TWI511798B - 處理杯及基板處理裝置 - Google Patents

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TWI511798B
TWI511798B TW102131120A TW102131120A TWI511798B TW I511798 B TWI511798 B TW I511798B TW 102131120 A TW102131120 A TW 102131120A TW 102131120 A TW102131120 A TW 102131120A TW I511798 B TWI511798 B TW I511798B
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Minoru Sugiyama
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Description

處理杯及基板處理裝置
本發明係關於一種處理杯及具備其之基板處理裝置。
為了對半導體晶圓、液晶顯示裝置用玻璃基板、光罩用玻璃基板或光碟用玻璃基板等基板進行使用顯影液、清洗液、淋洗液或光阻液等處理液之處理，而使用旋轉式基板處理裝置。
於旋轉式基板處理裝置中，藉由旋轉保持部水平地支持基板。藉由旋轉保持部使基板旋轉，並且將處理液滴加至該基板之上表面中央部。藉此，基板藉由處理液被處理。於此種基板處理裝置中，為了防止因基板旋轉時之離心力而處理液之一部分飛散至基板之周邊部，以包圍旋轉保持部之周圍之方式設置處理杯(例如參照日本專利特開2002-361155號公報、日本專利特開2007-287998號公報、日本專利特開2007-311775號公報、日本專利特開2009-38083號公報及日本專利特開2012-19025號公報)。
於日本專利特開2002-361155號公報、日本專利特開2007-287998號公報、日本專利特開2007-311775號公報、日本專利特開2009-38083號公報及日本專利特開2012-19025號公報之基板處理裝置中，存在飛散至基板之周邊部之處理液隨著返回氣流再次附著於基板之可 能性。例如，於日本專利特開2007-287998號公報之液體處理裝置中，記載有藉由於基板之周邊部設置氣體積存部，儲存此種返回氣流。藉此，抑制飛散至基板之周邊部之處理液再次附著於基板。然而，無法確實地防止飛散至基板之周邊部之處理液再次附著於基板。
本發明之目的在於提供一種可確實地防止自基板向外側飛散之處理液再次附著於基板之處理杯及基板處理裝置。
(1)本發明之一態樣之處理杯係於對以大致水平姿勢保持之基板進行使用處理液之處理時，以包圍基板之周圍之方式設置者，其包含：以包圍基板之周圍之方式配置之第1杯，及以包圍第1杯之周圍之方式配置之第2杯；第1杯包含以包圍基板之周圍之方式而配置且具有第1上表面之第1構件，及以包圍基板之周圍之方式而配置於第1構件之第1上表面之上方且具有第1下表面的第2構件；第1及第2構件係以第1上表面與第1下表面之間隔自基板之外周部側向外側逐漸減少，並且於第1及第2構件之外周部在第1上表面與第1下表面之間形成間隙之方式而構成；於第1上表面與第1下表面之間形成捕集處理液之第1捕集空間；且第2杯係以形成容許已通過間隙之處理液之散亂並且捕獲發生散亂之處理液之散亂捕獲空間之方式而構成，且具有覆蓋散亂捕獲空間之上部之第2下表面及覆蓋散亂捕獲空間之外周部之內側面，而第2下表面係以將已通過間隙之處理液導引至內側面之方式而形成。
於該處理杯中，以包圍基板之周圍之方式而配置第1及第2構件。第1構件之第1上表面與第2構件之第1下表面之間隔自基板之外周部側朝向外側逐漸減少。於第1及第2構件之外周部於第1上表面與第1下表面之間形成間隙。
於此情形時，第1上表面與第1下表面之間之間隔係於最靠近基板之位置最大。因此，自基板向外側飛散之處理液被捕集至形成於第 1上表面與第1下表面之間之第1捕集空間。被捕集之處理液係藉由沿著第1上表面及第1下表面向外側導引而聚集於外周部之間隙，並通過間隙。
又，以包圍第1及第2構件之方式而配置第2杯。藉由第2杯而形成散亂捕獲空間。散亂捕獲空間之上部及外周部係分別藉由第2杯之第2下表面及內側面而覆蓋。已通過第1杯之間隙之處理液係於第2杯之散亂捕獲空間中發生散亂後於第2杯之內側面被捕獲。又，已通過間隙之處理液之一部分係藉由第2下表面而被導引至第2杯之內側面。
