JP4972607B2 - 基板処理装置、基板処理方法、基板処理プログラム、及び基板処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、気体と液体とを混合した２流体を半導体ウエハや液晶基板などの基板に向けて吐出して基板の処理を行うための基板処理装置、基板処理方法、基板処理プログラム、及び基板処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。

従来より、半導体部品やフラットディスプレイなどを製造する場合には、半導体ウエハや液晶基板などの基板を洗浄処理やエッチング処理するために基板処理装置を用いて基板の各種処理を行っている。この基板処理装置においては、チャンバーの内部にノズルを設け、ノズルから処理剤として気体と液体とを混合した２流体を基板に向けて吐出して基板の処理を行うように構成している。

そして、従来の基板処理装置では、ノズルの内部で気体と液体の２流体を混合して外部に吐出する内部混合ノズル、又は、ノズルの外部に気体と液体の２流体をそれぞれ吐出して外部で２流体を混合する外部混合ノズルのいずれか一方のノズルが設けられている（たとえば、特許文献１、２参照。）。ここで、内部混合ノズルには、処理剤の吐出エネルギーが大きく短時間で基板を処理することができるものの、吐出エネルギーが大きいために基板の処理面に与えるダメージも大きくなるといった特性があり、一方、外部混合ノズルには、微細な霧状の処理剤を吐出することができて基板の処理面に与えるダメージが少ないものの、処理剤の吐出エネルギーが小さく処理に長時間を要するといった特性がある。

そのため、たとえば、半導体ウエハの表面（回路パターン形成面）を処理する場合は回路パターンに与えるダメージを考慮して外部混合ノズルを設けた基板処理装置を用い、半導体ウエハの裏面を処理する場合は処理時間を考慮して内部混合ノズルを設けた基板処理装置を用いて基板の処理を行うようにしている。

このように、従来の基板処理装置を用いた基板処理においては、基板の処理面の状態を考慮しながら内部混合ノズル又は外部混合ノズルのいずれか一方を設けた２種類の基板処理装置を使用して基板の処理を行っている。

特開２００４−２０２３１６号公報 特開２００６−１２８３３２号公報

ところが、上記従来の基板処理装置を用いた基板処理においては、内部混合ノズル又は外部混合ノズルのいずれか一方だけが設けられた構成となっていたために、内部混合ノズルが設けられた基板処理装置では、基板の処理面に与えるダメージが大きすぎて微細な回路パターンを形成した半導体ウエハの処理などには適さず、一方、外部混合ノズルが設けられた基板処理装置では、処理に要する時間が長すぎて半導体ウエハの大量処理には適さないといった問題があった。

また、基板の処理面の状態に応じて内部混合ノズル又は外部混合ノズルのいずれか一方を設けた２種類の基板処理装置を使用するとなると、基板処理装置の設置面積（フットプリント）が増大してしまうといった問題があった。

そこで、請求項１に係る本発明では、基板を収容する基板処理室内で気体と液体とを混合した２流体を基板に向けて吐出して基板の処理を行う基板処理装置において、前記基板処理室内に、ノズルの内部で２流体を混合して外部に吐出する内部混合手段と、ノズルの外部に２流体をそれぞれ吐出して外部で混合する外部混合手段とを設け、前記内部混合手段に２流体をそれぞれ供給する内部混合流体供給流路と、前記外部混合手段に２流体をそれぞれ供給する外部混合流体供給流路と、これらの内部混合流体供給流路と外部混合流体供給流路とを切換える流路切換手段とを設け、前記内部混合手段と外部混合手段とを一本の前記ノズルの内部に一体的に形成することにした。

また、請求項２に係る本発明では、基板を収容する基板処理室内で気体と液体とを混合した２流体を基板に向けて吐出して基板の処理を行う基板処理方法において、ノズルの内部で２流体を混合して外部に吐出する内部混合手段を用いて基板を処理する内部混合処理工程と、ノズルの外部に２流体をそれぞれ吐出して外部で混合する外部混合手段を用いて基板を処理する外部混合処理工程とを選択的に１つの基板処理室内で行い、前記内部混合手段に２流体をそれぞれ供給する内部混合流体供給流路と前記外部混合手段に２流体をそれぞれ供給する外部混合流体供給流路とを切換えることで前記内部混合処理工程と前記外部混合処理工程とを行い、一本の前記ノズルの内部に一体的に形成した前記内部混合手段と外部混合手段とを用いて前記内部混合処理工程と外部混合処理工程とを行うことにした。

また、請求項３に係る本発明では、前記請求項２に係る本発明において、前記内部混合処理工程と外部混合処理工程との間に前記基板を表裏反転させる基板反転工程を行うことにした。

