WO2020095582A1 - 処理カップユニットおよび基板処理装置 - Google Patents

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WO2020095582A1
WO2020095582A1 PCT/JP2019/038971 JP2019038971W WO2020095582A1 WO 2020095582 A1 WO2020095582 A1 WO 2020095582A1 JP 2019038971 W JP2019038971 W JP 2019038971W WO 2020095582 A1 WO2020095582 A1 WO 2020095582A1
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substrate
processing
cup
liquid
processing liquid
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PCT/JP2019/038971
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English (en)
French (fr)
Inventor
杉山　念
Original Assignee
株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/08—Spreading liquid or other fluent material by manipulating the work, e.g. tilting
    • 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 present invention relates to a processing cup unit and a substrate processing apparatus including the processing cup unit.
  • Substrate processing apparatus for processing a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask or a glass substrate for an optical disk with a treatment liquid such as a developing liquid, a cleaning liquid, a rinse liquid or a photoresist liquid Is used.
  • a treatment liquid such as a developing liquid, a cleaning liquid, a rinse liquid or a photoresist liquid Is used.
  • the processing liquid is discharged to the central portion of the surface to be processed of the substrate while the substrate is rotated while being horizontally supported by the rotation holding unit.
  • the processing liquid in the central portion of the surface to be processed is spread over the entire surface to be processed by the centrifugal force accompanying the rotation of the substrate. As a result, the processing liquid is supplied to the entire surface of the substrate to be processed.
  • the substrate processing apparatus of Patent Document 1 is provided with a processing liquid nozzle for supplying a cleaning liquid to the lower surface of the substrate, and the processing liquid attached to the lower surface is removed.
  • a processing liquid nozzle for supplying a cleaning liquid to the lower surface of the substrate, and the processing liquid attached to the lower surface is removed.
  • An object of the present invention is to provide a processing cup unit and a substrate processing apparatus capable of preventing the lower surface of a substrate from being contaminated by a processing liquid.
  • a processing cup unit is a processing cup unit that is provided so as to surround the periphery of a substrate when a substrate held in a horizontal position is processed with a processing liquid, and is a lower cup. And an upper cup that is disposed above the lower cup so as to surround the periphery of the substrate, and a mist attachment preventing member that is disposed below the substrate and that prevents the mist of the processing liquid from adhering to the lower surface of the substrate. ..
  • a lower cup and an upper cup are provided when processing a substrate held in a horizontal position with a processing liquid.
  • the upper cup is arranged above the lower cup so as to surround the periphery of the substrate.
  • the mist adhesion preventing member is arranged below the substrate.
  • the mist adhesion preventing member prevents the treatment liquid mist from adhering to the lower surface of the substrate. .. This can prevent the lower surface of the substrate from being contaminated with the processing liquid.
  • the processing liquid does not adhere to the lower surface of the substrate, it is not necessary to supply the cleaning liquid for cleaning the lower surface of the substrate to the lower surface of the substrate. Therefore, the amount of cleaning liquid used in substrate processing can be reduced.
  • the mist adhesion preventing member may be arranged so as to extend along the lower surface of the substrate and be close to the lower surface of the substrate. In this case, the space between the mist adhesion preventing member and the lower surface of the substrate is formed narrow. Therefore, it is easier to prevent the processing liquid on the surface to be processed of the substrate from flowing around to the lower surface. Thereby, it is possible to more reliably prevent the lower surface of the substrate from being contaminated by the processing liquid.
  • the distance between the mist adhesion preventing member and the lower surface of the substrate in the vertical direction may be 2 mm or more and 5 mm or less.
  • the mist adhesion preventing member and the lower surface of the substrate are sufficiently close to each other, so that the space between the mist adhesion preventing member and the lower surface of the substrate is formed narrower. This makes it possible to more reliably prevent the processing liquid on the surface to be processed of the substrate from flowing around to the lower surface.
  • the distance between the mist adhesion preventing member and the lower surface of the substrate in the vertical direction may gradually decrease from the inside to the outside. In this case, since the distance between the mist adhesion preventing member and the lower surface of the substrate becomes narrower on the outer side, it is possible to more reliably prevent the processing liquid on the surface to be processed of the substrate from flowing around to the lower surface.
  • the outer edge of the mist adhesion preventing member may be located inward of the outer edge of the substrate. Even in this case, it is possible to more reliably prevent the processing liquid on the surface to be processed of the substrate from flowing around to the lower surface.
  • the processing cup unit may further include a gas nozzle that forms a gas flow from the inside to the outside along the lower surface of the substrate.
  • a gas nozzle that forms a gas flow from the inside to the outside along the lower surface of the substrate.
  • the inner edge of the lower cup may be located more inward than the inner edge of the upper cup. In this case, the inner edge of the lower cup is sufficiently close to the substrate. Therefore, even if the scattering distance of the treatment liquid is short, the treatment liquid can be collected by the lower cup. Further, even when the processing liquid collides with the lower cup in the vicinity of the substrate to generate a mist of the processing liquid, the mist adhesion preventing member prevents the mist of the processing liquid from adhering to the lower surface of the substrate. This can prevent the lower surface of the substrate from being contaminated with the processing liquid.
  • the inner edge of the lower cup may be located below the outer edge of the mist adhesion preventing member. In this case, the inner edge of the lower cup is sufficiently close to the substrate. Therefore, even if the scattering distance of the treatment liquid is short, the treatment liquid can be collected by the lower cup. Further, even when the processing liquid collides with the lower cup in the vicinity of the substrate to generate a mist of the processing liquid, the mist adhesion preventing member prevents the mist of the processing liquid from adhering to the lower surface of the substrate. This can prevent the lower surface of the substrate from being contaminated with the processing liquid.
  • the viscosity of the processing liquid used for the substrate processing may be 100 cP or more and 300 cP or less. According to this configuration, the mist adhesion preventing member prevents the mist of the processing liquid from adhering to the lower surface of the substrate. Therefore, even if the viscosity of the processing liquid used for processing the substrate is relatively high, the cleaning liquid is not used. Contamination of the lower surface of the substrate can be prevented.
  • a substrate processing apparatus includes a rotation holding device that holds and rotates a substrate in a horizontal posture, and a processing liquid that discharges the processing liquid onto the surface to be processed of the substrate held by the rotation holding device.
  • a discharge cup and a processing cup unit are provided so as to surround the periphery of the substrate held by the rotation holding device.
  • the substrate is held in a horizontal posture and rotated by the rotation holding device. In this state, the substrate is processed by discharging the processing liquid onto the surface to be processed of the substrate by the processing liquid discharger. Since the processing cup unit is provided so as to surround the periphery of the substrate, contamination of the substrate processing apparatus due to the scattering of the processing liquid is prevented.