根據該構成，由於已通過第1杯之間隙之處理液一旦朝向外側就被充分地捕獲於第2杯之散亂捕獲空間，因此不會再次通過間隙而返回至第1捕集空間。結果，可確實地防止自基板向外側飛散之處理液再次附著於基板。
(2)亦可於第1構件之下方形成捕集處理液之第2捕集空間。
存在自基板飛散之處理液向第1構件之下方飛散之情形。即使於此情形時，向第1構件之下方飛散之處理液亦被捕集至第2捕集空間。藉此，可更確實地防止自基板向外側飛散之處理液再次附著於基板。
(3)第2杯亦可以於散亂捕獲空間之周緣部上進而形成捕捉處理液之捕捉空間之方式而構成。
即使於與第2杯之內側面碰撞之處理液向上方向擴散或浮起之情形時，亦可將該處理液捕捉至捕捉空間。藉此，可將充分之量之處理液捕獲或捕捉於第2杯之散亂捕獲空間及捕捉空間。
(4)第1構件之第1上表面、第2構件之第1下表面及間隙亦可具有以共用之軸為中心之旋轉對稱之形狀。
於此情形時，可將處理杯設置於旋轉式基板處理裝置。於一面使基板旋轉一面對基板進行使用處理液之處理情形時，可將自基板向所有方向飛散之處理液確實地捕集至第1捕集空間。又，可於散亂捕 獲空間中，將被捕集至第1捕集空間且已通過間隙之處理液確實地捕獲。
(5)散亂捕獲空間亦可具有以共用之軸為中心之非圓形狀。於此情形時，可在不使處理杯整體地大型化之情況下，使散亂捕獲空間大於具有圓形狀之散亂捕獲空間。藉此，即使於在處理杯內進行使用大量處理液之處理之情形時，亦可確實地防止自基板向外側飛散之處理液再次附著於基板。
(6)散亂捕獲空間亦可於垂直於共用之軸之剖面中具有矩形狀。
於此情形時，散亂捕獲空間之四角之容積變大。藉此，可在不使處理杯整體地大型化之情況下，使散亂捕獲空間確實地大於具有圓形狀之散亂捕獲空間。因此，即使於在處理杯內進行使用大量處理液之處理之情形時，亦可確實地防止自基板向外側飛散之處理液再次附著於基板。
(7)第1構件之第1上表面亦可以朝向外側並相對於基板之上表面以第1角度向上方傾斜之方式而形成。於此情形時，可容易地將自基板向外側飛散之處理液捕集至第1捕集空間。
(8)第1角度亦可為5度以上、20度以下。於此情形時，可使自基板向外側飛散之處理液確實地通過第1構件之第1上表面與第2構件之第1下表面之間之間隙，並且可確實地防止碰觸第1構件之第1上表面之處理液飛濺至基板。
(9)第2構件之第1下表面亦可以朝向外側並與基板之上表面平行地延伸或相對於基板之上表面以第2角度向下方傾斜之方式而形成。
於此情形時，附著於第2構件之第1下表面之處理液藉由向外側飛散之力或重力沿著第1下表面被導引至第1捕集空間。藉此，可容易地將自基板向外側飛散之處理液捕集至第1捕集空間。
(10)第2角度亦可大於0度且為20度以下。於此情形時，可使自基 板向外側飛散之處理液確實地通過第1構件之第1上表面與第2構件之第1下表面之間之間隙，並且可確實地防止碰觸第2構件之第1下表面之處理液飛濺至基板。
(11)第2下表面亦可以朝向外側並與基板之上表面平行地延伸或相對於基板之上表面以第3角度向下方傾斜之方式而形成。
於此情形時，通過間隙並附著於第2下表面之處理液藉由向外側飛散之力或重力沿著第2下表面被導引至內側面。藉此，可將已通過間隙之處理液確實地捕獲至散亂捕獲空間。
(12)第3角度亦可大於0度且為20度以下。於此情形時，可確實地防止通過間隙並碰觸第2下表面之處理液飛濺至第1捕集空間。
(13)於基板之徑向上，散亂捕獲空間之最大長度亦可大於第1捕集空間之最大長度。
於此情形時，可於散亂捕獲空間捕獲大量處理液。因此，即使於大量處理液通過第1杯之間隙之情形時，亦可確實地防止於第2杯之內側面中向第1捕集空間之方向飛濺之處理液再次通過間隙而返回至第1捕集空間。
(14)第2杯亦可進而具有覆蓋散亂捕獲空間之下部之第2上表面，且第2下表面與第2上表面之間隔自第1下表面及第1上表面之外周部側向外側逐漸減少。
於此情形時，已通過第1杯之間隙之處理液藉由第2上表面及第2下表面被確實地導引至第2杯之內側面。藉此，可確實地防止自基板向外側飛散之處理液再次附著於基板。
(15)處理杯亦可進而包含將散亂捕獲空間內之處理液導引至廢液系統之廢液口。於此情形時，可將散亂捕獲空間中所捕獲之處理液確實地排出。