また、請求項４に係る本発明では、前記請求項２又は請求項３に係る本発明において、前記内部混合処理工程で前記基板の裏面側の処理を行い、前記外部混合処理工程で前記基板の表面側の処理を行うことにした。

また、請求項５に係る本発明では、基板を収容する基板処理室内で気体と液体とを混合した２流体を基板に向けて吐出する基板処理装置に基板の処理を行わせる基板処理プログラムにおいて、ノズルの内部で２流体を混合して外部に吐出する内部混合手段を用いて基板を処理する内部混合処理ステップと、ノズルの外部に２流体をそれぞれ吐出して外部で混合する外部混合手段を用いて基板を処理する外部混合処理ステップとを選択的に１つの基板処理室内で行い、前記内部混合手段に２流体をそれぞれ供給する内部混合流体供給流路と前記外部混合手段に２流体をそれぞれ供給する外部混合流体供給流路とを切換えることで前記内部混合処理ステップと前記外部混合処理ステップとを実行し、一本の前記ノズルの内部に一体的に形成した前記内部混合手段と外部混合手段とを用いて前記内部混合処理ステップと外部混合処理ステップとを行うことにした。

また、請求項６に係る本発明では、基板を収容する基板処理室内で気体と液体との２流体を混合した処理剤をノズルから基板に向けて吐出する基板処理装置に基板の処理を行わせる基板処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、ノズルの内部で２流体を混合して外部に吐出する内部混合手段を用いて基板を処理する内部混合処理ステップと、ノズルの外部に２流体をそれぞれ吐出して外部で混合する外部混合手段を用いて基板を処理する外部混合処理ステップとを選択的に１つの基板処理室内で行い、前記内部混合手段に２流体をそれぞれ供給する内部混合流体供給流路と前記外部混合手段に２流体をそれぞれ供給する外部混合流体供給流路とを切換えることで前記内部混合処理ステップと前記外部混合処理ステップとを実行し、一本の前記ノズルの内部に一体的に形成した前記内部混合手段と外部混合手段とを用いて前記内部混合処理ステップと外部混合処理ステップとを行うことにした。

そして、本発明では、ノズルの内部で２流体を混合して外部に吐出する内部混合手段と、ノズルの外部に２流体をそれぞれ吐出して外部で混合する外部混合手段とを１つの基板処理室内に設けているために、基板の処理面の状態に応じて内部混合手段と外部混合手段とを使い分けることができ、広範囲にわたる基板の処理を行うことができるとともに、１つの基板処理室内で内部混合手段による処理と外部混合手段による処理とを行うことができて、それぞれを別個に設けた２つの基板処理室を使用する必要がなくなり、基板処理装置の設置面積を削減することができる。

以下に、本発明に係る基板処理装置及びこの基板処理装置で用いる基板処理方法並びに基板処理装置に処理動作を実行させるための基板処理プログラムの具体的な構成について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、基板処理装置１は、基板としての半導体ウエハ（以下、「ウエハ２」という。）を搬入及び搬出するための基板搬入出部３の後部にウエハ２を１枚ずつ搬送するための基板搬送部４を配設するとともに、この基板搬送部４の後部にウエハ２の洗浄や乾燥などの各種の処理を施すための基板処理部５を配設している。

この基板処理部５は、基板搬送部４の後部にウエハ２の受け渡しや反転を行うための基板受渡反転ユニット６を配設するとともに、この基板受渡反転ユニット６の後部にウエハ２を基板処理部５の内部で搬送するための主搬送ユニット７を配設し、この主搬送ユニット７の左右両側部にウエハ２を収容してウエハ２の処理を行うための基板処理ユニット（基板処理室）8〜15を上下及び前後に２個ずつ並べて配設するとともに、主搬送ユニット７の後部にウエハ２の乾燥や冷却を行うための基板乾燥冷却ユニット16を配設している。

そして、基板処理装置１では、たとえば、基板搬入出部３に載置された複数枚のウエハ２を積載したキャリア17からウエハ２を一枚ずつ基板搬送部４で取り出して基板受渡反転ユニット６へ搬送し、主搬送ユニット７で基板受渡反転ユニット６からウエハ２を基板処理ユニット8〜15のいずれかに搬送し、この基板処理ユニット8〜15でウエハ２の裏面側を処理し、再び主搬送ユニット７でウエハ２を基板受渡反転ユニット６へ搬送し、この基板受渡反転ユニット６でウエハ２の表裏を反転し、その後、主搬送ユニット７でウエハ２を基板処理ユニット8〜15のいずれかに搬送し、この基板処理ユニット8〜15でウエハ２の表面側を処理し、その後、主搬送ユニット７でウエハ２を基板乾燥冷却ユニット16に搬送し、この基板乾燥冷却ユニット16でウエハ２の乾燥や冷却を行ない、再び主搬送ユニット７でウエハ２を基板受渡反転ユニット６へ搬送し、基板搬送部４でウエハ２を基板受渡反転ユニット６から基板搬入出部３のキャリア17へと搬出するようにしている。

