JP4488506B2

JP4488506B2 - 基板処理装置および基板処理方法

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Publication number: JP4488506B2
Application number: JP2004250494A
Authority: JP
Inventors: 信雄枝本
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2024-08-30
Also published as: US20060046413A1; US20090090391A1; JP2006066815A; US7789972B2

Description

この発明は、処理液を用いて基板を処理するための基板処理装置および基板処理方法に関する。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処理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、処理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処理液を回収して、その回収した処理液を以降の処理に再使用するように構成されたものがある。

処理液を再利用可能な構成の基板処理装置は、たとえば、複数本のチャックピンによって基板をほぼ水平な姿勢で挟持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックを収容した有底円筒形状のカップと、カップに対して昇降可能に設けられたスプラッシュガードとを備えている。
カップの底部には、スピンチャックの周囲を取り囲むように、基板の処理に用いられた後の処理液を廃液するための廃液溝が形成されており、さらに、この廃液溝を取り囲むように、たとえば、基板の処理のために用いられた後の処理液を回収するための第１〜第３回収溝が３重に形成されている。廃液溝には、図外の廃液処理設備へと処理液を導くための廃液ラインが接続されており、第１〜第３回収溝には、図外の回収処理設備へと処理液を導くための回収ラインがそれぞれに接続されている。

スプラッシュガードは、互いに大きさが異なる４つの傘状部材を上下に重ねて構成されている。スプラッシュガードには、たとえば、ボールねじ機構などを含む昇降駆動機構が結合されており、この昇降駆動機構によって、スプラッシュガードをカップ（スピンチャック）に対して昇降させることができるようになっている。
各傘状部材は、基板の回転軸線に対してほぼ回転対称な形状を有し、その回転軸線に近づくように斜め上方に傾斜した傾斜面を備えている。そして、各傘状部材の傾斜面の上端縁が、基板の回転軸線を中心軸線とする円筒面上において、その基板の回転軸線に沿う方向に間隔を空けて位置している。これにより、最上の第１傘状部材の傾斜面上端とその直下の第２傘状部材の傾斜面上端との間には、基板から飛散する処理液を進入させるための環状の第１回収開口部が形成され、第２傘状部材の傾斜面上端とその直下の第３傘状部材の傾斜面上端との間には、基板から飛散する処理液を進入させるための環状の第２回収開口部が形成され、第３傘状部材の傾斜面上端と最下の第４傘状部材の傾斜面上端との間には、基板から飛散する処理液を進入させるための環状の第３回収開口部が形成されている。また、最下の第４傘状部材とカップの底面との間には、基板から飛散する処理液を進入させるための廃液開口部が形成されている。そして、第１〜第３回収開口部に飛入する処理液は、それぞれカップ底部の第１〜第３回収溝へ導かれ、廃液開口部に飛入する処理液は、カップ底部の廃液溝へ導かれるようになっている。

このような構成の基板処理装置では、基板の表面に複数種の処理液を順次に供給して、その基板の表面に対して複数種の処理液による処理を順次に施すことができ、また、処理に用いた複数種の処理液を分別して回収することができる。
すなわち、スピンチャックによって基板を回転させつつ、基板の表面に第１の処理液を供給することにより、基板の表面に第１の処理液による処理を施すことができる。基板の表面に供給された第１の処理液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の周縁から側方へ飛散する。したがって、このとき、スプラッシュガードを昇降させて、第１回収開口部を基板の端面に対向させておけば、基板の周縁から飛散する第１の処理液を、第１回収開口部へ飛入させて、第１回収溝に集めることができ、さらに、その第１回収溝から回収ラインを通して回収することができる。また同様に、基板の表面に第２の処理液を供給するときに、第２回収開口部を基板の端面に対向させておけば、基板から飛散する第２の処理液を回収することができ、基板の表面に第３の処理液を供給するときに、第３回収開口部を基板の端面に対向させておけば、基板から飛散する第３の処理液を回収することができる。さらに、スピンチャックによって基板を回転させつつ、基板の表面に純水を供給することにより、基板の表面を純水で洗い流すリンス処理を行うときには、廃液開口部を基板の端面に対向させておけば、その基板の表面を洗い流した純水を、廃液溝に集めることができ、廃液溝から廃液ラインを通して廃液することができる。
特開２００４−１１１４８７号公報

