード７のリンス液捕獲部７１を対向させることにより、ウエハＷの周縁から飛散するアルカリ薬液を含むリンス液を、リンス液捕獲部７１で捕獲して、第１排液溝５０６から排液ライン６０１を通して排液することができる。

さらに、ウエハＷに対する第１の酸薬液による処理時には、スピンチャック１に保持されたウエハＷの端面にスプラッシュガード８０の第２円筒面８０３を対向させることによって、ウエハＷの周縁から飛散する第１の酸薬液を、第２円筒面８０３で捕獲して、第２回収溝５０９から酸薬液回収ライン６０５を通して第１酸薬液回収処理設備に回収することができる。また、ウエハＷに対する第２の酸薬液による処理時には、スピンチャック１に保持されたウエハＷの端面にスプラッシュガード８０の第３円筒面８０４を対向させることによって、ウエハＷの周縁から飛散する第２の酸薬液を、第３円筒面８０４で捕獲して、第３回収溝５１０から酸薬液回収ライン６０６を通して第２酸薬液回収処理設備に回収することができる。さらにまた、第１の酸薬液によるウエハＷの処理後および第２の酸薬液によるウエハＷの処理後にそれぞれ行われるリンス処理では、ウエハＷの端面にスプラッシュガード８０のリンス液捕獲部８０１を対向させることにより、ウエハＷの周縁から飛散する酸薬液を含むリンス液を、リンス液捕獲部８０１で捕獲して、第２排液溝５０８から排液ライン６０２を通して排液することができる。

また、ウエハＷに対するアルカリ薬液による処理およびその後のリンス処理が行われている期間は、スピンチャック１に保持されたウエハＷの周囲を内側のスプラッシュガード７によって包囲し、ウエハＷに対する第１の酸薬液による処理、第２の酸薬液による処理、ならびに第１の酸薬液によるウエハＷの処理後および第２の酸薬液によるウエハＷの処理後にそれぞれ行われるリンス処理が行われている期間は、ウエハＷの周囲を外側のスプラッシュガード８によって包囲することができる。よって、図１に示された構成と同様に、スプラッシュガード７，８０の内面などで酸薬液成分とアルカリ薬液成分との化学反応による塩が生じるのを防止することができる。

なお、この実施形態では、スピンチャック１および外側のスプラッシュガード８０が昇降可能にされた構成を取り上げたが、スピンチャック１を処理カップ５０に対して固定配置して、スプラッシュガード７，８０を処理カップ５０に対して昇降可能に構成してもよいし、スピンチャック１およびスプラッシュガード７，８０をそれぞれ処理カップ５に対して昇降可能に構成してもよい。

以上、この発明のいくつかの実施形態を説明したが、この発明はさらに他の形態で実施されてもよい。たとえば、３種の薬液を分別して回収可能な構成の一例として、図５に示された構成を取り上げて説明したが、図１に示された構成に追加して、処理カップ５の底面に円筒状仕切壁５４を取り囲むように新たな円筒状仕切壁を二重に設けることにより、円筒状仕切壁５４の外側に新たに排液溝および回収溝を形成するとともに、その排液溝および回収溝上にスプラッシュガード７と同様な構成のスプラッシュガードを設けた構成によっても、３種の薬液を分別して回収し、また、各薬液による処理後に行われるリンス処理で使用されたリンス液を分別して排液することができる。

さらに多くの排液溝および回収溝を形成し、これに対応してスプラッシュガード７またはスプラッシュガード８０と同様な構成のスプラッシュガードを追加して設けることによって、４種以上の薬液を分別して回収し、また、各薬液による処理後に行われるリンス処理で使用されたリンス液を分別して排液することもできる。

