WO2017010191A1 - 基板処理装置及び記憶媒体 - Google Patents

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WO2017010191A1
WO2017010191A1 PCT/JP2016/066804 JP2016066804W WO2017010191A1 WO 2017010191 A1 WO2017010191 A1 WO 2017010191A1 JP 2016066804 W JP2016066804 W JP 2016066804W WO 2017010191 A1 WO2017010191 A1 WO 2017010191A1
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WO
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cleaning liquid
substrate processing
cleaning
supply unit
processing apparatus
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/066804
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English (en)
French (fr)
Inventor
容一 徳永
健 張
剛資 水野
天野　嘉文
優樹 伊藤
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a substrate processing apparatus and a storage medium.
  • a substrate processing apparatus for supplying a predetermined processing liquid to a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate and performing a substrate processing such as a cleaning process.
  • the substrate processing apparatus includes, for example, a support unit that is rotatably provided and supports the substrate from below, and a processing solution supply unit that supplies a processing solution to the lower surface of the substrate supported by the support unit, and rotates the substrate.
  • the processing liquid is supplied while processing the lower surface of the substrate (see, for example, Patent Document 1).
  • the support portion of the substrate processing apparatus is connected to an enclosure member that surrounds the peripheral edge of the substrate all around the periphery of the substrate, and is provided so as to be integrally rotatable.
  • the enclosure member is a liquid receiver and has a function of guiding the processing liquid used for substrate processing for draining.
  • the area around the substrate may be contaminated by the processing liquid atmosphere by the processing liquid used, the scattering of the processing liquid, or the like.
  • a technique for cleaning an area around the substrate has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
  • the above-described conventional technology has room for further improvement in that the region outside the peripheral edge of the substrate is efficiently cleaned.
  • a salt due to a neutralization reaction may be generated and adhered to the surface of the enclosure member or the inside of the recovery cup. It was.
  • Patent Document 2 cleans the upper shielding mechanism that opposes the substrate above the substrate, and therefore cleans the outer peripheral area of the substrate such as the surface of the enclosure member and the inside of the recovery cup. It cannot be used to do.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can efficiently clean a region outside the periphery of a substrate.
  • a substrate processing apparatus includes a rotating plate, a processing liquid supply unit, a ring member, a cover member, and a cleaning liquid supply unit.
  • the rotating plate rotates the substrate.
  • the processing liquid supply unit supplies the processing liquid to the back surface of the substrate.
  • the ring member has an upper surface including a flat surface and is connected to the rotating plate so as to surround the peripheral portion of the substrate.
  • the cover member is disposed above the ring member.
  • the cleaning liquid supply unit supplies the cleaning liquid toward the flat surface of the ring member.
  • the region outside the periphery of the substrate can be efficiently cleaned.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a substrate processing system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the processing unit.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration in a recovery cup as a comparative example.
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration in the collection cup according to the embodiment.
  • FIG. 4B is a schematic bottom view of the top plate of the recovery cup.
  • Drawing 5A is an explanatory view (the 1) of a cleaning technique in a recovery cup concerning an embodiment.
  • Drawing 5B is an explanatory view (the 2) of a cleaning technique in a recovery cup concerning an embodiment.
  • Drawing 5C is an explanatory view (the 3) of a washing method in a recovery cup concerning an embodiment.
  • Drawing 5D is an explanatory view (the 4) of a washing method in a recovery cup concerning an embodiment.
  • FIG. 6A is a diagram (part 1) illustrating a configuration of a cleaning liquid supply unit according to a modification.
  • FIG. 6B is a diagram (part 2) illustrating the configuration of the cleaning liquid supply unit according to the modification.
  • FIG. 6C is a diagram (part 3) illustrating the configuration of the cleaning liquid supply unit according to the modification.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram when the cleaning liquid supply unit can supply an inert gas.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to the present embodiment.
  • the X axis, the Y axis, and the Z axis that are orthogonal to each other are defined, and the positive direction of the Z axis is the vertically upward direction.
  • the substrate processing system 1 includes a carry-in / out station 2 and a processing station 3.
  • the carry-in / out station 2 and the processing station 3 are provided adjacent to each other.
  • the loading / unloading station 2 includes a carrier placement unit 11 and a conveyance unit 12.
  • the transfer unit 12 is provided adjacent to the carrier placement unit 11 and includes a substrate transfer device 13 and a delivery unit 14 inside.
  • the substrate transfer device 13 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 13 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can turn around the vertical axis, and transfers the wafer W between the carrier C and the delivery unit 14 using the wafer holding mechanism. Do.
  • the processing station 3 is provided adjacent to the transfer unit 12.
  • the processing station 3 includes a transport unit 15 and a plurality of processing units 16.
  • the plurality of processing units 16 are provided side by side on the transport unit 15.
  • the transfer unit 15 includes a substrate transfer device 17 inside.
  • the substrate transfer device 17 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 17 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can turn around the vertical axis, and transfers the wafer W between the delivery unit 14 and the processing unit 16 using a wafer holding mechanism. I do.
  • the processing unit 16 performs predetermined substrate processing on the wafer W transferred by the substrate transfer device 17.
  • the substrate processing system 1 includes a control device 4.
  • the control device 4 is a computer, for example, and includes a control unit 18 and a storage unit 19.
  • the storage unit 19 stores a program for controlling various processes executed in the substrate processing system 1.
  • the control unit 18 controls the operation of the substrate processing system 1 by reading and executing the program stored in the storage unit 19.
  • Such a program may be recorded in a computer-readable storage medium and installed in the storage unit 19 of the control device 4 from the storage medium.
  • Examples of the computer-readable storage medium include a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnetic optical disk (MO), and a memory card.
  • the substrate transfer device 13 of the loading / unloading station 2 takes out the wafer W from the carrier C placed on the carrier placement unit 11 and receives the taken-out wafer W. Place on the transfer section 14.
  • the wafer W placed on the delivery unit 14 is taken out from the delivery unit 14 by the substrate transfer device 17 of the processing station 3 and carried into the processing unit 16.
  • the wafer W loaded into the processing unit 16 is processed by the processing unit 16, then unloaded from the processing unit 16 by the substrate transfer device 17, and placed on the delivery unit 14. Then, the processed wafer W placed on the delivery unit 14 is returned to the carrier C of the carrier placement unit 11 by the substrate transfer device 13.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the processing unit 16.
  • the processing unit 16 includes a recovery cup 50, a rotating plate 60, a rotating ring 70, a rotation driving unit 80, a substrate lifting / lowering mechanism 90, a processing liquid supply unit 100, and a top plate 110.
  • the elevating mechanism 120 and the inert gas supply unit 130 are provided.
  • the collection cup 50, the rotation plate 60, and the rotation ring 70 are accommodated in a chamber (not shown).
  • An FFU Fluor Unit (Fan Filter Unit) (not shown) is provided on the ceiling of the chamber. The FFU creates a downflow in the chamber.
  • the rotating plate 60 has a base plate 61 and a rotating shaft 62.
  • the base plate 61 is provided horizontally and has a circular recess 61a at the center.
  • the rotary shaft 62 is provided so as to extend downward from the base plate 61, and has a cylindrical shape with a through hole 62a provided at the center.
  • the rotating shaft 62 is rotatably supported by a bearing 63.
  • the rotating ring 70 is arranged outside the periphery of the wafer W supported by the base plate 61 and is provided so as to surround the periphery of the wafer W over the entire periphery.
  • the rotating ring 70 has an upper surface, and the upper surface of the rotating ring 70 includes a flat surface 70 b parallel to the main surface direction of the wafer W.