ところが、基板から飛散する処理液の方向（処理液の飛散方向）は、スピンチャックによる基板の回転速度、基板に対する処理液の入射角度、基板に対する処理液の供給流量、処理液の種類（濃度・粘度・温度）などの処理条件によって異なるため、基板の表面に第１〜第３の処理液を供給している間、それぞれ第１〜第３回収開口部を基板の端面に対向する一定位置に配置する構成では、それらの処理条件が変わると、その基板の端面に対向する回収開口部（処理液の回収が予定された開口部）への処理液の飛入量が少なくなり、処理液の回収効率が悪くなるおそれがある。

そこで、この発明の目的は、処理液を効率よく回収する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。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を保持し、回転させる基板保持手段（１）と、上記基板保持手段によって保持されている基板に処理液を供給する処理液供給手段（２，１２）と、上記基板保持手段の周囲を取り囲むように配置され、上記基板保持手段によって保持されている基板の回転によって飛散する処理液を捕獲するための捕獲口（４４，４５，４６，４７）を有する処理液捕獲部（１８）と、上記処理液捕獲部と上記基板保持手段によって保持されている基板の相対位置を変化させるための移動手段（３１）と、上記基板保持手段により保持されている基板の回転によって飛散する処理液を上記捕獲口で捕獲する際に、その同一処理液の基板への供給中に、上記基板保持手段により保持されている基板の回転速度、上記処理液供給手段から供給される処理液の状態、上記処理液供給手段から供給される処理液の吐出角度、上記処理液供給手段から供給される処理液の吐出位置のうち少なくとも１つの基板処理条件が変更された場合に、その変更された基板処理条件に基づいて、その飛散する処理液が上記捕獲口に捕獲されるように、上記基板保持手段によって保持されている基板と上記捕獲口との相対位置を制御する制御手段（５１）とを有することを特徴とする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。
このような構成によれば、基板から飛散する処理液を捕獲口で捕獲する際に、基板処理条件が変化して、基板からの処理液の飛散方向が変化しても、その変化に応じて、基板と捕獲口との相対位置を制御することにより、基板から飛散する処理液を捕獲口で良好に捕獲することができる。そのため、処理液が基板に供給されている全期間を通して、処理液を効率よく回収することができる。

そして、基板の回転速度、ならびに、処理液供給手段から供給される処理液の状態、吐出角度および吐出位置のうち少なくとも１つが変化して、基板から飛散する処理液の方向が変化した場合でも、基板と捕獲口との相対位置を制御することによって、基板から飛散する処理液を捕獲口で良好に捕獲することができるので、処理液の効率のよい回収を達成することができる。

請求項２記載の発明は、上記基板保持手段によって保持されている基板と上記捕獲口との上記基板処理条件に応じた最適な相対位置を記憶している記憶手段（５０）をさらに備え、上記制御手段は、上記記憶手段に基づいて上記移動手段を制御す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。
このような構成によれば、記憶手段の記憶内容に基づいて、基板と捕獲口との相対位置を基板処理条件に応じた最適な相対位置に制御することができる。

請求項３記載の発明は、上記基板処理条件の実測値を検知する検知手段（５２；５３）をさらに備え、上記制御手段は、上記検知手段が検知した実測値に基づいて上記移動手段を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置である。
このような構成によると、基板に対する処理液の供給中に基板処理条件が変化した場合でも、その変化に追従させて、基板と捕獲口との相対位置を基板処理条件に応じた最適な相対位置に制御することができる。

なお、請求項４に記載のように、上記検知手段は、上記処理液捕獲部で捕獲した処理液の量を検知する液量検知手段（５３）を含んでいてもよい。言い換えれば、基板処理条件の実測値には、処理液捕獲部で捕獲される処理液の量が含まれていてもよい。
請求項５記載の発明は、基板（Ｗ）に処理液を供給し、基板を回転させることによって基板を処理する基板処理方法において、基板の周囲を取り囲むように配置され、基板の回転によって飛散する処理液を捕獲するための捕獲口（４４，４５，４６，４７）を有する処理液捕獲部（１８）を用いて、基板から飛散する処理液を上記捕獲口で捕獲する際に、その同一処理液の基板への供給中に、基板の回転速度、処理液供給手段から基板に供給される処理液の状態、上記処理液供給手段から供給される処理液の吐出角度、上記処理液供給手段から供給される処理液の吐出位置のうち少なくとも１つの基板処理条件が変更された場合に、その変更された基板処理条件に基づいて、その飛散する処理液が上記捕獲口に捕獲されるように、基板と上記捕獲口との相対位置を制御することを特徴とする基板処理方法である。

