基板処理装置及び基板処理方法
【課題】基板を液層に浸漬して洗浄した後、回転して液膜処理することが可能な基板処理装置を提供する。
【解決手段】液体を貯留し、液層を形成する貯留槽と、基板を回転可能に水平に支持し、前記貯留槽に対する離間距離を増減可能な基板支持部と、前記貯留槽の外周側に設けられ、前記基板支持部が前記貯留槽から離間した位置において前記基板を回転することにより前記基板から振り払われる液体を受けるカップ部とを備える基板処理装置により上記の課題が達成される。
【解決手段】液体を貯留し、液層を形成する貯留槽と、基板を回転可能に水平に支持し、前記貯留槽に対する離間距離を増減可能な基板支持部と、前記貯留槽の外周側に設けられ、前記基板支持部が前記貯留槽から離間した位置において前記基板を回転することにより前記基板から振り払われる液体を受けるカップ部とを備える基板処理装置により上記の課題が達成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ用ガラス基板などの基板を液処理する基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ用ガラス基板などを製造する工程では、基板処理として、基板に対して液体を用いた液処理が行われる場合がある。
【０００３】
基板処理は、基板の表面（パターン面）が上方に向いた姿勢で基板を支持し、その表面に処理液を供給し、基板から流下する処理液を処理液貯留皿によって受け取り、その処理液貯留皿内に基板の裏面に接液する高さ以上に処理液を貯留して液処理する場合がある（特許文献１）。
【０００４】
また、基板の下面に対向するように設けられた対向部材と、この対向部材と基板の下面との間に処理液を供給して液層を形成し、液層を介して、基板に超音波振動を付与して液処理する場合がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３５８６６号公報
【特許文献２】特開２００２−７５９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板を液処理する工程においては、処理液で基板の表面を洗浄し、リンス処理し、乾燥する場合がある。
【０００７】
特許文献１の基板処理装置においては、処理液として洗浄液を用いることで基板の表面を洗浄することができる。しかし、洗浄後、その表面をリンス処理するためには、洗浄液とリンス液を置換する工程を要する。また、その表面を乾燥するためには、供給したリンス液を排液する工程を要する。特許文献２の基板処理装置においては、基板を搬出し、リンス処理等を他の基板処理装置で行うことも可能であるが、搬出等に時間を要する場合がある。このような工程数の増加及び処理時間の増加は、製造コストの増加を招く。このため、基板の液処理から洗浄及び乾燥までの工程数（処理時間）を減少させるため、基板を液層に浸漬する処理（ＤＩＰによる処理）及び基板を回転し、液を供給して振り切る液膜処理を一つの処理ユニットでできるものが望まれている。
【０００８】
本発明は、このような事情の下に為され、基板を液層に浸漬して洗浄した後、回転して液膜処理することが可能な基板処理装置及び基板処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一の態様によれば、液体を貯留し、液層を形成する貯留槽と、基板を回転可能に水平に支持し、前記貯留槽に対する離間距離を増減可能な基板支持部と、前記貯留槽の外周側に設けられ、前記基板支持部が前記貯留槽から離間した位置において前記基板を回転することにより前記基板から振り払われる液体を受けるカップ部とを備える基板処理装置が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、基板支持部により基板を水平に支持する基板支持工程と、前記基板支持部により支持される前記基板の下面に対向するように設けられた貯留部材底部と前記貯留部材底部の外周側に該貯留部材底部を囲むように設けられた貯留部材堰部とにより形成された貯留槽に第１の処理液を貯留し、前記第１の処理液の液層を形成する貯留工程と、前記基板支持部と前記貯留部材底部との離間距離を減少させることにより、前記基板を前記液層に浸漬する浸漬工程と、前記基板支持部と前記貯留部材底部との離間距離を増加させることにより、前記基板を前記液層から離間する離間工程と、前記基板支持部を回転することにより、前記基板を回転する回転工程と、前記回転している基板に第２の処理液を供給して、前記回転している基板の表面上に液膜を形成する液膜形成工程とを含むことを特徴とする基板処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施形態によれば、基板を液層に浸漬して洗浄した後、回転して液膜処理することが可能な基板処理装置及び基板処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態による基板処理装置を示す概略断面図である。