次に、この基板処理装置１において、ウエハ２の処理を行う基板処理ユニット8〜15の具体的な構造について説明する。なお、以下の説明では、上側の前側に配設した基板処理ユニット８の構造について説明するが、他の基板処理ユニット9〜15も概略同様の構成となっている。

［実施例１］
基板処理ユニット８は、図２及び図３に示すように、チャンバー18の内部にウエハ２を支持しながら回転させる基板支持機構19とウエハ２を処理するための処理機構20とを設けている。

基板支持機構19は、チャンバー18の内部にモータ21を取付け、モータ21の出力軸22の先端部に円板状のターンテーブル23を水平に取付け、ターンテーブル23の上面外周部にウエハ２を支持する３個の支持体24を円周方向に間隔をあけて取付けている。

また、基板支持機構19は、ターンテーブル23の外方にアウターカップ25を取付けるとともに、アウターカップ25にインナーカップ26を上下昇降自在に取付け、インナーカップ26に昇降手段27を接続している。

そして、基板支持機構19は、ターンテーブル23の支持体24でウエハ２を支持し、モータ21を駆動させることにより、ウエハ２を回転させるようにしている。また、基板支持機構19は、インナーカップ26を上昇させた状態で処理を行って処理液の飛散を防ぎ、処理液をアウターカップ25で回収し、図示しない排液部に排出させる構造になっている。

処理機構20は、チャンバー18の内側後部に第１及び第２の処理機構28,29を左右に移動自在に設けており、第１又は第２の処理機構28,29をウエハ２の上方において左右に移動させることで、回転するウエハ２の上面側を全面にわたって処理するようにしている。

第１及び第２の処理機構28,29は、左右に移動可能に形成した移動体30,31に前後方向に伸延させたアーム32,33の基端部を取付けるとともに、アーム32,33の先端下部に第１及び第２のノズル34,35を下方に向けて取付けている。

第１のノズル34は、図４に示すように、中央部に液体流路36を形成するとともに、液体流路36の左右側方に一対の気体流路37,38を形成し、さらに、内部に液体流路36と気体流路37,38とを上部で連通させた混合室39を形成し、この混合室39の下部に上下に伸延させた直線状の吐出流路40を形成し、吐出流路40の先端部に吐出口41を形成している。この第１のノズル34は、内部の混合室39で液体と気体とを混合して吐出口41から外部に吐出するように構成しており、内部混合手段42として機能するようになっている。

第２のノズル35は、中央部に液体流路43を形成するとともに、液体流路43の左右側方に一対の気体流路44,45を形成しており、液体流路43を上下に伸延させた直線状に形成し、先端部に液体吐出口46を形成する一方、気体流路44,45を基端部から中途部まで上下に伸延させた直線状に形成し、中途部から先端部まで中央部に向けて傾斜状に形成し、先端部に気体吐出口47,48を形成し、液体吐出口46と気体吐出口47,48とを隣接させている。この第２のノズル35は、液体吐出口46と気体吐出口47,48から外部に液体と気体とをそれぞれ吐出して外部において液体と気体とを混合するように構成しており、外部混合手段49として機能するようになっている。

これらの第１及び第２のノズル34,35（内外部混合手段42,49）は、液体供給源50と気体供給源51に内外部混合流体供給流路52,53と流路切換手段54とを介してそれぞれ接続されている。

内部混合流体供給流路52は、液体供給源50に流量調整器55と流路切換手段54を介して液体供給流路56を接続し、液体供給流路56を第１のノズル34（内部混合手段42）の液体流路36に接続するとともに、気体供給源51に流量調整器57と流路切換手段54を介して気体供給流路58を接続し、気体供給流路58を途中で分岐して第１のノズル34（内部混合手段42）の気体流路37,38に接続している。

外部混合流体供給流路53は、液体供給源50に流量調整器55と流路切換手段54を介して液体供給流路59を接続し、液体供給流路59を第２のノズル35（外部混合手段49）の液体流路43に接続するとともに、気体供給源51に流量調整器57と流路切換手段54を介して気体供給流路60を接続し、気体供給流路60を途中で分岐して第２のノズル35（外部混合手段49）の気体流路44,45に接続している。

