TWI485792B - 基板處理裝置 - Google Patents

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TWI485792B TW098109051A TW98109051A TWI485792B TW I485792 B TWI485792 B TW I485792B TW 098109051 A TW098109051 A TW 098109051A TW 98109051 A TW98109051 A TW 98109051A TW I485792 B TWI485792 B TW I485792B
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Description

基板處理裝置
本發明係關於一種例如用以對半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用玻璃基板、場發射顯示器(FED，Field Emission Display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板等之基板進行處理之基板處理裝置。
於半導體裝置或液晶顯示裝置之製造步驟中，為了對半導體晶圓或液晶顯示面板用玻璃基板等之基板實施處理液處理，有時使用對基板各一片處理之單片式基板處理裝置。為了減少處理液之消耗量，於此種基板處理裝置中有以如下方式而構成者：將用於基板處理後之處理液加以回收，並將所回收之處理液於之後的處理中再利用。
可個別回收多種處理液之構成之基板處理裝置例如於US2008078428中有所揭示。該基板處理裝置具備有：旋轉夾盤，一邊大致水平地保持基板，一邊使該基板旋轉；及處理杯，收容上述旋轉夾盤。處理杯具備有可分別獨立地升降之3個構成構件(第1~第3構成構件)。
第1構成構件一體地具備有圍繞旋轉夾盤周圍之俯視下為圓環狀之底部、及自該底部上升的第1導引部。第1導引部朝向中心側(接近基板旋轉軸線之方向)而朝斜上方延伸。在底部，於第1導引部之內側形成有用以廢棄用於基板處理後之處理液等的廢液溝，進而，以圍繞該廢液溝之方式，於第1導引部之外側形成有用以回收用於基板處理後之處理液之同心雙重環狀的內側回收溝及外側回收溝。於廢液溝，連接有用以朝廢液處理設備導引處理液之廢液管，於各回收溝，連接有用以朝回收處理設備導引處理液之回收管。
第2構成構件一體地具備有位於第1導引部外側之第2導引部、及連結於第2導引部且位於該第2導引部外側之圓筒狀處理液分離壁。第2導引部具有位於內側回收溝上之圓筒狀下端部、及自該下端部之上端朝向中心側(接近基板之旋轉軸線的方向)而朝斜上方延伸之上端部。第2導引部設置成與第1構成構件之第1導引部於上下方向重疊，且形成為在第1構成構件與第2構成構件最接近之狀態下保持極小之間隙而接近於第1導引部。處理液分離壁連結於上端部之外周緣部而形成為圓筒狀。並且，處理液分離壁位於外側回收溝上，在第1構成構件與第2構成構件最接近之狀態下，以與外側回收溝(外側之回收溝)之內壁及底部、以及外構成構件之內壁之間保持間隙而接近的方式，收容於外側回收溝中。
第3構成構件具備有位於第2導引部外側之第3導引部。第3導引部具有位於外側回收溝上之下端部、及自該下端部之上端朝向中心側(接近基板之旋轉軸線的方向)而朝斜上方延伸之上端部。第3導引部設置成與第2構成構件之第2導引部於上下方向上重疊，且形成為在第2構成構件與第3構成構件最接近之狀態下保持極小之間隙而接近於第2導引部。
於第1構成構件，例如結合有包含滾珠螺桿機構等之第1升降驅動機構。於第2構成構件，例如結合有包含滾珠螺桿機構等之第2升降驅動機構。於第3構成構件，例如結合有包含滾珠螺桿機構等之第3升降驅動機構。藉由第1~第3升降驅動機構，可使3個構成構件個別進行升降。
上述構成之基板處理裝置中，使第1~第3導引部之各上端部位於較基板更靠上方，而可成為由第1導引部來承接處理液之狀態。又，使第1導引部之上端位於較基板更靠下方，同時使第2及第3導引部之各上端部位於較基板更靠上方，藉此可成為由第2導引部來承接處理液之狀態(第1回收狀態)。於該第1回收狀態下，在第1導引部之上端部與第2導引部之上端部之間，形成有與基板之周緣部相對向之第1回收口。自該第1回收口所進入之處理液藉由第2導引構件之導引而被回收至內側回收溝。
進而，使第1及第2導引部之各上端部位於較基板更靠下方，同時使第3導引部之上端部位於較基板更靠上方，而可成為由該第3導引部來承接來自基板之處理液之狀態(第2回收狀態)。於該第2回收狀態下，在第2導引部之上端部與第3導引部之上端部之間，形成有與基板之周緣部相對向之第2回收口。自該第2回收口所進入之處理液藉由第3導引部之導引而被回收至外側回收溝。
一邊藉由旋轉夾盤而使基板旋轉，一邊對基板之表面供給第1藥液，由此可對基板之表面實施第1藥液處理。供給至基板表面之第1藥液受到基板旋轉所產生之離心力後，自基板之周緣部朝側方飛散。此時，若使第1回收口與基板之周緣部相對向，則可回收自基板之周緣部所飛散之第1藥液。又，同樣地，在對基板之表面供給第2藥液時，若使第2回收口與基板之周緣部相對向，則可回收自基板所飛散之第2藥液。由此，可將第1及第2藥液分離並回收。
又，一邊藉由旋轉夾盤而使基板旋轉，一邊對基板之表面供給清洗液(處理液)，由此可進行由清洗液來沖洗基板表面之清洗處理。此時，若使第1導引部與基板之周緣部相對向，則可將沖洗過該基板表面之清洗液收集於廢液溝，且可自廢液溝通過廢液管而廢棄。藉此，可防止所回收之第1及第2藥液中混入有使用過的清洗液。
另一方面，由於基板及旋轉夾盤之旋轉，旋轉夾盤周邊之氣流會紊亂，而有第1及第2藥液之霧氣飛揚之虞。若上述第1及第2藥液之霧氣漏出到處理杯外，則處理室之內壁及處理室內之構件會遭藥液霧氣所污染。若藥液霧氣於處理室內乾燥，則會成為粒子而浮游於環境中，而有會污染到之後要處理之基板之虞。因此，於US2008078428中採用如下構成：於廢液溝之底面上形成排氣口，並自該排氣口進行排氣，藉此於基板之周圍形成朝向廢液溝底面之下降氣流，而防止藥液霧氣之飛揚。
在該構成中，在第1導引部與基板周緣部相對向之清洗處理時，自基板飛散之清洗液(特別係清洗液之霧氣)會乘著處理杯內之下降氣流而被導引至廢液溝中。
然而，由於排氣口僅形成於廢液溝之底面，故在使用藥液(第1或第2藥液)對基板實施處理時，藥液霧氣之排出亦必須依靠主要朝向廢液溝底面之下降氣流，而無法有效地自基板周邊排出藥液霧氣。
即，在藥液處理時，第1或第2回收口與基板之周緣部相對向。因此，自基板飛散之藥液所朝向的方向、與朝向廢液溝的下降氣流之方向交叉，故自旋轉夾盤飛散之藥液霧氣並未順暢地乘著下降氣流，而是被導引至第1或第2回收口之內側並滯留。所以，有於基板之周邊殘存有藥液霧氣而對基板處理造成不良影響之虞。而且，亦有包含藥液霧氣之環境氣體飛揚而自處理杯漏出之虞。
因此，本發明之目的在於提供一種可自基板之周邊有效地排出處理液之霧氣的基板處理裝置。