このような方法によると、請求項１に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。

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の表面に処理液としての第１薬液、第２薬液、第３薬液および純水を順次に（選択的に）供給して、そのウエハＷに洗浄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回転させるためのスピンチャック１と、このスピンチャック１に保持されたウエハＷの表面（上面）に第１薬液、第２薬液、第３薬液および純水を供給するためのノズル２とを備えている。

スピンチャック１は、ほぼ鉛直に延びたスピン軸３と、スピン軸３の上端にほぼ水平に取り付けられたスピンベース４と、このスピンベース４の上面に立設された複数個の挟持部材５とを備えている。複数個の挟持部材５は、スピン軸３の中心軸線を中心とする円周上にほぼ等角度間隔で配置されており、ウエハＷの端面を互いに異なる複数の位置で挟持することによって、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢で保持することができる。

スピン軸３には、モータなどの駆動源を含むチャック回転駆動機構６が結合されている。複数個の挟持部材５によってウエハＷを保持した状態で、チャック回転駆動機構６からスピン軸３に回転力を入力し、スピン軸３をその中心軸線まわりに回転させることにより、そのウエハＷをスピンベース４とともにスピン軸３の中心軸線まわりに回転させることができる。

また、スピン軸３は、中空軸となっていて、このスピン軸３の内部には、裏面処理液供給管７が挿通されている。この裏面処理液供給管７には、第１薬液供給源から第１薬液下バルブ８を介して第１薬液を供給することができ、第２薬液供給源から第２薬液下バルブ９を介して第２薬液を供給することができ、第３薬液供給源から第３薬液下バルブ１０を介して第３薬液を供給することができ、さらに、純水供給源から純水下バルブ１１を介して純水を供給することができるようになっている。また、裏面処理液供給管７は、スピンチャック１（複数個の挟持部材５）に保持されたウエハＷの裏面（下面）中央に近接する位置まで延びていて、その先端には、裏面処理液供給管７に選択的に供給される第１薬液、第２薬液、第３薬液および純水（処理液）を吐出する裏面ノズル１２が設けられている。裏面ノズル１２は、処理液をほぼ鉛直上向きに吐出し、裏面ノズル１２から吐出された処理液は、スピンチャック１に保持されたウエハＷの裏面中央に対してほぼ垂直に入射する。

ノズル２には、第１薬液供給源から第１薬液上バルブ１３を介して第１薬液を供給することができ、第２薬液供給源から第２薬液上バルブ１４を介して第２薬液を供給することができ、第３薬液供給源から第３薬液上バルブ１５を介して第３薬液を供給することができ、さらに、純水供給源から純水上バルブ１６を介して純水を供給することができるようになっている。

また、スピンチャック１は、有底円筒容器状のカップ１７内に収容されており、このカップ１７の上方には、カップ１７に対して昇降可能なスプラッシュガード１８が設けられている。
カップ１７の底部には、ウエハＷの処理に用いられた後の処理液を廃液するための廃液溝１９が、ウエハＷの回転軸線（スピン軸３の中心軸線）を中心とする円環状に形成されている。また、カップ１７の底部には、廃液溝１９を取り囲むように、ウエハＷの処理のために用いられた後の処理液を回収するための円環状の第１回収溝２０、第２回収溝２１および第３回収溝２２が３重に形成されている。廃液溝１９には、図外の廃液処理設備へと処理液を導くための廃液ライン２３が接続されており、第１回収溝２０、第２回収溝２１および第３回収溝２２には、それぞれ図外の回収処理設備へと処理液を導くための第１回収ライン２４、第２回収ライン２５および第３回収ライン２６が接続されている。

スプラッシュガード１８は、互いに大きさが異なる４つの傘状部材２７，２８，２９，３０を重ねて構成されている。スプラッシュガード１８には、たとえば、サーボモータやボールねじ機構などを含むガード昇降駆動機構３１が結合されており、このガード昇降駆動機構３１によって、スプラッシュガード１８をカップ１７に対して昇降（上下動）させることができる。