  • the mist adhesion preventing member prevents the processing liquid mist from adhering to the lower surface of the substrate. This can prevent the lower surface of the substrate from being contaminated with the processing liquid. Furthermore, since the processing liquid does not adhere to the lower surface of the substrate, it is not necessary to supply the cleaning liquid for cleaning the lower surface of the substrate to the lower surface of the substrate. Therefore, the amount of cleaning liquid used in substrate processing can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view along one direction of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the processing cup unit shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of a processing cup unit according to a modification.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view along one direction of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the processing cup unit 10 of FIG.
  • the substrate processing apparatus 100 includes a processing cup unit 10, a rotation holding device 20, and a processing nozzle 30.
  • the processing cup unit 10 is a non-rotating cup that prevents the processing liquid from scattering from the substrate W, and is provided so as to surround the periphery of the substrate W.
  • the rotation holding device 20 is, for example, a spin chuck, and includes a drive device 21 and a rotation holding portion 23.
  • the drive device 21 is, for example, an electric motor and has a rotating shaft 22.
  • the rotation holding unit 23 is attached to the tip of the rotation shaft 22 of the drive unit 21, and is rotationally driven around the vertical axis while holding the substrate W in a horizontal posture.
  • the direction toward the center of the substrate W held by the rotation holding unit 23 is defined as the inner side, and the opposite direction is defined as the outer side. To do.
  • the processing nozzle 30 is connected to the processing liquid supply system A and moves between a processing position above the center of the substrate W and a standby position outside the processing cup unit 10 as shown by a dotted arrow in FIG. It is possible. During the substrate processing, the processing nozzle 30 moves from the standby position to the processing position and discharges the processing liquid stored in the processing liquid supply system A near the center of the surface to be processed of the rotating substrate W.
  • the treatment liquid stored in the treatment liquid supply system A is a coating liquid such as a resist liquid and has a relatively high viscosity. In this example, the viscosity of the treatment liquid is 100 cP or more and 300 cP or less.
  • the processing cup unit 10 is provided so as to surround the periphery of the substrate W held by the rotation holding portion 23, and includes a lower cup 11, an upper cup 12, and a side wall portion 13.
  • the lower cup 11 is arranged so as to surround the space below the substrate W.
  • the inner edge of the lower cup 11 is located inward of the inner edge of the upper cup 12 and below the outer edge of the substrate W.
  • a notch 11n is formed in an upper portion of an inner edge portion of the lower cup 11.
  • the upper surface 11a of the lower cup 11 slightly inclines downward from the inside to the outside.
  • a groove portion 11g is formed that is recessed downward along the outer peripheral portion of the lower cup 11 and extends annularly in the horizontal plane.
  • the vibrating member 14 is provided in the groove 11g.
  • one vibrating member 14 that extends annularly in the horizontal plane may be provided, or a plurality of vibrating members 14 may be arranged at substantially equal angular intervals.
  • the vibrating member 14 is, for example, an ultrasonic transducer.
  • the upper cup 12 is arranged above the lower cup 11 so as to project inward from an upper portion of a thick-walled portion 13a of the side wall portion 13 which will be described later and to surround a space above the substrate W.
  • the lower surface 12a of the upper cup 12 includes portions p1, p2 and p3.
  • the portion p1 of the lower surface 12a is sharply inclined obliquely downward from the inside toward the outside.
  • the part p2 of the lower surface 12a is gently inclined obliquely downward from the outer peripheral portion of the part p1 toward the outside.
  • the part p3 of the lower surface 12a extends substantially horizontally outward from the outer peripheral part of the part p2.
  • the distance between the upper surface 11a of the lower cup 11 and the lower surface 12a of the upper cup 12 gradually decreases from the inside toward the outside.
  • the space between the upper surface 11a of the lower cup 11 and the portion p2 of the lower surface 12a of the upper cup 12 will be referred to as a collection space V1.
  • the space between the upper surface 11a of the lower cup 11 and the portion p3 of the lower surface 12a of the upper cup 12 is referred to as a gathering space V2.
  • the maximum length in the vertical direction of the collection space V1 is, for example, 20 mm or more and 50 mm or less.
  • the maximum radial length of the collection space V1 is, for example, 20 mm or more and 40 mm or less.
  • a groove 12g which is recessed upward along the outer peripheral portion of the upper cup 12 and extends annularly in the horizontal plane.
  • a scattering space V3 larger than the gathering space V2 is formed between the groove 11g of the lower cup 11 and the groove 12g of the upper cup 12.
  • a plurality of through holes 12h extending substantially vertically and continuing to the scattering space V3 are formed at the bottom of the groove 12g at substantially equal angular intervals. In FIG. 2, only one through hole 12h is shown.
  • the side wall portion 13 includes a thick wall portion 13a and a thin wall portion 13b.
  • the upper cup 12, the thick portion 13a, and the thin portion 13b are integrally formed.
  • FIG. 2 the boundary between the upper cup 12, the thick portion 13a, and the thin portion 13b is shown by a dotted line.
  • the thick portion 13a is arranged outside the lower cup 11 and the upper cup 12.
  • the inner edge of the thick portion 13 a is located above the outer edge of the lower cup 11.
  • a groove portion 13g which is recessed upward and extends annularly in a horizontal plane, is formed in the lower outer periphery of the side wall portion 13.
  • the thin portion 13b has a thickness smaller than that of the thick portion 13a, and extends from below the outer edge portion of the thick portion 13a to the outside of the lower cup 11 and below the lower cup 11. As a result, the discharge space V4 is formed between the thin portion 13b and the lower cup 11. A minute gap S that connects the scattering space V3 and the discharge space V4 is provided between the inner edge of the thick portion 13a and the outer edge of the lower cup 11.
  • an exhaust flow passage F1 and a waste liquid flow passage F2 which are continuous with the discharge space V4 are provided.
  • the exhaust passage F1 is connected to the exhaust system B of FIG.
  • the exhaust system B guides the gas discharged from the exhaust passage F1 to the exhaust equipment in the factory.
  • the waste liquid flow passage F2 is located outside the exhaust flow passage F1 and is connected to the waste liquid system C of FIG.
  • the waste liquid system C guides the liquid discharged from the waste liquid flow path F2 to the waste liquid facility in the factory.
  • a plurality of washing nozzles 15 corresponding to the plurality of through holes 12h are attached to the upper cup 12.
  • the plurality of cleaning nozzles 15 are connected to the cleaning liquid supply system D of FIG.
  • the pipe P is annularly routed in the horizontal plane above the upper cup 12.
  • Each cleaning nozzle 15 discharges the cleaning liquid stored in the cleaning liquid supply system D from above into the scattering space V3 and the groove portion 11g through the pipe P and the corresponding through hole 12h.
  • the lower cup 11, the upper cup 12, and the side wall portion 13 are cleaned, and the cleaning liquid is stored in the groove 11g.
  • the cleaning liquid stored in the cleaning liquid supply system D is a liquid such as a rinse liquid that dissolves the processing liquid.