流路切換手段54は、２回路３ポジション型の切換バルブで形成しており、停止状態と内部混合処理状態と外部混合処理状態とに切換えられるようになっている。ここで、停止状態とは、図４に示すように、液体供給源50と液体供給流路56,59、及び、気体供給源51と気体供給流路58,60との連通を停止して、液体及び気体の供給を停止してウエハ２の処理を停止している状態を示している。また、内部混合処理状態とは、図５に示すように、液体供給源50と液体供給流路56、及び、気体供給源51と気体供給流路58とを連通させるとともに、液体供給源50と液体供給流路59、及び、気体供給源51と気体供給流路60との連通を停止して、第１のノズル34（内部混合手段42）から液体と気体とからなる２流体を吐出してウエハ２の処理を行う状態を示している。また、外部混合処理状態とは、図６に示すように、液体供給源50と液体供給流路59、及び、気体供給源51と気体供給流路60とを連通させるとともに、液体供給源50と液体供給流路56、及び、気体供給源51と気体供給流路58との連通を停止して、第２のノズル35（外部混合手段49）から液体と気体とからなる２流体を霧状に吐出してウエハ２の処理を行う状態を示している。

流路切換手段54は、流量調整器55,57とともに制御部61に接続されており、制御部61に内蔵した記録媒体62に格納した処理プログラムで適宜制御されている。なお、記録媒体62は、処理プログラムを格納できる媒体であればよく、ＲＯＭやＲＡＭなどの半導体メモリー型の記憶媒体であってもハードディスクやＣＤ−ＲＯＭなどのディスク型の記憶媒体であってもよい。

処理プログラムでは、流路切換手段54を停止状態とする停止ステップと、流路切換手段54を内部混合処理状態とする内部混合処理ステップと、流路切換手段54を外部混合処理状態とする外部混合処理ステップとを含んでおり、これらの各ステップを適宜組合わせて基板処理装置１にウエハ２の処理を行わせるようにしている。

たとえば、処理プログラムでは、主搬送ユニット７からウエハ２がターンテーブル23に載置されターンテーブル23でウエハ２が所定回転数で回転するまでは、停止ステップを実行して、流路切換手段54を停止状態としてウエハ２の処理を停止しておき（図４参照。）、その後、内部混合処理ステップを実行して、流路切換手段54を内部混合処理状態として第１のノズル34（内部混合手段42）から液体と気体とからなる２流体を吐出してウエハ２の処理を行う内部混合処理工程を行って（図５参照。）、ウエハ２の裏面側を処理し、その後、停止ステップを実行し、ターンテーブル23の回転を停止するとともにウエハ２を主搬送ユニット７で基板受渡反転ユニット６に受渡し、基板受渡反転ユニット６でウエハ２の表裏を反転させる基板反転工程を行い（基板反転ステップ）、再び主搬送ユニット７からウエハ２をターンテーブル23に載置し、ターンテーブル23でウエハ２を所定回転数で回転させ、その後、外部混合処理ステップを実行して、流路切換手段54を外部混合処理状態として第２のノズル35（外部混合手段49）から液体と気体とからなる２流体を吐出してウエハ２の処理を行う外部混合処理工程を行って（図６参照。）、ウエハ２の表面側を処理し、その後、停止ステップを実行し、ターンテーブル23の回転を停止するとともにウエハ２を主搬送ユニット７で搬出するようにしている。

なお、内部混合処理ステップと外部混合処理ステップは、処理するウエハ２に応じて適宜実行されるものであり、たとえば、上記したようにウエハ２の表面側についてはウエハ２が処理によりダメージを受けないことを優先して外部混合処理ステップを実行し、ウエハ２の裏面側についてはウエハ２の処理効果（洗浄効果など）を優先して内部混合処理ステップを実行することもでき、また、同一のウエハ２の表面を処理する場合であっても、表面に形成された回路パターンの材質・線幅などの処理面の状態に応じてウエハ２が受けるダメージを優先的に考慮する場合には外部混合処理ステップを実行し、ウエハ２の処理効果を優先的に考慮する場合には内部混合処理ステップを実行してもよい。また、内部混合処理ステップと外部混合処理ステップは、特定の順序で実行しなければならないものではなく、交互に実行しなければならないものでもなくいずれかを連続的に実行してもよい。

以上に説明したように、基板処理装置１は、１つの基板処理ユニット８の内部に、第１のノズル34の内部で２流体を混合して外部に吐出する内部混合手段42と、第２のノズル35の外部に２流体をそれぞれ吐出して外部で混合する外部混合手段49とを設けた構成となっている。

そのため、上記基板処理装置１では、ウエハ２の処理面の状態に応じて内部混合手段42と外部混合手段49とを１つの基板処理ユニット８で選択的に処理することができ、広範囲にわたるウエハ２の処理を行うことができる。また、上記基板処理装置１では、１つの基板処理ユニット８の内部で内部混合手段42による処理と外部混合手段49による処理とを行うことができて、それぞれを別個に設けた２つの基板処理ユニットを使用する必要がなくなり、基板処理装置１の設置面積を削減することができる。