(16)本發明之另一態樣之基板處理裝置係對基板進行處理者，且 係包含以下者：將基板以大致水平姿勢保持並使之旋轉之旋轉保持部，將處理液供給至藉由旋轉保持部而保持之基板之第1面之第1處理液供給系統，及以將藉由旋轉保持部而保持之基板之周圍包圍之方式而設置之上述處理杯。
於該基板處理裝置中，藉由旋轉保持部而使基板以水平姿勢保持並旋轉。又，藉由第1處理液供給系統而將處理液供給至基板之第1面。藉由基板之旋轉所引起之離心力而自基板之第1面向外側飛散之處理液被捕集至形成於第1上表面與第1下表面之間之第1捕集空間。 被捕集之處理液係藉由沿著第1上表面及第1下表面向外側導引而聚集於外周部之間隙，並通過間隙。
已通過第1杯之間隙之處理液係於第2杯之散亂捕獲空間中發生散亂後於第2杯之內側面被捕獲。又，已通過間隙之處理液之一部分係藉由第2下表面而被導引至第2杯之內側面。
根據該構成，由於已通過第1杯之間隙之處理液一旦朝向外側就被充分地捕獲於第2杯之散亂捕獲空間，因此不會再次通過間隙而返回至第1捕集空間。結果，可確實地防止自基板向外側飛散之處理液再次附著於基板。
(17)基板處理裝置亦可進而包含將處理液供給至藉由旋轉保持部而保持之基板之第1面之相反側的第2面之第2處理液供給系統，及將處理氣體供給至藉由旋轉保持部而保持之基板之第2面之處理氣體供給系統。
於此情形時，對於藉由第2處理液供給系統而供給至基板之第2面之處理液，藉由利用處理氣體供給系統供給至基板之第2面之處理氣體而附加朝向外側之力。藉由將朝向外側之力附加於基板之旋轉所引起之離心力，自基板之第2面向外側飛散之處理液被確實地捕獲至第2杯之散亂捕獲空間。結果，可確實地防止自基板向外側飛散之處 理液再次附著於基板。
1‧‧‧旋轉保持部
2‧‧‧旋轉軸
3‧‧‧馬達
4‧‧‧內杯
5‧‧‧外杯
6‧‧‧整流板
7‧‧‧廢液口
8‧‧‧處理液噴嘴
9‧‧‧處理液噴嘴
10‧‧‧氣缸
11‧‧‧支架
12‧‧‧控制部
13‧‧‧杯支持構件
41‧‧‧內杯下部
41a‧‧‧上表面
41b‧‧‧側面
42‧‧‧內杯上部
42a‧‧‧下表面
42b‧‧‧開口部
51‧‧‧外杯上部
51a‧‧‧下表面
51b‧‧‧槽部
51c‧‧‧卡止部
51d‧‧‧開口部
52‧‧‧外杯側部
52a‧‧‧內側面
53‧‧‧外杯中部
53a‧‧‧上表面
53b‧‧‧卡止部
54‧‧‧外杯下部
100‧‧‧基板處理裝置
C‧‧‧處理杯
H‧‧‧開口
P1‧‧‧處理液供給源
P2‧‧‧處理液供給源
P3‧‧‧處理氣體供給源
P4‧‧‧廢棄系統
S‧‧‧間隙
T1‧‧‧處理液供給管
T2‧‧‧處理液供給管
T3‧‧‧處理氣體供給管
v1‧‧‧閥門
v2‧‧‧閥門
v3‧‧‧閥門
V1‧‧‧捕集空間
V2‧‧‧捕集空間
V3‧‧‧散亂捕獲空間
V4‧‧‧捕捉空間
W‧‧‧基板
θ1‧‧‧傾斜角度
θ2‧‧‧傾斜角度
θ3‧‧‧傾斜角度
θ4‧‧‧傾斜角度
圖1係包含本發明之一實施形態之處理杯的旋轉式基板處理裝置之沿著一方向之概略剖面圖。
圖2係包含本發明之一實施形態之處理杯的旋轉式基板處理裝置之沿著一方向之概略剖面圖。
圖3係包含本發明之一實施形態之處理杯的旋轉式基板處理裝置之另一方向上之概略剖面圖。
圖4係圖1~圖3之旋轉式基板處理裝置之俯視圖。
圖5係圖1之處理杯之A部之放大剖面圖。
圖6係旋轉保持部之俯視圖。
圖7係基板以高速旋轉之狀態下之圖1之處理杯之A部的放大剖面圖。
圖8係基板以低速旋轉之狀態下之圖1之處理杯之A部的放大剖面圖。
(1)基板處理裝置
以下，一面參照圖式，一面對包含本發明之一實施形態之處理杯的旋轉式基板處理裝置進行說明。圖1及圖2係包含本發明之一實施形態之處理杯的旋轉式基板處理裝置之沿著一方向之概略剖面圖。圖3係包含本發明之一實施形態之處理杯的旋轉式基板處理裝置之另一方向上之概略剖面圖。圖4係圖1~圖3之旋轉式基板處理裝置之俯視圖。圖5係圖1之處理杯之A部之放大剖面圖。再者，圖1及圖2係圖4之B-B線剖面圖，圖3係圖4之C-C線剖面圖。
如圖1~圖3所示，基板處理裝置100包含將基板W以水平姿勢保持並旋轉之旋轉保持部1。旋轉保持部1安裝於馬達3之旋轉軸2之前 端，並繞鉛垂軸旋轉驅動。
以將由旋轉保持部1保持之基板W之周圍包圍之方式，而設置有飛散防止用之內杯4。以將內杯4之周圍包圍之方式，而設置有飛散防止用之外杯5及杯支持構件13。內杯4、外杯5及杯支持構件13具有相對於旋轉軸2旋轉對稱之形狀。藉此，可將內杯4及外杯5設置於旋轉式之基板處理裝置100。內杯4及外杯5係以不繞旋轉軸2旋轉之方式而設置。藉由內杯4與外杯5而構成處理杯C。