  • the cleaning liquid may be, for example, PGME (propylene glycol monomethyl ether: propylene glycol monomethyl ether), PGMEA (propylene glycol monomethyl ether ether acetate: propylene glycol monomethyl ether acetate), or cyclohexanone. May be.
  • the cleaning liquid may be, for example, a mixed liquid of PGME and PGMEA, and the mixing ratio thereof may be 7: 3, for example.
  • the processing cup unit 10 further includes a vat 16, a mist adhesion preventing member 17, and a plurality of gas nozzles 18.
  • the bat 16 is a member used to collect the processing liquid discharged onto the substrate W, and has, for example, a disc shape.
  • the bat 16 is arranged below the substrate W so as to surround the rotary shaft 22 of the drive device 21 of FIG. 1.
  • the mist adhesion preventing member 17 is a member that prevents the mist of the processing liquid described later from adhering to the lower surface of the substrate W, and has, for example, a substantially disc shape.
  • the mist adhesion preventing member 17 is arranged between the substrate W and the bat 16 so as to surround the rotation holding portion 23 of FIG. 1, and is supported by the bat 16 by a supporting member (not shown).
  • the upper surface of the mist adhesion preventing member 17 extends from the inner side to the outer side along the lower surface of the substrate W while being close to the lower surface of the substrate W opposite to the surface to be processed. As a result, the space V5 between the upper surface of the mist adhesion preventing member 17 and the lower surface of the substrate W is formed narrow.
  • the distance between the upper surface of the mist adhesion preventing member 17 and the lower surface of the substrate W is, for example, 2 mm or more and 3 mm or less, and is 5 mm at the maximum.
  • the distance between the upper surface of the mist adhesion preventing member 17 and the lower surface of the substrate W gradually decreases from the inside to the outside.
  • the space V5 can be formed narrower.
  • the outer edge portion of the mist adhesion preventing member 17 is located inward of the outer edge portion of the substrate W. Also in this case, the space V5 can be formed narrow.
  • the plurality of gas nozzles 18 are connected to the gas supply unit E, and are provided at substantially equal angular intervals so as to penetrate the mist adhesion preventing member 17 obliquely upward below the substrate W.
  • Each gas nozzle 18 supplies the gas enclosed in the gas supply unit E to the lower surface of the rotating substrate W.
  • the gas supplied to the lower surface of the substrate W is guided from the inner side to the outer side along the lower surface of the substrate W.
  • the gas enclosed in the gas supply unit E is, for example, nitrogen.
  • the gas sealed in the gas supply unit E may be another gas such as clean air.
  • the operation of the substrate processing apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the substrate W is horizontally held by the rotation holding unit 23 with the surface to be processed facing upward.
  • the substrate W is rotated by the rotation holding unit 23, and the processing liquid is ejected from the processing nozzle 30 to the vicinity of the center of the surface to be processed of the substrate W.
  • the processing liquid discharged near the center of the surface to be processed of the substrate W is spread over the entire surface to be processed of the substrate W by the centrifugal force caused by the rotation of the substrate W, and the processing liquid is applied to the surface to be processed of the substrate W. Film is formed.
  • the processing liquid having high kinetic energy supplied to the surface to be processed of the substrate W is shaken off from the surface to be processed of the substrate W. And has a width in the vertical direction, and scatters outward from the peripheral portion of the substrate W.
  • the processing liquid scattered from the substrate W is collected in the collection space V1 by the upper surface 11a of the lower cup 11 and the lower surface 12a of the upper cup 12.
  • the treatment liquid collected in the collection space V1 is guided outward along the upper surface 11a of the lower cup 11 and the lower surface 12a of the upper cup 12, and passes through the collection space V2 while collecting in the collection space V2.
  • the treatment liquid that has passed through the gathering space V2 reaches the scattering space V3, collides with the thick wall portion 13a of the side wall portion 13, and is scattered vertically and radially in the scattering space V3.
  • a part of the treated liquid after scattering loses kinetic energy and falls by gravity and is stored in the groove 11g.
  • the other part of the treatment liquid after scattering may become mist.
  • the space of the gathering space V2 gradually decreases from the inside to the outside. Further, the processing liquid scattered from the substrate W continuously passes through the collecting space V2 from the inside to the outside. Therefore, the mist of the treatment liquid is pushed outward by the flow of the treatment liquid passing through the collection space V2, and the mist of the treatment liquid does not pass through the collection space V2 again and return to the collection space V1. This prevents the mist of the processing liquid from flowing back and adhering to the surface to be processed and the lower surface of the substrate W, and prevents the mist of the processing liquid from scattering outside the processing cup unit 10.
  • the mist adhesion preventing member 17 forms a narrow space V5 between the upper surface of the mist adhesion preventing member 17 and the lower surface of the substrate W. Further, gas is supplied from the inside to the outside along the lower surface of the substrate W by the plurality of gas nozzles 18. Therefore, the space V5 is maintained at a positive pressure. Further, the atmosphere in the scattering space V3 is guided to the discharge space V4 through the gap S and then discharged from the exhaust flow path F1. The gas discharged from the exhaust flow path F1 is guided to the exhaust equipment in the factory by the exhaust system B.
  • the mist adhesion preventing member 17 prevents the formation of an air flow from the outside of the substrate W toward the lower surface of the substrate W. Therefore, the mist of the processing liquid rebounded by the processing cup unit 10 does not adhere to the lower surface of the substrate W, and the processing liquid on the surface to be processed of the substrate W does not flow around to the lower surface. Accordingly, even if the lower surface of the substrate W is not cleaned with the cleaning liquid, it is possible to prevent the lower surface of the substrate from being contaminated by the processing liquid. Further, since the processing liquid splashed by the processing cup unit 10 does not adhere to the surface to be processed of the substrate W, it is possible to prevent the film formed on the surface to be processed from being contaminated.
  • the cleaning liquid is discharged from the plurality of cleaning nozzles 15 through the plurality of through holes 12h into the scattering space V3 and the groove portion 11g.
  • the cleaning liquid discharged to the scattering space V3 is guided downward along the wall surface inside the processing cup unit 10 in contact with the scattering space V3.
  • the cleaning liquid adhering to the wall surface is dissolved and stored in the groove portion 11g of the lower cup 11 together with the cleaning liquid as indicated by the arrow X in FIG.
  • the treatment liquid that has been dissolved and stored in the groove portion 11g is vibrated by the vibrating member 14 provided in the groove portion 11g to reduce the viscosity.
  • the low-viscosity treatment liquid is guided to the discharge space V4 through the gap S by the air flow.
  • the groove portion 11g is formed along the outer peripheral portion of the lower cup 11, the distance between the groove portion 11g and the substrate W is sufficiently separated. Therefore, it is possible to easily prevent the processing liquid having the reduced viscosity from flowing back and adhering to the substrate W again.
  • the treatment liquid guided from the groove portion 11g to the discharge space V4 collides with the thin portion 13b of the side wall portion 13 and spreads upward or floats, the treatment liquid is trapped in the groove portion 13g and downward due to gravity. Is returned to the discharge space V4. After that, the processing liquid in the discharge space V4 is discharged from the waste liquid flow path F2 and guided to the waste liquid equipment in the factory by the waste liquid system C.