  • the rotating ring 70 is connected to the base plate 61 using, for example, a fastening member 71 and is provided so as to be rotatable together with the rotating plate 60.
  • the rotating ring 70 has a support pin 70a.
  • the support pins 70 a protrude from the lower end on the inner peripheral side of the rotating ring 70 toward the inner periphery of the wafer W.
  • a plurality of support pins 70 a are provided at substantially equal intervals along the circumferential direction of the rotating ring 70.
  • the rotating ring 70 functions as a liquid receiving portion.
  • the rotating ring 70 is supplied to the back side of the wafer W by the processing liquid supply unit 100 described later, and guides the processing liquid used for processing the wafer W to the draining cup 51 for draining.
  • the rotating ring 70 is supplied to the back surface side of the wafer W, and the processing liquid splashed from the rotating wafer W to the outer peripheral side is bounced back and returns to the wafer W or wraps around the upper surface side of the wafer W. It also plays a role to prevent this.
  • the rotational drive unit 80 includes a pulley 81, a drive belt 82, and a motor 83.
  • the pulley 81 is disposed outside the peripheral edge on the lower side of the rotation shaft 62.
  • the drive belt 82 is wound around the pulley 81.
  • the motor 83 has an output shaft connected to the drive belt 82, and rotates the rotary shaft 62 via the pulley 81 by transmitting a rotational driving force to the drive belt 82. Due to the rotation of the rotating shaft 62, the rotating plate 60 and the rotating ring 70 rotate together.
  • the substrate elevating mechanism 90 is provided so as to be able to move up and down in the recess 61 a of the base plate 61 and the through hole 62 a of the rotating shaft 62, and has a lift pin plate 91 and a lift shaft 92.
  • the lift pin plate 91 has a plurality of, for example, five lift pins 91a on its periphery.
  • the lift shaft 92 extends downward from the lift pin plate 91.
  • a processing liquid supply pipe 100 a is provided at the center of the lift pin plate 91 and the lift shaft 92.
  • a cylinder mechanism 92a is connected to the lift shaft 92, and the cylinder mechanism 92a moves the lift shaft 92 up and down. As a result, the wafer W is moved up and down to load and unload the wafer W onto the rotating plate 60.
  • the processing liquid supply unit 100 includes a processing liquid supply pipe 100a. As described above, the processing liquid supply pipe 100 a is provided so as to extend along the internal space of the lift pin plate 91 and the lift shaft 92.
  • the processing liquid supply pipe 100 a guides the processing liquid supplied from each pipe of the processing liquid piping group 100 b to the back side of the wafer W, so that the processing liquid supply unit 100 supplies the processing liquid to the back side of the wafer W. Supply.
  • the processing liquid supply pipe 100 a communicates with a processing liquid supply port 91 b formed on the upper surface of the lift pin plate 91.
  • a cleaning liquid such as pure water (DIW) for cleaning the back surface of the wafer W can be supplied from the processing liquid piping group 100b.
  • the processing liquid supply unit 100 functions as a cleaning liquid supply unit (corresponding to an example of a “second cleaning liquid supply unit”).
  • the recovery cup 50 includes a drain cup 51, a drain pipe 52, an exhaust cup 53, and an exhaust pipe 54.
  • the recovery cup 50 is provided with an opening 55 at the top.
  • the top plate of the collection cup 50 having the opening 55 as an inner periphery is disposed so as to cover the rotating ring 70.
  • the recovery cup 50 mainly serves to recover the gas and liquid discharged from the space surrounded by the rotary plate 60 and the rotary ring 70.
  • the drain cup 51 receives the processing liquid guided by the rotating ring 70.
  • the drainage pipe 52 is connected to the bottom of the drainage cup 51, and discharges the processing liquid received by the drainage cup 51 via any pipe of a drainage pipe group not shown.
  • the exhaust cup 53 is provided outside or below the drain cup 51 so as to communicate with the drain cup 51.
  • FIG. 2 shows an example in which the exhaust cup 53 is provided so as to communicate with the drain cup 51 at the inner periphery and below the drain cup 51.
  • the exhaust pipe 54 is connected to the bottom of the exhaust cup 53, and exhausts a gas such as nitrogen gas in the exhaust cup 53 through any pipe of an exhaust pipe group (not shown).
  • the top plate 110 can be moved up and down, and is provided so as to close the opening 55 provided on the upper surface (top plate) of the recovery cup 50 in the lowered state.
  • the top plate 110 is provided so as to cover the wafer W supported by the support pins 70a from above when the opening 55 provided on the upper surface (top plate) of the recovery cup 50 is closed.
  • the peripheral edge of the top plate 110 facing the peripheral edge of the wafer W supported by the support pins 70 a is provided so as to protrude downward toward the wafer W, and between the peripheral edge of the wafer W.
  • a gap D1 is formed. The gap D1 is smaller than the distance between the center portion of the wafer W supported by the support pins 70a and the top plate 110.
  • the elevating mechanism 120 includes an arm 121 and an elevating drive unit 122.
  • the raising / lowering drive part 122 is provided in the outward of the collection
  • the arm 121 is provided so as to connect the top plate 110 and the elevation drive unit 122. That is, the lifting mechanism 120 moves the top plate 110 up and down via the arm 121 by the lifting drive unit 122.
  • the inert gas supply unit 130 includes an inert gas supply pipe 131 and an inert gas supply source 132.
  • the inert gas supply unit 130 supplies an inert gas such as nitrogen gas or argon gas to the upper surface side of the wafer W.
  • the inert gas supply pipe 131 is provided so as to extend inside the top plate 110 and the arm 121, and one end thereof is connected to an inert gas supply source 132 that supplies an inert gas. The other end communicates with an inert gas supply port 110 a formed at the center of the top plate 110.
  • the arm 121 is preferably connected at substantially the center of the top surface of the top plate 110.
  • the inert gas supply port 110a is formed at the center of the lower surface of the top plate 110, so that the inert gas can be supplied downward from the center of the top plate 110 and supplied to the wafer W.
  • the flow rate of the inert gas can be made uniform along the circumferential direction.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration in a recovery cup 50 'as a comparative example. Note that the wafer W illustrated in FIG. 3 and subsequent figures is not a wafer for performing chemical treatment, but a dummy wafer used when cleaning in the recovery cup 50 is executed.
  • the processing liquid supplied from the processing liquid supply unit 100 to the back surface side of the wafer W may wrap around to the front surface side of the wafer W and may be scattered in the direction of the rotating ring 70 although it is a small amount. Similarly, the atmosphere of the processing liquid also flows toward the rotating ring 70 side although it is in a small amount.
  • a foreign material f may be generated on the surface of the upper surface of the rotating ring 70 indicated by the broken-line rectangle P1, for example, the flat surface 70b due to adhesion of the treatment liquid and crystallization.
  • salt s may be generated on the lower surface 50b of the top plate of the recovery cup 50 'due to the neutralization reaction of acid or alkali contained in the processing liquid, and the salt s may adhere to the lower surface 50b.
  • a recess 50a is formed along the entire circumference of the outer periphery of the rotating ring 70 on the lower surface 50b of the top plate of the recovery cup 50 '. It has a function to escape so as not to be sneak into.
  • the salt s is generated here, and the salt s may adhere to the recess 50a.
  • the substrate processing system 1 includes the cleaning liquid supply unit 56 that supplies the cleaning liquid between the flat surface 70 b on the upper surface of the rotating ring 70 and the lower surface 50 b of the recovery cup 50.
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration inside the recovery cup 50 according to the embodiment.
  • 4B is a schematic view of the bottom surface of the top plate of the recovery cup 50.