外杯5係藉由杯支持構件13而支持。於內杯4中經由支架11連接有氣缸10。可藉由該氣缸10之動作而使內杯4於上下方向移動。如圖2所示，可使內杯4之上端移動至比基板W更靠下方之位置。以下，如圖1所示，將使內杯4移動至最高位置之狀態稱為升狀態。如圖2所示，將使內杯4移動至最低位置之狀態稱為降狀態。
內杯4包含內杯下部41及內杯上部42。內杯下部41及內杯上部42之外緣部於垂直於旋轉軸2之剖面(以下稱為水平剖面)中具有大致圓形狀，並且內杯下部41及內杯上部42之內緣部於水平剖面中具有大致圓形狀。即，內杯下部41及內杯上部42於水平剖面中具有大致圓環形狀。於內杯上部42之中央部形成圓形之開口部42b。
內杯下部41係以於升狀態下，將基板W之下方之空間之周圍包圍之方式而配置。如圖2所示，於內杯4處於降狀態之情形時，基板W位於內杯上部42之開口部42b之上方。內杯下部41具有上表面41a及側面41b。側面41b係以自上表面41a之外緣部向下方延伸之方式而形成。
內杯上部42係以於升狀態下，將基板W之上方之空間之周圍包圍且位於內杯下部41之上方之方式而配置。內杯上部42具有下表面42a。
如圖5所示，內杯下部41之上表面41a係朝向外周部向斜上方傾斜。內杯下部41之上表面41a相對於水平面之傾斜角度為θ1。於本實 施形態中，傾斜角度θ1例如為5度以上、20度以下。內杯上部42之下表面42a係朝向外周部向斜下方傾斜。內杯上部42之下表面42a相對於水平面之傾斜角度為θ2。於本實施形態中，傾斜角度θ2例如大於0度且為20度以下。
於內杯下部41之上表面41a與內杯上部42之下表面42a之間形成空間V1。又，於內杯下部41之下方形成空間V2。以下，將空間V1、V2分別稱為捕集空間V1、V2。
內杯下部41之上表面41a與內杯上部42之下表面42a之間隔係自基板W之外周部側向外側逐漸減少。於內杯下部41之上表面41a及內杯上部42之下表面42a之外周部，在內杯下部41之上表面41a及內杯上部42之下表面42a間形成間隙S。內杯下部41與內杯上部42亦可以可分別獨立地於上下方向上移動之方式而構成。於此情形時，可調整間隙S之上下方向之長度。間隙S之上下方向之長度例如為1mm~5mm，於本實施形態中為2mm。
如圖1~圖3所示，外杯5包含外杯上部51、外杯側部52、外杯中部53、及外杯下部54。外杯上部51、外杯側部52及外杯中部53之外緣部於水平剖面中具有大致矩形狀，而外杯上部51、外杯側部52及外杯中部53之內緣部於水平剖面中具有大致圓形狀。外杯下部54之外緣部及內緣部於水平剖面中具有大致圓形狀。即，外杯下部54於水平剖面中具有大致圓環形狀。於外杯上部51之中央部形成圓形之開口部51d(參照圖2)。於內杯4處於升狀態之情形時，內杯上部42嵌合於外杯上部51之開口部51d內。
外杯上部51係以包圍內杯下部41及內杯上部42之方式而配置。外杯上部51具有下表面51a。如圖5所示，外杯上部51之下表面51a係朝向外周部向斜下方傾斜。外杯上部51之下表面51a相對於水平面之傾斜角度為θ3。於本實施形態中，傾斜角度θ3例如大於0度且為20度 以下。
藉由於外杯上部51之外緣部形成槽部51b，而於下述空間V3之周緣部上形成空間V4。以下，將空間V4稱為捕捉空間V4。於外杯上部51之內緣部，形成用於在內杯4成為升狀態之情形時將內杯上部42卡止之上卡止部51c(參照圖2)。
外杯中部53係以位於低於基板W之位置且包圍內杯下部41或內杯上部42之方式而配置。外杯中部53具有上表面53a。外杯中部53之上表面53a係朝向外周部向斜上方傾斜。外杯中部53之上表面53a相對於水平面之傾斜角度為θ4。於本實施形態中，傾斜角度θ4例如為5度以上、20度以下。外杯中部53之上表面53a與外杯上部51之下表面51a之間隔係自基板W之外周部側向外側逐漸減少。於外杯中部53之內緣部，形成用於在內杯4成為降狀態之情形時將內杯上部42卡止之下卡止部53b。
外杯側部52係以將外杯上部51之外緣部與外杯中部53之外緣部連接且包圍內杯下部41或內杯上部42之方式而配置。外杯側部52具有內側面52a。外杯下部54係以自外杯中部53之內緣部之下卡止部53b向下方延伸且包圍內杯下部41或內杯上部42之方式而配置。