また、上記基板処理装置１は、内部混合手段42に２流体をそれぞれ供給する内部混合流体供給流路52と、外部混合手段49に２流体をそれぞれ供給する外部混合流体供給流路53と、これらの内部混合流体供給流路52と外部混合流体供給流路53とを切換える流路切換手段54とを設けた構成となっている。

そのため、上記基板処理装置１では、流路切換手段54によって内外部混合流体供給流路52,53を切換えることによって内部混合手段42による処理と外部混合手段49による処理とを容易に行うことができる。

［実施例２］
上記実施例１に係る基板処理ユニット８では、内部混合手段42として第１のノズル34を形成するとともに、外部混合手段49として第２のノズル35を形成しているが、以下に説明するように、内部混合手段42と外部混合手段49とを一体化させることもできる。なお、以下の説明では、上記実施例１と同様の構成を有する部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図７に示す基板処理ユニット8aでは、チャンバー18aの内部に１個の処理機構20を左右移動自在に設け、この処理機構20に内部混合手段42と外部混合手段49とを一体化させたノズル63を設けている。

このノズル63は、図８に示すように、中央部に液体流路64を形成するとともに、液体流路64の左右側方に一対の内側気体流路65,66を形成し、さらに、内部に液体流路64と内側気体流路65,66とを上部で連通させた混合室67を形成し、この混合室67の下部に上下に伸延させた直線状の内側吐出流路68を形成し、内側吐出流路68の先端部に内側吐出口69を形成している。

また、ノズル63は、内側気体流路65,66の左右側方に一対の外側気体流路70,71を形成しており、外側気体流路70,71を基端部から中途部まで上下に伸延させた直線状に形成し、中途部から先端部まで中央部に向けて傾斜状に形成し、先端部に外側吐出口72,73を形成し、この外側吐出口72,73と内側吐出口69とを隣接させている。

そして、ノズル63では、図９に示すように、液体流路64から流入する液体と内側気体流路65,66から流入する気体とを内部の混合室67で混合して内側吐出流路68を介して内側吐出口69から外部に吐出することができ、この場合には内部混合手段42として機能するようになっている。

また、ノズル63では、図10に示すように、液体流路64から流入する液体を混合室67及び内側吐出流路68を介して内側吐出口69から外部に吐出するとともに、外側気体流路70,71から流入する気体を外側吐出口72,73から吐出し、ノズル63の外部で液体と気体とを混合することができ、この場合には外部混合手段49として機能するようになっている。

このノズル63に一体的に形成した内部混合手段42及び外部混合手段49も液体供給源50と気体供給源51に内外部混合流体供給流路74,75と流路切換手段76とを介してそれぞれ接続されている。

内部混合流体供給流路74は、液体供給源50に流量調整器55と流路切換手段76を介して液体供給流路77を接続し、液体供給流路77をノズル63の液体流路64に接続するとともに、気体供給源51に流量調整器57と流路切換手段76を介して内側気体供給流路78を接続し、内側気体供給流路78を途中で分岐してノズル63の内側気体流路65,66に接続している。

外部混合流体供給流路75は、内部混合流体供給流路74と同様に、液体供給源50に流量調整器55と流路切換手段76を介して液体供給流路77を接続し、液体供給流路77をノズル63の液体流路64に接続し、一方、気体供給源51に流量調整器57と流路切換手段76を介して外側気体供給流路79を接続し、外側気体供給流路79を途中で分岐してノズル63の外側気体流路70,71に接続している。なお、外部混合流体供給流路75では、液体供給流路77を内部混合流体供給流路74と兼用して流路構成を簡略化しているが、これに限られず、別個に専用の流路を設けてもよい。

流路切換手段76は、液体側の流路に設けた開閉バルブ80と気体側の流路に設けた1回路３ポジション型の切換バルブ81とで構成しており、停止状態と内部混合処理状態と外部混合処理状態とに切換えられるようになっている。ここで、停止状態とは、図８に示すように、開閉バルブ80及び切換バルブ81を用いて液体供給源50と液体供給流路77、及び、気体供給源51と内外側気体供給流路78,79との連通を停止して、液体及び気体の供給を停止してウエハ２の処理を停止している状態を示している。また、内部混合処理状態とは、図９に示すように、開閉バルブ80及び切換バルブ81を用いて液体供給源50と液体供給流路77、及び、気体供給源51と内側気体供給流路78とを連通させるとともに、気体供給源51と外側気体供給流路79との連通を停止して、ノズル63から液体と気体とからなる２流体を吐出してウエハ２の処理を行う状態を示している。また、外部混合処理状態とは、図10に示すように、開閉バルブ80及び切換バルブ81を用いて液体供給源50と液体供給流路77、及び、気体供給源51と外側気体供給流路79とを連通させるとともに、気体供給源51と内側気体供給流路78との連通を停止して、ノズル63から液体と気体とからなる２流体を霧状に吐出してウエハ２の処理を行う状態を示している。