  • the substrate processing system 1 includes a cleaning liquid supply unit 56 that supplies a cleaning liquid to the recovery cup 50 between the flat surface 70 b on the upper surface of the rotating ring 70 and the lower surface 50 b of the recovery cup 50. Is provided.
  • the cleaning liquid supply unit 56 includes a nozzle 56a, a cleaning liquid supply pipe 56b, a valve 56c, and a cleaning liquid supply source 56d.
  • the nozzle 56a is provided such that the discharge port is exposed on the lower surface 50b of the recovery cup 50 facing the flat surface 70b of the rotating ring 70, and the cleaning liquid supplied through the cleaning liquid supply source 56d, the valve 56c, and the cleaning liquid supply pipe 56b. Is discharged toward the flat surface 70b.
  • the cleaning liquid is, for example, room temperature DIW.
  • a plurality of nozzles 56a are provided on the lower surface 50b of the recovery cup 50 at substantially equal intervals along the circumferential direction of the rotating ring 70. As shown in FIG. As an example, the number is preferably about 30 to 40.
  • control unit 18 that controls a series of substrate processing controls, for example, the valve 56c so that the cleaning liquid is supplied from the plurality of nozzles 56a at the same flow rate and flow velocity.
  • the nozzle 56a discharges the cleaning liquid toward the inner peripheral side portion of the flat surface 70b from the intermediate position between the inner peripheral end portion and the outer peripheral end portion of the flat surface 70b.
  • the cleaning liquid that has reached the inner peripheral portion of the flat surface 70b flows to the outer peripheral side due to the centrifugal force generated by the rotation of the rotating ring 70, the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the flat surface 70b. Both can be washed. Therefore, the flat surface 70b can be cleaned over a wider area than when the nozzle 56a discharges the cleaning liquid toward the outer peripheral portion of the flat surface 70b.
  • the recovery cup 50 and the rotary ring 70 are configured such that the distance between the lower surface 50b of the recovery cup 50 and the flat surface 70b of the rotary ring 70 becomes narrower from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. Yes.
  • the lower surface 50b of the recovery cup 50 is inclined downward from the inner peripheral side toward the outer peripheral side.
  • the distance between the lower surface 50b of the recovery cup 50 and the flat surface 70b of the rotating ring 70 becomes narrower from the inner peripheral side toward the outer peripheral side.
  • the rotating ring 70 rotates, the velocity of the airflow flowing toward the outer peripheral side through the space between the lower surface 50b of the recovery cup 50 and the flat surface 70b of the rotating ring 70 increases.
  • the lower surface 50b of the recovery cup 50 is inclined downward from the inner peripheral side toward the outer peripheral side, the cleaning liquid adhering to the lower surface 50b of the recovery cup 50 easily flows toward the outer peripheral side. For this reason, the lower surface 50b of the collection cup 50 can be effectively cleaned.
  • 5A to 5D are explanatory views (No. 1) to (No. 4) of the cleaning method in the collection cup 50 according to the embodiment.
  • the control unit 18 adjusts, for example, the flow rate and flow rate of the cleaning liquid and the rotation of the rotating plate 60 so that the space between the flat surface 70b of the rotating ring 70 and the lower surface 50b of the recovery cup 50 is liquid-tight. Control number etc.
  • the cleaning process illustrated in FIG. 5A is referred to as a liquid-tight cleaning process.
  • 5A to 5D illustrate and explain the movement of the cleaning liquid supplied mainly between the flat surface 70b and the lower surface 50b.
  • the cleaning liquid supply unit 100 functions as the cleaning liquid supply unit.
  • the cleaning liquid may be supplied in parallel with 56, and the rotating plate 60, the back side of the rotating ring 70, and the side wall of the recovery cup 50 may be cleaned. Illustration is omitted here.
  • the control unit 18 when the control unit 18 generates a liquid film of the cleaning liquid on the flat surface 70b and mainly cleans the flat surface 70b side, the flow rate at which the liquid film is generated on the flat surface 70b is obtained.
  • the valve 56c is controlled at a predetermined opening degree so that the cleaning liquid is supplied from the nozzle 56a (see the arrow 501 in the figure).
  • the control unit 18 also controls the rotation driving unit 80 to rotate the rotation plate 60 at the first rotation number.
  • the first rotation speed is a rotation speed that allows the cleaning liquid to be spread by centrifugal force so that a liquid film of the cleaning liquid is formed on at least the flat surface 70b, for example.
  • the cleaning process illustrated in FIG. 5B is referred to as a first cleaning process.
  • control unit 18 when cleaning not only the flat surface 70b side but also the lower surface 50b side, the control unit 18 performs control to increase the flow rate of the cleaning liquid, for example, and splashes the cleaning liquid from the flat surface 70b. A collision is made with the lower surface 50b to bring the flat surface 70b and the lower surface 50b into a splash state (see arrow 502 in the figure). At this time, control for increasing the flow rate of the cleaning liquid may be combined.
  • control unit 18 can control the rotation driving unit 80 to rotate the rotation plate 60 at the second rotation number.
  • the second number of rotations is a number of rotations that is greater than the first number of rotations defined in advance, and that is capable of causing the cleaning liquid to collide with the lower surface 50b by scattering the cleaning liquid with centrifugal force.
  • the splash state between the flat surface 70b and the lower surface 50b can be expanded to the outer peripheral side of the rotating ring 70 by combining the control of the rotation driving unit 80 with the control of the flow rate or flow rate of the cleaning liquid.
  • the cleaning process illustrated in FIG. 5C is referred to as a second cleaning process.
  • the control unit 18 controls the rotation drive unit 80 to change the rotation plate 60 to the second position.
  • the rotation speed is a third rotation speed that is higher than the rotation speed.
  • the third rotation speed is a rotation speed at which the cleaning liquid can be scattered by the centrifugal force to reach the recess 50a.
  • the cleaning liquid reaches the recess 50a (see the arrow 503 in the figure), so that the recess 50a on the back side of the lower surface 50b of the recovery cup 50 is also reliably cleaned, and salt s or the like adheres to the recess 50a. Can be prevented.
  • the cleaning process illustrated in FIG. 5D is referred to as a third cleaning process.
  • control unit 18 controls the state of the cleaning liquid (for example, a liquid film state or a splash state) between the flat surface 70b and the lower surface 50b by controlling at least one of the flow rate and flow rate of the cleaning liquid. To do.
  • the state of the cleaning liquid for example, a liquid film state or a splash state
  • control unit 18 controls the cleaning portion of the cleaning liquid between the flat surface 70b and the lower surface 50b by controlling the rotation driving unit 80 and controlling the number of rotations of the rotating plate 60.
  • control unit 18 can switch the cleaning process between the liquid-tight cleaning process and the first to third cleaning processes according to the purpose.
  • these multiple cleaning processes can be performed continuously. For example, by performing in the order of the first, second, and third cleaning processes, the cleaning is completed in order from the center to the peripheral direction, so that it is possible to prevent the remaining cleaning from occurring.
  • cleaning is performed roughly by performing the first to third cleaning processes, cleaning is performed closely by the liquid-tight cleaning process, so that no cleaning residue occurs even when the contamination is severe, and the cleaning is performed quickly. Can be completed. Not limited to these two examples, the combination of cleaning processes may be changed as appropriate according to the purpose.
  • the nozzle 56 a is provided on the lower surface 50 b of the recovery cup 50 along the circumferential direction of the rotating ring 70, but it may be provided along the radial direction of the rotating ring 70.
  • 6A to 6C are views (No. 1) to (No. 3) showing the configuration of the cleaning liquid supply unit 56 according to the modification.