本發明之基板處理裝置包含：基板保持單元，水平地保持基板；基板旋轉單元，使由上述基板保持單元所保持之基板圍繞鉛直之旋轉軸線進行旋轉；處理液供給單元，用以對藉由上述基板旋轉單元而旋轉之基板供給處理液；有底筒狀之排氣桶，具有排氣口，且內部收容有上述基板保持單元；數個護件，收容於上述排氣桶內，可彼此獨立地進行升降；排氣路徑形成單元，藉由使上述護件升降，形成與由上述基板保持單元所保持基板之周緣部相對向而捕獲自基板所飛散之處理液的捕獲口，同時形成自該捕獲口至上述排氣口之排氣路徑；及排氣管，其連接於上述排氣口，並透過上述排氣口而對上述排氣桶內之環境氣體進行排氣。
根據該構成，於排氣桶內形成自捕獲口至排氣口之排氣路徑。對於藉由基板旋轉單元而旋轉之基板，自處理液供給單元供給至基板之處理液會自基板之周緣部朝側方飛散，並由與基板之周緣部相對向的捕獲口所捕獲。又，藉由對基板供給來自處理液供給單元之處理液，而會在基板之周邊產生處理液霧氣。在對排氣管內進行排氣時，含有該處理液霧氣之環境氣體(處理液環境氣體)會自捕獲口通過排氣路徑而朝排氣口移動，並通過排氣管而排氣。
因此，因於排氣桶內形成排氣路徑，故可防止或抑制排氣桶內之處理液環境氣體漏出到排氣桶外。
又，透過與基板之周緣部相對向的捕獲口而排出處理液環境氣體。因此，可自基板之周邊有效地排除處理液霧氣。
更進一步，較佳為：由上述排氣路徑形成單元所形成的上述排氣路徑之壓力損失，小於自由上述基板保持單元所保持基板之周緣部起不經由上述排氣路徑而到達上述排氣口的其他路徑之壓力損失。
根據該構成，排氣路徑之壓力損失小於不經由該排氣路徑而到達排氣口的其他路徑之壓力損失。因此，當對排氣管內進行排氣時，排氣桶內會產生主要於排氣路徑內流通之氣流。藉此，可利用比較簡單之構成實現通過捕獲口的處理液環境氣體之排氣。
又，藉由極高地設定其他路徑之壓力損失，亦可使基板周邊之處理液環境氣體完全不會進入至該其他路徑。於該情形時，當該其他路徑中流通有不同種類之處理液(或處理液環境氣體)時，可藉由防止處理液環境氣體進入至上述其他路徑而防止不同處理液彼此之混合接觸。
更進一步，較佳為：更具備有杯，該杯對應於上述各護件，用以儲存由上述各護件所承接之處理液，上述各護件包含朝向上述杯而導引處理液之導引部，上述排氣路徑含有形成於上述杯與上述導引部之間之間隙的折返路段。
根據該構成，形成於護件與杯之間之間隙的排氣路徑具有折返路段。因此，流通於排氣路徑中之環境氣體中所含處理液霧氣在流通於該折返路段之過程中，會附著於護件壁面或者杯壁面上並被捕獲。亦即，可使處理液環境氣體在流通於排氣路徑之過程中進行氣液分離。藉此，無須另外設置氣液分離器，故可達成本降低。
又，較佳為：更進一步包含收容上述排氣桶之處理室，於上述排氣桶之側壁，形成有用以將上述處理室內之上述排氣桶外的環境氣體取入至上述排氣桶內之取入口。
根據該構成，處理室內之環境氣體通過形成於處理室之側壁的取入口而被取入至排氣桶內，並通過排氣管而排氣。因此，可省去處理室內之排氣專用設備，故可達成本降低。
該取入口亦可於排氣桶之側壁隔開間隔而形成有數個。
本發明之上述或者此外其他之目的、特徵及效果，參照附圖由以下實施形態之說明可更為明瞭。
圖1係表示本發明一實施形態基板處理裝置之構成的俯視圖。圖2係自圖1所示之切剖面線A-A觀察之剖視圖。
基板處理裝置係於如下處理中所使用之單片式裝置：例如在對作為基板一例之半導體晶圓(以下僅稱作「晶圓」)W之表面植入雜質之離子植入處理及乾蝕刻處理之後，自上述晶圓W之表面除去不必要的阻劑。基板處理裝置具有由間隔壁圍繞且內部為密閉空間之處理室3。該處理室3中具備有：旋轉夾盤(基板保持單元)4，大致水平地保持晶圓W，並使上述晶圓W圍繞大致鉛直之旋轉軸線C(參照圖2)進行旋轉；處理杯5，收容上述旋轉夾盤4；及作為處理液供給單元之處理液噴嘴6(參照圖2)，用以對由旋轉夾盤4所保持晶圓W之表面(上表面)選擇性地供給多種處理液。本實施形態為如下構成：自處理液噴嘴6對晶圓W選擇性地供給藥液(氫氟酸(HF)、硫酸雙氧水混合溶液(SPM，sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture)、標準洗淨液(氨水雙氧水混合溶液(以下稱SCI，ammonia-hydrogen peroxide mixture))及作為清洗液之去離子水(DIW，Deionized Water)。
於處理室3之頂面，設置有用以朝處理室3內供給潔淨氣體之降流之未圖示的風扇過濾單元(FFU，Fan Filter Unit)。該風扇過濾單元為如下構成：上下疊層有風扇及過濾器，利用過濾器來淨化風扇之送風，並將其供給至處理室3內。
旋轉夾盤4具備有：圓盤狀之旋轉基座7，固定於大致鉛直地配置的旋轉軸(未圖示)之上端；馬達(基板旋轉單元)8，配置於旋轉基座7之下方，用以驅動旋轉軸；及筒狀之蓋構件10，包圍馬達8之周圍。於旋轉基座7之上表面，於其周緣部以大致等角度間隔配置有數個(例如6個)夾持構件9。再者，於圖2中，未顯示旋轉夾盤4之剖面形狀，而顯示有其側面形狀。蓋構件10之下端固定於處理室3之底壁3a，上端延伸至旋轉基座7之附近。
處理液噴嘴6安裝於在旋轉夾盤4之上方大致水平地延伸的噴嘴臂11之前端部。該噴嘴臂11由在處理杯5之側方大致鉛直地延伸的臂支持軸12所支持。於臂支持軸12，結合有包含馬達(未圖示)之噴嘴驅動機構13。自噴嘴驅動機構13朝臂支持軸12輸入旋轉力而使臂支持軸12轉動，藉此可使噴嘴臂11於旋轉夾盤4之上方擺動。處理液噴嘴6在不供給處理液時，會退離到處理杯5側方之退離位置，在供給處理液時，會朝向與晶圓W上表面相對向之位置移動。
於處理液噴嘴6連接有：氫氟酸供給管14，供給來自氫氟酸供給源之氫氟酸；SPM供給管15，自SPM供給源供給SPM；SC1供給管16，自SC1供給源供給SC1；及DIW供給管17，自DIW供給源供給常溫(例如25℃)之DIW。於氫氟酸供給管14之中途部，安裝有用以打開/關閉氫氟酸供給管14之氫氟酸閥18。於SPM供給管15之中途部，安裝有用以打開/關閉SPM供給管15之SPM 閥19。於SC1供給管16之中途部，安裝有用以打開/關閉SC1供給管16之SC1閥20。於DIW供給管17之中途部，安裝有用以打開/關閉DIW供給管17之DIW閥21。
於SPM閥19、SC1閥20及DIW閥21關閉之狀態下打開氫氟酸閥18，藉此對處理液噴嘴6供給來自氫氟酸供給管14之氫氟酸，並自處理液噴嘴6朝向下方吐出氫氟酸。
於氫氟酸閥18、SC1閥20及DIW閥21關閉之狀態下打開SPM閥19，藉此對處理液噴嘴6供給來自SPM供給管15之SPM，並自處理液噴嘴6朝向下方吐出SPM。
於氫氟酸閥18、SPM閥19及DIW閥21關閉之狀態下打開SC1閥20，藉此對處理液噴嘴6供給來自SC1供給管16之SC1，並自處理液噴嘴6朝向下方吐出SC1。
於氫氟酸閥18、SPM閥19及SC1閥20關閉之狀態下打開DIW閥21，藉此朝處理液噴嘴6供給來自DIW供給管17之DIW，並自處理液噴嘴6朝向下方吐出DIW。
再者，於圖2中，作為處理液噴嘴6，採用藉由噴嘴臂11之擺動而掃描晶圓W表面上處理液之供給位置的所謂掃描噴嘴之形態，但亦可採用如下構成：將處理液噴嘴6固定配置於旋轉夾盤4之斜上方、或晶圓W之旋轉軸線C上，並自上方對晶圓W之表面供給處理液。又，當具備有於下述之乾燥步驟中接近晶圓W之表面而對向配置的阻斷板時，亦可於阻斷板之中央部形成處理液供給口，並自該處理液供給口對晶圓W之表面供給處理液。