  • the treatment liquid does not remain attached to the wall surface of the treatment cup unit 10. Therefore, it is possible to prevent the passage for exhaust and waste liquid in the processing cup unit 10 from being clogged with the processing liquid. Further, since the treatment liquid has a low viscosity, it is easily discharged to the outside of the treatment cup unit 10. As a result, the processing cup unit 10 is prevented from being contaminated and the processing liquid is prevented from being generated as particles in the processing cup unit 10. Therefore, the frequency of removing and cleaning the processing cup unit 10 or the frequency of exchanging the processing cup unit 10 is reduced. As a result, the frequency of maintenance of the processing cup unit 10 can be reduced.
  • FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the processing cup unit 10 according to the modification.
  • the upper surface 11a of the lower cup 11 may be inclined obliquely upward from the inside toward the outside. In this configuration, if the lower cup 11 does not interfere with the mist adhesion preventing member 17, the notch 11n may not be formed in the lower cup 11.
  • the upper surface 11a of the lower cup 11 may be substantially horizontal with almost no inclination.
  • the rotation holding device 20 holds and rotates the substrate W in a horizontal posture. In this state, the processing liquid is discharged from the processing nozzle 30 onto the surface to be processed of the substrate W, whereby the substrate W is processed. Since the processing cup unit 10 is provided so as to surround the substrate W, the substrate processing apparatus 100 is prevented from being contaminated due to the scattering of the processing liquid.
  • the mist adhesion preventing member 17 is arranged below the substrate W. According to this configuration, even when the processing liquid scattered from the substrate W collides with the lower cup 11 or the upper cup 12 to generate a mist of the processing liquid, the mist adhesion preventing member 17 causes the mist of the processing liquid on the lower surface of the substrate W. Are prevented from adhering. As a result, it is possible to prevent the lower surface of the substrate W from being contaminated by the processing liquid. Further, since the processing liquid does not adhere to the lower surface of the substrate W, it is not necessary to supply the cleaning liquid for cleaning the lower surface of the substrate W to the lower surface of the substrate W. Therefore, the amount of cleaning liquid used in substrate processing can be reduced.
  • the processing liquid scattered from the substrate W is stored while being dissolved in the groove portion 11g formed in the lower cup 11, vibrated by the vibrating member 14, and then discharged from the discharge space V4. ..
  • the treatment liquid is vibrated by the vibrating member 14 in the groove portion 11g, so that the viscosity is reduced. Therefore, the processing liquid is easily discharged to the outside of the processing cup unit 10. In this case, the amount of the processing liquid adhering to and remaining on the wall surface of the lower cup 11, the upper cup 12, or the side wall portion 13 is reduced. As a result, the frequency of maintenance of the processing cup unit 10 can be reduced.
  • the inner edge portion of the lower cup 11 is sufficiently close to the substrate W. Specifically, the inner edge of the lower cup 11 is located inward of the inner edge of the upper cup 12. Alternatively, the inner edge of the lower cup 11 is located below the outer edge of the substrate W or the outer edge of the mist adhesion preventing member 17. Therefore, the processing liquid can be collected by the lower cup 11 even when the scattering distance of the processing liquid is short due to the low rotation speed of the substrate W or the high viscosity of the processing liquid.
  • the treatment liquid collected by the lower cup 11 is guided to the groove 11g formed in the lower cup 11. As a result, the processing liquid can be discharged to the outside of the processing cup unit 10. Further, even when the processing liquid collides with the lower cup 11 in the vicinity of the substrate W and a part of the processing liquid becomes mist, the mist adhesion preventing member 17 may cause the processing liquid mist to adhere to the lower surface of the substrate W. To be prevented. Therefore, it is possible to prevent the lower surface of the substrate W from being contaminated by the processing liquid.
  • the processing cup unit 10 includes the gas nozzle 18, but the present invention is not limited to this.
  • the processing cup unit 10 may not include the gas nozzle 18.
  • the processing cup unit 10 includes the cleaning nozzle 15, but the present invention is not limited to this.
  • the treatment cup unit 10 may not include the cleaning nozzle 15 if it is possible to mitigate the increase in the viscosity of the treatment liquid.
  • a solution such as an organic solvent that dissolves the processing solution may be used (for example, pre-wet processing).
  • the dissolution liquid is further stored in the groove 11g in addition to the processing liquid, and the processing liquid is dissolved. Therefore, even in such a case, the processing cup unit 10 may not include the cleaning nozzle 15.
  • the processing cup unit 10 includes the vibrating member 14, but the present invention is not limited to this. When it is possible to efficiently discharge the processing liquid to the outside of the processing cup unit 10, the processing cup unit 10 does not have to include the vibration member 14.
  • the substrate W is an example of a substrate
  • the processing cup unit 10 is an example of a processing cup unit
  • the lower cup 11 is an example of a lower cup
  • the upper cup 12 is an example of an upper cup.
  • the mist adhesion preventing member 17 is an example of a mist adhesion preventing member
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  • the processing nozzle 30 is an example of a processing liquid ejecting unit.