以下，將外杯上部51之大致矩形狀之外緣部中的各側邊之中央部稱為側邊中央部，將外杯上部51之大致矩形狀之外緣部中的角部稱為杯角部。於間隙S之外側，以由外杯上部51之下表面51a、外杯側部52之內側面52a及外杯中部53之上表面53a包圍之方式形成空間V3。以下，將空間V3稱為散亂捕獲空間V3。
如上所述，內杯下部41及內杯上部42之外緣部於水平剖面中具有大致圓形狀，而外杯上部51、外杯側部52及外杯中部53之外緣部於水平剖面中具有大致矩形狀。因此，散亂捕獲空間V3於水平剖面中具有矩形狀。圖3之杯角部中之散亂捕獲空間V3大於圖1之側邊中央 部中之散亂捕獲空間V3。又，於基板W之徑向上，散亂捕獲空間V3之最大長度大於捕集空間V1之最大長度。
於杯支持構件13設置有廢液口7。廢液口7亦可用作排氣口。廢液口7係連接於工廠內之廢棄系統P4。廢棄系統P4包含廢液設備及排氣設備。處理杯C內所使用之處理液及處理氣體係自杯支持構件13之廢液口7排出至廢棄系統P4。
於旋轉保持部1之下方，以包圍旋轉軸2及馬達3之方式而配置有整流板6。整流板6係藉由未圖示之固定構件而固定於杯支持構件13之內周部。該整流板6具有朝向外周部向斜下方傾斜之傾斜面。
將處理液噴出至基板W上之處理液噴嘴9係以可上下移動且可於基板W之上方位置與外杯5外之待機位置之間移動之方式而設置。於本實施形態中，自處理液噴嘴9供給之處理液例如為顯影液。處理液亦可為清洗液，亦可為淋洗液(例如純水)，亦可為用於在基板W上形成抗反射膜之藥液，亦可為低黏度之光阻液。處理液較佳為具有較低之黏度(例如10cP以下)，但並不限定於此。
處理液噴嘴9經由處理液供給管T1而連接於處理液供給源P1。於處理液供給管T1中插入有閥門v1。藉由將閥門v1打開，而將處理液自處理液供給源P1通過處理液供給管T1供給至處理液噴嘴9。
基板W係於被處理面朝向上方之狀態下藉由旋轉保持部1以水平姿勢保持。於該狀態下，藉由旋轉保持部1而使基板W旋轉，並且將處理液自處理液噴嘴9噴出至基板W之被處理面之中央部。藉此，噴出至基板W之被處理面之中央部之處理液藉由伴隨基板W之旋轉之離心力而擴散至基板W之整個被處理面。
於基板處理裝置100中，可將處理液供給至與基板W之被處理面相反側之面(以下稱為背面)。將處理液噴出至基板W之背面之處理液噴嘴8係設置於基板W之背面之下方。於本實施形態中，自處理液噴 嘴8供給之處理液例如為清洗液。
處理液噴嘴8經由處理液供給管T2而連接於處理液供給源P2。於處理液供給管T2中插入有閥門v2。藉由將閥門v2打開，而將處理液自處理液供給源P2通過處理液供給管T2供給至處理液噴嘴8。
於該狀態下，藉由旋轉保持部1而使基板W旋轉，並且將處理液自處理液噴嘴8噴出至基板W之背面之中央部。藉此，噴出至基板W之背面之中央部之處理液藉由伴隨基板W之旋轉之離心力而擴散至基板W之整個背面。
圖6係旋轉保持部1之俯視圖。如圖6所示，於旋轉保持部1形成有複數個(於本例中為4個)開口H。複數個開口H係經由插通於圖1~圖3之旋轉軸2及馬達3之內部之處理氣體供給管T3而連接於處理氣體供給源P3。
於處理氣體供給管T3中插入有閥門v3。藉由將閥門v3打開，自處理氣體供給源P3通過處理氣體供給管T3將處理氣體自複數個開口H供給至基板W之背面。於本實施形態中，自複數個開口H供給之處理氣體例如為氮氣。處理氣體亦可為氦氣或氬氣等其他惰性氣體。藉由將處理氣體自複數個開口H供給至基板W之背面，而輔助自處理液噴嘴8噴出至基板W之背面之處理液向基板W之整個背面擴散。
基板處理裝置100包含控制部12。控制部12控制馬達3之旋轉速度。藉此，控制藉由旋轉保持部1而保持之基板W之旋轉速度。又，控制部12控制閥門v1~v3之開閉。藉此，控制處理液及處理氣體之供給時序。進而，控制部12控制氣缸10。藉此，將內杯4之上下方向之位置於升狀態與降狀態之間調整。
(2)藉由處理杯而進行之處理液之處理
圖7係基板W以高速旋轉之狀態下之圖1之處理杯C之A部的放大剖面圖。如圖7所示，於使基板W以大於特定旋轉速度之旋轉速度而 旋轉之情形時，供給至基板W之被處理面之具有較高之動能之處理液自基板W之被處理面於上下方向上具有寬度，而自基板W之外周部向外側飛散。同樣地，藉由使基板W以大於特定旋轉速度之旋轉速度而旋轉，供給至基板W之背面之處理液自基板W之背面於上下方向上具有寬度，而自基板W之外周部向外側飛散。