處理杯5具備有：收容於處理室3內之有底圓筒狀排氣桶30、及固定收容於排氣桶30內之第1杯31及第2杯32。處理杯5又具備有收容於排氣桶30內且可彼此獨立地升降之第1護件33、第2護件34、第3護件35及第4護件36。於本實施形態中，第1杯31及第2杯32並不與第1~第4護件33~36一體地移動，而是固定於排氣桶30內。因此，可使欲升降之構件輕量化，而可降低分別用以使第1~第4護件33~36升降的第1~第4升降機構81~84之負載。
於排氣桶30之側壁，形成有貫通該側壁內外之排氣口37。於該排氣口37，連接有透過排氣口37而將排氣桶30內之環境氣體進行排氣的排氣管38。於排氣桶30之側壁，形成有用以將處理室3內之排氣桶30外之環境氣體取入至排氣桶30內的取入口39。取入口39係貫通排氣桶30側壁之內外者，且於排氣桶30之周方向隔開間隔而配置有數個。
於排氣桶30之底部，連接有廢液管40。儲存於排氣桶30底部之處理液通過廢液管40而導引至廢液處理設備。
第1杯31圍繞旋轉夾盤4之周圍，且具有相對於旋轉夾盤4旋轉晶圓W之旋轉軸線C而成大致旋轉對稱的形狀。該第1杯31一體地包括：俯視下為圓環狀之底部41、自該底部41之內周緣部朝上方上升的圓筒狀內壁部42、以及自該底部41之外周緣部朝上方上升之圓筒狀外壁部43。並且，底部41、內壁部42及外壁部43剖面形成為U字狀。藉由該等底部41、內壁部42及外壁部43而劃分出用以收集並廢棄經用於晶圓W之處理的處理液(SC1及DIW)之廢液溝44。於廢液溝44底部之最低部位，連接有用以將收集於該廢液溝44之處理液導引至未圖示之排氣設備的廢液機構45。如圖1所示，該廢液機構45於廢液溝44之周方向以等間隔設置有2個。
各廢液機構45具備有：固定筒構件46，固定於處理室3之底壁3a的下表面，且插通於排氣桶30之底部及處理室3之底壁3a而朝上方延伸；及連通孔47，連通該固定筒構件46與廢液溝44。固定筒構件46保持第1杯31，且固定筒構件46之下部開口形成為連接口48。於該連接口48，連接有與自未圖示之廢液箱延伸之廢液配管49相連接的接頭50。收集於廢液溝44之處理液(SC1及DIW)透過連通孔47、固定筒構件46、接頭50及廢液配管49而被導引至未圖示之廢液箱。
第2杯32於第1杯31之外側圍繞旋轉夾盤4，且具有對於旋轉夾盤4旋轉晶圓W之旋轉軸線C成大致旋轉對稱的形狀。該第2杯32一體地具備有：俯視下為圓環狀之底部51、自該底部51之內周緣部朝上方上升之圓筒狀內壁部52、及自底部51之外周緣部朝上方上升之圓筒狀外壁部53。底部51、內壁部52及外壁部53剖面形成為U字狀。藉由該等底部51、內壁部52及外壁部53而劃分出用以收集並回收經用於晶圓W之處理的處理液(例如SPM)之內側回收溝54。於內側回收溝54底部之最低部位，連接有用以將收集於該內側回收溝54之處理液回收至未圖示之回收設備的第1回收機構55。如圖1所示，該第1回收機構55於內側回收溝54之周方向以等間隔設置有2個。
各第1回收機構55具備有：固定筒構件56，固定於處理室3之底壁3a的下表面，且插通於排氣桶30之底部及處理室3之底壁3a而朝上方延伸；及連通孔57，連通該固定筒構件56與內側回收溝54。固定筒構件56保持第2杯32，固定筒構件56之下部開口形成為連接口58。於該連接口58，連接有與自未圖示之回收箱延伸之第1回收配管59相連接的接頭60。收集於內側回收溝54之處理液透過連通孔57、固定筒構件56、接頭60及第1回收配管59而回收至回收箱。
第1護件33圍繞旋轉夾盤4之周圍，且具有對於旋轉夾盤4旋轉晶圓W之旋轉軸線C成大致旋轉對稱的形狀。該第1護件33具備有大致圓筒狀之第1導引部61、及連結於該第1導引部61之圓筒狀處理液分離壁62。
第1導引部61具有：圓筒狀之下端部61a，圍繞旋轉夾盤4之周圍；中段部61d，自該下端部61a之上端朝向直徑方向外方側(離開晶圓W之旋轉軸線C的方向)之斜上方而延伸；上端部61b，自中段部61d之上端描繪出平滑之圓弧並朝向中心側(接近晶圓W之旋轉軸線C的方向)之斜上方而延伸；及折返部61c，將上端部61b之前端部朝下方折返而形成。處理液分離壁62自中段部61d之外周緣部朝下方垂下，且位於第2杯32之內側回收溝54上。
第1導引部61之下端部61a位於廢液溝44上，在第1護件33最接近第1杯31之狀態(圖2所示之狀態)下，形成為在底部41及外壁部43之間保持有極小間隙而收容於第1杯31之廢液溝44內的長度。
第2護件34圍繞第1護件33之周圍，且具有對於旋轉夾盤4旋轉晶圓W之旋轉軸線C成大致旋轉對稱的形狀。該第2護件34一體地具備有第2導引部63及杯部64。
第2導引部63於第1護件33之第1導引部61外側具有：下端部63a，形成為與第1導引部61之下端部61a同軸的圓筒狀；上端部63b，自該下端部63a之上端描繪出平滑之圓弧並朝向中心側(接近晶圓W之旋轉軸線C的方向)之斜上方延伸；及折返部63c，將上端部63b之前端部朝下方折返而形成。下端部63a位於內側回收溝54上。下端部63a在第2護件34與第2杯32最接近之狀態下，於第2杯32之底部51及外壁部53、以及處理液分離壁62之間保持有間隙而收容於內側回收溝54。另一方面，上端部63b設置成與第1護件33之第1導引部61的上端部61b在上下方向重疊。上端部63b在第1護件33與第2護件34最接近之狀態下，對第1導引部61的上端部61b保持有極小間隙而接近。
第2導引部63具備有將其上端部63b之前端朝大致鉛直下方折返而形成的折返部63c。該折返部63c在第1護件33與第2護件34最接近之狀態下，形成為與第1導引部61之上端部61b在水平方向上重疊。又，第2導引部63之上端部63b形成為越往下方越厚。
杯部64具備有：俯視下為圓環狀之底部65、自該底部65之內周緣部朝上方上升且連結於第2導引部63之圓筒狀內壁部66、及自底部65之外周緣部朝上方上升的圓筒狀外壁部67。底部65、內壁部66及外壁部67剖面形成為U字狀。藉由該等底部65、內壁部66及外壁部67而劃分出用以收集並回收經用於晶圓W之處理的處理液(例如氫氟酸)之外側回收溝68。杯部64之內壁部66連結於第2導引部63之上端部63b的外周緣部。
於外側回收溝68，連接有用以將收集於該外側回收溝68之處理液回收至未圖示之回收箱的第2回收機構69。如圖1所示，該第2回收機構69於外側回收溝68之周方向以等間隔設置有2個。
如圖2所示，各第2回收機構69具備有：固定筒構件70，固定於處理室3之底壁3a的下表面，且插通於排氣桶30之底部及處理室3之底壁3a而朝上方延伸；圓環狀之保持構件71，固定於第2護件34之杯部64的底部65；移動筒構件72，其上端部保持於該保持構件71，下端部插入至固定筒構件70內；連通孔73，將該移動筒構件72內與外側回收溝68加以連通；及波紋管74，其上端部固定於保持構件71，同時下端部固定於固定筒構件70，並覆蓋於移動筒構件72之外周。固定筒構件70之下部開口形成為連接口75。於該連接口75，連接有與自回收箱延伸之第2回收配管76相連接的接頭77。收集於外側回收溝68之處理液透過連通孔73、移動筒構件72、固定筒構件70、接頭77及第2回收配管76而回收至回收箱。