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Abstract

処理カップユニットは、水平姿勢で保持される基板に処理液を用いた処理を行う際に、基板の周囲を取り囲むように設けられる。処理カップユニットは、下カップと、上カップと、ミスト付着防止部材とを備える。上カップは、基板の周囲を取り囲むように配置される。下カップは、上カップの下方に位置する。ミスト付着防止部材は、基板の下方に配置される。ミスト付着防止部材は、基板の下面に処理液のミストが付着することを防止する。

Description

処理カップユニットおよび基板処理装置
　本発明は、処理カップユニットおよびそれを備えた基板処理装置に関する。
　半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板または光ディスク用ガラス基板等の基板に現像液、洗浄液、リンス液またはフォトレジスト液等の処理液を用いた処理を行うために基板処理装置が用いられる。例えば、特許文献１に記載された基板処理装置においては、基板が回転保持部により水平に支持されつつ回転された状態で、基板の被処理面の中央部に処理液が吐出される。被処理面の中央部の処理液が基板の回転に伴う遠心力で被処理面の全体に拡げられる。これにより、基板の被処理面の全体に処理液が供給される。
特開２０１４－４９６７９号公報
　特許文献１のような回転式の基板処理装置においては、遠心力により被処理面の処理液の一部が飛散する。この場合、処理液が被処理面とは反対側の下面に付着し、基板の下面が汚染する。そこで、特許文献１の基板処理装置には、基板の下面に洗浄液を供給する処理液ノズルが設けられ、下面に付着した処理液が除去される。しかしながら、基板の下面に付着した処理液を十分に除去することは容易ではないことがあり、特に、処理液の粘度が高い場合には、多量の洗浄液を基板の下面に供給することが必要になる。
　本発明の目的は、処理液による基板の下面の汚染を防止することが可能な処理カップユニットおよび基板処理装置を提供することである。
　（１）本発明の一局面に従う処理カップユニットは、水平姿勢で保持される基板に処理液を用いた処理を行う際に基板の周囲を取り囲むように設けられる処理カップユニットであって、下カップと、下カップの上方において基板の周囲を取り囲むように配置される上カップと、基板の下方に配置されかつ基板の下面に処理液のミストが付着することを防止するミスト付着防止部材とを備える。
　この処理カップユニットにおいては、水平姿勢で保持される基板に処理液を用いた処理を行う際に、下カップおよび上カップが設けられる。上カップは、下カップの上方において基板の周囲を取り囲むように配置される。ミスト付着防止部材が、基板の下方に配置される。
　この構成によれば、基板処理時に、基板の被処理面から飛散した処理液が下カップおよび上カップにより捕捉されるので、処理液の飛散による処理カップユニットの外部の汚染が防止される。ここで、基板から飛散した処理液が下カップまたは上カップに衝突して処理液のミストが発生した場合でも、ミスト付着防止部材により基板の下面に処理液のミストが付着することが防止される。これにより、処理液による基板の下面の汚染を防止することができる。また、基板の下面に処理液が付着しないので、基板の下面を洗浄するための洗浄液を基板の下面に供給する必要がない。そのため、基板処理における洗浄液の使用量を削減することができる。
　（２）ミスト付着防止部材は、基板の下面に沿って延びかつ基板の下面に近接するように配置されてもよい。この場合、ミスト付着防止部材と基板の下面との間の空間が狭く形成される。そのため、基板の被処理面の処理液が下面に回り込むことがより容易に防止される。これにより、処理液による基板の下面の汚染をより確実に防止することができる。
　（３）上下方向におけるミスト付着防止部材と基板の下面との間隔は、２ｍｍ以上５ｍｍ以下であってもよい。この場合、ミスト付着防止部材と基板の下面との間が十分に近接することにより、ミスト付着防止部材と基板の下面との間の空間がより狭く形成される。これにより、基板の被処理面の処理液が下面に回り込むことをより確実に防止することができる。
　（４）上下方向におけるミスト付着防止部材と基板の下面との間隔は、内方から外方に向かって漸次減少してもよい。この場合、ミスト付着防止部材と基板の下面との間隔が外方側においてより狭くなるため、基板の被処理面の処理液が下面に回り込むことをさらに確実に防止することができる。
　（５）ミスト付着防止部材の外縁部は、基板の外縁部よりも内方に位置してもよい。この場合でも、基板の被処理面の処理液が下面に回り込むことをさらに確実に防止することができる。
　（６）処理カップユニットは、基板の下面に沿って内方から外方への気体の流れを形成する気体ノズルをさらに備えてもよい。この場合、ミスト付着防止部材と基板の下面との間の空間を陽圧に維持することができる。これにより、処理液のミストが基板の下面に付着すること、および基板の被処理面の処理液が下面に回り込むことをさらに確実に防止することができる。
　（７）下カップの内縁部は、上カップの内縁部よりも内方に位置してもよい。この場合、下カップの内縁部が基板に十分に近接する。そのため、処理液の飛散距離が短い場合でも、下カップにより処理液を捕集することができる。また、基板の近傍で処理液が下カップに衝突して処理液のミストが発生した場合でも、ミスト付着防止部材により基板の下面に処理液のミストが付着することが防止される。これにより、処理液による基板の下面の汚染を防止することができる。
　（８）下カップの内縁部は、ミスト付着防止部材の外縁部の下方に位置してもよい。この場合、下カップの内縁部が基板に十分に近接する。そのため、処理液の飛散距離が短い場合でも、下カップにより処理液を捕集することができる。また、基板の近傍で処理液が下カップに衝突して処理液のミストが発生した場合でも、ミスト付着防止部材により基板の下面に処理液のミストが付着することが防止される。これにより、処理液による基板の下面の汚染を防止することができる。
　（９）基板処理に用いられる処理液の粘度は、１００ｃＰ以上３００ｃＰ以下であってもよい。この構成によれば、ミスト付着防止部材により処理液のミストが基板の下面に付着することが防止されるので、基板処理に用いられる処理液の粘度が比較的高い場合でも、洗浄液を用いることなく基板の下面の汚染を防止することができる。
　（１０）本発明の他の局面に従う基板処理装置は、基板を水平姿勢で保持して回転させる回転保持装置と、回転保持装置により保持された基板の被処理面に処理液を吐出する処理液吐出部と、回転保持装置により保持された基板の周囲を取り囲むように設けられる本発明の一局面に従う処理カップユニットとを備える。
　この基板処理装置においては、回転保持装置により基板が水平姿勢で保持されて回転される。この状態で、処理液吐出部により基板の被処理面に処理液が吐出されることにより基板が処理される。基板の周囲を取り囲むように上記の処理カップユニットが設けられるので、処理液の飛散による基板処理装置の汚染が防止される。