各傘状部材２７〜３０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いる。
傘状部材２７は、ウエハＷの回転軸線を中心軸線とする円筒状の円筒部３２と、この円筒部３２の上端から中心側（ウエハＷの回転軸線に近づく方向）斜め上方に延びる傾斜部３３と、円筒部３２の上端部から中心側斜め下方に延びる廃液案内部３４とを備えている。円筒部３２の下端は、第１回収溝２０上に位置し、廃液案内部３４の下端は、廃液溝１９上に位置している。また、円筒部３２および廃液案内部３４は、スプラッシュガード１８が最下方の退避位置に下降したときに、それぞれの下端がカップ１７の底面に接触しないような長さを有している。

傘状部材２８は、傘状部材２７の円筒部３２を取り囲むように設けられ、ウエハＷの回転軸線を中心軸線とする同軸円筒状の円筒部３５，３６と、これら円筒部３５，３６の上端を連結し、ウエハＷの回転軸線に向けて開く断面略コ字状の連結部３７と、この連結部３７の上端から中心側斜め上方に延びる傾斜部３８とを備えている。内側（中心側）の円筒部３５の下端は、第１回収溝２０上に位置し、外側の円筒部３６の下端は、第２回収溝２１上に位置している。また、円筒部３５，３６は、スプラッシュガード１８が最下方の退避位置に下降したときに、それぞれの下端がカップ１７の底面に接触しないような長さを有している。

傘状部材２９は、傘状部材２８の円筒部３６を取り囲むように設けられ、ウエハＷの回転軸線を中心軸線とする同軸円筒状の円筒部３９，４０と、外側の円筒部４０の上端から中心側斜め上方に延びる傾斜部４１とを備えている。内側の円筒部３９の下端は、第２回収溝２１上に位置し、外側の円筒部４０の下端は、第３回収溝２２上に位置している。また、円筒部３９，４０は、スプラッシュガード１８が最下方の退避位置に下降したときに、それぞれの下端がカップ１７の底面に接触しないような長さを有している。

傘状部材３０は、傘状部材２９の円筒部４０を取り囲むように設けられ、ウエハＷの回転軸線を中心軸線とする円筒状の円筒部４２と、この円筒部４２の上端から中心側斜め上方に延びる傾斜部４３とを備えている。円筒部４２は、第３回収溝２２上に位置しており、スプラッシュガード１８が最下方の退避位置に下降したときに、その下端がカップ１７の底面に接触しないような長さを有している。

傾斜部３３，３８，４１，４３の上端縁は、ウエハＷの回転軸線を中心軸線とする円筒面上において、そのウエハＷの回転軸線に沿う方向（鉛直方向）に間隔を空けて位置している。これにより、傾斜部３３の上端縁と傾斜部３８の上端縁との間には、ウエハＷから飛散する処理液（第１薬液）を飛入させて、その処理液を第１回収溝２０に捕集するための円環状の第１回収捕獲口４４が形成されている。また、傾斜部３８の上端縁と傾斜部４１の上端縁との間には、ウエハＷから飛散する処理液（第２薬液）を飛入させて、その処理液を第２回収溝２１に捕集するための円環状の第２回収捕獲口４５が形成され、傾斜部４１の上端縁と傾斜部４３の上端縁との間には、ウエハＷから飛散する処理液（第３薬液）を飛入させて、その処理液を第３回収溝２２に捕集するための円環状の第３回収捕獲口４６が形成されている。さらに、傾斜部３３の上端縁と廃液案内部３４との間には、ウエハＷから飛散する処理液を捕獲するための廃液捕獲口４７が形成されている。

図２は、この基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。この基板処理装置はＣＰＵ４８、ＲＡＭ４９およびＲＯＭ５０を含む構成の制御装置５１を備えている。
制御装置５１には、チャック回転駆動機構６、ガード昇降駆動機構３１、第１薬液下バルブ８、第２薬液下バルブ９、第３薬液下バルブ１０、純水下バルブ１１、第１薬液上バルブ１３、第２薬液上バルブ１４、第３薬液上バルブ１５および純水上バルブ１６などが制御対象として接続されている。

制御装置５１は、ＲＯＭ５０に格納されているプログラムに従って、チャック回転駆動機構６およびガード昇降駆動機構３１の動作を制御し、また、第１薬液下バルブ８、第２薬液下バルブ９、第３薬液下バルブ１０、純水下バルブ１１、第１薬液上バルブ１３、第２薬液上バルブ１４、第３薬液上バルブ１５および純水上バルブ１６の開閉を制御する。
図３は、第１薬液を用いた洗浄処理時における制御を説明するためのタイムチャートである。処理対象のウエハＷの搬入前は、その搬入の妨げにならないように、スプラッシュガード１８が最下方の退避位置に下げられることによって、スプラッシュガード１８の傾斜部４３がスピンチャック１によるウエハＷの保持位置の下方に位置している。