上端部63b之外周緣部、下端部63a及內壁部66之剖面形狀為倒U字狀。藉由該等上端部63b之外周緣部、下端部63a及內壁部66而劃分出用以收容第2杯32之外壁部53的收容溝22。該收容溝22位於第2杯32之外壁部53上。在第2護件34最接近第2杯32之狀態(圖2所示之狀態)下，形成為於上端部63b之外周緣部、下端部63a及內壁部66之間保持有極小間隙而將外壁部53收容於該收容溝22內的深度。
第3護件35於第2護件34之第2導引部63外側圍繞旋轉夾盤4之周圍，且具有對旋轉夾盤4旋轉晶圓W之旋轉軸線C成大致旋轉對稱的形狀。該第3護件35含有：下端部35a，形成為與第2導引部63之下端部63a同軸的圓筒狀；上端部35b，自下端部35a之上端描繪出平滑之圓弧且朝中心側(接近晶圓W之旋轉軸線C的方向)之斜上方延伸；及折返部35c，將上端部35b之前端部朝大致鉛直下方折返而形成。
下端部35a位於外側回收溝68上，且在第2護件34與第3護件35最接近之狀態下，形成為在第2護件34之杯部64的底部65、內壁部66及外壁部67之間保持有極小間隙而收容於外側回收溝68的長度。
上端部35b設置成與第2護件34之第2導引部63的上端部63b在上下方向上重疊，且在第2護件34與第3護件35最接近之狀態下，形成為保持有微小間隙而接近於第2導引部63之上端部63b。
折返部35c在第2護件34與第3護件35最接近之狀態下，形成為與第2導引部63之上端部63b在水平方向上重疊。
第4護件36係於第3護件35之外側圍繞旋轉夾盤4之周圍者，且具有對於旋轉夾盤4旋轉晶圓W之旋轉軸線C成大致旋轉對稱的形狀。第4護件36可升降地保持於排氣桶30之側壁。該第4護件36具有：下端部36a，形成為與第3護件35之下端部35a同軸的圓筒狀；上端部36b，自下端部36a之上端朝向中心側(接近晶圓W之旋轉軸線C的方向)之斜上方延伸；及折返部36c，將上端部36b之前端部朝大致鉛直下方折返而形成。
上端部36b設置成與第3護件35之上端部35b在上下方向重疊，且在第3護件35與第4護件36最接近之狀態下，形成為保持有微小間隙而接近於第3護件35之上端部35b。
折返部36c在第3護件35與第4護件36最接近之狀態下，形成為與第3護件35之上端部35b在水平方向重疊。
又，基板處理裝置具備有：用以使第1護件33升降之第1升降機構(排氣路徑形成單元)81；用以使第2護件34升降之第2升降機構(排氣路徑形成單元)82；用以使第3護件35升降之第3升降機構(排氣路徑形成單元)83；及用以使第4護件36升降之第4升降機構(排氣路徑形成單元)84。各升降機構81、82、83、84係採用以馬達作為驅動源之升降機構(例如滾珠螺桿機構)或者以氣缸作為驅動源之升降機構等。如圖1所示，各升降機構81、82、83、84於排氣桶30之周方向以等間隔設置有3個。
圖3係表示圖1所示基板處理裝置之電性構成的方塊圖。
基板處理裝置具備有包含微電腦構成之控制裝置80。於該控制裝置80，連接有馬達8、噴嘴驅動機構13、第1升降機構81、第2升降機構82、第3升降機構83、第4升降機構84、氫氟酸閥18、SPM閥19、SC1閥20及DIW閥21等作為控制對象。
圖4係用以說明圖1所示之基板處理裝置所進行處理例的流程圖。又，圖5A~圖5D係晶圓W處理中基板處理裝置之圖解部分剖視圖。
在對晶圓W進行處理之期間，藉由未圖示之排氣設備而將排氣管38內進行強制排氣。又，自風扇過濾單元朝處理室3內供給潔淨氣體。因此，於處理室3內，形成有自上方朝向下方流動的潔淨氣體之降流，該潔淨氣體之降流通過旋轉夾盤4與處理杯5之內緣部(第4護件36之上端部36b)之間的間隙而取入到處理杯5內，並導引至由旋轉夾盤4所保持晶圓W之側方。
又，於處理室3內下降至底壁3a附近的潔淨氣體通過形成於排氣桶30側壁之取入口39而被取入到排氣桶30內，並透過排氣口37而自排氣管38排氣。
在進行阻劑除去處理時，藉由未圖示之搬送機器人而將離子植入處理後之晶圓W搬入到處理室3內(步驟S1)。該晶圓W係未對用作離子植入時遮罩之阻劑實施灰化(ashing)處理之狀態者，其表面存在有阻劑。於其表面朝向上方之狀態下，將晶圓W保持於旋轉夾盤4上。再者，於該晶圓W搬入前，為了不妨礙上述搬入，如圖2所示，將第1~第4護件33、34、35、36下降至下邊位置(最下方位置)。因此，第1護件33之第1導引部61的上端部61b、第2護件34之第2導引部63的上端部63b、第3護件35之上端部35b及第4護件36之上端部36b均位於較旋轉夾盤4對晶圓W之保持位置更靠下方處。
當晶圓W保持於旋轉夾盤4後，控制裝置80控制馬達8，使旋轉夾盤4開始旋轉晶圓W(旋轉基座7之旋轉)(步驟S2)。又，控制裝置80控制第3及第4升降機構83、84，僅使第3及第4護件35、36上升至上邊位置(最上方位置)，而使第3護件35之上端部35b及第4護件36之上端部36b位於較由旋轉夾盤4所保持之晶圓W更靠上方處。藉此，在第2導引部63之上端部63b與第3護件35之上端部35b之間，形成有與晶圓W之周緣部相對向的開口(第2回收口)93(參照圖5A)。更進一步，控制噴嘴驅動機構13並使噴嘴臂11旋動，而使處理液噴嘴6自旋轉夾盤4側方之退離位置朝晶圓W之上方位置移動。
在第2導引部63之上端部63b與第3護件35之上端部35b之間形成有第2回收口93的狀態(第2回收狀態)下，第1護件33最接近於第1杯31。因此，第1導引部61之下端部61a一邊在與第1杯31之外壁部43間保持有極小間隙，一邊延伸至第1杯31之底部41近前。因此，通過第1導引部61之下端部61a與廢液溝44之間及排氣桶30內而到達排氣口37的第1路徑T1之壓力損失比較大。
又，於該第2回收狀態下，第1及第2護件33、34最接近第2杯32。因此，第1及第2護件33、34在第1護件33之第1導引部61的上端部61b與第2護件34之第2導引部63的上端部63b之間保持有極小間隙之狀態下接近，同時第2導引部63之折返部63c與第1導引部61之上端部61b在水平方向上重疊，而且，第2杯32之外壁部53一邊與第2導引部63之下端部63a及杯部64之內壁部66之間保持有極小間隙，一邊延伸至作為收容溝22之頂部的上端部63b之外周緣部的近前。因此，通過第1導引部61之上端部61b與第2導引部63之上端部63b之間、第2導引部63之下端部63a與內側回收溝54之間、以及排氣桶30內而到達排氣口37的第2路徑T2之壓力損失比較大。
更進一步，於該第2回收狀態下，由於第3護件35及第4護件36彼此最為接近，故第3及第4護件35、36於各上端部35b、36b之間保持有極小間隙之狀態下接近，而且，第4護件36之折返部36c與第3護件35之上端部35b於水平方向重疊。因此，通過第3護件35之上端部35b與第4護件36之上端部36b之間的間隙及排氣桶30內而到達排氣口37的第4路徑T4之壓力損失比較大。
另一方面，於排氣桶30內，形成有自第2回收口93通過第2導引部63之上端部63b與第3護件35之上端部35b之間、第3護件35之下端部35a與外側回收溝68之間、及排氣桶30內而到達排氣口37的第3排氣路徑P3。由於第3護件35之下端部35a進入到外側回收溝68內的深度較淺，故與其他路徑T1、T2、T4相比較，第3排氣路徑P3之壓力損失格外小。因此，在對排氣管38內進行強制排氣時，自旋轉夾盤4與處理杯5之內緣部(第4護件36之上端部36b)之間取入到處理杯5內的潔淨氣體之降流，主要流通於第3排氣路徑P3，並被導引至排氣口37。藉此，形成自保持於旋轉夾盤4的晶圓W之周邊通過第2回收口93而流入到第3排氣路徑P3的氣流。