　また、基板から飛散した処理液が下カップまたは上カップに衝突して処理液のミストが発生した場合でも、ミスト付着防止部材により基板の下面に処理液のミストが付着することが防止される。これにより、処理液による基板の下面の汚染を防止することができる。さらに、基板の下面に処理液が付着しないので、基板の下面を洗浄するための洗浄液を基板の下面に供給する必要がない。そのため、基板処理における洗浄液の使用量を削減することができる。
　本発明によれば、処理液による基板の下面の汚染を防止することが可能になる。
図１は本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の一方向に沿った概略断面図である。 図２は図１の処理カップユニットの部分拡大断面図である。 図３は変形例に係る処理カップユニットの部分拡大断面図である。
　（１）基板処理装置の構成
　以下、本発明の一実施の形態に係る処理カップユニットおよび基板処理装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の一方向に沿った概略断面図である。図２は、図１の処理カップユニット１０の部分拡大断面図である。図１に示すように、基板処理装置１００は、処理カップユニット１０、回転保持装置２０および処理ノズル３０を備える。処理カップユニット１０は、基板Ｗから処理液が飛散することを防止する非回転カップであり、基板Ｗの周囲を取り囲むように設けられる。
　回転保持装置２０は、例えばスピンチャックであり、駆動装置２１および回転保持部２３を含む。駆動装置２１は、例えば電動モータであり、回転軸２２を有する。回転保持部２３は、駆動装置２１の回転軸２２の先端に取り付けられ、基板Ｗを水平姿勢で保持した状態で鉛直軸の周りで回転駆動される。以下の説明では、図１の太い矢印で示すように、水平面内において、回転保持部２３に保持された基板Ｗの中心部に向かう方向を内方と定義し、その反対方向を外方と定義する。
　処理ノズル３０は、処理液供給系Ａに接続され、図１に点線の矢印で示すように、基板Ｗの中心の上方における処理位置と処理カップユニット１０の外方の待機位置との間で移動可能に設けられる。処理ノズル３０は、基板処理時には、待機位置から処理位置に移動し、処理液供給系Ａに貯留された処理液を回転する基板Ｗの被処理面の中心付近に吐出する。処理液供給系Ａに貯留された処理液は、例えばレジスト液等の塗布液であり、比較的高い粘度を有する。本例では、処理液の粘度は１００ｃＰ以上３００ｃＰ以下である。
　図２に示すように、処理カップユニット１０は、回転保持部２３に保持された基板Ｗの周囲を取り囲むように設けられ、下カップ１１、上カップ１２および側壁部１３を含む。下カップ１１は、基板Ｗの下方の空間の周囲を取り囲むように配置される。本例においては、下カップ１１の内縁部は、上カップ１２の内縁部よりも内方に位置し、基板Ｗの外縁部の下方に位置する。また、下カップ１１が基板Ｗの下方に配置される後述のミスト付着防止部材１７と干渉することを防止するために、下カップ１１の内縁部における上部には切欠１１ｎが形成される。
　下カップ１１の上面１１ａは、内方から外方に向かって斜め下方にわずかに傾斜する。下カップ１１の上面１１ａには、下カップ１１の外周部に沿って下方に凹みかつ水平面内で円環状に延びる溝部１１ｇが形成される。溝部１１ｇ内には、振動部材１４が設けられる。ここで、水平面内で円環状に延びる１つの振動部材１４が設けられてもよいし、複数の振動部材１４が略等角度間隔で配置されてもよい。振動部材１４は、例えば超音波振動子である。
　上カップ１２は、側壁部１３の後述する厚肉部１３ａの上部から内方に突出しかつ基板Ｗの上方の空間の周囲を取り囲むように下カップ１１の上方に配置される。上カップ１２の下面１２ａは、部分ｐ１，ｐ２，ｐ３を含む。下面１２ａの部分ｐ１は、内方から外方に向かって斜め下方に急激に傾斜する。下面１２ａの部分ｐ２は、部分ｐ１の外周部から外方に向かって斜め下方に緩やかに傾斜する。下面１２ａの部分ｐ３は、部分ｐ２の外周部から外方に向かって略水平に延びる。
　これにより、下カップ１１の上面１１ａと上カップ１２の下面１２ａとの間隔は、内方から外方に向かって漸次減少する。以下、下カップ１１の上面１１ａと上カップ１２の下面１２ａの部分ｐ２との間の空間を捕集空間Ｖ１と呼ぶ。下カップ１１の上面１１ａと上カップ１２の下面１２ａの部分ｐ３との間の空間を集合空間Ｖ２と呼ぶ。捕集空間Ｖ１の上下方向の最大長さは、例えば２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。捕集空間Ｖ１の径方向の最大長さは、例えば２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。
　上カップ１２の下面１２ａには、上カップ１２の外周部に沿って上方に凹みかつ水平面内で円環状に延びる溝部１２ｇが形成される。これにより、下カップ１１の溝部１１ｇと上カップ１２の溝部１２ｇとの間に、集合空間Ｖ２よりも大きい散乱空間Ｖ３が形成される。溝部１２ｇの底部には、略上下方向に延びかつ散乱空間Ｖ３に連なる複数の貫通孔１２ｈが略等角度間隔で形成される。図２では、１つの貫通孔１２ｈのみが図示されている。
　側壁部１３は、厚肉部１３ａおよび薄肉部１３ｂを含む。本例においては、上カップ１２、厚肉部１３ａおよび薄肉部１３ｂは一体的に形成される。図２では、上カップ１２と、厚肉部１３ａと、薄肉部１３ｂとの境界が点線で図示されている。厚肉部１３ａは、下カップ１１および上カップ１２の外方に配置される。また、厚肉部１３ａの内縁部は、下カップ１１の外縁部の上方に位置する。側壁部１３の外周下部には、上方に凹みかつ水平面内で円環状に延びる溝部１３ｇが形成される。
　薄肉部１３ｂは、厚肉部１３ａよりも小さい厚みを有し、厚肉部１３ａの外縁部の下方から下カップ１１の外方および下カップ１１の下方に沿って延びる。これにより、薄肉部１３ｂと下カップ１１との間に排出空間Ｖ４が形成される。厚肉部１３ａの内縁部と下カップ１１の外縁部との間には、散乱空間Ｖ３と排出空間Ｖ４とを接続する微小な隙間Ｓが設けられる。
　下カップ１１の下方には、排出空間Ｖ４に連なる排気流路Ｆ１および廃液流路Ｆ２が設けられる。排気流路Ｆ１は、図１の排気系Ｂに接続される。排気系Ｂは、排気流路Ｆ１から排出される気体を工場内の排気設備に導く。廃液流路Ｆ２は、排気流路Ｆ１の外方に位置し、図１の廃液系Ｃに接続される。廃液系Ｃは、廃液流路Ｆ２から排出される液体を工場内の廃液設備に導く。
　上カップ１２には、複数の貫通孔１２ｈにそれぞれ対応する複数の洗浄ノズル１５が取り付けられる。複数の洗浄ノズル１５は、配管Ｐを通して図１の洗浄液供給系Ｄに接続される。なお、配管Ｐは、上カップ１２の上部において、水平面内で円環状に引き回されている。各洗浄ノズル１５は、配管Ｐおよび対応する貫通孔１２ｈを通して、洗浄液供給系Ｄに貯留された洗浄液を上方から散乱空間Ｖ３および溝部１１ｇに吐出する。これにより、下カップ１１、上カップ１２および側壁部１３が洗浄され、洗浄液が溝部１１ｇに貯留される。
　洗浄液供給系Ｄに貯留された洗浄液は、処理液を溶解するリンス液等の液体である。具体的には、洗浄液は、例えばＰＧＭＥ（propyleneglycol monomethyl ether：プロピレングリコールモノメチルエーテル）であってもよいし、ＰＧＭＥＡ（propyleneglycol monomethyl ether acetate：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）であってもよいし、シクロヘキサノンであってもよい。あるいは、洗浄液は、例えばＰＧＭＥとＰＧＭＥＡとの混合液であってもよいし、その混合比は例えば７：３であってもよい。