流路切換手段76は、流量調整器55,57とともに制御部61に接続されており、制御部61に内蔵した記録媒体62に格納した処理プログラムで適宜制御されている。なお、記録媒体62は、処理プログラムを格納できる媒体であればよく、ＲＯＭやＲＡＭなどの半導体メモリー型の記憶媒体であってもハードディスクやＣＤ−ＲＯＭなどのディスク型の記憶媒体であってもよい。

処理プログラムでは、流路切換手段76を停止状態とする停止ステップと、流路切換手段76を内部混合処理状態とする内部混合処理ステップと、流路切換手段76を外部混合処理状態とする外部混合処理ステップとを含んでおり、これらの各ステップを適宜組合わせて基板処理装置１にウエハ２の処理を行わせるようにしている。

たとえば、処理プログラムでは、主搬送ユニット７からウエハ２がターンテーブル23に載置されターンテーブル23でウエハ２が所定回転数で回転するまでは、停止ステップを実行して、流路切換手段76を停止状態としてウエハ２の処理を停止しておき（図８参照。）、その後、内部混合処理ステップを実行して、流路切換手段76を内部混合処理状態としてノズル63から液体と気体とからなる２流体を吐出してウエハ２の処理を行う内部混合処理工程を行って（図９参照。）、ウエハ２の裏面側を処理し、その後、停止ステップを実行し、ターンテーブル23の回転を停止するとともにウエハ２を主搬送ユニット７で基板受渡反転ユニット６に受渡し、基板受渡反転ユニット６でウエハ２の表裏を反転させる基板反転工程を行い（基板反転ステップ）、再び主搬送ユニット７からウエハ２をターンテーブル23に載置し、ターンテーブル23でウエハ２を所定回転数で回転させ、その後、外部混合処理ステップを実行して、流路切換手段76を外部混合処理状態としてノズル63から液体と気体とからなる２流体を吐出してウエハ２の処理を行う外部混合処理工程を行って（図10参照。）、ウエハ２の表面側を処理し、その後、停止ステップを実行し、ターンテーブル23の回転を停止するとともにウエハ２を主搬送ユニット７で搬出するようにしている。なお、内部混合処理ステップと外部混合処理ステップは、処理するウエハ２に応じて適宜実行されるものであり、特定の順序で実行しなければならないものではなく、また、交互に実行しなければならないものでもなくいずれかを連続的に実行してもよい。

以上に説明したように、実施例２に係る基板処理ユニット8aでは、内部混合手段42と外部混合手段49とを一本のノズル63の内部に一体的に形成している。

そのため、上記基板処理装置１では、ノズルの数やノズルを保持する移動体の数を削減することができ、処理機構20や流路の構成を簡素化することができて、チャンバー18aの小型軽量化を図ることができるので、基板処理装置１の小型軽量化を図ることができ、また、処理機構20の簡素化によりチャンバー18aの内部での気流の乱れを抑制することができるので、ウエハ２を均一に処理することができる。

［実施例３］
上記実施例１及び実施例２に係る基板処理ユニット8,8aでは、チャンバー18,18aの外部に設けた基板受渡反転ユニット６を用いてウエハ２の表裏を反転させているが、以下に説明するように、表裏を反転させる機構を内部に設けることもできる。なお、以下の説明では、上記実施例１又は実施例２と同様の構成を有する部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図11に示す基板処理ユニット8bでは、チャンバー18bの内部に１個の処理機構20を左右移動自在に設け、この処理機構20に内部混合手段42と外部混合手段49とを一体化させたノズル63を設け、さらに、ターンテーブル23の上方に載置したウエハ２の表裏を反転させる基板反転手段82を設けている。

基板反転手段82は、チャンバー18bの内部に上下昇降可能に構成した昇降台83の上部に回転モータ84を取付け、回転モータ84の出力軸85に二股状のアーム86の基端部を取付け、二股状のアーム86の先端部にチャッキング87を前後摺動自在に取付けている。
そして、基板反転手段82は、アーム86に設けたチャッキング87でウエハ２を保持し、昇降台83を上昇させるとともにアーム86を回転させ、これによりウエハ２の表裏を反転させ、その後、昇降台83を下降させてウエハ２をターンテーブル23に載置するようにしている。

これにより、基板処理ユニット8bでは、チャンバー18bの内部でウエハ２の表裏を反転させることができ、チャンバー18bの外部に搬送して反転させる場合よりもチャンバー18bの外部でのウエハ２の汚染を防止することができ、ウエハ２の表裏を良好に処理することができる。