さらにまた、処理対象の基板は、ウエハＷに限らず、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイパネル用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板などの他の種類の基板であってもよい。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を概念的に示す断面図である。 ガード駆動機構の構成を簡略化して示す断面図である。 基板（ウエハ）の処理時におけるスピンチャックおよびスプラッシュガードの動作の様子を図解的に示す断面図（その１）である。 基板（ウエハ）の処理時におけるスピンチャックおよびスプラッシュガードの動作の様子を図解的に示す断面図（その２）である。 ２つのスプラッシュガードを昇降させるための構成を簡略化して示す断面図である。 この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を概念的に示す断面図である。 薬液を再利用可能な従来の基板処理装置の構成を概念的に示す断面図である。

符号の説明

１ スピンチャック
１１ チャック昇降機構
２ 酸薬液ノズル
３ アルカリ薬液ノズル
４ リンス液ノズル
５ 処理カップ
７ スプラッシュガード
７１ リンス液捕獲部
７２ 薬液捕獲部
７５ ガード昇降機構
８ スプラッシュガード
８１ リンス液捕獲部
８２ 薬液捕獲部
８５ ガード昇降機構
２１ 第１酸薬液ノズル
２２ 第２酸薬液ノズル
５０ 処理カップ
８０ スプラッシュガード
８０１ リンス液捕獲部
８０３ 第２円筒面
８０４ 第３円筒面
８０５ ガード昇降機構
Ｃ 制御装置
Ｗ ウエハ

Claims (8)

1. 処理対象の基板を保持して回転させる基板保持手段と、
   この基板保持手段を収容した処理カップと、
   この処理カップの上方において、基板の回転軸線を中心とする同心二重輪状に設けられた外側および内側のスプラッシュガードと、
   上記基板保持手段、上記外側のスプラッシュガードおよび上記内側のスプラッシュガードのうちの少なくとも２つを互いに独立して上記処理カップに対して昇降させることにより、上記基板保持手段ならびに上記外側および内側のスプラッシュガードを相対的に昇降させる昇降手段とを含み、
   上記外側のスプラッシュガードは、上記基板保持手段に保持されて回転している基板からの飛沫を捕獲するための第１の捕獲部を有し、
   上記昇降手段による上記基板保持手段ならびに上記外側および内側のスプラッシュガードの相対的な昇降により、上記第１の捕獲部が上記基板保持手段に対して露出する状態と、上記第１の捕獲部が上記基板保持手段に対して上記内側のスプラッシュガードに隠される状態とを取り得ることを特徴とする基板処理装置。
2. 上記外側のスプラッシュガードは、上記基板保持手段に保持されて回転している基板からの飛沫を捕獲するための第２の捕獲部を有し、
   上記昇降手段による上記基板保持手段ならびに上記外側および内側のスプラッシュガードの相対的な昇降により、上記第２の捕獲部が上記基板保持手段に対して露出する状態と、上記第２の捕獲部が上記基板保持手段に対して上記内側のスプラッシュガードに隠される状態とを取り得ることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 上記内側のスプラッシュガードは、上記基板保持手段に保持されて回転している基板からの飛沫を捕獲するための第３および第４の捕獲部を有し、
   上記昇降手段による上記基板保持手段ならびに上記外側および内側のスプラッシュガードの相対的な昇降により、上記第１、第２、第３および第４の捕獲部が上記基板保持手段に保持された基板の端面に選択的に対向可能であることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
4. 上記処理カップは、各上記捕獲部に対応する溝を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
5. 上記基板保持手段に保持された基板に第１の薬液を供給する第１薬液供給手段と、
   上記基板保持手段に保持された基板に第１の薬液とは性質の異なる第２の薬液を供給する第２薬液供給手段と
   をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
6. 第１および第２の薬液は、互いに濃度の異なる同一種の薬液であることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
7. 第１および第２の薬液は、互いに温度の異なる同一種の薬液であることを特徴とする請求項５または６に記載の基板処理装置。
8. 第１の薬液は、酸性の薬液であり、
   第２の薬液は、アルカリ性の薬液であることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。

Images