TWI394205B

TWI394205B - 基板處理裝置及基板處理方法

Info

Publication number: TWI394205B
Application number: TW100147814A
Authority: TW
Inventors: Minoru Matsuzawa
Original assignee: Micro Engineering Inc
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-04-21
Also published as: JP4812897B1; US20120171941A1; TW201234457A; JP2012134390A

Description

基板處理裝置及基板處理方法

本發明係關於一種使用於支撐半導體晶圓或玻璃基板等基板之狀態下在水平方向上旋轉之工作台並利用純水或化學藥品之處理液進行表面處理之基板處理裝置及基板處理方法。

於作為半導體製造步驟之一之抗光蝕步驟中，一般係於半導體晶圓或玻璃基板(以下將其等單稱為「基板」)等之被處理面進行蝕刻並清洗，於曝光特定之圖案後，藉由盛裝化學藥品而製成抗蝕圖案。然後，進行利用純水等加以清洗等表面處理以將抗蝕劑之溶解物與顯影液一同自基板表面除去。

舉一例而言，於包括旋轉之工作台之處理裝置中，使工作台之旋轉軸之中心與作為處理對象之基板之中心一致，水平載置該基板並將純水或化學藥品等處理液供給至工作台之中心部附近亦即基板之中心部附近。然後，藉由使被離心力賦能之處理液遍及基板之整個被處理面而進行表面處理。

然而，先前之此種處理裝置由於使工作台高速旋轉而供給處理液，因此存在於包括該工作台之處理空間內揚起包含微粒之霧滴等而附著於基板之被處理面或者污染處理後之基板表面之問題。又，若用於處理之化學藥品之性質為腐蝕性，則亦會引起該化學藥品呈霧滴化而揚起並附著於處理裝置之驅動部或搬送部等上，從而使處理裝置之驅動部或搬送部等之耐久性降低之問題。

自防止霧滴附著於被處理面之觀點考慮，有專利文獻1所揭示之裝置。於該裝置中，於進行處理之處理容器中設置形成為下垂狀之圓筒狀整流體，以排出自設於與該整流體相對向之處理容器之側壁上之上部排氣口揚起之霧滴。

專利文獻2所揭示之裝置係設置有相對於工作台而相對升降自如之氣流控制機構，藉由一面測定外壓值及內壓值一面調整該氣流控制機構與工作台之間隔而控制氣流之流入量，可防止一度排出且收容於杯體內部之氣體再次漏出至杯體外部。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2005-79220號公報

[專利文獻2]日本特開2009-59795號公報

於專利文獻1所揭示之裝置中構成為亦自上部排氣口排氣。又，由此需要排氣處理能力較高之機器，從而導致成本增加。進而，由於附著於整流體上之包含微粒之霧滴等未被除去而殘留下來，故有時會於某階段中降落至基板之被處理面而污染該基板。

又，於專利文獻2所揭示之裝置中，由於其構成複雜，故製造成本之負擔增大。進而，由於附著於氣流控制機構上之包含微粒之霧滴等未被除去而殘留下來，故如上所述，有時會於某階段中降落至基板之被處理面而污染該基板。

本發明之主要課題在於提供一種解決上述問題，可有效地排出處理基板之處理空間之氣體而防止污染基板之包含微粒之霧滴等沈積之基板處理技術。

為了解決上述課題，本發明提供一種基板處理裝置及基板處理方法。

本發明之基板處理裝置包括：有底雙層筒狀體，其包括內側筒體及外側筒體，且於上述內側筒體內之第一空間配置作為處理對象之基板；排氣機構，其將由上述內側筒體之外壁與上述外側筒體之內壁包圍之第二空間之氣體自該第二空間排出至該外側筒體之外壁外；及連通機構，其形成於上述內側筒體之特定部位，使上述第一空間與上述第二空間連通；且該基板處理裝置以如下方式構成：藉由上述排氣機構將上述第二空間之氣體自該第二空間排出至上述外側筒體之外壁外而降低該第二空間之壓力，從而使上述第一空間之壓力高於該第二空間之壓力，藉此使該第一空間之氣體於流向該第二空間時被賦能而通過上述連通機構。

該基板處理裝置以如下方式構成，即，藉由將有底雙層筒狀體之腔室之第二空間之氣體排出至外側筒體之外壁外而降低第二空間之壓力，提高第一空間之壓力，從而使位於第一空間之工作台之表面側之氣體通過連通機構而流向第二空間。由於在通過連通機構時會「縮減」氣流，故其流動(氣流)藉由文氏管效應而被賦能。藉此，處理基板時所產生之包含微粒之霧滴等有效地自第一空間排出，故可防止基板之污染。又，由於不會自第一空間無秩序地擴散，故亦可抑制氣體帶給人體之影響以及基板處理裝置之配置零件之腐蝕等。進而，由於內側筒體之開口部亦會「縮減」接近第一空間之氣流，故氣流藉由文氏管效應而進而被賦能，從而可獲得良好之下降流。

於某實施態樣中基板處理裝置以如下方式構成，即進而包括於上述內側筒體內之第一空間內以上述基板之表面側為處理對象之方式水平地支撐該基板之支撐機構，利用上述排氣機構將上述第二空間之氣體自該第二空間排出至上述外側筒體之外壁外而降低該第二空間之壓力，從而使上述第一空間之壓力高於該第二空間之壓力，藉此位於該第一空間之上述基板之表面側之氣體於流向該第二空間時被賦能而通過上述連通機構。