　処理カップユニット１０は、バット１６、ミスト付着防止部材１７および複数の気体ノズル１８をさらに含む。バット１６は、基板Ｗに吐出された処理液を回収するために用いられる部材であり、例えば円板形状を有する。バット１６は、図１の駆動装置２１の回転軸２２の周囲を取り囲むように基板Ｗの下方に配置される。
　ミスト付着防止部材１７は、後述する処理液のミストが基板Ｗの下面に付着することを防止する部材であり、例えば略円板形状を有する。ミスト付着防止部材１７は、図１の回転保持部２３の周囲を取り囲むように基板Ｗとバット１６との間に配置され、図示しない支持部材によりバット１６に支持される。
　ミスト付着防止部材１７の上面は、基板Ｗの被処理面とは反対側の下面に近接しつつ、基板Ｗの下面に沿って内方から外方に延びる。これにより、ミスト付着防止部材１７の上面と基板Ｗの下面との間の空間Ｖ５が狭く形成される。ミスト付着防止部材１７の上面と基板Ｗの下面との間隔は、例えば２ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、最大でも５ｍｍである。
　本例においては、ミスト付着防止部材１７の上面と基板Ｗの下面との間隔は、内方から外方に向かって漸次減少する。この場合、空間Ｖ５をより狭く形成することができる。また、ミスト付着防止部材１７の外縁部は、基板Ｗの外縁部よりも内方に位置する。この場合にも、空間Ｖ５を狭く形成することができる。
　複数の気体ノズル１８は、気体供給部Ｅに接続され、基板Ｗの下方においてミスト付着防止部材１７を斜め上方に貫通するように略等角度間隔で設けられる。各気体ノズル１８は、気体供給部Ｅに封入された気体を回転する基板Ｗの下面に供給する。基板Ｗの下面に供給された気体は、基板Ｗの下面に沿って内方から外方に導かれる。気体供給部Ｅに封入された気体は、例えば窒素である。気体供給部Ｅに封入された気体は、クリーンエア等の他の気体であってもよい。
　（２）基板処理装置の動作
　図１および図２を参照しながら、基板処理装置１００の動作を説明する。基板Ｗは、被処理面が上方に向けられた状態で回転保持部２３により水平姿勢で保持される。この状態で、基板Ｗが回転保持部２３により回転されるとともに、処理ノズル３０から基板Ｗの被処理面の中心付近に処理液が吐出される。これにより、基板Ｗの被処理面の中心付近に吐出された処理液が、基板Ｗの回転に伴う遠心力により基板Ｗの被処理面の全体に拡げられ、基板Ｗの被処理面に処理液の膜が形成される。
　ここで、基板Ｗが所定の回転速度よりも大きい回転速度で回転される場合には、基板Ｗの被処理面に供給された高い運動エネルギーを有する処理液が、基板Ｗの被処理面から振り切られ、上下方向に幅をもって、基板Ｗの周縁部から外方に飛散する。基板Ｗから飛散した処理液は、下カップ１１の上面１１ａと上カップ１２の下面１２ａにより捕集空間Ｖ１に捕集される。
　捕集空間Ｖ１に捕集された処理液は、下カップ１１の上面１１ａおよび上カップ１２の下面１２ａに沿って外方に導かれ、集合空間Ｖ２で集合しつつ集合空間Ｖ２を通過する。集合空間Ｖ２を通過した処理液が飛散空間Ｖ３に到達し、側壁部１３の厚肉部１３ａに衝突して散乱空間Ｖ３で上下方向および径方向に散乱する。散乱後の処理液の一部は、運動エネルギーを失い、重力で落下することにより溝部１１ｇに貯留される。一方、散乱後の処理液の他の一部はミストになることがある。
　このような場合でも、集合空間Ｖ２の間隔は、内方から外方に向かって漸次減少する。また、基板Ｗから飛散した処理液は、内方から外方に向かって連続的に集合空間Ｖ２を通過する。そのため、処理液のミストは、外方に向かって集合空間Ｖ２を通過する処理液の流れにより押し戻され、処理液のミストが再び集合空間Ｖ２を通過して捕集空間Ｖ１に戻ることがない。これにより、処理液のミストが逆流して基板Ｗの被処理面および下面に付着することが防止されるとともに、処理液のミストが処理カップユニット１０外に飛散することが防止される。
　また、ミスト付着防止部材１７により、ミスト付着防止部材１７の上面と基板Ｗの下面との間の空間Ｖ５が狭く形成される。また、複数の気体ノズル１８により基板Ｗの下面に沿って内方から外方に気体が供給される。そのため、空間Ｖ５が陽圧に維持される。さらに、散乱空間Ｖ３の雰囲気は、隙間Ｓを通して排出空間Ｖ４に導かれた後、排気流路Ｆ１から排出される。排気流路Ｆ１から排出された気体は、排気系Ｂにより工場内の排気設備に導かれる。
　上記の構成によれば、基板Ｗの外方から基板Ｗの下面に向かう気流が形成されることがミスト付着防止部材１７により防止される。したがって、処理カップユニット１０で跳ね返った処理液のミストが基板Ｗの下面に付着することはなく、基板Ｗの被処理面の処理液が下面に回り込むこともない。これにより、基板Ｗの下面を洗浄液で洗浄しない場合でも、処理液による基板の下面の汚染を防止することができる。また、処理カップユニット１０で跳ね返った処理液が基板Ｗの被処理面に付着することもないので、被処理面に形成される膜が汚染されることを防止することができる。
　散乱空間Ｖ３に到達した処理液の一部は、散乱空間Ｖ３に接する処理カップユニット１０内の壁面に付着する。ここで、複数の洗浄ノズル１５から複数の貫通孔１２ｈをそれぞれ通して散乱空間Ｖ３および溝部１１ｇに洗浄液が吐出される。散乱空間Ｖ３に吐出された洗浄液は、散乱空間Ｖ３に接する処理カップユニット１０内の壁面を伝って下方に導かれる。これにより、壁面に付着した洗浄液が溶解され、図２に矢印Ｘで示すように洗浄液とともに下カップ１１の溝部１１ｇ内に貯留される。
　ここで、溶解されかつ溝部１１ｇ内に貯留された処理液は、溝部１１ｇ内に設けられた振動部材１４により振動されることにより低粘度化される。低粘度化された処理液は、気流により隙間Ｓを通して排出空間Ｖ４に導かれる。ここで、溝部１１ｇは、下カップ１１の外周部に沿って形成されるので、溝部１１ｇと基板Ｗとの距離は十分に離間する。そのため、低粘度化された処理液が逆流して基板Ｗに再度付着することが容易に防止される。
　また、溝部１１ｇから排出空間Ｖ４に導かれた処理液が側壁部１３の薄肉部１３ｂに衝突し、上方向に拡がるかまたは浮上した場合でも、その処理液は溝部１３ｇに捕捉され、重力により下方の排出空間Ｖ４に戻される。その後、排出空間Ｖ４の処理液は、廃液流路Ｆ２から排出され、廃液系Ｃにより工場内の廃液設備に導かれる。
　上記の構成によれば、処理液の粘度が高い場合でも、処理カップユニット１０の壁面に処理液が付着したまま残存することがない。そのため、処理カップユニット１０内における排気および廃液のための経路が処理液で詰まることが防止される。また、処理液が低粘度化されるので、処理カップユニット１０外に容易に排出される。これらにより、処理カップユニット１０の汚染が防止され、処理カップユニット１０内で処理液がパーティクルとして発生することも防止される。したがって、処理カップユニット１０を取り外して洗浄する頻度または処理カップユニット１０を交換する頻度が減少する。その結果、処理カップユニット１０のメンテナンスの頻度を低減することができる。
　（３）変形例