  • the cleaning liquid supply unit 56 includes a moving mechanism 56e that moves the nozzle 56a, and the control unit 18 moves the nozzle 56a by using the moving mechanism 56e. You may make it supply a washing
  • the cleaning liquid supply unit 56 includes a change mechanism 56f that changes the angle of the nozzle 56a with respect to the rotating ring 70, and the control unit 18 uses the change mechanism 56f to change the nozzle 56a. You may make it supply a washing
  • a plurality of discharge ports of the nozzle 56 a of the cleaning liquid supply unit 56 may be provided along the radial direction of the rotating ring 70.
  • the nozzles 56a along the radial direction may be provided by branching from a common valve 56c as shown in FIG. 6C, and the cleaning liquid may be supplied in synchronism with the control of the control unit 18.
  • the plurality of nozzles 56a along the radial direction may be connected to individual valves 56c to individually supply the cleaning liquid.
  • the cleaning liquid can easily reach the back side where the recess 50a is located. Further, if the cleaning liquid is individually supplied to the plurality of nozzles 56a along the radial direction, cleaning between the flat surface 70b and the lower surface 50b can be easily controlled.
  • control unit 18 stops the supply of the cleaning liquid by the cleaning liquid supply unit 56, and the rotation speed specified for drying the rotating plate 60 is set. The remaining cleaning liquid is shaken off and dried.
  • the cleaning liquid supply unit 56 may be provided so as to be able to supply an inert gas such as nitrogen gas (N2) from the nozzle 56a.
  • N2 nitrogen gas
  • the cleaning liquid supply unit 56 is connected to the cleaning liquid supply line via the cleaning liquid supply source 56d and the valve 56c, and the inert gas supply line via the inert gas supply source 56h and the valve 56g. It may be connected to.
  • control unit 18 causes the cleaning liquid supply unit 56 to supply a cleaning liquid such as DIW to the rotating ring 70 via the cleaning liquid supply line, Let the cleaning process be performed.
  • control unit 18 causes the cleaning liquid supply unit 56 to supply an inert gas such as N 2 toward the rotating ring 70 via the inert gas supply line, and the peripheral edge of the wafer W. Allow the outside to dry.
  • an inert gas such as N 2
  • the outer periphery of the wafer W that is, the cleaning between the flat surface 70b and the lower surface 50b and the drying can be efficiently performed. Further, since the droplets of the cleaning liquid are not left by accelerating the drying, it is possible to prevent the processing quality from being deteriorated due to the droplets and to perform high-quality substrate processing.
  • the substrate processing system 1 (corresponding to an example of “substrate processing apparatus”) according to the present embodiment is an example of the rotating plate 60, the processing liquid supply unit 100, and the rotating ring 70 (an example of “ring member”). ), A recovery cup 50 (corresponding to an example of a “cover member”), and a cleaning liquid supply unit 56.
  • Rotating plate 60 rotates wafer W (corresponding to an example of “substrate”).
  • the processing liquid supply unit 100 supplies a processing liquid to the back surface of the wafer W.
  • the rotating ring 70 has an upper surface including a flat surface and is connected to the rotating plate 60 so as to surround the peripheral edge of the wafer W.
  • the collection cup 50 is disposed above the rotating ring 70.
  • the cleaning liquid supply unit 56 supplies the cleaning liquid toward the flat surface 70 b on the upper surface of the rotating ring 70.
  • the space between the flat surface 70b of the rotating ring 70 and the bottom surface 50b of the top plate of the recovery cup 50 (corresponding to an example of “region outside the peripheral edge of the substrate”). Can be efficiently cleaned.
  • the support pins 70 a provided so as to protrude from the lower end on the inner peripheral side of the rotating ring 70 toward the inner periphery of the peripheral edge of the wafer W is taken as an example.
  • the support pins may be provided so as to face upward from the base plate 61 and support the wafer W from below.