當晶圓W之轉速達到1500 rpm後，控制裝置80打開氫氟酸閥18，自處理液噴嘴6朝向旋轉中晶圓W之表面吐出氫氟酸(S3：氫氟酸處理)。
該氫氟酸處理中，控制裝置80控制噴嘴驅動機構13，使噴嘴臂11於既定之角度範圍內擺動。藉此，導引來自處理液噴嘴6之氫氟酸的晶圓W表面上之供給位置，在自晶圓W之旋轉中心至晶圓W之周緣部的範圍內，描繪出與晶圓W之旋轉方向交叉之圓弧狀軌跡並作往復移動。又，經供給至晶圓W表面的氫氟酸向晶圓W之整個表面擴散。藉此，可對晶圓W之整個表面均勻地供給氫氟酸。藉由自處理液噴嘴6朝晶圓W之表面供給氫氟酸，而可利用該氫氟酸之化學能力來除去形成於晶圓W表面的自然氧化膜等。藉由對晶圓W之表面供給氫氟酸而會產生氫氟酸之霧氣。供給至晶圓W表面之氫氟酸會自晶圓W之周緣部飛散至晶圓W之側方。
自晶圓W之周緣部甩去而朝側方飛散之氫氟酸被第2回收口93所捕獲，沿著第3護件35之內面而流下，收集於外側回收溝68，並自外側回收溝68通過第2回收機構69而回收至回收箱中。
此時，第1及第2護件33、34係在第1護件33之第1導引部61的上端部61b與第2護件34之第2導引部63的上端部63b之間保持有極小間隙之狀態下接近，更進一步，第2導引部63之折返部63c與第1導引部61之上端部61b在水平方向重疊，故可防止氫氟酸進入到第1導引部61與第2導引部63之間。
又，第3及第4護件35、36係在第3護件35之上端部35b與第4護件36之上端部36b之間保持有極小間隙之狀態下接近，更進一步，第3護件35之折返部35c與第4護件36之上端部36b在水平方向重疊，故可防止氫氟酸進入到第3護件35與第4護件36之間。
又，含有氫氟酸霧氣之環境氣體係自第2回收口93通過第3排氣路徑P3而朝排氣口37排氣。透過與晶圓W之周緣部相對向的第2回收口93而將含有晶圓W周邊之氫氟酸霧氣的環境氣體排氣，故可自晶圓W之周邊有效地排除氫氟酸霧氣。
此時，第3護件35之下端部35a進入到外側回收溝68內，因此於該部分，第3排氣路徑P3具有自鉛直朝下往鉛直朝上折返之第3折返路段98。在流通於該第3折返路段98之過程中，環境氣體所含氫氟酸之霧氣會附著於第3護件35之下端部35a或杯部64之外壁部67而被捕獲。所以，可使含有氫氟酸霧氣之環境氣體在流通於第3排氣路徑P3之過程中進行氣液分離。由下端部35a或外壁部67所捕獲的氫氟酸會通過外側回收溝68而被導引至第2回收機構69。
自朝晶圓W開始供給氫氟酸起經過既定之氫氟酸處理時間後，控制裝置80關閉氫氟酸閥18，而停止來自處理液噴嘴6之氫氟酸供給。又，控制裝置80驅動第1及第2升降機構81、82，使第1及第2護件33、34上升至上邊位置，而使第1導引部61之上端部61b、第2導引部63之上端部63b、第3護件35之上端部35b及第4護件36之上端部36b位於較由旋轉夾盤4所保持之晶圓W而更靠上方處。藉此，在第1導引部61之上端部61b與下端部61a之間，形成有與晶圓W之周緣部相對向的開口(第1廢液口)91(參照圖5B)。又，控制裝置80驅動噴嘴驅動機構13，停止噴嘴臂11之擺動，而使處理液噴嘴6於晶圓W上停止。
在第1導引部61之上端部61b與下端部61a之間形成有第1廢液口91的狀態(第1廢液狀態)下，第1及第2護件33、34彼此最為接近。因此，第1及第2護件33、34在第1護件33之第1導引部61的上端部61b與第2護件34之第2導引部63的上端部63b之間保持有極小間隙之狀態下接近，同時第2導引部63之折返部63c與第1導引部61之上端部61b在水平方向重疊。因此，通過第1導引部61之上端部61b與第2導引部63之上端部63b之間、第2導引部63之下端部63a與內側回收溝54之間、以及排氣桶30內而到達排氣口37的第2路徑T2之壓力損失比較大。
又，於第1廢液狀態下，第2及第3護件34、35彼此最為接近。因此，第2導引部63及第3護件35於各上端部63b、35b之間保持有極小間隙之狀態下接近，同時第3護件35之折返部35c與第2導引部63之上端部63b在水平方向重疊，而且，第3護件35之下端部35a一邊在與杯部64之內壁部66及外壁部67之間保持有極小間隙，一邊延伸至杯部64之底部65近前。因此，通過第2導引部63之上端部63b與第3護件35之上端部35b之間、第3護件35之下端部35a與外側回收溝68之間、及排氣桶30內而到達排氣口37的第3路徑T3之壓力損失比較大。
更進一步，於第1廢液狀態下，由於第3及第4護件35、36彼此最為接近，故如上所述，通過第3護件35之上端部35b與第4護件36之上端部36b之間之間隙、及排氣桶30內而到達排氣口37的第4路徑T4之壓力損失比較大。
另一方面，於排氣桶30內，形成自第1廢液口91通過第1導引部61之下端部61a與廢液溝44之間而到達排氣口37之第1排氣路徑P1。由於第1導引部61之下端部61a進入到廢液溝44內的深度較淺，故與其他路徑T2、T3、T4相比較，第1排氣路徑P1之壓力損失格外小。因此，若對排氣管38內進行強制排氣，則自旋轉夾盤4與處理杯5之內緣部(第4護件36之上端部36b)之間取入到處理杯5內的潔淨氣體之降流，主要流通於第1排氣路徑P1，並被導引至排氣口37。藉此，形成自保持於旋轉夾盤4上的晶圓W周邊通過第1廢液口91而流入到第1排氣路徑P1的氣流。
在與晶圓W之周緣部對向而形成有第1廢液口91後，控制裝置80於持續晶圓W旋轉之狀態下打開DIW閥21。藉此，自處理液噴嘴6朝向旋轉中之晶圓W表面之中央部吐出DIW(S4：中間清洗處理)。由於自處理液噴嘴6吐出DIW，故會產生DIW之霧氣。於該中間清洗處理中，供給至晶圓W表面上的DIW會朝晶圓W之整個表面擴散，而附著於晶圓W表面的氫氟酸可藉由DIW來沖洗。並且，含有氫氟酸之DIW由晶圓W之旋轉而甩去，並自周緣部朝側方飛散。自晶圓W之周緣部甩去而朝側方飛散之DIW(含有氫氟酸之DIW)，於第1護件33之第1導引部61之內面被捕獲。然後，沿著第1護件33之內面流下，收集於廢液溝44，並自該廢液溝44通過廢液機構45而被導引至廢液處理設備中。
此時，第1~第4護件33、34、35、36在各上端部61b、63b、35b、36b之間保持有極小間隙之狀態下接近，更進一步，第4護件36之折返部36c與第3護件35之上端部35b在水平方向重疊，第3護件35之折返部35c與第2導引部63之上端部63b在水平方向重疊，第2導引部63之折返部63c與第1導引部61之上端部61b在水平方向重疊，藉此可防止DIW進入到第1導引部61與第2導引部63之間、第2導引部63與第3護件35之間、及第3護件35與第4護件36之間。
於該中間清洗處理時，在晶圓W之周邊，有殘存有氫氟酸霧氣之虞。含有DIW霧氣及氫氟酸霧氣之環境氣體自第1廢液口91通過第1排氣路徑P1而朝排氣口37排氣。