藉此，於第一空間中以使基板之表面側成為處理對象之方式受到支撐之基板之被處理面上之包含微粒之霧滴等有效地自第一空間排出，故可有效地防止污染基板之被處理面。

於其他實施態樣中基板處理裝置以如下方式構成，即上述支撐機構係使作為處理對象之上述基板於其表面側被支撐之工作台，且該基板處理裝置進而包括使上述工作台於上述第一空間內升降自如地移動之工作台升降機構，於上述第一空間之氣體通過上述連通機構而流向上述第二空間時，流過在該第一空間內上升或下降之上述工作台之外端面與上述內側筒體之內壁之間隙的上述第一空間之氣體於自該工作台之表面側流向該工作台之背面側時被賦能而通過該間隙。

該基板處理裝置在內側筒體之內壁與工作台之外端面之間存在間隙，第一空間之氣體係自工作台之表面側接近背面側地流過該間隙而排出至外側筒體之外壁外。由於該間隙會「縮減」氣流，故氣流藉由文氏管效應而被進而賦能。因此，於工作台上升或下降時，附著於工作台上升或下降之範圍之內側筒體之內壁上之包含微粒之霧滴等藉由被賦能之氣流而有效地自該內壁除去。藉此，可於內側筒體之內壁防止污染基板之被處理面之包含微粒之霧滴等沈積。

又，於其他實施態樣中，基板處理裝置以如下方式構成，即上述工作台係以在使上述基板之被處理面於上述第一空間內露出之狀態下可與該被處理面平行地旋轉之方式而配置於上述內側筒體內；上述基板係於上述工作台已於上述內側筒體之開口部停止之狀態下被該工作台支撐或解除支撐；上述工作台升降機構係使支撐有處理前之基板之上述工作台自上述內側筒體之開口部下降並停止該下降，並且使支撐有處理後之基板之該工作台上升至上述內側筒體之開口部並停止該上升。

該基板處理裝置之工作台在內側筒體之開口部停止並「蓋住」該開口部，從而防止第一空間之氣體及第二空間之氣體通過該開口部而流至處理空間外。

進而，於其他實施態樣中，基板處理裝置以如下方式構成，即上述排氣處理機構係經由與上述外側筒體之外壁之切線方向平行地設於該外側筒體之外壁上的排氣管，將上述第二空間之氣體排出至該外側筒體之外壁外；上述排氣管於上述排氣機構使上述第二空間之氣體排出至上述外側筒體之外壁外時，產生沿該外側筒體之內壁旋轉之氣流，使該第二空間之氣體藉由該氣流而被賦能並排出至上述外側筒體之外壁外。

藉此，由於第二空間之氣體藉由在第二空間內旋轉之氣流之離心力而被賦能，故可提高排氣效率。進而，由於第二空間之氣體有效地被排出至外側筒體之外壁外，故第一空間之氣體亦有效地流向第二空間，而提高第一空間之排氣效率。

自基板處理所使用之已使用之處理液之回收之觀點考慮，基板處理裝置以如下方式構成，即於上述第二空間內，以自上述內側筒體之外壁側起覆蓋上述連通機構之方式，具備對通過上述連通機構之用於上述基板之處理之已使用之處理液進行回收之流槽；於述流槽設有遮蔽壁，該遮蔽壁係藉由自上述內側筒體之外壁側起遮蔽上述連通機構之一部分或全部，而限制上述第1空間之氣體通過該連通機構；且該基板處理裝置進而包括使上述流槽沿上述內側筒體之外壁上升或下降之流槽升降機構，以使上述遮蔽壁遮蔽上述連通機構之一部分或全部。

該基板處理裝置藉由利用遮蔽壁遮蔽連通機構之一部分或全部而可限制通過連通機構之氣流。藉此，藉由利用蔽壁遮蔽連通機構之一部分而限制通過連通機構之氣流，例如對氣流賦予與所使用之處理液之黏度相對應之賦能，使自基板之被處理面甩離之處理液之「分離」良好且均勻化。又，藉由遮蔽壁遮蔽連通機構之全部，並自內側筒體之開口部噴附氮氣或清潔乾燥氣體(Clean Dry Air，CDA)，可使第一空間成為氮氣環境或CDA環境。進而，若藉由遮蔽壁遮蔽連通機構之全部，則可使第二空間之氣體不流出至第一空間。

於其他實施態樣中，基板處理裝置以如下方式構成，即於上述流槽設有障壁，該障壁係減慢侵入至該流槽並於該流槽中移動之上述已使用之處理液之移動速度；使侵入至上述流槽並於該流槽中移動之上述已使用之處理液接觸於上述障壁而減速，從而由該流槽回收，且侵入至該流槽之上述第一空間之氣體通過該流槽並流出至上述第二空間。

侵入至流槽並於該流槽中移動之已使用之處理液接觸於設於該流槽之障壁而失去其勢頭，於重力作用下由該流槽回收。又，侵入至流槽之第一空間之氣體通過該流槽並流出至第二空間。藉此，侵入至流槽之氣流不會於該流槽中產生亂流而攪拌侵入至該流槽之已使用之處理液，從而已使用之處理液之回收效率亦提高。

又，於其他實施態樣中，基板處理裝置以如下方式構成，即回收上述已使用之處理液之流槽沿著升降方向設為複數段以分別獨立地回收用於複數種上述基板之處理之該已使用之處理液，上述流槽升降機構以與所回收之該已使用之處理液對應之段覆蓋上述連通機構之方式使上述流槽沿上述內側筒體之外壁上升或下降，以利用各段回收各不相同之上述已使用之處理液。

藉此，即便於一次基板處理中使用複數種處理液之情形時亦可分別獨立地回收所回收之已使用之處理液。進而，無須每次改變回收之已使用之處理液時均進行流槽之清洗，可有效地進行基板之處理。