  • the processing liquid supply unit 100 and the cleaning liquid supply unit 56 in the case of functioning as the cleaning liquid supply unit are separate is described as an example. It may be. Similarly, the inert gas supply source 132 and the inert gas supply source 56h may be common instead of separate.
  • the cleaning liquid is mainly DIW and the inert gas is mainly N 2.
  • the cleaning liquid and the inert gas are not limited to each other. These can be replaced with a cleaning liquid and an inert gas, respectively, which can provide appropriate cleaning performance, depending on the material of the recovery cup 50 and the rotating ring 70, for example.

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Abstract

実施形態に係る基板処理装置は、回転プレートと、処理液供給部と、リング部材と、カバー部材と、洗浄液供給部とを備える。回転プレートは、基板を回転させる。処理液供給部は、基板の裏面に対して処理液を供給する。リング部材は、平坦面を含む上面を有して基板の周縁部を取り囲むように回転プレートに連結される。カバー部材は、リング部材の上方に配置される。洗浄液供給部は、リング部材の平坦面に向けて洗浄液を供給する。

Description

基板処理装置及び記憶媒体
　開示の実施形態は、基板処理装置及び記憶媒体に関する。
　従来、半導体ウェハやガラス基板といった基板に対し、所定の処理液を供給して洗浄処理等の基板処理を行う基板処理装置が知られている。
　基板処理装置には、たとえば、回転可能に設けられて基板を下方より支持する支持部と、支持部に支持された基板の下面に処理液を供給する処理液供給部とを備え、基板を回転させつつ処理液を供給して、基板の下面を処理するものがある（たとえば、特許文献１参照）。
　かかる基板処理装置の支持部は、基板の周縁外方に基板の周縁部を全周に亘り囲繞する囲い部材に連結され、一体に回転可能に設けられている。
　ここで、囲い部材は、液受けであり、基板処理に使用された処理液を排液のために導く機能を有する。
　ところで、基板処理装置では、使用される処理液による処理液雰囲気や、処理液の飛散等によって、基板の周囲の領域が汚染されてしまう場合がある。こうした汚染を防ぐため、基板の周囲の領域を洗浄する技術が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
特開２０１１－２４３６２７号公報 特開２００２－３１９５６１号公報
　しかしながら、上述した従来技術には、基板の周縁外方の領域を効率的に洗浄するという点で更なる改善の余地がある。具体的には、上述した基板処理装置を用いた場合、使用される処理液によっては、たとえば囲い部材の表面や回収カップの内側に、中和反応による塩を生じて付着させてしまう場合があった。
　この点、たとえば特許文献２に開示の技術は、基板上方で基板と対向する上部遮蔽機構を洗浄するものであるため、囲い部材の表面や回収カップの内側といった基板の周縁外方の領域を洗浄するのに用いることはできない。
　実施形態の一態様は、基板の周縁外方の領域を効率的に洗浄することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
　実施形態の一態様に係る基板処理装置は、回転プレートと、処理液供給部と、リング部材と、カバー部材と、洗浄液供給部とを備える。回転プレートは、基板を回転させる。処理液供給部は、基板の裏面に対して処理液を供給する。リング部材は、平坦面を含む上面を有して基板の周縁部を取り囲むように回転プレートに連結される。カバー部材は、リング部材の上方に配置される。洗浄液供給部は、リング部材の平坦面に向けて洗浄液を供給する。
　実施形態の一態様によれば、基板の周縁外方の領域を効率的に洗浄することができる。
図１は、実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。 図２は、処理ユニットの構成を示す概略断面図である。 図３は、比較例となる回収カップ内の構成を示す略断面図である。 図４Ａは、実施形態に係る回収カップ内の構成を示す略断面図である。 図４Ｂは、回収カップの天板の下面模式図である。 図５Ａは、実施形態に係る回収カップ内の洗浄手法の説明図（その１）である。 図５Ｂは、実施形態に係る回収カップ内の洗浄手法の説明図（その２）である。 図５Ｃは、実施形態に係る回収カップ内の洗浄手法の説明図（その３）である。 図５Ｄは、実施形態に係る回収カップ内の洗浄手法の説明図（その４）である。 図６Ａは、変形例に係る洗浄液供給部の構成を示す図（その１）である。 図６Ｂは、変形例に係る洗浄液供給部の構成を示す図（その２）である。 図６Ｃは、変形例に係る洗浄液供給部の構成を示す図（その３）である。 図７は、洗浄液供給部が不活性ガスを供給可能な場合の説明図である。
　以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
　また、以下では、説明の便宜上、複数個で構成される構成要素については、複数個のうちの一部にのみ符号を付し、かかる一部以外のその他については符号の付与を省略する場合がある。
　図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
　図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
　搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
　搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。
　処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
　搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。
　処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。
　また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
　なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
　上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
　処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
　次に、処理ユニット１６の概略構成について図２を参照して説明する。図２は、処理ユニット１６の構成を示す概略断面図である。
　図２に示すように、処理ユニット１６は、回収カップ５０と、回転プレート６０と、回転リング７０と、回転駆動部８０と、基板昇降機構９０と、処理液供給部１００と、トッププレート１１０と、昇降機構１２０と、不活性ガス供給部１３０とを備える。
　なお、回収カップ５０、回転プレート６０および回転リング７０は、図示略のチャンバに収容される。チャンバの天井部には、図示略のＦＦＵ（Fan　Filter　Unit）が設けられる。ＦＦＵは、チャンバ内にダウンフローを形成する。
　回転プレート６０は、ベースプレート６１および回転軸６２を有する。ベースプレート６１は、水平に設けられ、中央に円形の凹部６１ａを有する。
　回転軸６２は、ベースプレート６１から下方に向かって延在するように設けられており、中心に貫通孔６２ａが設けられた円筒状の形状を有する。また、回転軸６２は、ベアリング６３によって回転可能に軸支されている。
　回転リング７０は、ベースプレート６１に支持されたウェハＷの周縁外方に配置され、ウェハＷの周縁部を全周にわたり取り囲むように設けられている。回転リング７０は、上面を有し、回転リング７０の上面は、ウェハＷの主面方向に平行な平坦面７０ｂを含む。また、回転リング７０は、ベースプレート６１にたとえば締結部材７１を用いて連結されており、回転プレート６０と一体になって回転可能に設けられている。
　また、回転リング７０は、支持ピン７０ａを有する。支持ピン７０ａは、回転リング７０の内周側下端からウェハＷの周縁内方へ向かって突出している。また、支持ピン７０ａは、回転リング７０の周方向に沿って略等間隔で、複数個設けられている。かかる複数個の支持ピン７０ａへウェハＷの周縁部が載置されることによって、支持ピン７０ａは、ウェハＷをベースプレート６１から浮かせた状態で下方から支持する。
　なお、回転リング７０は、液受け部として機能する。例えば、回転リング７０は、後述する処理液供給部１００によってウェハＷの裏面側へ供給され、ウェハＷの処理に使用された処理液を、排液のために排液カップ５１へと導く。
　また、回転リング７０は、ウェハＷの裏面側へ供給され、回転するウェハＷから外周側へ飛散する処理液が、跳ね返されて再びウェハＷに戻ったり、ウェハＷの上面側へ回り込んだりするのを防止する役割も果たす。