なお、実施例３に係る基板処理ユニット8bでは、内部混合手段42と外部混合手段49とを一体化させた実施例２に係るノズル63を設けているが、これに限られず、内部混合手段42として第１のノズル34を形成するとともに外部混合手段49として第２のノズル35を形成した実施例１に係るノズルを設けるようにしてもよい。

［実施例４］
上記実施例１〜実施例３に係る基板処理ユニット8,8a,8bでは、ウエハ２の表裏を反転させることによってウエハ２の表裏を処理するようにしているが、以下に説明するように、ウエハ２の表裏に処理機構を配設することでウエハ２の表裏を処理することもできる。なお、以下の説明では、上記実施例１〜実施例３と同様の構成を有する部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図12及び図13に示す基板処理ユニット8cでは、チャンバー18ｃの内部に基板支持機構88と処理機構89とを収容している。

基板支持機構88は、チャンバー18cの内部に基台90を介してモータ91を取付け、モータ91に中空円筒状のスピンカップ92をモータ91の出力軸として形成し、スピンカップ92の上端部にウエハ２を保持する４個の保持体93を円周方向に間隔をあけて取付けている。

そして、基板支持機構88は、保持体93でウエハ２を保持し、モータ91を駆動させることにより、スピンカップ92とともにウエハ２を回転させるようにしている。

処理機構89は、チャンバー18cの内側後部に表面側処理機構94を左右に移動自在に設けるとともに、基板支持機構88のスピンカップ92の中空部に裏面側処理機構95を設けている。

表面側処理機構94は、前記実施例１に係る第２の処理機構29と同様の外部混合手段49を形成した第２のノズル35を下方に向けて設けており、第２のノズル35をウエハ２の上方において左右に移動させることで、回転するウエハ２の表面側を全面にわたって処理するようにしている。なお、表面側処理機構94に内部混合手段42と外部混合手段49とを一体化させたノズル63を設けてもよい。

裏面側処理機構95は、チャンバー18cにモータ96を取付け、モータ96の出力軸97をスピンカップ92の中央下部に回動自在に挿通し、出力軸97の先端部に第１アーム98の基端部を水平回動可能に取付けるとともに、第１アーム98の先端部に第２アーム99の基端部を水平回動可能に取付け、第２アーム99の先端上部に前記実施例１に係る第１の処理機構28と同様の内部混合手段42を形成した第１のノズル34を上方に向けて取付けている。なお、裏面側処理機構95に内部混合手段42と外部混合手段49とを一体化させたノズル63を設けてもよい。

この裏面側処理機構95は、モータ96を駆動させることによって第１及び第２アーム98,99が回動し、ウエハ２の下方において左右に扇状に移動し、回転するウエハ２の裏面側を全面にわたって処理するようにしている。

この基板処理ユニット8cでは、ウエハ２の表裏両面側に表裏面側処理機構94,95を配置しているために、処理の途中でウエハ２を反転させる必要がなくなり、ウエハ２の表裏を短時間で処理することができる。

本発明に係る基板処理装置を示す平面図。 基板処理ユニットを示す平面断面図。 同側面断面図。 処理機構の動作（停止状態）を示す説明図。 処理機構の動作（内部混合処理状態）を示す説明図。 処理機構の動作（外部混合処理状態）を示す説明図。 基板処理ユニットを示す側面断面図。 処理機構の動作（停止状態）を示す説明図。 処理機構の動作（内部混合処理状態）を示す説明図。 処理機構の動作（外部混合処理状態）を示す説明図。 基板処理ユニットを示す平面断面図。 基板処理ユニットを示す平面断面図。 基板処理ユニットを示す側面断面図。

符号の説明

１ 基板処理装置 ２ ウエハ
３ 基板搬入出部 ４ 基板搬送部
５ 基板処理部 ６ 基板受渡反転ユニット
７ 主搬送ユニット 8〜15,8a,8b,8c 基板処理ユニット
16 基板乾燥冷却ユニット 17 キャリア
18,18a,18b,18c チャンバー 19 基板支持機構
20 処理機構 21 モータ
22 出力軸 23 ターンテーブル
24 支持体 25 アウターカップ
26 インナーカップ 27 昇降手段
28 第１の処理機構 29 第２の処理機構
30,31 移動体 32,33 アーム
34 第１のノズル 35 第２のノズル
36 液体流路 37,38 気体流路
39 混合室 40 吐出流路
41 吐出口 42 内部混合手段
43 液体流路 44,45 気体流路
46 液体吐出口 47,48 気体吐出口
49 外部混合手段 50 液体供給源
51 気体供給源 52 内部混合流体供給流路
53 外部混合流体供給流路 54 流路切換手段
55 流量調整器 56 液体供給流路
57 流量調整器 58 気体供給流路
59 液体供給流路 60 気体供給流路
61 制御部 62 記録媒体
63 ノズル 64 液体流路
65,66 内側気体流路 67 混合室
68 内側吐出流路 69 内側吐出口
70,71 外側気体流路 72,73 外側吐出口
74 内部混合流体供給流路 75 外部混合流体供給流路
76 流路切換手段 77 液体供給流路
78 内側気体供給流路 79 外側気体供給流路
80 開閉バルブ 81 切換バルブ
82 基板反転手段 83 昇降台
84 回転モータ 85 出力軸
86 アーム 87 チャッキング
88 基板支持機構 89 処理機構
90 基台 91 モータ
92 スピンカップ 93 保持体
94 表面側処理機構 95 裏面側処理機構
96 モータ 97 出力軸
98 第１アーム 99 第２アーム