処理対象のウエハＷは、表面（デバイス形成面）を上方に向けた状態でスピンチャック１に保持される。ウエハＷがスピンチャック１に保持されると、チャック回転駆動機構６が制御されて、スピンチャック１によるウエハＷの回転が開始され、ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍまで上げられる。また、ガード昇降駆動機構３１が制御されて、スプラッシュガード１８が、ウエハＷの回転速度の上昇に追随して、退避位置から第１回収捕獲口４４がウエハＷの端面に対向する第１薬液捕獲上位置（図４（ａ）参照）まで上昇される。

ここで、予め実験が行われることによって、１５００ｒｐｍの回転速度で回転されているウエハＷの表面および裏面に第１薬液を供給したときに、そのウエハＷから飛散する第１薬液を最も効率よく第１回収捕獲口４４に捕獲（飛入）させることのできる位置（第１回収ライン２４を流れる第１薬液の流量が最も多くなる位置）が求められ、その位置が第１薬液捕獲上位置に設定されている。そして、そのような第１薬液捕獲上位置にスプラッシュガード１８を移動させるためのガード昇降駆動機構３１（サーボモータ）の駆動量がＲＯＭ５０に格納されており、そのＲＯＭ５０に格納されている駆動量に基づいてガード昇降駆動機構３１の制御が行われる。

ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍに達すると、第１薬液下バルブ８および第１薬液上バルブ１３が開かれて、ノズル２からウエハＷの表面の回転中心に第１薬液が供給されるとともに、裏面ノズル１２からウエハＷの裏面の回転中心に第１薬液が供給される。ウエハＷの表面および裏面に供給された第１薬液は、図４（ａ）に示すように、ウエハＷの回転による遠心力によって、ウエハＷの周縁に向けて流れ、ウエハＷの周縁から側方へ飛散し、このときウエハＷの端面に対向している第１回収捕獲口４４に飛入する。そして、その第１回収捕獲口４４に飛入した第１薬液は、第１回収溝２０に集められ、第１回収ライン２４を通して、第１薬液を再利用可能に処理する回収処理設備に回収される。

その後、ウエハＷへの第１薬液の供給開始から３０秒間が経過すると、ウエハＷの回転速度が、１．５秒間かけて、１５００ｒｐｍから５００ｒｐｍまで下げられる。そして、ウエハＷが５００ｒｐｍの回転速度で回転されながら、そのウエハＷの表面および裏面への第１薬液の供給が続けられる。
ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍから５００ｒｐｍに下がると、図４（ａ）に破線で第１薬液を示すように、ウエハＷから飛散する第１薬液の方向（第１薬液の飛散方向）が、ほぼ水平な方向から斜め下方に変わる。上記したように、第１薬液捕獲上位置は、１５００ｒｐｍの回転速度で回転されているウエハＷから飛散する第１薬液を最も効率よく第１回収捕獲口４４に捕獲させることのできる位置であるから、ウエハＷの回転速度が５００ｒｐｍに下がった後も、スプラッシュガード１８を第１薬液捕獲上位置に配置したままでは、ウエハＷから飛散する第１薬液を第１回収捕獲口４４にうまく捕獲させることができない。

そこで、この基板処理装置では、ウエハＷの回転速度が５００ｒｐｍに下げられると、これに応答して、図４（ｂ）に示すように、スプラッシュガード１８が第１薬液捕獲上位置からその第１薬液捕獲上位置よりも少し下方の第１薬液捕獲下位置に下げられる。この第１薬液捕獲下位置は、５００ｒｐｍの回転速度で回転されているウエハＷの表面および裏面に第１薬液を供給したときに、そのウエハＷから飛散する第１薬液を最も効率よく第１回収捕獲口４４に捕獲させることのできる位置であり、予め実験が行われることによって求められている。そして、ＲＯＭ５０には、そのような第１薬液捕獲下位置にスプラッシュガード１８を移動させるためのガード昇降駆動機構３１（サーボモータ）の駆動量が格納されており、制御装置５１は、そのＲＯＭ５０に格納されている駆動量に基づいてガード昇降駆動機構３１の制御を行うことにより、スプラッシュガード１８を第１薬液捕獲下位置に移動させる。