　回転駆動部８０は、プーリ８１と、駆動ベルト８２と、モータ８３とを備える。プーリ８１は、回転軸６２の下方側における周縁外方に配置されている。駆動ベルト８２は、プーリ８１に巻きかけられている。
　モータ８３は、出力軸が駆動ベルト８２に連結されており、駆動ベルト８２に回転駆動力を伝達することによって、プーリ８１を介して回転軸６２を回転させる。かかる回転軸６２の回転によって、回転プレート６０および回転リング７０が一体となって回転する。
　基板昇降機構９０は、ベースプレート６１の凹部６１ａおよび回転軸６２の貫通孔６２ａ内に昇降可能に設けられており、リフトピンプレート９１およびリフト軸９２を有する。リフトピンプレート９１は、その周縁に複数、たとえば５本のリフトピン９１ａを有している。
　リフト軸９２は、リフトピンプレート９１から下方に延在している。リフトピンプレート９１およびリフト軸９２の中心には、処理液供給管１００ａが設けられている。また、リフト軸９２にはシリンダ機構９２ａが接続されており、シリンダ機構９２ａがリフト軸９２を昇降させる。これにより、ウェハＷを昇降させて、ウェハＷの回転プレート６０へのローディングおよびアンローディングが行われる。
　処理液供給部１００は、処理液供給管１００ａを有する。前述したように、処理液供給管１００ａは、リフトピンプレート９１およびリフト軸９２の内部空間に沿って延在するように設けられている。
　そして、処理液供給管１００ａが、処理液配管群１００ｂの各配管から供給された処理液をウェハＷの裏面側まで導くことにより、処理液供給部１００は、ウェハＷの裏面側へ処理液を供給する。なお、処理液供給管１００ａは、リフトピンプレート９１の上面に形成された処理液供給口９１ｂと連通している。
　なお、処理液配管群１００ｂからは、ウェハＷの裏面を洗浄する純水（ＤＩＷ）等の洗浄液を供給することが可能である。かかる場合、処理液供給部１００は、洗浄液供給部（「第２の洗浄液供給部」の一例に相当）として機能する。
　回収カップ５０は、排液カップ５１、排液管５２、排気カップ５３及び排気管５４を備える。また、回収カップ５０は、上部に開口５５が設けられている。かかる開口５５を内周とする回収カップ５０の天板は、回転リング７０を覆うように配置される。回収カップ５０は、主に回転プレート６０および回転リング７０に取り囲まれた空間から排出される気体および液体を回収する役割を果たす。
　排液カップ５１は、回転リング７０によって導かれた処理液を受ける。排液管５２は、排液カップ５１の底部に接続されており、排液カップ５１によって受けられた処理液を、図示略の排液配管群のいずれかの配管を介して排出する。
　排気カップ５３は、排液カップ５１の外方または下方において、排液カップ５１と連通するように設けられている。図２では、排気カップ５３が排液カップ５１の周縁内方および下方において、排液カップ５１と連通するように設けられている例を示している。
　排気管５４は、排気カップ５３の底部に接続されており、排気カップ５３内の窒素ガス等の気体を、図示略の排気配管群のいずれかの配管を介して排気する。
　トッププレート１１０は、昇降可能であって、下降した状態で回収カップ５０の上面（天板）に設けられた開口５５を塞ぐように設けられている。また、トッププレート１１０は、回収カップ５０の上面（天板）に設けられた開口５５を塞ぐときに、支持ピン７０ａに支持されているウェハＷを上方から覆うように設けられている。
　なお、支持ピン７０ａに支持されているウェハＷの周縁部と対向するトッププレート１１０の周縁部は、ウェハＷへ向かって下方に突出するよう設けられており、ウェハＷの周縁部との間に隙間Ｄ１を形成する。隙間Ｄ１は、支持ピン７０ａに支持されているウェハＷの中心部とトッププレート１１０との間の距離よりも小さい。
　昇降機構１２０は、アーム１２１と、昇降駆動部１２２とを備える。昇降駆動部１２２は、回収カップ５０の外方に設けられており、上下に移動できるようになっている。アーム１２１は、トッププレート１１０と昇降駆動部１２２とを接続するように設けられている。すなわち、昇降機構１２０は、昇降駆動部１２２により、アーム１２１を介してトッププレート１１０を昇降させる。
　不活性ガス供給部１３０は、不活性ガス供給管１３１および不活性ガス供給源１３２を備える。不活性ガス供給部１３０は、ウェハＷの上面側に窒素ガスやアルゴンガスといった不活性ガスを供給する。
　不活性ガス供給管１３１は、トッププレート１１０およびアーム１２１の内部に延在するように設けられ、一端が不活性ガスを供給する不活性ガス供給源１３２に連結される。また、他端が、トッププレート１１０の中心部に形成された不活性ガス供給口１１０ａと連通している。
　なお、図２に示すように、アーム１２１はトッププレート１１０の上面の略中心で接続させることが好ましい。これにより、不活性ガス供給口１１０ａがトッププレート１１０の下面の中心部に形成されることになるため、不活性ガスをトッププレート１１０の中心から下方に供給することができ、ウェハＷへ供給される不活性ガスの流量を周方向に沿って均一にすることができる。
　以下、本実施形態に係る基板処理システム１の回収カップ５０内における洗浄手法について順次具体的に説明するが、それに先立ってまず、比較例となる回収カップ５０’内の構成について図３を用いて説明しておく。なお、以下では、図２に破線の矩形で示した要部Ｍ１の構成を示す略断面図を主に用いて説明を進める。
　図３は、比較例となる回収カップ５０’内の構成を示す略断面図である。なお、図３以降に図示されるウェハＷは、薬液処理を行うためのウェハではなく、回収カップ５０内における洗浄を実行する際に用いられるダミーウェハである。
　処理液供給部１００からウェハＷの裏面側へ供給された処理液は、ウェハＷの表面側まで回りこみ、微量ではあるが回転リング７０の方向へと飛散することがある。また同様に、処理液の雰囲気も、微量ではあるが回転リング７０側へと流れていく。
　このため、破線の矩形Ｐ１に示す回転リング７０の上面の例えば平坦面７０ｂの表面には、処理液の付着と結晶化等により、異物ｆが生じるおそれがあった。また、回収カップ５０’の天板の下面５０ｂには、処理液に含まれる酸やアルカリの中和反応等によりたとえば塩ｓが生じ、塩ｓが下面５０ｂに付着してしまうおそれがあった。回収カップ５０’の天板の下面５０ｂには、回転リング７０の外周部全周に沿って窪み５０ａが形成されており、窪み５０ａは、下方から上昇してくる処理液をウェハＷの上面側へ回り込ませないように逃がす機能を有する。ここにも同様に塩ｓが生じ、塩ｓが窪み５０ａに付着してしまうおそれがあった。
　図３に示すように、比較例となる回収カップ５０’では、前述の処理液供給部１００が洗浄液供給部として機能しても、回転リング７０の上面の平坦面７０ｂ、および、これに面する回収カップ５０’の天板の下面５０ｂの間には、洗浄液が到達しにくかった。
　そこで、本実施形態に係る基板処理システム１では、回転リング７０の上面の平坦面７０ｂと回収カップ５０の下面５０ｂとの間に洗浄液を供給する洗浄液供給部５６を備えることとした。
　その具体的な構成を図４Ａおよび図４Ｂに示す。図４Ａは、実施形態に係る回収カップ５０内の構成を示す略断面図である。また、図４Ｂは、回収カップ５０の天板の下面模式図である。
　図４Ａに示すように、実施形態に係る基板処理システム１は、回収カップ５０に、回転リング７０の上面の平坦面７０ｂと回収カップ５０の下面５０ｂとの間に洗浄液を供給する洗浄液供給部５６を備える。
　洗浄液供給部５６は、ノズル５６ａと、洗浄液供給管５６ｂと、バルブ５６ｃと、洗浄液供給源５６ｄとを備える。
　ノズル５６ａは、回転リング７０の平坦面７０ｂに面する回収カップ５０の下面５０ｂに吐出口が露出するように設けられ、洗浄液供給源５６ｄ、バルブ５６ｃおよび洗浄液供給管５６ｂを介して供給される洗浄液を平坦面７０ｂへ向けて吐出する。洗浄液は、たとえば常温のＤＩＷである。
　また、図４Ｂに示すように、ノズル５６ａは、回収カップ５０の下面５０ｂに、回転リング７０の周方向に沿って略等間隔で複数個設けられる。なお、その個数は、一例として３０～４０個程度が好適である。
　一連の基板処理を制御する上述の制御部１８は、洗浄液が流量および流速を揃えてこれら複数のノズル５６ａから同期して供給されるように、たとえばバルブ５６ｃを制御する。
　これにより、異物ｆや塩ｓ等が生じやすかった平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間へ満遍なく洗浄液を供給し、かかる平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間を効率的に洗浄することができる。
　好ましくは、ノズル５６ａは、平坦面７０ｂのうち平坦面７０ｂの内周側の端部と外周側の端部との中間位置よりも内周側の部分に向けて洗浄液を吐出する。この場合、平坦面７０ｂの内周側の部分に到達した洗浄液は、回転リング７０が回転することによって生じる遠心力によって外周側へ流れるので、平坦面７０ｂの内周側の部分及び外周側の部分の両方を洗浄することができる。従って、ノズル５６ａが平坦面７０ｂの外周側の部分に向けて洗浄液を吐出する場合に比べて、より広い面積にわたって平坦面７０ｂを洗浄することができる。
　また好ましくは、回収カップ５０及び回転リング７０は、回収カップ５０の下面５０ｂと回転リング７０の平坦面７０ｂとの間の距離が、内周側から外周側に向かって狭くなるよう、構成されている。例えば図４Ａに示すように、回収カップ５０の下面５０ｂは、内周側から外周側に向かって下方に傾斜している。このため、回収カップ５０の下面５０ｂと回転リング７０の平坦面７０ｂとの間の距離が、内周側から外周側に向かって狭くなる。これにより、回転リング７０が回転するときに回収カップ５０の下面５０ｂと回転リング７０の平坦面７０ｂとの間の空間を外周側に向かって流れる気流の速度が大きくなる。このため、回収カップ５０の下面５０ｂ及び回転リング７０の平坦面７０ｂに付着している洗浄液が、外周側に向かって流れ易くなるので、回収カップ５０の下面５０ｂ及び回転リング７０の平坦面７０ｂを効果的に洗浄することができる。
