JP5031671B2 - 液処理装置、液処理方法および記憶媒体 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウエハまたは液晶表示装置用ガラス基板等の被処理基板に対して処理液を用いて液処理を行うための液処理装置および液処理方法、並びに液処理装置を用いる液処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記憶媒体に関する。
例えば半導体装置または液晶表示装置等の製造工程においては、半導体ウエハまたは液晶表示パネル用ガラス基板等の被処理基板に対して処理液を供給することにより、被処理基板の表面やその表面に形成された薄膜に対する液処理を施す工程（液処理方法）が行われている。
例えばこのような液処理方法として、被処理基板であるウエハを回転させつつ、ウエハに対してアンモニア過酸化水素水混合水溶液（第１の処理液）を吐出した後、当該ウエハを回転させつつウエハに対してフッ酸（第２の処理液）を吐出して、ウエハを洗浄する液処理方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような処理液の中には高価なものもあり、また環境上の理由により、処理液を繰り返して使用することが行われている。この場合、第１の処理液と第２の処理液とを混合させることなく確実に分離して回収する必要がある。
また、上述したような液処理方法を実行するための液処理装置においては、ウエハが回転することによりウエハから振り切られた処理液を外方へ導くためのカップが、ウエハ周縁外方に設けられている。しかしながら、このようなカップを設けた場合、カップで跳ね返った処理液がミストとして飛び散り、これがウエハ上に達することによりウォーターマークやパーティクル等の欠陥となるおそれがある。
特開２００２−３２９６９６号公報 特開２００８−６０２０３号公報
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、第１の処理液および第２の処理液を確実に分離して回収することができるとともに、被処理基板上にウォーターマークやパーティクル等の欠陥が生じることを確実に防止することができる液処理装置および液処理方法を提供することを目的とする。また本発明は、当該液処理方法を実行させるためのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体を提供することも目的とする。
本発明による液処理装置は、回転プレートと、回転プレートに設けられ被処理基板を水平状態で回転可能に保持する保持部材とを有する基板保持機構と、基板保持機構に保持された被処理基板に対して第１の処理液および第２の処理液を選択的に供給する処理液供給機構と、基板保持機構に保持された被処理基板の周縁外方に配置され、被処理基板を液処理した後の第１の処理液および第２の処理液を受ける第１の受け面を有する回転可能な回転カップと、回転カップの下方に設けられ、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液および第２の処理液をそれぞれ排出する外側排出部および内側排出部と、回転カップの周縁外方に昇降自在に設けられ、外側排出部を開閉する排出部開閉機構とを備え、回転カップの第１の受け面の下端は、基板保持機構によって保持された被処理基板より下方に延びるとともに、基板保持機構の回転プレートより下方に延び、排出部開閉機構が上昇して外側排出部が開放された場合、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液は、第１の受け面の下端から外側排出部へ向けて排出され、排出部開閉機構が下降して外側排出部が閉鎖された場合、回転カップの第１の受け面で受けた第２の処理液は、第１の受け面の下端から内側排出部へ向けて排出され、排出部開閉機構は、外側排出部に設けられた内側環状部との間で外側排出部を開閉するものであり、排出部開閉機構は、内周側下部に形成された第１の段部を有し、内側環状部は、上端に形成された第２の段部を有し、排出部開閉機構が上昇して外側排出部が開放された場合、第１の受け面の下端は、排出部開閉機構の第１の段部下端と略同一の高さに位置し、排出部開閉機構が下降して外側排出部が閉鎖された場合、排出部開閉機構の第１の段部と内側環状部の第２の段部とが係合することを特徴とする。
本発明による液処理装置において、回転カップの第１の受け面は、下方に向かうほどその内径が大きくなるように傾斜することが好ましい。
本発明による液処理装置において、排出部開閉機構は、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液を受ける第２の受け面を有し、排出部開閉機構が上昇して外側排出部が開放された場合、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液は、第１の受け面の下端から、排出部開閉機構の第２の受け面を介して外側排出部へ向けて排出されることが好ましい。