此時，第1導引部61之下端部61a進入到廢液溝44內，因此於該部分，第1排氣路徑P1含有自鉛直朝下往鉛直朝上折返之第1折返路段96。在流通於該第1折返路段96之過程中，環境氣體所含之DIW霧氣及氫氟酸霧氣會附著於第1導引部61之下端部61a或者第1杯31之外壁部43而被捕獲。因此，可使含有DIW霧氣及氫氟酸霧氣之環境氣體在流通於第1排氣路徑P1之過程中進行氣液分離。由下端部61a或第1杯31之外壁部43所捕獲的DIW會通過廢液溝44而被導引至廢液機構45。
自朝晶圓W開始供給DIW起經過既定之中間清洗時間後，控制裝置80關閉DIW閥21，而停止來自處理液噴嘴6之DIW供給。又，驅動第1升降機構81而僅使第1護件33下降至下邊位置，而使第1護件33之第1導引部61的上端部61b位於較由旋轉夾盤4所保持之晶圓W更靠下方處。藉此，在第1導引部61之上端部61b與第2導引部63之上端部63b之間，形成有與晶圓W之周緣部相對向的開口(第1回收口)92(參照圖5C)。
在第1導引部61之上端部61b與第2導引部63之上端部63b之間形成有第1回收口92的狀態(第1回收狀態)下，第1護件33最接近於第1杯31。因此，通過第1導引部61之下端部61a與廢液溝44之間及排氣桶30內而到達排氣口37的第1路徑T1之壓力損失如上所述比較大。
又，於第1回收狀態下，第2及第3護件34、35彼此最為接近。因此，通過第2導引部63之上端部63b與第3護件35之上端部35b之間、第3護件35之下端部35a與外側回收溝68之間、及排氣桶30內而到達排氣口37的第3路徑T3之壓力損失如上所述比較大。
更進一步，於該第1回收狀態下，第3及第4護件35、36彼此最為接近，故通過第3護件35之上端部35b與第4護件36之上端部36b間之間隙及排氣桶30內而到達排氣口37的第4路徑T4之壓力損失如上所述比較大。
另一方面，於排氣桶30內，形成自第1回收口92通過第1導引部61之上端部61b與第2導引部63之上端部63b之間、第2導引部63之下端部63a與內側回收溝54之間、及排氣桶30內而到達排氣口37的第2排氣路徑P2。由於第2導引部63之下端部63a進入到內側回收溝54內之深度較淺，故與其他路徑T1、T3、T4相比較，第2排氣路徑P2之壓力損失格外小。因此，若對排氣管38內進行強制排氣，則自旋轉夾盤4與處理杯5之內緣部(第4護件36之上端部36b)之間取入到處理杯5內的潔淨氣體之降流，主要流通於第2排氣路徑P2，並被導引至排氣口37。藉此，形成自由旋轉夾盤4所保持晶圓W之周邊起通過第1回收口92而流入到第2排氣路徑P2的氣流。
在與晶圓W之周緣部對向而形成有第1回收口92之後，控制裝置80持續使晶圓W旋轉並打開SPM閥19。藉此，自處理液噴嘴6朝向旋轉中晶圓W之表面吐出SPM(S5：SPM處理)。
於該SPM處理中，控制裝置80控制噴嘴驅動機構13，使噴嘴臂11於既定之角度範圍內擺動。藉此，導引來自處理液噴嘴6之SPM的晶圓W表面上之供給位置，在自晶圓W之旋轉中心至晶圓W之周緣部之範圍內，描繪出與晶圓W之旋轉方向交叉之圓弧狀軌跡並作往復移動。又，供給至晶圓W表面之SPM朝晶圓W之整個表面擴散。藉此，可對晶圓W之整個表面均勻地供給SPM。在對晶圓W之表面供給SPM時，SPM中所含之過氧單硫酸之強氧化力會作用於阻劑，而自晶圓W之表面除去阻劑。藉由對晶圓W之表面供給SPM而會產生SPM之霧氣。供給至晶圓W表面之SPM會自晶圓W之周緣部朝向晶圓W之側方飛散。
自晶圓W之周緣部甩去而朝側方飛散之SPM被第1回收口92所捕獲。並且，SPM沿著第1導引部61之內面而流下，被收集於內側回收溝54，並自內側回收溝54通過第1回收機構55而回收至回收箱。
此時，第2~第4護件34、35、36在各上端部之間保持有極小間隙之狀態下接近，更進一步，第4護件36之折返部36c與第3護件35之上端部35b在水平方向重疊，第3護件35之折返部35c與第2導引部63之上端部63b在水平方向重疊，藉此可防止SPM進入到第2導引部63與第3護件35之間、及第3護件35與第4護件36之間。
又，含有SPM霧氣之環境氣體自第1回收口92通過第2排氣路徑P2而朝排氣口37排氣。透過與晶圓W之周緣部相對向的第1回收口92而將含有晶圓W之周邊SPM霧氣的環境氣體排氣，故可自晶圓W之周邊有效地排除SPM之霧氣。
此時，第2導引部63之下端部63a進入到內側回收溝54內，因此於該部分，第2排氣路徑P2具有自鉛直朝下往鉛直朝上折返之第2折返路段97。在流通於該第2折返路段97之過程中，環境氣體所含SPM霧氣會附著於第2導引部63之下端部63a或第2杯32之外壁部53而被捕獲。因此，可使含有SPM霧氣之環境氣體在流通於第2排氣路徑P2之過程中進行氣液分離。由下端部63a或外壁部53所捕獲之SPM會通過內側回收溝54而被導引至第1回收機構55。
自朝晶圓W開始供給SPM起經過既定之SPM處理時間後，控制裝置80關閉SPM閥19，而停止來自處理液噴嘴6之SPM供給。又，驅動第1升降機構81而使第1護件33上升至上邊位置，而與晶圓W之周緣部相對向形成第1廢液口91(參照圖5B)。又，控制裝置80驅動噴嘴驅動機構13，停止噴嘴臂11之擺動，而使處理液噴嘴6於晶圓W上停止。
在與晶圓W之周緣部對向而形成第1廢液口91之後，控制裝置80在持續使晶圓W旋轉下打開DIW閥21。藉此，自處理液噴嘴6朝向旋轉中晶圓W表面之中央部吐出DIW(S6：中間清洗處理)。於該中間清洗處理中，藉由供給至晶圓W表面上之DIW而沖洗掉附著於晶圓W表面的SPM。並且，朝向晶圓W之周緣部所流動之DIW自晶圓W之周緣部朝側方飛散而被第1廢液口91所捕獲，收集於廢液溝44，並自廢液溝44通過廢液機構45而被導引至廢液處理設備中。
於該中間清洗處理時，於晶圓W之周邊，有殘存有SPM霧氣之虞。含有DIW霧氣及SPM霧氣之環境氣體會自第1廢液口91通過第1排氣路徑P1而朝排氣口37排氣。
自朝晶圓W開始供給DIW起經過既定之中間清洗時間後，控制裝置80關閉DIW閥21，而停止來自處理液噴嘴6之DIW供給。又，控制裝置80打開SC1閥20，朝晶圓W之表面吐出來自處理液噴嘴6之SC1(S7：SC1處理)。
於該SC1處理中，控制裝置80控制噴嘴驅動機構13，使噴嘴臂11於既定之角度範圍內擺動。藉此，導引來自處理液噴嘴6之SC1的晶圓W表面上之供給位置，在自晶圓W之旋轉中心至晶圓W之周緣部的範圍內，描繪出與晶圓W之旋轉方向交叉之圓弧狀軌跡並作往復移動。又，供給至晶圓W表面之SC1朝晶圓W之整個表面擴散。藉此，對晶圓W之整個表面均勻地供給SC1。藉由自處理液噴嘴6朝晶圓W之表面供給SC1，而可利用該SC1之化學能力除去附著於晶圓W表面之阻劑殘渣及粒子等之異物。藉由對晶圓W之表面供給SC1而會產生SC1之霧氣。供給至晶圓W表面之SC1會自晶圓W之周緣部朝向晶圓W之側方飛散。
並且，自晶圓W之周緣部所飛散之SC1被第1廢液口91捕獲而收集於廢液溝44，並自廢液溝44通過廢液機構45而導引至廢液處理設備。
又，含有SC1霧氣之環境氣體自第1廢液口91通過第1排氣路徑P1而朝排氣口37排氣。此時，在流通於第1折返路段96之過程中，環境氣體所含SC1霧氣會附著於第1導引部61之下端部61a或第1杯31之外壁部43而被捕獲。因此，可使含有SC1霧氣之環境氣體在流通於第1排氣路徑P1之過程中進行氣液分離。