Claims (6)

1. 基板を収容する基板処理室内で気体と液体とを混合した２流体を基板に向けて吐出して基板の処理を行う基板処理装置において、
   前記基板処理室内に、ノズルの内部で２流体を混合して外部に吐出する内部混合手段と、ノズルの外部に２流体をそれぞれ吐出して外部で混合する外部混合手段とを設け、
   前記内部混合手段に２流体をそれぞれ供給する内部混合流体供給流路と、前記外部混合手段に２流体をそれぞれ供給する外部混合流体供給流路と、これらの内部混合流体供給流路と外部混合流体供給流路とを切換える流路切換手段とを設け、
   前記内部混合手段と外部混合手段とを一本の前記ノズルの内部に一体的に形成したことを特徴とする基板処理装置。
2. 基板を収容する基板処理室内で気体と液体とを混合した２流体を基板に向けて吐出して基板の処理を行う基板処理方法において、
   ノズルの内部で２流体を混合して外部に吐出する内部混合手段を用いて基板を処理する内部混合処理工程と、ノズルの外部に２流体をそれぞれ吐出して外部で混合する外部混合手段を用いて基板を処理する外部混合処理工程とを選択的に１つの基板処理室内で行い、
   前記内部混合手段に２流体をそれぞれ供給する内部混合流体供給流路と前記外部混合手段に２流体をそれぞれ供給する外部混合流体供給流路とを切換えることで前記内部混合処理工程と前記外部混合処理工程とを行い、
   一本の前記ノズルの内部に一体的に形成した前記内部混合手段と外部混合手段とを用いて前記内部混合処理工程と外部混合処理工程とを行うことを特徴とする基板処理方法。
3. 前記内部混合処理工程と外部混合処理工程との間に前記基板を表裏反転させる基板反転工程を行うことを特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
4. 前記内部混合処理工程で前記基板の裏面側の処理を行い、前記外部混合処理工程で前記基板の表面側の処理を行うことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の基板処理方法。
5. 基板を収容する基板処理室内で気体と液体とを混合した２流体を基板に向けて吐出する基板処理装置に基板の処理を行わせる基板処理プログラムにおいて、
   ノズルの内部で２流体を混合して外部に吐出する内部混合手段を用いて基板を処理する内部混合処理ステップと、ノズルの外部に２流体をそれぞれ吐出して外部で混合する外部混合手段を用いて基板を処理する外部混合処理ステップとを選択的に１つの基板処理室内で行い、
   前記内部混合手段に２流体をそれぞれ供給する内部混合流体供給流路と前記外部混合手段に２流体をそれぞれ供給する外部混合流体供給流路とを切換えることで前記内部混合処理ステップと前記外部混合処理ステップとを実行し、
   一本の前記ノズルの内部に一体的に形成した前記内部混合手段と外部混合手段とを用いて前記内部混合処理ステップと外部混合処理ステップとを行うことを特徴とする基板処理プログラム。
6. 基板を収容する基板処理室内で気体と液体との２流体を混合した処理剤をノズルから基板に向けて吐出する基板処理装置に基板の処理を行わせる基板処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
   ノズルの内部で２流体を混合して外部に吐出する内部混合手段を用いて基板を処理する内部混合処理ステップと、ノズルの外部に２流体をそれぞれ吐出して外部で混合する外部混合手段を用いて基板を処理する外部混合処理ステップとを選択的に１つの基板処理室内で行い、
   前記内部混合手段に２流体をそれぞれ供給する内部混合流体供給流路と前記外部混合手段に２流体をそれぞれ供給する外部混合流体供給流路とを切換えることで前記内部混合処理ステップと前記外部混合処理ステップとを実行し、
   一本の前記ノズルの内部に一体的に形成した前記内部混合手段と外部混合手段とを用いて前記内部混合処理ステップと外部混合処理ステップとを行うことを特徴とする基板処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
   

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