本発明による液処理装置において、排出部開閉機構の第２の受け面は、下方に向かうほどその内径が大きくなるように傾斜することが好ましい。
本発明による液処理装置において、排出部開閉機構の第２の受け面は、排出部開閉機構が上昇して外側排出部が開放された状態で、回転カップの第１の受け面の外側下方に位置することが好ましい。
本発明による液処理方法は、液処理装置を用いた液処理方法において、排出部開閉機構を上昇させて外側排出部を開放する外側排出部開放工程と、処理液供給機構によって、基板保持機構により保持された被処理基板に第１の処理液を供給する第１の処理液供給工程と、被処理基板を水平状態で回転させ、被処理基板を第１の処理液により液処理する第１の処理工程と、被処理基板を処理した後、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液を、第１の受け面の下端から外側排出部へ向けて排出させる第１の排出工程とを備えたことを特徴とする。
本発明による液処理方法において、排出部開閉機構を下降させて外側排出部を閉鎖する外側排出部閉鎖工程と、処理液供給機構によって、基板保持機構により保持された被処理基板に第２の処理液を供給する第２の処理液供給工程と、被処理基板を水平状態で回転させ、被処理基板を第２の処理液により液処理する第２の処理工程と、被処理基板を処理した後、回転カップの第１の受け面で受けた第２の処理液を、第１の受け面の下端から内側排出部へ向けて排出させる第２の排出工程とを更に備えることが好ましい。
本発明による記憶媒体は、液処理装置を用いる液処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、前記液処理方法は、排出部開閉機構を上昇させて外側排出部を開放する外側排出部開放工程と、処理液供給機構によって、基板保持機構により保持された被処理基板に第１の処理液を供給する第１の処理液供給工程と、被処理基板を水平状態で回転させ、被処理基板を第１の処理液により液処理する第１の処理工程と、被処理基板を処理した後、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液を、第１の受け面の下端から外側排出部へ向けて排出させる第１の排出工程とを備えたことを特徴とする。
本発明による記憶媒体において、前記液処理方法は、排出部開閉機構を下降させて外側排出部を閉鎖する外側排出部閉鎖工程と、処理液供給機構によって、基板保持機構により保持された被処理基板に第２の処理液を供給する第２の処理液供給工程と、被処理基板を水平状態で回転させ、被処理基板を第２の処理液により液処理する第２の処理工程と、被処理基板を処理した後、回転カップの第１の受け面で受けた第２の処理液を、第１の受け面の下端から内側排出部へ向けて排出させる第２の排出工程とを更に備えることが好ましい。
本発明によれば、回転カップの第１の受け面の下端は、基板保持機構によって保持された被処理基板より下方に延びているので、ミストを被処理基板上に戻すことなく、効率よく回転カップより排出することが出来、被処理基板上にウォーターマークやパーティクル等の欠陥が生じることを確実に防止することができる。また排出部開閉機構が上昇して外側排出部が開放された場合、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液は、第１の受け面の下端から外側排出部へ向けて排出され、排出部開閉機構が下降して外側排出部が閉鎖された場合、回転カップの第１の受け面で受けた第２の処理液は、第１の受け面の下端から内側排出部へ向けて排出される。このことにより、第１の処理液および第２の処理液を確実に分離して回収することができる。
発明を実施するための形態
以下、本発明に係る液処理装置、液処理方法および記憶媒体の一実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。図１は、本実施の形態による液処理装置を含む液処理システムを上方から見た上方平面図であり、図２は、本実施の形態による液処理装置を示す縦断面図である。図３（ａ）は、リングバルブが上昇した状態における、液処理装置を示す部分拡大断面図であり、図３（ｂ）は、リングバルブが下降した状態における、液処理装置を示す部分拡大断面図である。図４は、本実施の形態による液処理装置の処理液供給機構の構成を示す概略図であり、図５は、本実施の形態による液処理方法を示すフロー図である。
まず、図１により、本実施の形態による液処理装置を含む液処理システム全体の構成について説明する。
図１に示すように、液処理システムは、外部から被処理基板としての半導体ウエハＷ（以下、単にウエハＷともいう）を収容したキャリアを載置するための載置台８１と、キャリアに収容されたウエハＷを取り出すためのトランスファーアーム８２と、トランスファーアーム８２によって取り出されたウエハＷを載置するための棚ユニット８３と、棚ユニット８３に載置されたウエハＷを受け取り、当該ウエハＷを液処理装置１内に搬送するメインアーム８４と、を含んでいる。そして、この液処理システムには、複数（本実施の形態では１２個）の液処理装置１が組み込まれている。