自朝晶圓W開始供給SC1起經過既定之SC1處理時間後，控制裝置80關閉SC1閥20，而停止來自處理液噴嘴6之SC1供給。又，控制裝置80驅動噴嘴驅動機構13，停止噴嘴臂11之擺動，而使處理液噴嘴6於晶圓W上停止。
更進一步，控制裝置80於持續晶圓W旋轉下打開DIW閥21。藉此，自處理液噴嘴6朝向旋轉中晶圓W表面之中央部吐出DIW(S8：中間清洗處理)。於該中間清洗處理中，藉由供給至晶圓W表面上之DIW而沖洗掉附著於晶圓W表面之SC1。並且，朝向晶圓W之周緣部所流動的DIW會自晶圓W之周緣部朝側方飛散，被第1廢液口91捕獲而收集於廢液溝44，並自廢液溝44通過廢液機構45而被導引至廢液處理設備。
於該中間清洗處理時，於晶圓W之周邊，有殘存有SC1霧氣之虞。含有DIW霧氣及SC1霧氣之環境氣體會自第1廢液口91通過第1排氣路徑P1而朝排氣口37排氣。
自朝晶圓W開始供給DIW起經過既定中間清洗時間後，控制裝置80驅動第1~第3升降機構81、82、83使第1~第3護件33、34、35下降至下邊位置，而使第1導引部61之上端部6lb、第2導引部63之上端部63b、及第3護件35之上端部35b位於較由旋轉夾盤4所保持的晶圓W更靠下方處。藉此，在第3護件35之上端部35b與第4護件36之上端部36b之間，形成與晶圓W之周緣部相對向的開口(第2廢液口)94(S9：最終清洗處理，參照圖5D)。
此時，使第1~第3護件33、34、35在第1導引部61之上端部61b與第2導引部63之上端部63b之間、第2導引部63之上端部63b與第3護件35之上端部35b之間保持有極小間隙之狀態(保持第1~第3護件33、34、35之相對位置關係的狀態)下同步地上升至上邊位置。藉此，即便持續進行旋轉夾盤4對晶圓W之旋轉及DIW之供給，亦可防止自晶圓W飛散之DIW進入到第1導引部61與第2導引部63之間、及第2導引部63與第3護件35之間。
在第3護件35之上端部35b與第4護件36之上端部36b之間形成有第2廢液口94的狀態(第2廢液狀態)下，第1護件33最接近於第1杯31。因此，通過第1導引部61之下端部61a與廢液溝44之間及排氣桶30內而到達排氣口37的第1路徑T1之壓力損失如上所述比較大。
又，於該第2廢液狀態下，第1及第2護件33、34最接近於第2杯32。因此，通過第1導引部61之上端部61b與第2導引部63之上端部63b之間、第2導引部63之下端部63a與內側回收溝54之間、以及排氣桶30內而到達排氣口37的第2路徑T2之壓力損失如上所述比較大。
更進一步，於第2廢液狀態下，第2及第3護件34、35彼此最為接近。因此，通過第2導引部63之上端部63b與第3護件35之上端部35b之間、第3護件35之下端部35a與外側回收溝68之間、及排氣桶30內而到達排氣口37的第3路徑T3之壓力損失如上所述比較大。
另一方面，於排氣桶30內，形成有自第2廢液口94通過第3護件35之上端部35b與第4護件36之上端部36b之間而到達排氣口37的第4排氣路徑P4。與其他路徑T1、T2、T3相比較，該第4排氣路徑P4之壓力損失格外小。因此，若對排氣管38內進行強制排氣，則自旋轉夾盤4與處理杯5之內緣部(第4護件36之上端部36b)之間取入到處理杯5內的潔淨氣體之降流，主要流通於第4排氣路徑P4，並被導引至排氣口37。藉此，形成自由旋轉夾盤4所保持晶圓W之周邊通過第2廢液口94而流入到第4排氣路徑P4的氣流。
於該最終清洗處理中，供給至晶圓W表面上的DIW朝晶圓W之整個表面擴散，附著於晶圓W表面的藥液(例如SC1)由DIW所沖洗。並且，DIW由晶圓W之旋轉被甩去，並自其周緣部朝側方飛散。自晶圓W之周緣部甩去而朝側方飛散的DIW被第2廢液口94所捕獲。然後，DIW沿著第4護件36之內壁及排氣桶30之側壁內面流下而收集於排氣桶30之底部，並自該排氣桶30之底部通過廢液管40而被導引至廢液處理設備。
此時，第1~第3護件33、34、35在各上端部之間保持有極小間隙之狀態下接近，更進一步，第3護件35之折返部35c與第2導引部63之上端部63b在水平方向重疊，第2導引部63之折返部63c與第1導引部61之上端部61b在水平方向重疊，藉此可防止DIW進入到第1導引部61與第2導引部63之間、及第2導引部63與第3護件35之間。
又，含有DIW霧氣之環境氣體自第1廢液口91通過第1排氣路徑P1而朝排氣口37排氣。
自開始供給DIW起經過既定之最終清洗時間後，關閉DIW閥21，停止對晶圓W供給DIW。又，控制裝置80驅動噴嘴驅動機構13，使處理液噴嘴6返回到處理杯5側方之退離位置。之後，控制裝置80將晶圓W之轉速加速至旋轉乾燥轉速(例如3000 rpm)。藉此，藉由離心力甩去經附著在最終清洗處理後之晶圓W表面的DIW而加以乾燥(S10：旋轉乾燥處理)。於該旋轉乾燥處理時，自晶圓W之周緣部飛散的DIW會附著於第4護件36之內壁。
於旋轉乾燥結束之後，控制裝置80控制馬達8，停止晶圓W之旋轉(步驟S11)。又，控制裝置80控制第4升降機構84，使第4護件36下降至下邊位置(圖2所示之狀態)。之後，藉由未圖示之搬送機器人而搬出晶圓W(步驟S12)。
如上所述，根據本實施形態，對於由旋轉夾盤4而旋轉之晶圓W，自處理液噴嘴6供給至晶圓W的藥液(氫氟酸、SPM及SC1)會自晶圓W之周緣部朝側方飛散，並藉由與晶圓W之周緣部相對向的捕獲口(第1廢液口91、第1及第2回收口92、93)所捕獲。又，藉由對晶圓W供給來自處理液噴嘴6之藥液，而於晶圓W之周邊會產生藥液之霧氣。在對排氣管38內進行排氣時，含有藥液霧氣之環境氣體會自捕獲口91~93通過第1~第3排氣路徑P1、P2、P3而朝排氣口37移動，並通過排氣管38進行排氣。由於第1~第3排氣路徑P1、P2、P3形成於排氣桶30內，故可防止或抑制排氣桶30內之含有藥液霧氣的環境氣體朝排氣桶30外漏出。
更進一步，當第1廢液口91與晶圓W之周緣部相對向時，於排氣桶30內形成自第1廢液口91至排氣口37之第1排氣路徑P1。當第1回收口92與晶圓W之周緣部相對向時，於排氣桶30內形成自第1回收口92至排氣口37之第2排氣路徑P2。當第2回收口93與晶圓W之周緣部相對向時，於排氣桶30內形成自第2回收口93至排氣口37之第3排氣路徑P3。當第2廢液口94與晶圓W之周緣部相對向時，於排氣桶30內形成自第2廢液口94至排氣口37之第4排氣路徑P4。因此，即便在與晶圓W之周緣部相對向之所有捕獲口91、92、93、94開口時，亦可通過該捕獲口91、92、93、94而將含有藥液(氫氟酸、SPM及SC1)霧氣的環境氣體排氣。因此，透過與晶圓W之周緣部相對向的捕獲口91、92、93、94而將晶圓W周邊之含有藥液霧氣的環境氣體排氣，故可自晶圓W之周邊有效地排除藥液之霧氣。
又，自第2回收口93流入到第3排氣路徑P3的氫氟酸霧氣在流通於第3排氣路徑P3之過程中被回收至外側回收溝68，又，自第1回收口92流入到第2排氣路徑P2的SPM霧氣在流通於第2排氣路徑P2之過程中被回收至內側回收溝54。藉此，可使氫氟酸之回收效率及SPM之回收效率提高。
更進一步，在第1~第3護件33、34、35與第1~第3杯31、32、64之間之間隙中所形成的第1~第3排氣路徑P1、P2、P3具有第1~第3折返路段96、97、98。因此，流通於第1~第3排氣路徑P1、P2、P3的環境氣體所含藥液(SC1、SPM及氫氟酸)霧氣，藉由將該第1~第3折返路段96、97、98劃分的第1~第3護件33、34、35之壁面或第1~第3杯31、32、64之壁面所捕獲。亦即，可使晶圓W周邊之含有藥液的環境氣體在流通於第1~第3排氣路徑P1、P2、P3之過程中進行氣液分離。藉此，無須另外設置氣液分離器，故可達成本降低。