進而，又，其他實施態樣係上述有底雙層筒狀體包含透光性構件之基板處理裝置。藉此，可自有底雙層筒狀體之外觀視認基板之處理狀況，因此例如可迅速發現基板處理中所產生之裝置故障、處理中之基板之破損等。

一種基板處理方法，其係排出處理基板之處理空間之氣體之基板處理裝置之處理方法，且包括如下步驟：藉由排氣機構將包括內側筒體及外側筒體且於該內側筒體內之第一空間配置作為處理對象之基板之有底雙層筒狀體之、由該內側筒體之外壁與該外側筒體之內壁包圍之第二空間之氣體自該第二空間排出至該外側筒體之外壁外而降低該第二空間之壓力，從而使該內側筒體內之第一空間之壓力高於該第二空間之壓力；及於上述第一空間之氣體通過形成於上述內側筒體之特定部位且將該第一空間與上述第二空間連通之連通機構而流向該第二空間時被賦能。

根據本發明，可有效地將處理基板之處理空間之氣體排出至外部，從而防止污染基板之包含微粒之霧滴等沈積。

本發明之基板處理裝置係使用化學藥品、清洗液及其他液體(處理液)等對如半導體晶圓或玻璃基板般之基板進行處理之裝置。該基板處理裝置之主要特徵在於形成用於防止已使用之處理液或包含微粒之霧滴等附著於基板被處理面以及防止基板表面污染等之較佳氣流的腔室構造。以下，以如下裝置為例說明該基板處理裝置之實施形態例，該裝置係將基板之一表面作為如清洗及乾燥般之被處理面，並包括於水平支撐有該被處理面之狀態下與被處理面平行地旋轉之工作台，朝向該工作台上之被處理面供給處理液。

[第1實施形態]

圖1係本實施形態之基板處理裝置1之周邊構件之構成例之概略縱剖面圖。

圖1所示之基板處理裝置1包括：腔室10，其由包括內側筒體12及外側筒體13之有底雙層筒體構成；及頂蓋11。藉由該腔室10及頂蓋11形成之空間成為用於對基板20實施各種處理之主要處理空間。

有底筒體係指筒狀體之上底部開口而下底部與側壁連接設置者，有底雙層筒體係指於外側筒體之中配置有內側筒體者。再者，筒體之形狀除了圓筒之外，亦可為多邊形筒。

作為腔室10之內側筒體12及外側筒體13之形狀之一例，於圖1及圖2中示有分別為圓筒形狀者。於該腔室10之外壁設有排氣管27。詳情於以下敍述。

基板處理裝置1主要包括：馬達23，其具有用於使工作台21旋轉以及使工作台21上升或下降之致動器功能；多段式流槽24，其用於回收基板處理所使用之已使用之處理液；致動器26，其用於使多段式流槽24上升或下降；及控制部40，其包含電腦，用於控制馬達23及致動器26、排氣處理部50、向未圖示之基板20之被處理面供給處理液之處理液供給機構、及用於將基板20支撐於工作台21上之夾盤機構等。

以工作台21可於內側筒體(12)內之第一空間(以下存在稱為S1空間之情形)旋轉之方式於該內側筒體12之內壁與相對向之工作台21之外端面之間設有特定之間隙。特定之間隙係指例如將工作台21之外端面與相對向之內側筒體12之間隙設為例如2 mm左右。藉由調整該間隙之大小而可增強或減弱後述之對氣流施加之賦能。內側筒體之頂蓋11側之一端為開口(開口部)。

於內側筒體12之特定之部位形成有將S1空間與由該內側筒體12之外壁及外側筒體13之內壁包圍之第二空間(以下亦存在稱為S2空間之情形)連通之連通機構30。

於處理基板20時所供給之處理液於基板20之被處理面上移動，然後自該被處理面甩離，該連通機構30係以該甩離之已使用之處理液藉由下述多段式流槽24回收之方式使其通過。因此，連通機構30係於自被處理面甩離之已使用之處理液與內側筒體12交錯(碰撞)之該內側筒體12之部位以任意形狀及尺寸形成。

任意形狀及尺寸例如為如下形狀及尺寸：以自被處理面甩離之已使用之處理液與內側筒體12交錯(碰撞)之該內側筒體12之部位為中心，呈寬度40 mm左右之帶狀地圍繞內側筒體12之內壁，該包圍之部分之約百分之八十開口。作為另一例，亦可為上述包圍之範圍全部開口，夾持形成於內側筒體12之連通機構30，內側筒體12上下分割為兩部分。

S1空間之氣體通過該連通機構30流向S2空間。該氣體例如係包括基板20之處理所使用之已使用之處理液之霧滴、包含微粒之霧滴、經氣化之已使用之處理液等者。

於頂蓋11包括基板搬出搬入口，該基板搬出搬入口係將處理前之基板20自基板處理裝置1之處理空間外搬入至該處理空間，或者將處理後之基板20自基板處理裝置1之處理空間搬出至該處理空間外。由該頂蓋11包圍之空間形成上述處理空間之一部分。由於係於該基板搬出搬入口為關閉之狀態下進行基板20之處理，因此於處理空間產生之處理液之霧滴以及經氣化之處理液等不會流出至該處理空間外。藉由未圖示之清潔空氣供給機構向由頂蓋11包圍之空間供給清潔空氣。

多段式流槽24沿著升降方向設為複數段以分別獨立地回收複數種基板20之處理所使用之已使用之處理液。因此，多段式流槽24以與所回收之該已使用之處理液對應之段(以下，方便起見，有時稱為特定之流槽)覆蓋連通機構30之方式，受控制部40控制而沿內側筒體12之外壁上升或下降，以利用各段回收各不相同之已使用之處理液。圖1係例示三段流槽，段數係為任意段數。