次に、図２乃至図４により、本実施の形態による液処理装置の構成について説明する。
液処理装置１は、図２に示すように、ケーシング５と、ケーシング５内に設けられ、ウエハＷを水平状態で回転可能に保持する基板保持機構２０と、基板保持機構２０に保持されたウエハＷに対して、後述する第１の処理液および第２の処理液を選択的に供給する処理液供給機構３０とを備えている。
基板保持機構２０に保持されたウエハＷの周縁外方には、ウエハＷを周縁外方から覆うとともに、上述したウエハＷの回転と一体となって回転可能な回転カップ６１が（基板保持機構２０に接続）配置されている。この回転カップ６１は、ウエハＷを液処理した後の第１の処理液および第２の処理液を受ける第１の受け面６１ａを内側に有している。回転カップ６１の第１の受け面６１ａは、下方に向かうほどその内径が大きくなるように、内側（ウエハＷ側）上方から外側（ケーシング５側壁側）下方に向けて傾斜している。
一方、基板保持機構２０には、回転機構７０が連結され、この回転機構７０により、回転カップ６１および基板保持機構２０が一体的に回転されるようになっている。
さらに、図２に示すように、ケーシング５内であって回転カップ６１の周縁下方には、ウエハＷを洗浄した後の処理液を収容する環状の排液カップ１２が配置されている。この排液カップ１２は、ケーシング５に対して回転しないように固定されている。
また図２および図３（ａ）（ｂ）に示すように、排液カップ１２は、中心側から、第１環状部１７と、第１環状部１７の外側に形成された第２環状部（内側環状部）１８と、第２環状部１８の外側に形成された第３環状部（外側環状部）１９とを有している。
このうち第２環状部１８と第３環状部１９とによって外側排出部１５が形成されている。この外側排出部１５は、回転カップ６１の下方に設けられるとともに、回転カップ６１の第１の受け面６１ａで受けた第１の処理液を排出するものである。また図２に示すように、外側排出部１５には、外側排出部１５へ収容された第１の処理液を排出する第１の排液管１３が連結されている。
他方、第１環状部１７と第２環状部１８とによって内側排出部１６が形成されている。この内側排出部１６は、第２の処理液を排出するものであり、外側排出部１５の内側であって、回転カップ６１の第１の受け面６１ａの略真下に設けられている。また図２に示すように、内側排出部１６には、内側排出部１６へ収容された第２の処理液を排出する第２の排液管２４が連結されている。
一方、図２および図３（ａ）（ｂ）に示すように、回転カップ６１の周縁外方には、外側排出部１５を開閉する環状のリングバルブ（排出部開閉機構）３４が設けられている。このリングバルブ３４は、外側排出部１５に設けられた第２環状部１８との間で外側排出部１５を開閉するものであり、シリンダ機構５２によって昇降自在に設けられている。他方、リングバルブ３４の回転方向の動作は規制されている。
図２および図３（ａ）（ｂ）に示すように、リングバルブ３４は、回転カップ６１の第１の受け面６１ａで受けた第１の処理液を受ける第２の受け面３４ａを内側に有している。第２の受け面３４ａは、回転カップ６１の第１の受け面６１ａと同様、下方に向かうほどその内径が大きくなるように傾斜している。なお第２の受け面３４ａの水平面に対する傾斜角度は、第１の受け面６１ａの水平面に対する傾斜角度と略同一である。
ところで図２に示すように、回転カップ６１の第１の受け面６１ａの下端６１ｂは、ウエハＷを液処理した後の第１の処理液および第２の処理液をウエハＷより下方に誘導してウエハＷ側に跳ね返らせないようにするため、基板保持機構２０によって保持されたウエハＷより下方に延びている。
すなわち本実施の形態において、第１の受け面６１ａの下端６１ｂは、後述する回転プレート２１より更に下方に延び、リングバルブ３４が上昇した状態（図３（ａ））で、リングバルブ３４の第１の段部３４ｂ（後述）下端と略同一の高さに位置している。
また図３（ａ）に示すように、リングバルブ３４が上昇して外側排出部１５が開放された状態で、リングバルブ３４の第２の受け面３４ａは、回転カップ６１の第１の受け面６１ａの外側下方に位置している。この場合、回転カップ６１の第１の受け面６１ａで受けた第１の処理液は、第１の受け面６１ａの下端６１ｂから、リングバルブ３４の第２の受け面３４ａを介して外側排出部１５へ向けて排出される。
これに対して図３（ｂ）に示すように、リングバルブ３４が下降した場合、外側排出部１５が閉鎖される。この場合、回転カップ６１の第１の受け面６１ａで受けた第２の処理液は、第１の受け面６１ａの下端６１ｂから内側排出部１６へ向けて排出される。
またリングバルブ３４は、内周側下部に形成された第１の段部３４ｂを有し、第２環状部１８は、上端に形成された第２の段部１８ｂを有している。図３（ｂ）に示すように、リングバルブ３４が下降して外側排出部１５が閉鎖された場合、リングバルブ３４の第１の段部３４ｂと第２環状部１８の第２の段部１８ｂとが係合し、これにより外側排出部１５が密閉される。