　また、回収カップ５０の下面５０ｂが内周側から外周側に向かって下方に傾斜していることにより、回収カップ５０の下面５０ｂに付着した洗浄液が外周側に向かって流れ易くなる。このため、回収カップ５０の下面５０ｂを効果的に洗浄することができる。
　本実施形態に係る回収カップ５０内における洗浄手法についてさらに具体的に説明する。図５Ａ～図５Ｄは、実施形態に係る回収カップ５０内の洗浄手法の説明図（その１）～（その４）である。
　図５Ａに示すように、制御部１８は、回転リング７０の平坦面７０ｂと回収カップ５０の下面５０ｂとの間が液密状態となるように、たとえば洗浄液の流量や流速、回転プレート６０の回転数等を制御する。以降、図５Ａに示す洗浄処理を液密洗浄処理と記載する。
　なお、図５Ａ～図５Ｄでは、主に平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間に供給される洗浄液の動きについて図示ならびに説明するが、洗浄液供給部として機能する処理液供給部１００により、洗浄液供給部５６と並行に洗浄液が供給され、回転プレート６０、回転リング７０の裏側、回収カップ５０の側面壁が洗浄されていてもよい。こちらについては図示を省略する。
　たとえば、図５Ｂに示すように、制御部１８は、平坦面７０ｂへ洗浄液の液膜を生じさせ、主に平坦面７０ｂ側を洗浄する場合には、平坦面７０ｂへ液膜が生じる流量となるように予め規定された開度でバルブ５６ｃを制御し、洗浄液をノズル５６ａから供給させる（図中の矢印５０１参照）。
　また、このとき制御部１８は、あわせて回転駆動部８０を制御し、回転プレート６０を第１の回転数で回転させる。第１の回転数は、予め規定された、たとえば少なくとも平坦面７０ｂへ洗浄液の液膜が生じるように遠心力で洗浄液を広がらせることができる回転数である。
　これにより、回転リング７０の平坦面７０ｂと回収カップ５０の下面５０ｂとの間の、主に平坦面７０ｂ側を洗浄することができる。以降、図５Ｂに示す洗浄処理を第１洗浄処理と記載する。
　また、図５Ｃに示すように、制御部１８は、平坦面７０ｂ側だけでなく下面５０ｂ側も洗浄する場合には、たとえば洗浄液の流速を上げる制御を行い、洗浄液を平坦面７０ｂから跳ね上げて下面５０ｂへ衝突させ、平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間をスプラッシュ状態にする（図中の矢印５０２参照）。なお、このとき洗浄液の流量を上げる制御を組み合わせてもよい。
　これにより、回転リング７０の平坦面７０ｂ側とあわせて回収カップ５０の下面５０ｂ側を効率的に洗浄することができる。また、これに加え、制御部１８は、回転駆動部８０を制御し、回転プレート６０を第２の回転数で回転させることができる。
　第２の回転数は、予め規定された、第１の回転数よりも大きい回転数であり、かつ、遠心力で洗浄液を飛散させて洗浄液を下面５０ｂへ衝突させることができる回転数である。
　かかる回転駆動部８０の制御を、洗浄液の流速または流量の制御に組み合わせることにより、平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間のスプラッシュ状態を回転リング７０の外周側へ広げることができる。以降、図５Ｃに示す洗浄処理を第２洗浄処理と記載する。
　図５Ｄに示すように、回収カップ５０の下面５０ｂの奥側に形成されている窪み５０ａを洗浄する場合には、たとえば制御部１８は、回転駆動部８０を制御し、回転プレート６０を第２の回転数よりもさらに大きい回転数である第３の回転数で回転させる。
　第３の回転数は、遠心力で洗浄液を飛散させて洗浄液を窪み５０ａへ到達させることができる回転数である。これにより、洗浄液が窪み５０ａへ到達するので（図中の矢印５０３参照）、回収カップ５０の下面５０ｂの奥側の窪み５０ａについても確実に洗浄し、窪み５０ａへ塩ｓ等が付着するのを防ぐことができる。以降、図５Ｄに示す洗浄処理を第３洗浄処理と記載する。
　このように、制御部１８は、洗浄液の流速および流量の少なくともいずれかを制御することによって、平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間における洗浄液の状態（たとえば、液膜状態やスプラッシュ状態等）を制御する。
　また、制御部１８は、あわせて回転駆動部８０を制御し、回転プレート６０の回転数を制御することによって、平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間における洗浄液の洗浄部位を制御する。
　したがって、たとえば平坦面７０ｂの汚染の酷い特定部位を丹念に洗浄したい場合には、回転プレート６０の回転数を落として狭い範囲に洗浄液を集中して供給するようにしてもよい。すなわち、制御部１８は、目的に応じて、液密洗浄処理、第１～第３洗浄処理の間で洗浄処理を切り替えることができる。
　また、これら複数の洗浄処理を連続的に行うこともできる。例えば、第１、第２、第３洗浄処理の順序で行うことで、中心から周辺方向へと順に洗浄が完了するので洗浄残りが生じることを防ぐことができる。
　また、第１～第３洗浄処理を行うことで粗く洗浄を行った後で、液密洗浄処理により綿密に洗浄を行うことにより、汚染が酷いときにおいても洗浄残りが生じず、かつ迅速に洗浄を完了させることができる。これら２つの例に限らず、目的に合わせて適宜、洗浄処理の組み合わせを変更してもよい。
　ところで、これまでは、平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間における洗浄を制御するにあたり、回転プレート６０の回転数を制御する場合について説明したが、かかる例に限られない。また、これまでは、ノズル５６ａが回転リング７０の周方向に沿って回収カップ５０の下面５０ｂに設けられているものとしたが、回転リング７０の径方向沿いに設けられていてもよい。
　次に、これら変形例について説明する。図６Ａ～図６Ｃは、変形例に係る洗浄液供給部５６の構成を示す図（その１）～（その３）である。
　まず、図６Ａに示すように、たとえば洗浄液供給部５６が、ノズル５６ａを移動させる移動機構５６ｅを備えたうえで、制御部１８が、かかる移動機構５６ｅを用いてノズル５６ａを移動させつつ、ノズル５６ａから回転リング７０へ向けて洗浄液を供給するようにしてもよい（図中の矢印６０１参照）。
　すなわち、ノズル５６ａを言わば回転リング７０の平坦面７０ｂに沿ってスキャンさせることによって、満遍なく回転リング７０へ洗浄液を供給し、効率的に平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間を洗浄することが可能となる。また、移動機構５６ｅによりノズル５６ａを移動させることによって、容易に平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間における洗浄を制御することができる。
　また、図６Ｂに示すように、たとえば洗浄液供給部５６が、ノズル５６ａの回転リング７０に対する角度を変更させる変更機構５６ｆを備えたうえで、制御部１８が、変更機構５６ｆを用いてノズル５６ａの角度を変更させつつ、ノズル５６ａから回転リング７０へ向けて洗浄液を供給するようにしてもよい（図中の矢印６０２参照）。
　これにより、やはり満遍なく回転リング７０へ洗浄液を供給することが可能となり、効率的に平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間を洗浄することができる。また、変更機構５６ｆによりノズル５６ａの角度を変更させることによって、容易に平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間における洗浄を制御することができる。
　また、図６Ｃに示すように、たとえば洗浄液供給部５６のノズル５６ａの吐出口は、回転リング７０の径方向に沿って複数個設けられていてもよい。なお、これら径方向沿いのノズル５６ａは、図６Ｃに示すように共通のバルブ５６ｃから分岐して設けられ、制御部１８の制御によって一括に同期して洗浄液を供給してもよい。若しくは、径方向沿いの複数のノズル５６ａは、個別のバルブ５６ｃに接続されて個別に洗浄液を供給するようにしてもよい。
　これにより、窪み５０ａのある奥側へも容易に洗浄液を到達させることができる。また、径方向沿いの複数のノズル５６ａに個別に洗浄液を供給すれば、容易に平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間における洗浄を制御することができる。
　ところで、これまで説明した洗浄手法により洗浄された平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間は、制御部１８が洗浄液供給部５６による洗浄液の供給を止め、回転プレート６０を乾燥用に規定された回転数で回転させることで、残った洗浄液を振り切られ、乾燥される。
　ここで、かかる乾燥処理を効率的にするため、洗浄液供給部５６は、ノズル５６ａからさらに窒素ガス（Ｎ２）等の不活性ガスを供給可能に設けられてもよい。この点について図７を用いて説明する。図７は、洗浄液供給部５６が不活性ガスを供給可能な場合の説明図である。
　図７に示すように、たとえば洗浄液供給部５６は、洗浄液供給源５６ｄおよびバルブ５６ｃを介した洗浄液供給ラインに接続されるとともに、不活性ガス供給源５６ｈおよびバルブ５６ｇを介した不活性ガス供給ラインに接続されていてもよい。