S1空間之氣體亦會侵入至多段式流槽24之各段中覆蓋連通機構30之特定之流槽。用於供侵入至該特定之流槽之S1空間之氣體通過該特定之流槽並流向S2空間之排氣口係設於各流槽中。詳情於以下敍述。

為了控制所供給之處理液之供給開始或停止以及所供給之處理液之每單位時間之供給量等，控制部40向未圖示之處理液供給機構發出指示。為了控制將基板20支撐於工作台21上或解除支撐，控制部40向未圖示之夾盤機構發出指示。

由控制部40控制之馬達23之旋轉力係經由驅動部22傳遞至工作台21，藉此工作台21旋轉或停止旋轉。又，控制部40亦對利用馬達23所具有之致動器功能之工作台21之上升開始或停止或者下降開始或停止進行控制。由控制部40控制之致動器26之送出或拉回作用係經由傳遞部25而傳遞至多段式流槽24，藉此多段式流槽24開始或停止上升或者開始或停止下降。該控制部40之控制程序於以下敍述。

圖2係圖1所示之基板處理裝置1之「A-A」部之概略平面圖。圖2係例示於工作台21上支撐基板20且包括圍繞工作台21之內側筒體12、以圍繞內側筒體12之外周之方式而具備之多段式流槽24以及圍繞多段式流槽24之外側筒體13地構成基板處理裝置1之情況。

圖2中之排氣管27係與由控制部40控制之排氣處理部50連接。該排氣處理部50經由排氣管27而抽吸S2空間之氣體。藉由抽吸S2空間之氣體使得S2空間之壓力降低，因而S1空間壓力相較於S2空間之壓力升高。因此，S1空間之氣體通過連通機構30流向S2空間，S1空間之氣體便會被排出至外側筒體13之外壁外。

排氣管27亦可與外側筒體13之外壁之切線方向平行地設置。若於該狀態下經由排氣管27進行S2空間之排氣，則會產生沿外側筒體13之內周旋轉之氣流。S2空間之氣體藉由該旋轉之氣流之離心力而被賦能，從而有效地被排出至外側筒體13之外壁外。又，由於S2空間之氣體被賦能從而排出，故S1空間之氣體亦有效地流向S2空間。

圖3係例示工作台21於內側筒體12之開口部停止之情況。

工作台21使用由控制部40控制之馬達23所具有之致動器功能，按照控制部40之指示上升或下降。

此處，若工作台21於內側筒體12之開口部停止，則該開口部成為被工作台21「蓋住」之狀態。於該狀態下，基板搬出搬入口打開，處理前之基板20藉由未圖示之基板搬出搬入機構搬入至處理空間。所搬入之基板20藉由未圖示之夾盤機構支撐於工作台21上，然後基板搬出搬入口關閉。又，於自處理空間搬出處理結束之基板20之情形時，亦於內側筒體12之開口部被工作台21「蓋住」之狀態下，基板搬出搬入口打開，自處理空間搬出該基板20。藉此可進行基板20之搬出搬入而不使S1空間及S2空間各自之氣體自內側筒體12之開口部流出至由頂蓋11包圍之空間。又，於基板20之搬出搬入時，即便基板搬出搬入口打開，亦不會污染S1空間及S2空間。

圖4係模式性地表示支撐於工作台21上之基板20之被處理面之處理之情況以及此時之氣流情況。圖4所示之處理液係藉由控制部40之控制，於工作台21之旋轉速度達到特定值之狀態下，自與處理液供給機構連接之噴嘴以特定時間朝向基板20之中心向鉛直下方供給。所供給之處理液自基板20之中心侵入，並藉由工作台21之旋轉所產生之離心力而被賦能，從而向基板20之外周方向擴散。所擴散之處理液達到基板20之外周而自被處理面上甩離。經甩離之處理液通過連通機構30，對應於已使用之處理液之種類由多段式流槽24之特定之流槽予以回收。

藉由可使自被處理面上甩離之處理液通過連通機構30之離心力而實現之賦能，除了考慮工作台21之旋轉速度之外，亦考慮氣流之賦能、處理液之黏度或處理液之供給壓力、基板20之被處理面之面積等而進行設定。

圖4所示之氣流係排氣處理部50抽吸S2空間之氣體與工作台21之旋轉所產生之離心力之作用相乘而產生。氣流係自被頂蓋11包圍之空間通過內側筒體12之開口部而接近S1空間。由於內側筒體12之開口部會「縮減」所通過之氣流，故縮減之氣流藉由文氏管效應而被賦能。

通過開口部而被賦能之氣流接近工作台21之表面地進入至S1空間內，然後通過連通機構30侵入至多段式流槽24之特定之流槽。

由於連通機構30會「縮減」所通過之氣流，故縮減之氣流藉由文氏管效應而被賦能。通過連通機構30而被賦能之氣流通過所侵入之特定之流槽後流出至S2空間。在此等被賦能之氣流之作用下，將於處理基板20時在S1空間產生之包含微粒之霧滴等有效地自S1空間排出。又，附著於特定之流槽之內部表面之包含微粒之霧滴等亦可藉由被賦能之氣流之作用而有效地自該內部表面除去。