ウエハＷの回転速度が５００ｒｐｍに下げられてから２０秒間が経過すると、第１薬液下バルブ８および第１薬液上バルブ１３が閉じられる。その後、ウエハＷの回転速度が５００ｒｐｍから１５００ｒｐｍに上げられる。また、ガード昇降駆動機構３１が制御されて、スプラッシュガード１８が、ウエハＷの端面に廃液捕獲口４７が対向する廃液位置まで下げられる。

その後、純水下バルブ１１および純水上バルブ１６が開かれて、ノズル２からウエハＷの表面の回転中心に純水が供給されるとともに、裏面ノズル１２からウエハＷの裏面の回転中心に純水が供給される。ウエハＷの表面および裏面に供給された純水は、ウエハＷの回転による遠心力によって、ウエハＷの周縁に向けて流れ、ウエハＷの周縁から側方へ飛散する。これにより、ウエハＷの表面および裏面に付着している第１薬液が純水によって洗い流される。ウエハＷの周縁から飛散する純水（ウエハＷから洗い流された第１薬液を含む。）は、このときウエハＷの端面に対向している廃液捕獲口４７に捕獲され、廃液溝１９に集められ、その廃液溝１９から廃液ライン２３を通して図外の廃液処理設備へ導かれる。

純水の供給が所定時間にわたって続けられると、純水下バルブ１１および純水上バルブ１６が閉じられて、ウエハＷへの純水の供給が停止される。その後、スプラッシュガード１８が廃液位置から退避位置に下げられるとともに、ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍから３０００ｒｐｍに上げられて、水洗処理後のウエハＷの表面に付着している純水を遠心力で振り切って乾燥させるスピンドライ処理が行われる。このスピンドライ処理が１２０秒間にわたって行われると、ウエハＷの回転が停止されて、処理済みのウエハＷがスピンチャック１から搬出されていく。

以上のように、ウエハＷに第１薬液が供給されている途中で、ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍから５００ｒｐｍに下げられると、これに応答して、スプラッシュガード１８の位置が、１５００ｒｐｍの回転速度で回転されているウエハＷから飛散する第１薬液を最も効率よく第１回収捕獲口４４に捕獲させることのできる第１薬液捕獲上位置から、５００ｒｐｍの回転速度で回転されているウエハＷから飛散する第１薬液を最も効率よく第１回収捕獲口４４に捕獲させることのできる第１薬液捕獲下位置に変更される。これにより、第１薬液がウエハＷに供給されている全期間を通して、ウエハＷから飛散する第１薬液を第１回収捕獲口４４で良好に捕獲することができ、第１薬液を効率よく回収することができる。

図５は、この発明の他の実施形態にかかる基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。なお、上記した各部に対応する部分については、その説明を省略し、図５では同一の参照符号を付して示す。
この実施形態にかかる基板処理装置では、たとえば、第１薬液をノズル２に供給するための配管上に、その配管を通してノズル２に供給される第１薬液の濃度を検出するための濃度センサ５２が設けられている。そして、その濃度センサ５２は、制御装置５１に接続されており、制御装置５１は、濃度センサ５２から入力される検出信号に基づいて、チャック回転駆動機構６およびガード昇降駆動機構３１の動作を制御し、また、第１薬液下バルブ８、第２薬液下バルブ９、第３薬液下バルブ１０、純水下バルブ１１、第１薬液上バルブ１３、第２薬液上バルブ１４、第３薬液上バルブ１５および純水上バルブ１６の開閉を制御する。

ウエハＷの処理に使用された第１薬液は、第１薬液を再利用可能に処理する回収処理設備に回収され、その回収処理設備から第１薬液供給源に送られて、第１薬液供給源からノズル２および裏面ノズル１２に供給される。そのため、第１薬液がウエハＷに供給されている途中で、蒸発によって第１薬液の濃度が濃くなったり、逆に、純水などの混入のために第１薬液の濃度が薄くなったりする場合がある。このように第１薬液の濃度が変化すると、その濃度変化に応じて第１薬液の粘度が変化し、その結果、ウエハＷから飛散する第１薬液の方向が変化する。