內杯下部41之上表面41a與內杯上部42之下表面42a之間之間隔係於最靠近基板W之位置最大。因此，自基板W向外側飛散之處理液被捕集至形成於內杯下部41之上表面41a與內杯上部42之下表面42a之間之捕集空間V1。被捕集之處理液係藉由沿著內杯下部41之上表面41a及內杯上部42之下表面42a向外側導引而聚集於外周部之間隙S，並通過間隙S。
此處，如圖5所示，由於內杯下部41之上表面41a以傾斜角度θ1向上方傾斜，因此可容易地將自基板W向外側飛散之處理液捕集至捕集空間V1。藉由將傾斜角度θ1設為5度以上、20度以下，可使自基板W向外側飛散之處理液確實地通過內杯4之間隙S。又，可確實地防止碰觸內杯下部41之上表面41a之處理液飛濺至基板W。
同樣地，由於內杯上部42之下表面42a以傾斜角度θ2向下方傾斜，因此附著於內杯上部42之下表面42a之處理液藉由向外側飛散之力或重力而沿著下表面42a被導引至捕集空間V1。藉此，可容易地將自基板W向外側飛散之處理液捕集至捕集空間V1。藉由將傾斜角度θ2設為大於0度且為20度以下，可使自基板W向外側飛散之處理液確實地通過內杯4之間隙S。又，可確實地防止碰觸內杯上部42之下表面42a之處理液飛濺至基板W。
已通過內杯4之間隙S之處理液係於外杯5之散亂捕獲空間V3中發生散亂後於外杯5之外杯側部52之內側面52a被捕獲。又，外杯上部51之下表面51a與外杯中部53之上表面53a之間隔自內杯上部42之下表面 42a及內杯下部41之上表面41a之外周部側向外側逐漸減少。因此，已通過內杯4之間隙S之處理液之一部分係藉由外杯上部51之下表面51a及外杯中部53之上表面53a被確實地導引至外杯側部52之內側面52a。
此處，如圖5所示，由於外杯上部51之下表面51a以傾斜角度θ3向下方傾斜，因此通過內杯4之間隙S並附著於外杯上部51之下表面51a之處理液藉由向外側飛散之力或重力而沿著下表面51a被導引至外杯側部52之內側面52a。藉此，可將已通過間隙S之處理液確實地捕獲至散亂捕獲空間V3。藉由將傾斜角度θ3設為大於0度且為20度以下，可確實地防止通過內杯4間隙S並碰觸外杯上部51之下表面51a之處理液飛濺至捕集空間V1。
於複數個處理液之塊於散亂捕獲空間V3中發生碰撞及散亂之情形時，存在產生處理液之霧氣之情形。即使於此種情形時，亦可藉由朝向外側通過間隙S之處理液之流動將處理液之霧氣壓回。藉此，防止處理液之霧氣再次通過間隙S而返回至內杯下部41之上表面41a與內杯上部42之下表面42a之間之捕集空間V1。
於內杯4處於升狀態之情形時，內杯上部42係藉由外杯上部51之上卡止部51c而卡止。此處，內杯上部42與外杯上部51接近。因此，可防止將處理液之霧氣自內杯上部42與外杯上部51之間之間隙釋放。
散亂捕獲空間V3中所捕獲之處理液係於因重力而向圖1之杯支持構件13之底部落下後，自廢液口7排出至廢棄系統P4。藉此，可將散亂捕獲空間V3中所捕獲之處理液確實地排出。
處理杯C之杯角部中之散亂捕獲空間V3大於側邊中央部中之散亂捕獲空間V3。藉此，可在不使處理杯C整體地大型化之情況下，使散亂捕獲空間V3確實地變大。釋放至側邊中央部中之散亂捕獲空間V3之處理液可向杯角部中之散亂捕獲空間V3擴散。因此，即使於在處理杯C內進行使用大量處理液之處理之情形時，亦可確實地防止自基 板W向外側飛散之處理液再次附著於基板W。
又，由於在基板W之徑向上，散亂捕獲空間V3之最大長度大於捕集空間V1之最大長度，因此可於散亂捕獲空間V3中捕獲大量處理液。因此，即使於大量處理液通過內杯4之間隙S之情形時，亦可確實地防止外杯側部52之內側面52a中向捕集空間V1之方向飛濺之處理液再次通過間隙S而返回至捕集空間V1。
進而，於散亂捕獲空間V3之周緣部上形成有捕捉空間V4。藉此，即使於與外杯側部52之內側面52a碰撞之處理液向上方向擴散或浮起之情形時，亦可將該處理液捕捉至捕捉空間V4。藉此，可將充分之量之處理液捕獲或捕捉於外杯5之散亂捕獲空間V3及捕捉空間V4。
又，將處理氣體自圖6之旋轉保持部1之複數個開口H供給至基板W之背面。於此情形時，對於藉由處理液噴嘴8而供給至基板W之背面之處理液，藉由利用處理氣體供給源P3供給至基板W之背面之處理氣體而附加朝向外側之力。藉由將朝向外側之力附加於基板W之旋轉所引起之離心力，而供給至基板W之背面之處理液自基板W之背面於上下方向上具有寬度，而自基板W之外周部向外側飛散。