例如，可分別調整來自未圖示之清潔空氣供給機構之每單位時間之清潔空氣供給量以及排氣處理部50每單位時間排出之S2空間之氣體之排氣量而對該氣流實施較佳之賦能。

圖5係例示支撐有處理前之基板20之工作台21於內側筒體12之開口部下降時之氣流情況。

工作台21於控制部40向具有致動器功能之馬達23發出指示時開始下降。於工作台21下降時，控制部40向排氣處理部50發出指示，以使工作台21之表面側之S1空間之氣體通過內側筒體12之內壁與工作台21之外端面之間隙而流向工作台21之背面側之S1空間，抽吸S2空間之氣體。產生此種流動之每單位時間之S2空間之氣體之抽吸量例如係根據與工作台21之下降速度對應之工作台21之表面側之S1空間與工作台21之背面側之S1空間之體積變化量而預先進行抽吸量設定，並係由控制部40向排氣處理部50發出指示。

又，亦可利用未圖示之壓力錶計測工作台21之表面側及工作台21之背面側各自之S1空間之壓力，並自該計測結果起達到工作台21之表面側之S1空間之壓力升高之抽吸量。流向工作台21之背面側之S1空間之氣體通過連通機構30侵入至多段式流槽24之特定之流槽，然後流出至第2空間。

由於內側筒體12之內壁與工作台21之外端面之間隙會「縮減」通過該間隙之氣流，故縮減之氣流藉由文氏管效應而被賦能。藉由該被賦能之氣流之作用，將附著於工作台21下降之範圍之內側筒體12之內周面上之包含微粒之霧滴等有效地自該內周面除去。

圖6係例示支撐有處理結束之基板20之工作台21朝向內側筒體12之開口部上升時之氣流情況。

工作台21於控制部40向具有致動器功能之馬達23發出指示時開始上升。與上述工作台21下降時相同，於工作台21上升時，控制部40亦係向排氣處理部50發出指示，以使工作台21之表面側之S1空間之氣體通過內側筒體12之內壁與工作台21之外端面之間隙而流向工作台21之背面側之S1空間，抽吸S2空間之氣體。產生此種流動之每單位時間之S2空間之氣體之抽吸量例如係根據與工作台21之上升速度對應之工作台21之表面側之S1空間與工作台21之背面側之S1空間之體積變化量而預先進行抽吸量之設定，並由控制部40向排氣處理部50發出指示。又，亦可利用未圖示之壓力錶計測工作台21之表面側與工作台21之背面側各自之S1空間之壓力，並自該計測結果起達到工作台21之表面側之S1空間之壓力升高之抽吸量。

流至工作台21之背面側之S1空間之氣體通過連通機構30侵入至多段式流槽24中之特定之流槽，然後流出至第2空間。

由於內側筒體12之內壁與工作台21之外端面之間隙會「縮減」所通過之氣流，故縮減之氣流藉由文氏管效應而被賦能。藉由該被賦能之氣流之作用，將附著於工作台21上升之範圍之內側筒體12之內周面上之包含微粒之霧滴等有效地自該內周面除去。

此處，排氣處理部50所抽吸之S2空間之氣體之抽吸量亦可為S2空間之氣體不會因工作台21上升而流入至S1空間之程度。藉由工作台21上升，工作台21之背面側之S1空間之體積增加從而該空間之壓力降低，故而工作台21之表面側之S1空間之壓力升高，工作台21之表面側之S1空間之氣體通過內側筒體12之內壁與工作台21之外端面之間隙而流向工作台21之背面側之S1空間。因此，可獲得與上述效果相同之效果。又，亦會減少排氣處理部50所使用之能量。

圖7係例示朝向基板20之中心自噴嘴供給之處理液之移動情況、氣流情況以及利用多段式流槽24之特定之流槽回收已使用之處理液之情況之各者。此處，作為一例，係示出利用設於多段式流槽24中之最上段之段回收已使用之處理液之例。

支撐有基板20之工作台21藉由馬達23之旋轉力而旋轉，於該狀態下自噴嘴供給處理液。所供給之處理液係藉由工作台21之旋轉所產生之離心力與氣流相乘而被賦能，自基板20之中心起向外周擴散，達至基板20之外周之處理液自被處理面甩離，進而朝向連通機構30移動。

被賦能從而自被處理面甩離之已使用之處理液到達連通機構30，並通過該連通機構30侵入至特定之流槽，接觸於設於多段式流槽24之頂板24a上之障壁24b。藉由接觸於該障壁24b，已使用之處理液失去其勢頭，在重力作用下以沿著障壁24b之傾斜之方式向下移動從而由回收部24c回收。由回收部24c回收之已使用之處理液係經由未圖示之排管自回收部24c排出至外側筒體13之外壁外。

於圖7所示之氣流中，被賦能而通過連通機構30之氣流侵入至特定之流槽並於該特定之流槽之中流動，然後接觸於障壁24b。包含於該氣體內之包含微粒之霧滴等之一部分藉由接觸於障壁24b而失去其勢頭，在重力作用下自氣體分離，並以沿著障壁24b之傾斜之方式向下移動從而由回收部24c回收。接觸於障壁24b之氣體一面改變行進方向一面亦流過由頂板24a與回收部24c夾持之空間，自排氣口流出至S2空間。

又，藉由已使用之處理液接觸於障壁24b而霧滴化之已使用之處理液藉由於特定之流槽中接近S2空間之氣流而不會流出至S1空間。

設於多段式流槽24之各段之排氣口可以如下方式進行調整，即藉由改變其面積而使通過連通機構30之氣流成為適於將附著於特定流槽之內壁上之包含微粒之霧滴等自該內壁除去之被較佳地賦能之氣流。

對於該實施形態之基板處理裝置1已說明包括多段式流槽24之構成，但用於回收已使用之處理液之流槽亦可為一段。

<用於基板處理之控制程序>

繼而，說明基板處理裝置1之基板處理方法，特別說明控制部40之主要控制程序。圖8係該控制程序說明圖。

控制部40以接受操作基板處理裝置1之操作員輸入之基板處理開始指示為契機，開始控制(步驟S100)。控制部40對工作台21為了自未圖示之基板搬出搬入機構接收基板而於內側筒體12之開口部停止之情況進行檢測(步驟S101)，啟動夾盤控制機構，將基板20水平地支撐於工作台21之特定部位(步驟S102)。