そこで、第１薬液の濃度を複数段階に分け、各段階に属する濃度の第１薬液をウエハＷに供給したときに、それぞれウエハＷから飛散する第１薬液を最も効率よく第１回収捕獲口４４で捕獲することのできるスプラッシュガード１８の位置が予め実験によって求められて、その各位置にスプラッシュガード１８を移動させるためのガード昇降駆動機構３１（サーボモータ）の駆動量がＲＯＭ５０に格納されている。そして、制御装置５１（ＣＰＵ４８）は、ウエハＷへの第１薬液の供給中において、そのＲＯＭ５０に格納されているデータに基づいて、濃度センサ５２によって検出される第１薬液の濃度に応じた適切な位置にスプラッシュガード１８が常に位置するように、ガード昇降駆動機構３１を制御する。これにより、第１薬液がウエハＷに供給されている全期間を通して、ウエハＷから飛散する第１薬液を第１回収捕獲口４４で良好に捕獲することができ、第１薬液を効率よく回収することができる。

図６は、この発明のさらに他の実施形態にかかる基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。なお、上記した各部に対応する部分については、その説明を省略し、図６では同一の参照符号を付して示す。
この実施形態にかかる基板処理装置では、たとえば、第１回収ライン２４上に、その第１回収ライン２４を通して回収される第１薬液の流量を検出するための流量センサ５３が設けられている。そして、その流量センサ５３は、制御装置５１に接続されており、制御装置５１は、流量センサ５３から入力される検出信号に基づいて、チャック回転駆動機構６およびガード昇降駆動機構３１の動作を制御し、また、第１薬液下バルブ８、第２薬液下バルブ９、第３薬液下バルブ１０、純水下バルブ１１、第１薬液上バルブ１３、第２薬液上バルブ１４、第３薬液上バルブ１５および純水上バルブ１６の開閉を制御する。

より具体的には、制御装置５１は、ウエハＷへの第１薬液の供給開始後、ガード昇降駆動機構３１を制御して、第１回収捕獲口４４がウエハＷの端面に対向している範囲内で、スプラッシュガード１８を往復昇降させる。そして、そのスプラッシュガード１８を往復昇降させている間、流量センサ５３の出力を監視することによって、第１回収ライン２４を流れる第１薬液の流量が最も多くなるときのスプラッシュガード１の位置を特定し、その特定した位置にスプラッシュガード１８を配置させる。また、その後は、流量センサ５３によって検出される第１薬液の流量が変化したときに、スプラッシュガード１８を再び往復昇降させて、第１回収ライン２４を流れる第１薬液の流量が最も多くなるときのスプラッシュガード１８の位置を特定し、その特定した位置にスプラッシュガード１８を配置させる。これにより、第１薬液がウエハＷに供給されている全期間を通して、ウエハＷから飛散する第１薬液が第１回収捕獲口４４に最も良好に捕獲される位置にスプラッシュガード１８を位置させることができ、第１薬液を効率よく回収することができる。

以上、この発明の３つの実施形態を説明したが、この発明はさらに他の形態でも実施することができる。たとえば、上記の第１の実施形態と第２の実施形態とが組み合わされて実施されてもよい。すなわち、ウエハＷの回転速度および第１薬液の濃度をパラメータとして、これらパラメータをそれぞれ変化させたときに、ウエハＷから飛散する第１薬液を第１回収捕獲口４４で最も良好に捕獲することのできるスプラッシュガード１８の各位置を予め求めて、その各位置にスプラッシュガード１８を移動させるためのガード昇降駆動機構３１の駆動量をＲＯＭ５０に格納しておき、第１薬液がウエハＷに供給されている全期間を通して、ＲＯＭ５０に格納されたデータに基づいて、スプラッシュガード１８を常に最適な位置に移動させるような制御が行われてもよい。

また、ウエハＷの回転速度および第１薬液の濃度に限らず、ウエハＷから飛散する第１薬液の方向が変化するような他の基板処理条件に基づいて、スプラッシュガード１８の位置が制御されるとよい。ウエハＷの回転速度および第１薬液の濃度以外の基板処理条件としては、第１薬液の粘度、第１薬液の温度、ノズル２からウエハＷに供給される第１薬液の供給角度（ノズル２の水平方向位置および／または高さ）などを例示することができる。