此處，供給有處理氣體之情形之處理液之上下方向的寬度小於未供給處理氣體之情形之處理液之上下方向的寬度。藉此，自基板W之外周部向外側飛散之處理液被確實地捕獲至外杯5之散亂捕獲空間V3。
圖8係基板W以低速旋轉之狀態下之圖1之處理杯C之A部的放大剖面圖。如圖8所示，於使基板W以特定旋轉速度以下之旋轉速度而旋轉之情形時，供給至基板W之被處理面之具有較低之動能之處理液因重力而自基板W之被處理面之外周部向下方落下。同樣地，藉由使基板W以特定旋轉速度以下之旋轉速度而旋轉，供給至基板W之背面 之處理液自基板W之背面之外周部向下方落下。
自基板W之外周部向下方落下之處理液被捕集至內杯下部41之下方之捕集空間V2。藉此，可防止自基板W向外側飛散之處理液再次附著於基板W。又，由於自基板W之外周部向下方落下之處理液不具有較高之動能，因此即使於在捕集空間V2中複數個處理液之塊發生碰撞及散亂之情形時，亦可防止飛濺之處理液再次附著於基板W。被捕集至捕集空間V2之處理液係自杯支持構件13之廢液口7排出至廢棄系統P4。
(3)效果
於本實施形態之基板處理裝置100中，藉由旋轉保持部1而使基板W旋轉。於該狀態下，藉由處理液噴嘴8、9而將處理液供給至基板W。藉由因基板W之旋轉所引起之離心力而自基板W向外側飛散之處理液被捕集至捕集空間V1。被捕集之處理液係藉由沿著內杯下部41之上表面41a及內杯上部42之下表面42a向外側導引而聚集於外周部之間隙S，並通過間隙S。
已通過內杯4之間隙S之處理液係於外杯5之散亂捕獲空間V3中發生散亂後於外杯側部52之內側面52a被捕獲。又，已通過間隙S之處理液之一部分係藉由外杯上部51之下表面51a被導引至外杯側部52之內側面52a。
根據該構成，由於已通過內杯4之間隙S之處理液一旦朝向外側就被充分地捕獲於外杯5之散亂捕獲空間V3中，因此不會再次通過間隙S而返回至捕集空間V1。結果，可確實地防止自基板W向外側飛散之處理液再次附著於基板W。
(4)其他實施形態
(4-1)於上述實施形態中，內杯上部42之下表面42a係朝向外周部向斜下方傾斜，但並不限定於此。內杯上部42之下表面42a亦可朝向 外側水平地延伸。
(4-2)於上述實施形態中，外杯上部51之下表面51a係朝向外周部向斜下方傾斜，但並不限定於此。外杯上部51之下表面51a亦可朝向外側水平地延伸。
(4-3)於上述實施形態中，散亂捕獲空間V3係於水平剖面中具有矩形狀，但並不限定於此。散亂捕獲空間V3亦可於水平剖面中具有多邊形、扁圓形或橢圓形等其他非圓形狀。於亦可使處理杯C大型化之情形時，散亂捕獲空間V3亦可於水平剖面中具有圓形狀。
(4-4)於上述實施形態中，於旋轉保持部1中形成有複數個開口H，並自旋轉保持部1之開口H供給處理氣體，但並不限定於此。亦可將另一處理氣體供給用之噴嘴設置於基板W之背面之下方，並將處理氣體自處理氣體供給用之噴嘴供給至基板W之背面。於此情形時，亦可不於旋轉保持部1設置複數個開口H。
(5)技術方案之各構成元件與實施形態之各部分之對應關係
以下，對技術方案之各構成元件與實施形態之各部分之對應之例進行說明，但本發明並不限定於下述之例。
於上述實施形態中，基板W係基板之例，處理杯C係處理杯之例，內杯4係第1杯之例，外杯5係第2杯之例，內杯下部41係第1構件之例，且內杯上部42係第2構件之例。上表面41a係第1上表面之例，下表面42a係第1下表面之例，上表面53a係第2上表面之例，下表面51a係第2下表面之例，內側面52a係內側面之例，且廢液口7係廢液口之例。
間隙S係間隙之例，捕集空間V1、V2分別係第1及第2捕集空間之例，散亂捕獲空間V3係散亂捕獲空間之例，捕捉空間V4係捕捉空間之例，且傾斜角度θ1~θ3分別係第1~第3角度之例。基板處理裝置100係基板處理裝置之例，旋轉保持部1係旋轉保持部之例，處理液噴 嘴9、8分別係第1及第2處理液供給系統之例，且開口H係處理氣體供給系統之例。
作為技術方案之各構成元件，亦可使用具有記載於技術方案之構成或功能之其他各種元件。
1‧‧‧旋轉保持部
2‧‧‧旋轉軸
3‧‧‧馬達
4‧‧‧內杯
5‧‧‧外杯
6‧‧‧整流板
7‧‧‧廢液口
8‧‧‧處理液噴嘴
9‧‧‧處理液噴嘴
10‧‧‧氣缸
11‧‧‧支架
12‧‧‧控制部
13‧‧‧杯支持構件
41‧‧‧內杯下部
41a‧‧‧上表面
41b‧‧‧側面
42‧‧‧內杯上部
42a‧‧‧下表面
42b‧‧‧開口部