　本実施の形態において、下カップ１１の上面１１ａは内方から外方に向かって斜め下方にわずかに傾斜するが、下カップ１１の形状はこれに限定されない。図３は、変形例に係る処理カップユニット１０の部分拡大断面図である。図３に示すように、下カップ１１の上面１１ａは、内方から外方に向かって斜め上方に傾斜してもよい。この構成において、下カップ１１がミスト付着防止部材１７と干渉しない場合には、下カップ１１に切欠１１ｎが形成されなくてもよい。あるいは、下カップ１１の上面１１ａは、ほとんど傾斜せずに、略水平であってもよい。
　（４）効果
　本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、回転保持装置２０により基板Ｗが水平姿勢で保持されて回転される。この状態で、処理ノズル３０により基板Ｗの被処理面に処理液が吐出されることにより基板Ｗが処理される。基板Ｗの周囲を取り囲むように処理カップユニット１０が設けられるので、処理液の飛散による基板処理装置１００の汚染が防止される。
　処理カップユニット１０においては、ミスト付着防止部材１７が、基板Ｗの下方に配置される。この構成によれば、基板Ｗから飛散した処理液が下カップ１１または上カップ１２に衝突して処理液のミストが発生した場合でも、ミスト付着防止部材１７により基板Ｗの下面に処理液のミストが付着することが防止される。これにより、処理液による基板Ｗの下面の汚染を防止することができる。また、基板Ｗの下面に処理液が付着しないので、基板Ｗの下面を洗浄するための洗浄液を基板Ｗの下面に供給する必要がない。そのため、基板処理における洗浄液の使用量を削減することができる。
　また、処理カップユニット１０においては、基板Ｗから飛散した処理液が、下カップ１１に形成された溝部１１ｇに溶解されつつ貯留され、振動部材１４により振動された後、排出空間Ｖ４から排出される。この構成によれば、溝部１１ｇにおいて処理液が振動部材１４により振動されることにより低粘度化される。そのため、処理液が処理カップユニット１０外に容易に排出される。この場合、下カップ１１、上カップ１２または側壁部１３の壁面に付着して残存する処理液の量が低減される。これにより、処理カップユニット１０のメンテナンスの頻度を低減することができる。
　さらに、本実施の形態においては、下カップ１１の内縁部が基板Ｗに十分に近接する。具体的には、下カップ１１の内縁部は、上カップ１２の内縁部よりも内方に位置する。あるいは、下カップ１１の内縁部は、基板Ｗの外縁部またはミスト付着防止部材１７の外縁部の下方に位置する。そのため、基板Ｗの回転速度が小さいか、または処理液の粘度が大きいことにより処理液の飛散距離が短い場合でも、下カップ１１により処理液を捕集することができる。
　下カップ１１により捕集された処理液は、下カップ１１に形成された溝部１１ｇに導かれる。これにより、処理液を処理カップユニット１０外に排出することができる。また、基板Ｗの近傍で処理液が下カップ１１に衝突して処理液の一部がミストになった場合でも、ミスト付着防止部材１７により基板Ｗの下面に処理液のミストが付着することが防止される。したがって、処理液による基板Ｗの下面の汚染を防止することができる。
　（５）他の実施の形態
　（ａ）上記実施の形態において、処理カップユニット１０は気体ノズル１８を含むが、本発明はこれに限定されない。ミスト付着防止部材１７の上面と基板Ｗの下面との間の空間Ｖ５が十分に狭く形成される場合には、処理カップユニット１０は気体ノズル１８を含まなくてもよい。
　（ｂ）上記実施の形態において、処理カップユニット１０は洗浄ノズル１５を含むが、本発明はこれに限定されない。処理液の粘度が高くなることを緩和することが可能な場合には、処理カップユニット１０は洗浄ノズル１５を含まなくてもよい。また、基板処理において、処理液を溶解する有機溶剤等の溶解液が用いられることがある（例えばプリウエット処理）。この場合、処理液に加えて溶解液が溝部１１ｇにさらに貯留され、処理液が溶解する。そのため、このような場合にも、処理カップユニット１０は洗浄ノズル１５を含まなくてもよい。
　（ｃ）上記実施の形態において、処理カップユニット１０は振動部材１４を含むが、本発明はこれに限定されない。処理液を効率よく処理カップユニット１０外に排出することが可能である場合には、処理カップユニット１０は振動部材１４を含まなくてもよい。
　（６）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
　以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
　上記実施の形態においては、基板Ｗが基板の例であり、処理カップユニット１０が処理カップユニットの例であり、下カップ１１が下カップの例であり、上カップ１２が上カップの例である。ミスト付着防止部材１７がミスト付着防止部材の例であり、気体ノズル１８が気体ノズルの例であり、回転保持装置２０が回転保持装置の例であり、処理ノズル３０が処理液吐出部の例であり、基板処理装置１００が基板処理装置の例である。

Claims (10)

  1. 水平姿勢で保持される基板に処理液を用いた処理を行う際に基板の周囲を取り囲むように設けられる処理カップユニットであって、
    　下カップと、
    　前記下カップの上方において基板の周囲を取り囲むように配置される上カップと、
    　基板の下方に配置されかつ基板の下面に処理液のミストが付着することを防止するミスト付着防止部材とを備える、処理カップユニット。
  2. 前記ミスト付着防止部材は、基板の下面に沿って延びかつ基板の下面に近接するように配置される、請求項１記載の処理カップユニット。
  3. 上下方向における前記ミスト付着防止部材と基板の下面との間隔は、２ｍｍ以上５ｍｍ以下である、請求項２記載の処理カップユニット。
  4. 上下方向における前記ミスト付着防止部材と基板の下面との間隔は、内方から外方に向かって漸次減少する、請求項２または３記載の処理カップユニット。
  5. 前記ミスト付着防止部材の外縁部は、基板の外縁部よりも内方に位置する、請求項２～４のいずれか一項に記載の処理カップユニット。
  6. 基板の下面に沿って内方から外方への気体の流れを形成する気体ノズルをさらに備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の処理カップユニット。
  7. 前記下カップの内縁部は、前記上カップの内縁部よりも内方に位置する、請求項１～６のいずれか一項に記載の処理カップユニット。
  8. 前記下カップの内縁部は、前記ミスト付着防止部材の外縁部の下方に位置する、請求項１～７のいずれか一項に記載の処理カップユニット。
  9. 基板処理に用いられる処理液の粘度は、１００ｃＰ以上３００ｃＰ以下である、請求項１～８のいずれか一項に記載の処理カップユニット。
  10. 基板を水平姿勢で保持して回転させる回転保持装置と、
    　前記回転保持装置により保持された基板の被処理面に処理液を吐出する処理液吐出部と、
    　前記回転保持装置により保持された基板の周囲を取り囲むように設けられる請求項１～９のいずれか一項に記載の処理カップユニットとを備える、基板処理装置。
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