當檢測出基板20受到支撐並且基板搬出搬入口關閉時，控制部40啟動排氣處理部50，作出排氣開始之指示(步驟S103)。

控制部40啟動馬達23。馬達23根據控制部40之指示使用馬達23所具有之致動器功能，使工作台21開始下降(步驟S104)。

當藉由未圖示之感測器(第一感測器)檢測出工作台21已下降至特定之位置為止時，控制部40向馬達23發出指示，以停止工作台21之下降，於檢測出工作台21已停止下降之情形時(步驟S1025：是)，向馬達23發出指示，以開始工作台21之旋轉(步驟S106)。藉此，工作台21開始水平旋轉。

控制部40啟動致動器26。致動器26根據控制部40之指示，以特定之流槽自內側筒體12之外壁側起覆蓋連通機構30之方式使多段式流槽24上升或下降。

於指示工作台21開始旋轉之後，當藉由未圖示之計時器檢測出已經過特定時間(第一時間)時，控制部40指示噴嘴之定位，並發出指示，以對未圖示之處理液供給機構發出開始供給處理液之指示(步驟S107)。藉此，自噴嘴朝向基板20之被處理面之中心供給處理液。

於指示開始供給處理液之後，當藉由計時器檢測出已經過特定時間(第二時間)時，控制部40向處理液供給機構作出停止供給處理液之指示(步驟S108：是)。藉由停止供給處理液而將殘留於工作台21上之基板20之被處理面上之處理液拂拭至工作台21之外側。藉此進行乾燥處理。

進而當藉由計時器檢測出已經過特定時間(第三時間)時，控制部40向馬達23發出停止指示，以停止工作台21之旋轉(步驟S110)。當檢測出馬達23已停止時，控制部40使用馬達23所具有之致動器功能，指示工作台21開始上升(步驟S111)。當藉由未圖示之感測器(第二感測器)檢測出工作台21已上升至內側筒體12之開口部為止時，控制部40向馬達23發出指示，以停止工作台21之上升，於檢測出工作台21已停止上升之情形時(步驟S112：是)，向排氣處理部50發出停止排氣之指示(步驟S113)。控制部40指示未圖示之夾盤控制機構解除基板20之支撐，以能夠藉由未圖示之基板搬出搬入機構搬出處理結束之基板20(步驟S114)。藉此，基板20之表面處理結束。

此處，說明於一次基板處理中使用複數種處理液之情形時之程序。

控制部40於已經過特定時間(第三時間)之後亦維持工作台21之旋轉。控制部40為了利用與根據預先設定之條件繼而供給之處理液對應之特定之流槽回收已使用之處理液而啟動致動器26，致動器26按照控制部40之指示，以特定之流槽自內側筒體之外壁側起覆蓋連通機構30之方式使多段式流槽24上升或下降。當藉由未圖示之感測器(第三感測器)檢測出多段式流槽24已於特定之位置停止時，控制部40指示未圖示之處理液供給機構開始供給處理液(步驟S107)。

於供給與最近之處理所使用之處理液為不同種類之處理液時重複此步驟，藉由控制部40作出該指示而可獨立地分別回收種類不同之已使用之處理液。

又，控制部40亦可以向排氣處理部50作出開始排氣之指示或停止排氣之指示為契機，使未圖示之清潔空氣供給機構所進行之清潔空氣供給開始或供給停止連動。例如，若由控制部40作出開始排氣之指示，則亦開始供給清潔空氣，或者若由控制部40作出停止排氣之指示，則亦停止供給清潔空氣，藉此可防止於搬出搬入基板20時由頂蓋11包圍之空間之氣體自基板搬出搬入口溢出。

如此，於基板處理裝置1中，於S1空間之氣體通過連通機構30而流向S2空間時，通過內側筒體12之開口部以及連通機構30之氣流被賦能，S1空間之氣體藉由該被賦能之氣流而有效地排出至外側筒體13之外壁外，因此可防止於處理基板20時所產生之包含微粒之霧滴等污染基板。

於工作台21之外端面與內側筒體12之內壁之間存在間隙，S1空間之氣體自工作台21之表面側接近工作台21之背面側地流動，但是由於該間隙會「縮減」氣流，故該氣流藉由文氏管效應而進而被賦能。藉此將附著於工作台21上升或下降之範圍之內側筒體12之內壁上之包含微粒之霧滴等有效地自該內壁除去，從而防止沈積。

進而，藉由工作台21之旋轉所產生之離心力與被賦能之氣流相乘，處理液直接排出至工作台21之外側，因此處理液之「分離」良好，可迅速結束乾燥處理。

又，進而利用透光性構件構成腔室10、頂蓋11等，使得可自該腔室10之外觀視認基板20之處理狀況，藉此可迅速發現基板處理中發生之裝置故障、處理中之基板之破損等。

進而，又，由於可按照由頂蓋11包圍之空間、S1空間、S2空間之順序使各空間之壓力階段性地降低，因此處理空間之氣體不會無秩序地擴散至該處理空間外。藉此可抑制處理空間之氣體帶給人體之影響以及腐蝕基板處理裝置之配置零件等。又，藉由使處理空間緊湊化而亦可防止該處理空間內之空氣之亂流，從而更有效地抑止氣體擴散。進而，於基板處理時使用氣體(例如氦氣)之情形時，與利用工作台21「蓋住」內側筒體12之開口部之情況相乘而可抑制該氣體擴散。