更進一步，處理室3內之環境氣體通過形成於處理室3側壁上之取入口39而被取入至排氣桶30內，並通過排氣管38而排氣。因此，可省略處理室內排氣專用之設備，故可達成本降低。
以上，對本發明一實施形態已進行說明，但本發明亦可由其他形態來實施。
例如，於上述實施形態中，對於實施使用SPM而自晶圓W之表面除去不必要阻劑的阻劑除去處理已進行說明，但亦可利用其他處理液(藥液或清洗液)來對晶圓W實施處理。於該情形時，作為藥液，除了上述氫氟酸及SC1之外，還可例示SC2(鹽酸雙氧水混合溶液)、以及緩衝氫氟酸(Buffered HF：氫氟酸與氟化銨之混合溶液)等。
更進一步，於上述實施形態中，以使用DIW作為清洗液之情形為例進行說明，但亦可取代之而使用碳酸水、電解離子水、氫水、磁性水、或稀釋濃度(例如為1 ppm左右)之氨水等。
以上對本發明之實施形態已進行詳細說明，但該等說明僅係為了明確本發明之技術內容而使用之具體例，本發明不應限定於該等具體例來解釋，本發明之精神及範圍僅藉由隨附之申請專利範圍所限定。
本申請案對應於2008年6月27日向日本國專利局所提出之日本專利特願2008-168414號，該申請案之全部內容經由引用而併入於此。
3．．．處理室
3a．．．底壁
4．．．旋轉夾盤
5．．．處理杯
6．．．處理液噴嘴
7．．．旋轉基座
8．．．馬達
9．．．夾持構件
10．．．蓋構件
11．．．噴嘴臂
12．．．臂支持軸
13．．．噴嘴驅動機構
14．．．氫氟酸供給管
15．．．SPM供給管
16．．．SC1供給管
17．．．DIW供給管
18．．．氫氟酸閥
19．．．SPM閥
20．．．SC1閥
21．．．DIW閥
22．．．收容溝
30．．．排氣桶
31．．．第1杯
32．．．第2杯
33．．．第1護件
34．．．第2護件
35．．．第3護件
35a．．．下端部
35b．．．上端部
35c．．．折返部
36．．．第4護件
36a．．．下端部
36b．．．上端部
36c．．．折返部
37．．．排氣口
38．．．排氣管
39．．．取入口
40．．．廢液管
41．．．底部
42．．．內壁部
43．．．外壁部
44．．．廢液溝
45．．．廢液機構
46．．．固定筒構件
47．．．連通孔
48．．．連接口
49．．．廢液配管
50．．．接頭
51．．．底部
52．．．內壁部
53．．．外壁部
54．．．內側回收溝
55．．．第1回收機構
56．．．固定筒構件
57．．．連通孔
58．．．連接口
59．．．第1回收配管
60．．．接頭
61．．．第1導引部
61a．．．下端部
61b．．．上端部
61c．．．折返部
61d．．．中段部
62．．．處理液分離壁
63．．．第2導引部
63a．．．下端部
63b．．．上端部
63c．．．折返部
64．．．杯部
65．．．底部
66．．．內壁部
67．．．外壁部
68．．．外側回收溝
69．．．第2回收機構
70．．．固定筒構件
71．．．保持構件
72．．．移動筒構件
73．．．連通孔
74．．．波紋管
75．．．連接口
76．．．第2回收配管
77．．．接頭
80．．．控制裝置
81．．．第1升降機構
82．．．第2升降機構
83．．．第3升降機構
84．．．第4升降機構
91．．．第1廢液口
92．．．第1回收口
93．．．第2回收口
94．．．第2廢液口
96．．．第1折返路段
97．．．第2折返路段
98．．．第3折返路段
C．．．旋轉軸線
P1．．．第1排氣路徑
P2．．．第2排氣路徑
P3．．．第3排氣路徑
P4．．．第4排氣路徑
T1．．．第1路徑
T2．．．第2路徑
T3．．．第3路徑
T4．．．第4路徑
W．．．晶圓
圖1係表示本發明一實施形態基板處理裝置之構成的俯視圖。
圖2係表示自圖1所示之切剖面線A-A觀察的剖視圖。
圖3係表示圖1所示基板處理裝置之電性構成的方塊圖。
圖4係用以說明圖1所示之基板處理裝置所進行之處理例的流程圖。
圖5A係氫氟酸處理中之基板處理裝置之圖解部分剖視圖。
圖5B係SC1處理中及中間清洗處理中基板處理裝置之圖解部分剖視圖。
圖5C係SPM處理中基板處理裝置之圖解部分剖視圖。
圖5D係最終清洗處理中基板處理裝置之圖解部分剖視圖。
4．．．旋轉夾盤
5．．．處理杯
22．．．收容溝
30．．．排氣桶
31．．．第1杯
32．．．第2杯
33．．．第1護件
34．．．第2護件
35．．．第3護件
35a．．．下端部
35b．．．上端部
35c．．．折返部
36．．．第4護件
36a．．．下端部
36b．．．上端部
36c．．．折返部
37．．．排氣口
38．．．排氣管
39．．．取入口
41．．．底部
43．．．外壁部
44．．．廢液溝
51．．．底部
53．．．外壁部
54．．．內側回收溝
61．．．第1導引
61a．．．下端部
61b．．．上端部
61c．．．折返部
61d．．．中段部
63．．．第2導引部
63a．．．下端部
63b．．．上端部
63c．．．折返部
64．．．杯部
66．．．內壁部
67．．．外壁部
68．．．外側回收溝
93．．．第2回收口
98．．．第3折返路段
P3．．．第3排氣路徑
T1．．．第1路徑
T2．．．第2路徑
T4．．．第4路徑
W．．．晶圓

Claims (2)

  1. 一種基板處理裝置，其包含有：基板保持單元，水平地保持基板；基板旋轉單元，使由上述基板保持單元所保持之基板圍繞鉛直之旋轉軸線進行旋轉；處理液供給單元，用以對藉由上述基板旋轉單元而旋轉之基板供給處理液；有底筒狀之排氣桶，於側壁具有排氣口，且內部收容有上述基板保持單元；數個護件，收容於上述排氣桶內，可彼此獨立地進行升降；數個杯，收容於上述排氣桶內，且對應於上述各護件而設置；排氣路徑形成單元，藉由使上述護件升降，形成與由上述基板保持單元所保持基板之周緣部相對向而捕獲自基板所飛散之處理液的捕獲口，同時形成自該捕獲口至上述排氣口之排氣路徑；排氣管，連接於上述排氣口，並透過上述排氣口而對上述排氣桶內之環境氣體進行排氣；及處理室，收容上述排氣桶；而上述各杯具有溝，該溝用以儲存由對應於此之上述各護件所承接之處理液，上述各護件包含朝向對應於此之上述杯而將處理液向下 方導引之導引部，其導引部之下端部進入到該杯之上述溝，上述排氣路徑包含形成於上述杯與上述導引部間之間隙的折返路段，於上述排氣桶之側壁，形成有取入口，利用由上述排氣管所進行上述排氣桶內之環境氣體的排氣，使上述處理室內之上述排氣桶外的環境氣體經由上述取入口被取入至上述排氣桶內，從而使該環境氣體通過上述排氣口及上述排氣管而排氣。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，由上述排氣路徑形成單元所形成的上述排氣路徑之壓力損失，小於由上述基板保持單元所保持基板之周緣部起不經由上述排氣路徑而到達上述排氣口的其他路徑之壓力損失。
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