　かかる場合、まず図７の上段に示すように、制御部１８は、洗浄液供給ラインを介し、洗浄液供給部５６にＤＩＷ等の洗浄液を回転リング７０へ向けて供給させ、ウェハＷの周縁外方の洗浄処理を行わせる。
　つづいて、制御部１８は、図７の下段に示すように、不活性ガス供給ラインを介し、洗浄液供給部５６にＮ２等の不活性ガスを回転リング７０へ向けて供給させ、ウェハＷの周縁外方の乾燥処理を行わせる。
　これにより、ウェハＷの周縁外方、すなわち平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間の洗浄および乾燥を効率的に行うことができる。また、乾燥を促進することによって洗浄液の液滴を残さないので、液滴に起因する処理の品質低下を防ぎ、品質の高い基板処理を実行するのに資することができる。
　上述してきたように、本実施形態に係る基板処理システム１（「基板処理装置」の一例に相当）は、回転プレート６０と、処理液供給部１００と、回転リング７０（「リング部材」の一例に相当）と、回収カップ５０（「カバー部材」の一例に相当）と、洗浄液供給部５６とを備える。
　回転プレート６０は、ウェハＷ（「基板」の一例に相当）を回転させる。処理液供給部１００は、ウェハＷの裏面に対して処理液を供給する。回転リング７０は、平坦面を含む上面を有してウェハＷの周縁部を取り囲むように回転プレート６０に連結される。
　回収カップ５０は、回転リング７０の上方に配置される。洗浄液供給部５６は、回転リング７０の上面の平坦面７０ｂに向けて洗浄液を供給する。
　したがって、本実施形態に係る基板処理システム１によれば、回転リング７０の平坦面７０ｂと回収カップ５０の天板の下面５０ｂとの間（「基板の周縁外方の領域」の一例に相当）を効率的に洗浄することができる。
　なお、上述した実施形態では、ウェハＷが、回転リング７０の内周側下端からウェハＷの周縁内方へ向かって突出するよう設けられた支持ピン７０ａによって下方から支持される場合を例に挙げたが、支持ピンは、ベースプレート６１から上方へ向むかうよう設けられ、ウェハＷを下方から支持してもよい。
　また、上述した実施形態では、洗浄液供給部として機能する場合の処理液供給部１００と、洗浄液供給部５６のそれぞれの供給源が別体である場合を例に挙げたが、別体でなく共通であってもよい。同様に、不活性ガス供給源１３２と、不活性ガス供給源５６ｈとが、別体でなく共通であってもよい。
　また、上述した実施形態では、図７に示したように、洗浄液と不活性ガスとが、共通のノズル５６ａから供給される場合を例に挙げたが、これらは別体のノズル５６ａからそれぞれ供給されてもよい。
　また、上述した実施形態では、洗浄液が主にＤＩＷ、不活性ガスが主にＮ２であるものとしたが、それぞれ洗浄液および不活性ガスを限定するものではない。これらは、たとえば回収カップ５０や回転リング７０の素材に応じて、それぞれ相応しい洗浄性能が得られる洗浄液および不活性ガスに置換することが可能である。
　さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
１　基板処理システム
２　搬入出ステーション
３　処理ステーション
４　制御装置
１６　処理ユニット
５０　回収カップ
５０ａ　窪み
５０ｂ　下面
５６　洗浄液供給部
６０　回転プレート
７０　回転リング
７０ｂ　平坦面
１００　処理液供給部
Ｗ　ウェハ

Claims (16)

  1. 　基板を回転させる回転プレートと、
    　前記基板の裏面に対して処理液を供給する処理液供給部と、
    　平坦面を含む上面を有して前記基板の周縁部を取り囲むように前記回転プレートに連結されるリング部材と、
    　前記リング部材の上方に配置されるカバー部材と、
    　前記リング部材の平坦面に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給部と
    　を備えることを特徴とする基板処理装置。
  2. 　前記洗浄液供給部は、
    　前記洗浄液を吐出するノズル
    　を備え、
    　前記ノズルは、
    　前記リング部材の平坦面に面する前記カバー部材の下面に設けられること
    　を特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　一連の基板処理を制御する制御部
    　を備え、
    　前記制御部は、
    　前記回転プレートを第１の回転数で回転させることにより前記リング部材の平坦面に前記洗浄液の液流を生じさせる第１洗浄処理を実行するよう制御すること
    　を特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 　前記制御部は、
    　前記回転プレートを前記第１の回転数よりも大きい第２の回転数で回転させることにより前記洗浄液を飛散させて前記カバー部材の下面へ衝突させる第２洗浄処理を実行するよう制御すること
    　を特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 　前記カバー部材の下面には、
    　前記リング部材の外周部に沿った窪みが形成されており、
    　前記制御部は、
    　前記回転プレートを前記第２の回転数よりも大きい第３の回転数で回転させることにより前記窪みへ前記洗浄液を到達させる第３洗浄処理を実行するよう制御すること
    　を特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 　前記制御部は、
    　前記洗浄液供給部から供給される前記洗浄液の流量、流速および前記回転プレートの回転数のうちの少なくともいずれかを制御することにより、前記リング部材の平坦面と前記カバー部材の下面との間を液密状態にする液密洗浄処理を実行するよう制御すること
    　を特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 　前記制御部は、
    　前記第１洗浄処理、前記第２洗浄処理、前記第３洗浄処理の順序で連続的に洗浄処理を実行するよう制御すること
    　を特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
  8. 　前記制御部は、
    　前記第１洗浄処理、前記第２洗浄処理、前記第３洗浄処理のうち少なくとも１つの洗浄処理を実行した後、前記液密洗浄処理を実行するよう制御すること
    　を特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
  9. 　前記洗浄液供給部は、
    　前記ノズルを移動させる移動機構
    　をさらに備え、
    　前記制御部は、
    　前記移動機構を用いて前記ノズルを移動させつつ、前記ノズルから前記リング部材に対して前記洗浄液を供給すること
    　を特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
  10. 　前記洗浄液供給部は、
    　前記ノズルの前記リング部材に対する角度を変更させる変更機構
    　をさらに備え、
    　前記制御部は、
    　前記変更機構を用いて前記角度を変更させつつ、前記ノズルから前記リング部材に対して前記洗浄液を供給すること
    　を特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
  11. 　前記洗浄液供給部は、
    　前記ノズルからさらに不活性ガスを供給可能に設けられ、
    　前記制御部は、
    　前記洗浄液供給部に前記洗浄液を供給させた後、前記洗浄液供給部に前記不活性ガスを供給させること
    　を特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
  12. 　前記回転プレート側に設けられ、該回転プレート側から前記洗浄液を前記洗浄液供給部と並行して供給する第２の洗浄液供給部
    　を備えることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  13. 　前記洗浄液供給部は、
    　前記リング部材の平坦面のうち平坦面の内周側の端部と外周側の端部との中間位置よりも内周側の部分に向けて洗浄液を吐出すること
    　を特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  14. 　前記カバー部材及び前記リング部材は、
    　前記カバー部材の下面と前記リング部材の平坦面との間の距離が、内周側から外周側に向かって狭くなるよう、構成されていること
    　を特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  15. 　前記カバー部材の下面は、
    　内周側から外周側に向かって下方に傾斜していること
    　を特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  16. 　基板処理装置において実行される基板処理を制御するプログラムが記録された記憶媒体であって、
    　前記基板処理装置は、
    　基板を回転させる回転プレートと、
    　前記基板の裏面に対して処理液を供給する処理液供給部と、
    　平坦面を含む上面を有して前記基板の周縁部を取り囲むように前記回転プレートに連結されるリング部材と、
    　前記リング部材の上面に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給部と、
    　前記プログラムに基づいて基板処理を制御する制御部と
    　を備える、記憶媒体。
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