ところで、図２に示すように、基板保持機構２０は、水平に設けられた円板状をなす回転プレート２１と、回転プレート２１の周縁端部に設けられ、ウエハＷを保持する保持部材２２と、回転プレート２１の下面の中心部に連結され、下方鉛直に延びる円筒状の回転軸２３とを有している。また、回転プレート２１の中心部には、円筒状の回転軸２３の孔２３ａに連通する円形の孔２１ａが形成されており、回転軸２３の孔２３ａの内部には、昇降機構５６により上下方向に昇降自在な昇降部材２５が設けられている。
また、図２に示すように、昇降部材２５内には、ウエハＷの裏面（下面）側から処理液を供給する裏面処理液供給路２６が設けられている。また、昇降部材２５の上端部にはウエハ支持台２７が設けられ、このウエハ支持台２７の上面にはウエハＷを支持するためのウエハ支持ピン２８が設けられている。なお、回転軸２３は、軸受け部材２９を介してベースプレート６に回転可能に支持されている。
一方、図２に示すように、回転機構７０は、モータ軸７１ａを有するモータ７１と、当該モータ軸７１ａに巻き掛けられるとともに、回転軸２３の下端部にも巻き掛けられたベルト７２とを有している。なお、ベルト７２とモータ軸７１ａとの間にはプーリー７４が設けられ、ベルト７２と回転軸２３との間にはプーリー７３が設けられている。
さらに、図２において、基板保持機構２０に保持されたウエハＷに、液処理システムのファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）（図示せず）からの気体がウエハＷ上方から供給されるようになっている。ＦＦＵは、アルカリ成分を吸着させるケミカルフィルターを有しており、外部からケーシング５内に、アルカリ雰囲気が持ち込まれることを防止することができる。
また、排液カップ１２の下端には、スリット状の通気孔６６ｂが設けられており、回転カップ６１の周縁上方を経た気体を排気管６７に案内するようになっている（図２の点線矢印参照）。
また、図２に示すように、処理液供給機構３０は、基板保持機構２０によって保持されたウエハＷの表面に第１の処理液および第２の処理液を供給するノズルブロック３１と、ノズルブロック３１に連結され、当該ノズルブロック３１を基板保持機構２０に保持されたウエハＷの表面に沿って移動させるノズルアーム３２と、当該ノズルアーム３２から下方鉛直方向に向かって延びるノズル揺動軸３３と、当該ノズル揺動軸３３を駆動するノズル駆動部７５と、を有している。また、ノズル揺動軸３３の下端にはノズルブロック３１、ノズルアーム３２、ノズル揺動軸３３およびノズル駆動部７５を上下方向に駆動するノズル昇降機構５７が連結されている。
このノズル駆動部７５は、モータ軸７６ａを有するモータ７６と、当該モータ軸７６ａに巻き掛けられるとともに、ノズル揺動軸３３の下端部にも巻き掛けられたベルト７７とを有している。なお、ベルト７７とモータ軸７６ａとの間にはプーリー７９が設けられ、ベルト７７とノズル揺動軸３３との間には、プーリー７８が設けられている。
また、図４に示すように、処理液供給機構３０のノズル３１ａ，３１ｂを有するノズルブロック３１、ノズルアーム３２およびノズル揺動軸３３内には、第１の処理液および第２の処理液が通過する処理液流路３５と、乾燥溶媒が通過する乾燥溶媒流路３８とが設けられている。また、処理液流路３５と乾燥溶媒流路３８は、処理液供給部４０に連通されている。
この処理液供給部４０は、洗浄処理のための薬液として、第１の処理液を供給する第１の供給源４１と、第２の処理液を供給する第２の供給源４２と、リンス液として例えば純水(ＤＩＷ)を供給するＤＩＷ供給源４５と、乾燥溶媒として例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給するＩＰＡ供給源４３とを有している。なお、第１の処理液および第２の処理液の組合せとしては、後述するように、アンモニア過水(ＳＣ１：第１の処理液)および希フッ酸(ＤＨＦ：第２の処理液)の組合せのほか、硫酸過水(ＳＰＭ：第１の処理液)およびアンモニア過水(ＳＣ１：第２の処理液)の組合せ等が挙げられる。
そして、処理液流路３５は、第一バルブ４６を介して第１の供給源４１と連通され、第二バルブ４７を介して第２の供給源４２と連通され、かつ第三バルブ４８を介してＤＩＷ供給源４５と連通されている。他方、乾燥溶媒流路３８は、第四バルブ４９を介してＩＰＡ供給源４３と連通されている。
ところで、図４において、第一バルブ４６のみが開けられて、処理液流路３５と第１の供給源４１とが連通されると、処理液供給機構３０は、洗浄処理のための薬液として第１の供給源４１から第１の処理液を供給する。このように、ノズル３１ａ，３１ｂを有するノズルブロック３１、ノズルアーム３２、ノズル揺動軸３３、処理液流路３５、ノズル駆動部７５（図２参照）、第一バルブ４６および第１の供給源４１によって、第一薬液供給機構が構成されている。
他方、図４において、第二バルブ４７のみが開けられて、処理液流路３５と第２の供給源４２とが連通されると、処理液供給機構３０は、洗浄処理のための薬液として第２の供給源４２から第２の処理液を供給する。このように、ノズル３１ａ，３１ｂを有するノズルブロック３１、ノズルアーム３２、ノズル揺動軸３３、処理液流路３５、ノズル駆動部７５（図２参照）、第二バルブ４７および第２の供給源４２によって、第二薬液供給機構が構成されている。