51‧‧‧外杯上部
51a‧‧‧下表面
51b‧‧‧槽部
52‧‧‧外杯側部
52a‧‧‧內側面
53‧‧‧外杯中部
53a‧‧‧上表面
53b‧‧‧卡止部
54‧‧‧外杯下部
100‧‧‧基板處理裝置
C‧‧‧處理杯
H‧‧‧開口
P1‧‧‧處理液供給源
P2‧‧‧處理液供給源
P3‧‧‧處理氣體供給源
P4‧‧‧廢棄系統
S‧‧‧間隙
T1‧‧‧處理液供給管
T2‧‧‧處理液供給管
T3‧‧‧處理氣體供給管
v1‧‧‧閥門
v2‧‧‧閥門
v3‧‧‧閥門
V1‧‧‧捕集空間
V2‧‧‧捕集空間
V3‧‧‧散亂捕獲空間
V4‧‧‧捕捉空間
W‧‧‧基板

Claims (17)

  1. 一種處理杯，其係於對以大致水平姿勢保持之基板進行使用處理液之處理時，以包圍基板之周圍之方式而設置者，其包含：以包圍基板之周圍之方式而配置之第1杯，及以包圍上述第1杯之周圍之方式而配置之第2杯；上述第1杯包含以包圍上述基板之周圍之方式而配置且具有第1上表面之第1構件，及以包圍上述基板之周圍之方式而配置於上述第1構件之上述第1上表面之上方且具有第1下表面的第2構件；上述第1及第2構件係以上述第1上表面與上述第1下表面之間隔自上述基板之外周部側向外側逐漸減少，並且於上述第1及第2構件之外周部在上述第1上表面與上述第1下表面之間形成間隙之方式而構成；於上述第1上表面與上述第1下表面之間形成捕集處理液之第1捕集空間；且上述第2杯係以形成容許已通過上述間隙之處理液之散亂並且捕獲發生散亂之處理液之散亂捕獲空間之方式而構成，且具有覆蓋上述散亂捕獲空間之上部之第2下表面及覆蓋上述散亂捕獲空間之外周部之內側面，而上述第2下表面係以將已通過上述間隙之處理液導引至上述內側面之方式而形成。
  2. 如請求項1之處理杯，其中於上述第1構件之下方形成捕集處理液之第2捕集空間。
  3. 如請求項1或2之處理杯，其中上述第2杯係以於上述散亂捕獲空間之周緣部上進而形成捕捉處理液之捕捉空間之方式而構成。
  4. 如請求項1或2之處理杯，其中上述第1構件之上述第1上表面、 上述第2構件之上述第1下表面及上述間隙具有以共用之軸為中心之旋轉對稱之形狀。
  5. 如請求項4之處理杯，其中上述散亂捕獲空間具有以上述共用之軸為中心之非圓形狀。
  6. 如請求項5之處理杯，其中上述散亂捕獲空間於垂直於上述共用之軸之剖面中具有矩形狀。
  7. 如請求項1或2之處理杯，其中上述第1構件之上述第1上表面係以朝向外側並相對於上述基板之上表面以第1角度向上方傾斜之方式而形成。
  8. 如請求項7之處理杯，其中上述第1角度為5度以上、20度以下。
  9. 如請求項1或2之處理杯，其中上述第2構件之上述第1下表面係以朝向外側並與上述基板之上表面平行地延伸或相對於上述基板之上表面以第2角度向下方傾斜之方式而形成。
  10. 如請求項9之處理杯，其中上述第2角度大於0度且為20度以下。
  11. 如請求項1或2之處理杯，其中上述第2下表面係以朝向外側並與上述基板之上表面平行地延伸或相對於上述基板之上表面以第3角度向下方傾斜之方式而形成。
  12. 如請求項11之處理杯，其中上述第3角度大於0度且為20度以下。
  13. 如請求項1或2之處理杯，其中於上述基板之徑向上，上述散亂捕獲空間之最大長度大於上述第1捕集空間之最大長度。
  14. 如請求項1或2之處理杯，其中上述第2杯進而具有覆蓋上述散亂捕獲空間之下部之第2上表面，且上述第2下表面與上述第2上表面之間隔自上述第1下表面及上述第1上表面之外周部側向外側逐漸減少。
  15. 如請求項1或2之處理杯，其進而包含將上述散亂捕獲空間內之處理液導引至廢液系統之廢液口。
  16. 一種基板處理裝置，其係對基板進行處理者，且其包含：旋轉保持部，其將基板以大致水平姿勢保持並使之旋轉；第1處理液供給系統，其將處理液供給至藉由上述旋轉保持部而保持之基板之第1面；及如請求項1或2之處理杯，其以將藉由上述旋轉保持部而保持之基板之周圍包圍之方式而設置。
  17. 如請求項16之基板處理裝置，其進而包含：第2處理液供給系統，其將處理液供給至藉由上述旋轉保持部而保持之基板之第1面的相反側之第2面；及處理氣體供給系統，其將處理氣體供給至藉由上述旋轉保持部而保持之基板之上述第2面。
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