[第2實施形態]

該實施形態係說明於基板處理裝置1中可進而進行由頂蓋11包圍之空間之排氣、以及可遮蔽連通機構30之一部分或全部從而限制或停止通過該連通機構30之氣體之基板處理裝置之實施形態。

圖9係表示本實施形態之基板處理裝置2之周邊構件之構成例之概略縱剖面圖。

又，對於與第1實施形態所說明之內容重複之部分使用相同符號，省略重複說明。該實施形態之基板處理裝置2附加有風機過濾單元(Fan Filter Unit，FFU)60及頂蓋排氣管61，且多段式流槽65、底板66、排氣處理部70為與第1實施形態不同之部分。

FFU 60向由頂蓋11包圍之空間吹出清浄空氣。藉由S2空間之氣體受到抽吸，自FFU 60吹出之清浄空氣自由頂蓋11包圍之空間流向S1空間，並自S1空間通過連通機構30以及多段式流槽65中之特定之流槽，流出至S2空間。隨著於各空間移動，該清浄空氣成為包括用於基板20之處理之已使用之處理液之霧滴、包含微粒之霧滴以及經氣化之已使用之處理液等者(以下，方便起見，存在單表示為氣體之情形)。

於頂蓋11之外周面設有頂蓋排氣管61。詳情於以下敍述。

為了將基板20之處理所使用之複數種已使用之處理液分別不混雜地回收，多段式流槽65係重疊為複數段地分別獨立配設。於圖9中例示將流槽堆疊為三段而呈一體形狀之多段式流槽65。多段式流槽65係利用與所回收之已使用之處理液之種類相對應之特定之流槽回收已使用之處理液。因此，多段式流槽65係以特定之流槽自內側筒體12之外壁側起覆蓋連通機構30之方式受到控制部40控制而上升或下降。S1空間之氣體亦會侵入至覆蓋連通機構30之多段式流槽65中之特定之流槽。因此，為了使侵入至流槽之S1空間之氣體通過該流槽並流出至S2空間而於各流槽設有排氣口。詳情於以下敍述。

於工作台21為處理基板20而停止下降之位置，在與工作台21之背面之間保留特定之間隙而相對向地於內側筒體12上具備底板66。特定之間隙為例如5 mm左右。由頂蓋11包圍之空間、以及由內側筒體12與底板66包圍且包括連通機構30及工作台21之第一空間(S1空間)成為基板處理裝置2之主要處理空間。

圖10係基板處理裝置2之概略平面圖。圖10中之頂蓋排氣管61係與由控制部40控制之排氣處理部70連接。該排氣處理部70係經由頂蓋排氣管61抽吸由頂蓋11包圍之空間之氣體。

又，亦可與頂蓋11之外壁之切線方向平行地設有頂蓋排氣管61。若經由頂蓋排氣管61排出由頂蓋11包圍之空間之氣體，則會產生沿頂蓋11之內周旋轉之氣流。由頂蓋11包圍之空間之氣體藉由該旋轉之氣流之離心力而被賦能，從而有效地排出。

圖11係例示工作台21於內側筒體12之開口部停止之情況。於設於多段式流槽65中之用於回收已使用之處理液之回收部65c中設有用於自內側筒體12之外壁側起遮蔽連通機構30之一部分或全部之遮蔽壁。利用該遮蔽壁自內側筒體12之外壁側起遮蔽連通機構30之一部分，可限制S1空間之氣體通過該連通機構30。又，利用該遮斷壁遮蔽連通機構30之全部，可阻止S1空間之氣體通過連通機構30。該遮蔽壁係以特定之形狀設於回收部65c，特定之形狀係指例如具有自內側筒體12之外壁側起覆蓋連通機構30之寬度且圍繞該內側筒體12之外壁之帶狀者。

由控制部40控制之致動器26按照控制部40之指示而使多段式流槽65開始或停止上升或者開始或停止下降。如第1實施形態所說明，處理前之基板20或處理後之基板20係於工作台21於內側筒體12之開口部停止之狀態下搬入至處理空間或自處理空間搬出。於基板搬出搬入口為了搬入或搬出基板20而打開時，控制部40向致動器26發出指示，使多段式流槽65上升或下降，藉由遮蔽壁遮蔽連通機構30之全部。藉由遮蔽連通機構30之全部而S2空間之氣體不會自S2空間通過連通機構30流出至S1空間。

因此，可進而確實地防止S2空間之氣體自藉由工作台21「蓋住」之內側筒體12之開口部流出。

又，例如於打開基板搬出搬入口時，係於遮蔽連通機構30之全部之狀態下由排氣處理機構70抽吸由頂蓋11包圍之空間之氣體。藉此，可進而確實地防止處理空間之氣體流出至該處理空間外。

圖12係例示朝向基板20之中心自噴嘴供給之處理液之移動情況、氣流情況、利用多段式流槽65回收已使用之處理液之情況以及藉由遮蔽壁遮蔽連通機構30之一部分之情況之各者。於圖12中，作為一例，係利用設於多段式流槽65中之最上段之段回收已使用之處理液。

當支撐有基板20之工作台21旋轉，並於該狀態下自噴嘴供給處理液時，該處理液藉由工作台21之旋轉所產生之離心力與氣流相乘而被賦能，自基板20之中心朝向外周擴散。到達基板20外周之處理液自被處理面甩離並朝向連通機構30移動。被賦能而自被處理面甩離之已使用之處理液到達連通機構30，並通過該連通機構30，侵入至特定之流槽而得以回收。