また、図４において、ノズル３１ａ，３１ｂを有するノズルブロック３１、ノズルアーム３２、ノズル揺動軸３３、乾燥溶媒流路３８、ノズル駆動部７５（図２参照）、第四バルブ４９およびＩＰＡ供給源４３によって、ウエハＷを乾燥させるためのＩＰＡ（有機溶媒）を供給する乾燥液供給機構が構成されている。
また、図４において、第三バルブ４８のみが開けられて、処理液流路３５にＤＩＷ供給源４５を連通されると、処理液供給機構３０は、薬液のリンス液としての純水（洗浄液）を供給する。このため、ノズル３１ａ，３１ｂを有するノズルブロック３１、ノズルアーム３２、ノズル揺動軸３３、処理液流路３５、ノズル駆動部７５（図２参照）、第三バルブ４８およびＤＩＷ供給源４５によって、基板保持機構２０に保持されたウエハＷに純水（薬液のリンス液）を供給する洗浄液供給機構が構成されている。
なお、図２に示す裏面処理液供給路２６へ処理液を供給する機構は、ＩＰＡ供給源４３が設けられていないことを除いて、上述した処理液供給部４０と同様の構成からなっている。
また、図２に示すように、第１の排液管１３には、第１の排液管１３を通過する第１の処理液の流れを止める閉塞バルブ（閉塞機構）１１が設けられており、この閉塞バルブ１１を閉じることによって、第１の排液管１３を閉塞することができる。この第１の排液管１３は第１の供給源４１と接続されており、第１の排液管１３からの第１の処理液を第１の供給源４１へ戻して再利用することができる。
他方、第２の排液管２４には、第２の排液管２４を通過する第２の処理液の流れを止める閉塞バルブ（閉塞機構）３６が設けられており、この閉塞バルブ３６を閉じることによって、第２の排液管２４を閉塞することができる。なお、第１の処理液と異なり、第２の処理液は、第２の排液管２４から外方へ排出された後再利用されないようになっている。
また、図２および図４に示すように、第一バルブ４６、第二バルブ４７、第三バルブ４８、第四バルブ４９および閉塞バルブ１１の各々には制御部５０が接続されており、上述した第一薬液供給機構、第二薬液供給機構、乾燥液供給機構、および洗浄液供給機構の各々は、制御部５０により制御される。
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
より具体的には、本実施の形態による液処理装置１により、ウエハＷを洗浄処理する液処理方法について述べる。またここでは、第１の処理液としてアンモニア過水を用い、第２の処理液として希フッ酸を用いる場合を例にとって説明する。
まず、メインアーム８４によって保持されたウエハＷが、液処理装置１のケーシング５内に搬送される。そして、このようにして搬送されたウエハＷが、昇降部材２５を上昇させた状態で、ウエハ支持台２７に設けられたウエハ支持ピン２８上に受け渡される。その後、昇降部材２５が下降し、保持部材２２によりウエハＷがチャッキングされて保持される（保持工程１０１）（図２および図５参照）。
次に、回転機構７０によって、基板保持機構２０によって保持されたウエハＷを回転カップ６１と一体的に回転させる（回転工程１０２）（図２および図５参照）。なお、後述する乾燥工程１１４が終了するまで、ウエハＷと回転カップ６１は一体として回転し続けている。
より具体的には、モータ７１のモータ軸７１ａを回転させることによって、モータ軸７１ａに巻き掛けられるとともに、回転軸２３の下端部にも巻き掛けられたベルト７２を回転させ、回転軸２３を回転させる。ここで、回転カップ６１は、基板保持機構２０と一体となっているので、回転軸２３を回転させることによって、この回転カップ６１を基板保持機構２０と一体的に回転させることができる。
また上述した回転工程１０２の前または後で、シリンダ機構５２により、リングバルブ３４を上昇させて外側排出部１５を開放する（外側排出部開放工程１０３）（図２、図３（ａ）および図５参照）。
続いて、処理液供給機構３０によって、基板保持機構２０により保持されたウエハＷにに対して所定の液処理が行われる（図２乃至図５参照）。この間、具体的には以下の各工程が実施される。なお、後述する第１の処理液供給工程１０４を行う前は、バルブ４６，４７，４８，４９はいずれも閉じた状態になっている（図４参照）。
まず、制御部５０からの信号に基づいて、第一バルブ４６が開けられ、第１の供給源４１から第１の処理液（アンモニア過水）が供給される。そして、第１の処理液が、ノズル３１ａを介して、基板保持機構２０により保持されたウエハＷに供給される（第１の処理液供給工程１０４）（図２、図３（ａ）、図４、および図５参照）。
このように、ウエハＷおよび回転カップ６１を水平状態で回転させたまま、ウエハＷを第１の処理液（アンモニア過水）により液処理する（第１の処理工程１０５）
このようにしてウエハＷに供給された、第１の処理液は、ウエハＷの回転に伴う遠心力により、回転カップ６１の第１の受け面６１ａに向けて飛散する（図３（ａ）の点線矢印参照）。このようにして飛散した第１の処理液は、回転カップ６１の第１の受け面６１ａで受け止められるとともに、第１の受け面６１ａに沿って下方へ流れる。