さらにまた、種類の異なる処理液を同一の第１回収捕獲口４４、第２回収捕獲口４５、第３回収捕獲口４６または廃液捕獲口４７で捕獲する場合には、その処理液の種類に応じてスプラッシュガード１８の位置が制御されてもよい。たとえば、第１薬液およびその第１薬液をウエハＷから洗い流すための純水のどちらも廃液捕獲口４７で捕獲して廃棄する場合には、ウエハＷから飛散する第１薬液および純水をそれぞれ良好に廃液捕獲口４７で捕獲することができるように、ウエハＷに対する第１薬液の供給時と純水の供給時とでスプラッシュガード１８の位置を異ならせてもよい。

さらに、ウエハＷに対して第１薬液を供給する場合を例にとったが、ウエハＷに対して第２薬液または第３薬液を供給する場合にも、第１薬液を供給する場合と同様なスプラッシュガード１８の位置制御が行われるとよい。
また、ノズル２は、スピンチャック１の上方に固定的に配置されていてもよいし、ウエハＷの表面上での処理液の供給位置を、ウエハＷの回転中心とウエハＷの周縁部との間で円弧状の軌跡を描きながら移動させることのできるスキャンノズルの形態を有していてもよい。

さらにまた、上記の各実施形態では、スプラッシュガード１８を昇降させることによって、スプラッシュガード１８とスピンチャック１に保持されたウエハＷとの相対位置を変更する構成を取り上げたが、スピンチャック１を昇降させることによって、スプラッシュガード１８とスピンチャック１に保持されたウエハＷとの相対位置が変更されてもよい。
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。基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。第１薬液を用いた洗浄処理時における制御を説明するためのタイムチャートである。第１薬液供給時のスプラッシュガードの位置を示す図である。この発明の他の実施形態にかかる基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。この発明のさらに他の実施形態にかかる基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。

符号の説明

１スピンチャック
２ノズル
１２裏面ノズル
１８スプラッシュガード
３１ガード昇降駆動機構
４４第１回収捕獲口
４５第２回収捕獲口
４６第３回収捕獲口
４７廃液捕獲口
５０ＲＯＭ
５１制御装置
５２濃度センサ
５３流量センサ
Ｗウエハ

Claims

基板を保持し、回転させる基板保持手段と、
上記基板保持手段によって保持されている基板に処理液を供給する処理液供給手段と、
上記基板保持手段の周囲を取り囲むように配置され、上記基板保持手段によって保持されている基板の回転によって飛散する処理液を捕獲するための捕獲口を有する処理液捕獲部と、
上記処理液捕獲部と上記基板保持手段によって保持されている基板の相対位置を変化させるための移動手段と、
上記基板保持手段により保持されている基板の回転によって飛散する処理液を上記捕獲口で捕獲する際に、その同一処理液の基板への供給中に、上記基板保持手段により保持されている基板の回転速度、上記処理液供給手段から供給される処理液の状態、上記処理液供給手段から供給される処理液の吐出角度、上記処理液供給手段から供給される処理液の吐出位置のうち少なくとも１つの基板処理条件が変更された場合に、その変更された基板処理条件に基づいて、その飛散する処理液が上記捕獲口に捕獲されるように、上記基板保持手段によって保持されている基板と上記捕獲口との相対位置を制御する制御手段とを有することを特徴とする基板処理装置。
上記基板保持手段によって保持されている基板と上記捕獲口との上記基板処理条件に応じた最適な相対位置を記憶している記憶手段をさらに備え、上記制御手段は、上記記憶手段に基づいて上記移動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
上記基板処理条件の実測値を検知する検知手段をさらに備え、上記制御手段は、上記検知手段が検知した実測値に基づいて上記移動手段を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
上記検知手段は、上記処理液捕獲部で捕獲した処理液の量を検知する液量検知手段を含むことを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
基板に処理液を供給し、基板を回転させることによって基板を処理する基板処理方法において、基板の周囲を取り囲むように配置され、基板の回転によって飛散する処理液を捕獲するための捕獲口を有する処理液捕獲部を用いて、基板から飛散する処理液を上記捕獲口で捕獲する際に、その同一処理液の基板への供給中に、基板の回転速度、処理液供給手段から基板に供給される処理液の状態、上記処理液供給手段から供給される処理液の吐出角度、上記処理液供給手段から供給される処理液の吐出位置のうち少なくとも１つの基板処理条件が変更された場合に、その変更された基板処理条件に基づいて、その飛散する処理液が上記捕獲口に捕獲されるように、基板と上記捕獲口との相対位置を制御することを特徴とする基板処理方法。