施加至通過連通機構30之氣流之賦能可藉由控制部40向致動器26發出指示使多段式流槽65上升或下降，改變藉由遮蔽壁遮蔽連通機構30之比例而調整。具體而言，例如，藉由增大遮蔽壁遮蔽連通機構30之面積而提高施加至通過該連通機構30之氣流之賦能，或者藉由減小遮蔽連通機構30之面積而減弱施加至通過該連通機構30之氣流之賦能。由於施加至氣流之賦能可任意變化，因此例如於一次基板處理中使用處理液之黏度不同之複數種處理液之情形時，或者於改變自噴嘴供給之處理液之供給壓力之情形時，可調整處理液於基板20之被處理面停留之時間，可容易地獲得較佳處理條件。

如此，於基板處理裝置2中，於基板20之搬出搬入時，藉由利用遮蔽壁自內側筒體12之外壁側起遮蔽連通機構30之全部而可阻止S2空間之氣體流出至S1空間。藉此，可進而確實地防止S2空間之氣體自藉由工作台21「蓋住」之內側筒體12之開口部流出。

又，改變藉由遮蔽壁遮蔽連通機構30之面積可使施加至通過該連通機構30之氣流之賦能變化。藉此，即便所使用之處理液之特性不同，亦可設定為基板20之處理結果達到均勻。

具體而言，例如，於所使用之處理液之黏度較高之情形時，增大藉由遮蔽壁遮蔽連通機構30之比例從而較大地縮減所通過之氣流，使於基板20之被處理面之外周甩離處理液時之「分離」良好。

作為其他具體例，例如，由於所供給之處理液係於被處理面上藉由氣流而被賦能，故於供給處理液而對基板20之被處理面進行處理時，係以處理液僅以所需之時間停留於被處理面之方式減弱施加至氣流之賦能，於停止供給處理液而進行乾燥處理時，係增強施加至氣流之賦能而迅速進行乾燥處理。

又，藉由於處理厚度不同之複數種基板之情形時調整支撐有基板20之工作台21停止下降而開始基板20之處理之工作台21之停止位置、以及藉由遮蔽壁遮蔽連通機構30之比例而可直接對應連通機構30。具體而言，例如，於相較於標準基板之厚度更薄之基板20為處理對象之情形時，藉由相對提高工作台21之停止位置，並利用遮蔽壁以將所需之賦能施加至氣流之方式遮蔽連通機構30而可進行處理。又，於相較於標準基板更厚之基板為處理對象之情形時，藉由相對降低工作台21之停止位置，並利用遮蔽壁以將所需之賦能施加至氣流之方式遮蔽連通機構30而可進行處理。

進而，當然亦可具備本實施形態之多段式流槽65代替於第1實施形態所中說明之基板處理裝置1所具備之多段式流槽24。又，於本實施形態中係例示將流槽重疊為三段之形狀之多段式流槽65，但流槽亦可為1段。

[變形例]

(1)　亦可構為於第1實施形態所說明之基板處理裝置1中進而包括本實施形態所說明之頂蓋排氣管61及排氣處理部70。於該情形時，例如，於基板20之處理步驟中，排氣處理部50所進行之S2空間之氣體之抽吸係不停止地進行。於工作台21在內側筒體12之開口部停止時，排氣處理部70經由頂蓋排氣管抽吸由頂蓋11包圍之空間之氣體。藉此，可進而確實地防止處理空間之氣體流出至該處理空間外。

(2)　亦可於第2實施形態之基板處理裝置2之底板66設置排氣管，經由該排氣管藉由未圖示之排氣處理機構抽吸S1空間之氣體。藉此，由於工作台21之背面側之S1空間之氣體得以排出，故可進而確實地防止污染基板20之被處理面。又，於除去因工作台21上升或下降而附著於內側筒體12之內壁之包含微粒之霧滴等時，亦可利用遮蔽壁遮蔽連通機構30之全部，並經由設於底板66之排氣管藉由未圖示之排氣處理機構抽吸S1空間之氣體。

1．．．基板處理裝置

10．．．腔室

11．．．頂蓋

12．．．內側筒體

13．．．外側筒體

20．．．基板

21．．．工作台

22．．．馬達驅動部

23．．．馬達

24．．．多段式流槽

24a．．．頂板

24b．．．障壁

24c．．．回收部

25．．．致動器驅動部

26．．．致動器控制部

27．．．排氣管

30．．．連通機構

40．．．控制部

50．．．排出處理機構

60．．．FFU

61．．．頂蓋排氣管

65．．．多段式流槽

65c．．．回收部

66．．．底板

70．．．排氣處理部

圖1係基板處理裝置之概略縱剖面圖。

圖2係圖11A-A部之概略平面圖。

圖3係表示搬出搬入基板時之工作台位置之基板處理裝置之概略縱剖面圖。

圖4係表示處理基板時之氣流以及處理液之移動狀態之概略縱剖面圖。

圖5係模式性地表示工作台下降時之氣流之概略縱剖面圖。

圖6係模式性地表示工作台上升時之氣流之概略縱剖面圖。

圖7係包括氣流及處理液之移動情況在內而模式性地表示利用多段式流槽回收已使用之處理液之情況之概略縱剖面圖。

圖8係於基板處理裝置中執行之基板處理方法之全部步驟說明圖。

圖9係第2實施形態之基板處理裝置之概略縱剖面圖。

圖10係第2實施形態之基板處理裝置之概略平面圖。

圖11係表示搬出搬入基板時之工作台位置以及多段式流槽之情況之基板處理裝置之概略縱剖面圖。

圖12係包括氣流及處理液之移動情況在內而模式性地表示利用多段式流槽回收已使用之處理液之情況之概略縱剖面圖。