次に、回転カップ６１の回転に伴う遠心力により、第１の受け面６１ａに沿って流下した第１の処理液は、第１の受け面６１ａの下端６１ｂから斜め下方に向けて飛散する。この際、第１の処理液は、リングバルブ３４の第１の段部３４ｂと第２環状部１８の第２の段部１８ｂとの間を通過して、リングバルブ３４の第２の受け面３４ａに到達する。
その後、第１の処理液は、リングバルブ３４の第２の受け面３４ａから外側排出部１５へ向けて排出される（第１の排出工程１０６）（図３（ａ）の点線矢印参照）。その後、第１の処理液は、外側排出部１５から第１の排液管１３を介して第１の供給源４１へ戻される（図２および図４参照）。
次いで、シリンダ機構５２により、リングバルブ３４を下降させて外側排出部１５を閉鎖する（外側排出部閉鎖工程１０７）（図２、図３（ｂ）および図５参照）。この際リングバルブ３４の第１の段部３４ｂと第２環状部１８の第２の段部１８ｂとが係合するので、リングバルブ３４により外側排出部１５が密閉される。
次に、制御部５０からの信号に基づいて、第一バルブ４６が閉じられるとともに第三バルブ４８が開けられ、ＤＩＷ供給源４５から純水が供給される。そして、ノズル３１ａを介して、ウエハＷに純水が供給され、ウエハＷ表面が洗浄される（リンス工程１０８）（図４および図５参照）。この場合、ウエハＷを処理した純水は、後述する第２の処理液と同様、回転カップ６１の第１の受け面６１ａで受け止められ、その後第１の受け面６１ａの下端６１ｂから内側排出部１６へ向けて排出される。
次に、制御部５０からの信号に基づいて、第三バルブ４８が閉じられるとともに第二バルブ４７が開けられ、第２の供給源４２から第２の処理液（希フッ酸）が供給される。そして、第２の処理液（希フッ酸）がノズル３１ａを介して、基板保持機構２０により保持されたウエハＷに供給される（第２の処理液供給工程１０９）（図２、図３（ｂ）、図４、および図５参照）。
このように、ウエハＷおよび回転カップ６１を水平状態で回転させたまま、ウエハＷを第２の処理液（希フッ酸）により液処理する（第２の処理工程１１０）。
第２の処理工程１１０でウエハＷを液処理した後、第２の処理液は、ウエハＷの回転に伴う遠心力により、回転カップ６１の第１の受け面６１ａに向けて飛散する（図３（ｂ）の点線矢印参照）。このようにして飛散した第２の処理液は、回転カップ６１の第１の受け面６１ａで受け止められるとともに、第１の受け面６１ａに沿って下方へ流れる。
次に、回転カップ６１の回転に伴う遠心力により、第１の受け面６１ａに沿って流下した第２の処理液は、第１の受け面６１ａの下端６１ｂから斜め下方に向けて飛散する。この際、第２の処理液は、リングバルブ３４の内壁面３４ｃに当たり、リングバルブ３４の内壁面３４ｃから内側排出部１６へ向けて排出される（第２の排出工程１１１）。
この場合、リングバルブ３４の第１の段部３４ｂと第２環状部１８の第２の段部１８ｂとが係合しているので、第２の処理液がリングバルブ３４と第２環状部１８との間を通過して外側排出部１５内へ入り込むことはない。とりわけ、リングバルブ３４の第１の段部３４ｂは、第２環状部１８の第２の段部１８ｂより内側（内側排出部１６側）に配置されているので、第２の処理液が第２の段部１８ｂを越えて外側排出部１５内に入り込むことを確実に防止することができる。
その後、第２の処理液は、内側排出部１６から第２の排液管２４を介して外方へ排出される。
次に、制御部５０からの信号に基づいて、第二バルブ４７が閉じられるとともに第三バルブ４８が開けられ、ＤＩＷ供給源４５から純水が供給される。そして、ノズル３１ａを介して、基板保持機構２０によりウエハＷに純水が供給される（リンス工程１１２）（図４および図５参照）。
次に、制御部５０からの信号に基づいて、第三バルブ４８が閉じられ、その後、第四バルブ４９が開けられ、ウエハＷを乾燥させるためのＩＰＡが、ノズル３１ｂを介してウエハＷに供給される（乾燥液供給工程１１３）（図４および図５参照）。
この際、ノズル駆動部７５によってノズル揺動軸３３が駆動され、ノズルアーム３２に設けられたノズルブロック３１のノズル３１ａ，３１ｂは、ノズル揺動軸３３を中心として、ウエハＷ上方においてウエハＷの表面に沿って揺動される（図２参照）。
上述のように、ウエハＷにＩＰＡを供給した後、基板保持機構２０に保持されたウエハＷを乾燥液供給工程１１３のときよりも高速で回転させることにより、ウエハＷに付着したＩＰＡを振り切り、ウエハＷを乾燥させる（乾燥工程１１４）。
ところで、上述したように、各工程において、回転カップ６１は基板保持機構２０と一体となって回転する。このため、ウエハＷから振り切られた各処理液が回転カップ６１に当たった際に当該処理液には遠心力が働く。したがって、当該処理液が飛び散りにくくミスト化しにくくなっている。
最後に、処理済みのウエハＷが、保持部材２２によるチャッキングを解消した後、基板保持機構２０から取り除かれ、ケーシング５の外方へ搬出される（搬出工程１１５）（図２参照）。
ところで一般に、上述した第２の処理工程１１０において、ウエハＷ周囲の雰囲気中にアンモニア成分（アルカリ成分）が僅かでも存在した場合、乾燥工程１１４の後、ウエハＷにウオーターマークのようなシミが発生するおそれがある。
これに対して本実施の形態においては、リングバルブ３４の第１の段部３４ｂと第２環状部１８の第２の段部１８ｂとを係合させることにより、外側排出部１５を確実に密閉している。これにより、第２の処理工程１１０中、第１の処理液（アンモニア過水）のアンモニア成分が外側排出部１５から漏れてウエハＷ周囲の雰囲気中に達するおそれがない。したがって、ウエハＷにウオーターマークのようなシミが発生することを更に確実に防止することができる。
また、上記では、第１の供給源４１から供給される第１の処理液と、第２の供給源４２から供給される第２の処理液とが、一つのノズルアーム３２と、ノズル３１ａ，３１ｂを有する一つのノズルブロック３１とを用いてウエハＷに供給されているが、これに限らず、第１の供給源４１から供給される第１の処理液と、第２の供給源４２から供給される第２の処理液の各々が、専用のノズルアームと専用のノズルブロック（ノズルを含む）とを用いてウエハＷに供給されてもよい。
さらに、上記では、第１の処理液としてアンモニア過水を用い、第２の処理液として希フッ酸を用いる場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、これらの処理液として、硫酸過水およびアンモニア過水を用いることもできる。この場合、硫酸過水を確実に回収するため、硫酸過水を第１の処理液としアンモニア過水を第２の処理液とすることが好ましい。すなわち２つの処理液を比較し、外側排出部１５から確実に回収（乃至再利用）したい方の処理液、あるいは僅かでもウエハＷ周囲の雰囲気中に漏洩させたくない方の処理液を第１の処理液として設定することが好ましい。
また、本実施の形態において、上述した液処理装置１を用いる液処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムや、このようなコンピュータプログラムを格納した記憶媒体も提供する。
このように、本実施の形態によれば、回転カップ６１の第１の受け面６１ａの下端６１ｂは、基板保持機構２０によって保持されたウエハＷより下方に延びている。したがって、第１の処理液および第２の処理液が回転カップ６１で跳ね返ることにより、ウエハＷ上にウォーターマークやパーティクル等の欠陥が生じることを確実に防止することができる。
また本実施の形態によれば、リングバルブ３４が上昇して外側排出部１５が開放された場合、回転カップ６１の第１の受け面６１ａで受けた第１の処理液は、第１の受け面６１ａに沿って流れ、その後第１の受け面６１ａの下端６１ｂから外側排出部１５へ向けて排出される。他方、リングバルブ３４が下降して外側排出部１５が閉鎖された場合、回転カップ６１の第１の受け面６１ａで受けた第２の処理液は、第１の受け面６１ａに沿って流れ、その後第１の受け面６１ａの下端６１ｂから内側排出部１６へ向けて排出される。このようにして、第１の処理液および第２の処理液を確実に分離して回収することができる。
図１は、本発明の一実施の形態による液処理装置を含む液処理システムを上方から見た上方平面図。 図２は、本発明の一実施の形態による液処理装置を示す縦断面図。 図３（ａ）（ｂ）は、それぞれリングバルブが上昇した状態および下降した状態における、本発明の一実施の形態による液処理装置を示す部分拡大断面図。 本発明の一実施の形態による液処理装置の処理液供給機構の構成を示す概略図。 本発明の一実施の形態による液処理方法を示すフロー図。
符号の説明
１ 液処理装置
５ ケーシング
１２ 排液カップ
１５ 外側排出部
１６ 内側排出部
１７ 第１環状部
１８ 第２環状部（内側環状部）
１８ｂ 第２の段部
１９ 第３環状部（外側環状部）
２０ 基板保持機構
２１ 回転プレート
３０ 処理液供給機構
３４ リングバルブ（排出部開閉機構）
３４ａ 第２の受け面
３４ｂ 第１の段部
４０ 処理液供給部
４１ 第１の供給源
４２ 第２の供給源
４３ ＩＰＡ供給源
４５ ＤＩＷ供給源
５０ 制御部
５２ シリンダ機構
５６ 昇降機構
５７ ノズル昇降機構
６１ 回転カップ
６１ａ 第１の受け面
６７ 排気管
７０ 回転機構
Ｗ ウエハ（被処理基板）

Claims (9)

  1. 回転プレートと、回転プレートに設けられ被処理基板を水平状態で回転可能に保持する保持部材とを有する基板保持機構と、
    基板保持機構に保持された被処理基板に対して第１の処理液および第２の処理液を選択的に供給する処理液供給機構と、
    基板保持機構に保持された被処理基板の周縁外方に配置され、被処理基板を液処理した後の第１の処理液および第２の処理液を受ける第１の受け面を有する回転可能な回転カップと、
    回転カップの下方に設けられ、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液および第２の処理液をそれぞれ排出する外側排出部および内側排出部と、
    回転カップの周縁外方に昇降自在に設けられ、外側排出部を開閉する排出部開閉機構とを備え、
    回転カップの第１の受け面の下端は、基板保持機構によって保持された被処理基板より下方に延びるとともに、基板保持機構の回転プレートより下方に延び、
    排出部開閉機構が上昇して外側排出部が開放された場合、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液は、第１の受け面の下端から外側排出部へ向けて排出され、
    排出部開閉機構が下降して外側排出部が閉鎖された場合、回転カップの第１の受け面で受けた第２の処理液は、第１の受け面の下端から内側排出部へ向けて排出され、
    排出部開閉機構は、外側排出部に設けられた内側環状部との間で外側排出部を開閉するものであり、排出部開閉機構は、内周側下部に形成された第１の段部を有し、内側環状部は、上端に形成された第２の段部を有し、
    排出部開閉機構が上昇して外側排出部が開放された場合、第１の受け面の下端は、排出部開閉機構の第１の段部下端と略同一の高さに位置し、
    排出部開閉機構が下降して外側排出部が閉鎖された場合、排出部開閉機構の第１の段部と内側環状部の第２の段部とが係合することを特徴とする液処理装置。
  2. 回転カップの第１の受け面は、下方に向かうほどその内径が大きくなるように傾斜することを特徴とする請求項１記載の液処理装置。
  3. 排出部開閉機構は、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液を受ける第２の受け面を有し、
    排出部開閉機構が上昇して外側排出部が開放された場合、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液は、第１の受け面の下端から、排出部開閉機構の第２の受け面を介して外側排出部へ向けて排出されることを特徴とする請求項１または２記載の液処理装置。
  4. 排出部開閉機構の第２の受け面は、下方に向かうほどその内径が大きくなるように傾斜することを特徴とする請求項３記載の液処理装置。
  5. 排出部開閉機構の第２の受け面は、排出部開閉機構が上昇して外側排出部が開放された状態で、回転カップの第１の受け面の外側下方に位置することを特徴とする請求項３または４記載の液処理装置。
  6. 請求項１記載の液処理装置を用いた液処理方法において、
    排出部開閉機構を上昇させて外側排出部を開放する外側排出部開放工程と、
    処理液供給機構によって、基板保持機構により保持された被処理基板に第１の処理液を供給する第１の処理液供給工程と、
    被処理基板を水平状態で回転させ、被処理基板を第１の処理液により液処理する第１の処理工程と、
    被処理基板を処理した後、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液を、第１の受け面の下端から外側排出部へ向けて排出させる第１の排出工程とを備えたことを特徴とする液処理方法。
  7. 排出部開閉機構を下降させて外側排出部を閉鎖する外側排出部閉鎖工程と、
    処理液供給機構によって、基板保持機構により保持された被処理基板に第２の処理液を供給する第２の処理液供給工程と、
    被処理基板を水平状態で回転させ、被処理基板を第２の処理液により液処理する第２の処理工程と、
    被処理基板を処理した後、回転カップの第１の受け面で受けた第２の処理液を、第１の受け面の下端から内側排出部へ向けて排出させる第２の排出工程とを更に備えたことを特徴とする請求項６記載の液処理方法。
  8. 請求項１記載の液処理装置を用いる液処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
    前記液処理方法は、
    排出部開閉機構を上昇させて外側排出部を開放する外側排出部開放工程と、
    処理液供給機構によって、基板保持機構により保持された被処理基板に第１の処理液を供給する第１の処理液供給工程と、
    被処理基板を水平状態で回転させ、被処理基板を第１の処理液により液処理する第１の処理工程と、
    被処理基板を処理した後、回転カップの第１の受け面で受けた第１の処理液を、第１の受け面の下端から外側排出部へ向けて排出させる第１の排出工程とを備えたことを特徴とする記憶媒体。
  9. 前記液処理方法は、
    排出部開閉機構を下降させて外側排出部を閉鎖する外側排出部閉鎖工程と、
    処理液供給機構によって、基板保持機構により保持された被処理基板に第２の処理液を供給する第２の処理液供給工程と、
    被処理基板を水平状態で回転させ、被処理基板を第２の処理液により液処理する第２の処理工程と、
    被処理基板を処理した後、回転カップの第１の受け面で受けた第２の処理液を、第１の受け面の下端から内側排出部へ向けて排出させる第２の排出工程とを更に備えたことを特徴とするを特徴とする請求項８記載の記憶媒体。
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