【図２】本実施形態の基板処理方法を説明するフローチャートである。
【図３】本実施形態において実施されるウエハの搬入を説明する説明図である。
【図４】本実施形態において実施されるＳＰＭの処理を説明する説明図である。
【図５】本実施形態において実施されるＨ２ＳＯ４の処理を説明する説明図である。
【図６】本実施形態において実施されるＨＤＩＷの処理を説明する説明図である。
【図７】本実施形態において実施されるＳＣ１及びＣＤＩＷの処理を説明する説明図である。
【図８】本実施形態において実施される超音波洗浄の処理を説明する説明図である。
【図９】本実施形態において実施されるＣＤＩＷ及び乾燥の処理を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的とせず、したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定されるべきである。
【００１４】
（基板処理装置の構成）
始めに、図１を参照しながら、本発明の実施形態による基板処理装置について説明する。本実施形態においては、処理する基板として、半導体ウエハ（以下、ウエハという。）を用いる。
【００１５】
図示のとおり、基板処理装置１００は、ウエハＷを支持する基板支持部１０と、支持されたウエハＷの下面に対向するように設けられた貯留部材底部２０と、貯留部材底部２０の外周側に貯留部材底部２０を囲むように設けられた貯留部材堰部２１と、基板支持部１０と貯留部材底部２０との離間距離を調整する駆動部３０と、を有する。また、基板処理装置１００には、貯留部材堰部２０の周囲を取り囲み、ウエハＷに供給された液体を回収し、排液口４１ｃ等に排出するカップ部４０が設けられている。
【００１６】
基板支持部１０は、トッププレートノズル１０ｎを含む円環形状のトッププレート部材１０ａと、トッププレート部材１０ａの下方でウエハＷを挟持する爪部１０ｓと、液体（処理液等）を加熱する加熱部１０Ｌとを有する。基板支持部１０は、ウエハＷの表面（パターン面）が下方に向いた姿勢で、ウエハＷを支持する。
【００１７】
トッププレート部材１０ａは、ウエハＷの表面に対向する位置に配置されている。トッププレートノズル１０ｎは、トッププレート部材１０ａの中央に配置され、ウエハＷの上面に液体を供給する。爪部１０ｓは、３個の爪部を等間隔で設けることができる。加熱部１０Ｌは、ウエハＷ表面上の液体の液温を均一に保つため、ウエハＷ及び液体を所定の温度に加熱する。加熱部１０Ｌは、例えば、ＬＥＤを用いることができる。
【００１８】
貯留部材底部２０は、ベースプレートノズル２０ｎ及び複数の吐出口２０ｍ（図４（ｂ））を含む円環形状のベースプレート部材２０ａと、後述する超音波振動板２０ｓ（図４（ｂ））を有する。ベースプレートノズル２０ｎは、ベースプレート部材２０ａの中央に配置されている。複数の吐出口２０ｍは、ベースプレート部材２０ａの中心部から外周部に向けて配置されている。ベースプレートノズル２０ｎ及び吐出口２０ｍは、ウエハＷの下面に液体を供給する。
【００１９】
貯留部材堰部２１は、ベースプレート部材２０ａの外周側を囲むように設けられた円筒形状の部材である。貯留部材堰部２１は、ベースプレート部材２０ａと相対的な位置関係を変化させるように移動することができ、ベースプレート部材２０ａの上端より、貯留部材堰部２１の上端の位置を高くした場合に、ベースプレート部材２０ａと貯留部材堰部２１とによって、液体を貯留することができる貯留槽を形成する。このとき、貯留槽に貯留された液体がベースプレート部材２０ａと貯留部材堰部２１との間隙から漏洩するのを防止するため、ベースプレート部材２０ａと貯留部材堰部２１との摺動部に例えばＯリングなどのシール部材２３が設けられている。ここで、ベースプレート部材２０ａと貯留部材堰部２１との相対的な位置関係を変化させる方法は、ベースプレート部材２０ａ若しくは貯留部材堰部２１のいずれか一方を移動させる方法、または、ベースプレート部材２０ａ及び貯留部材堰部２１の両方を相対的に移動させる方法でもよい。
【００２０】
駆動部３０は、基板支持部１０のトッププレート部材１０ａを回転可能に支持するモータ３０Ｍと、基板支持部１０（トッププレート部材１０ａ）と貯留部材底部２０との離間距離を変化させるプレート駆動部３０ａと、ベースプレート部材２０ａを昇降させるベースプレート駆動部３０ｂと、を有する。モータ３０Ｍは、トッププレート部材１０ａとトッププレート部材１０ａに支持されたウエハＷとを回転することができる。プレート駆動部３０ａは、基板支持部１０と貯留部材底部２０との離間距離を減少させることができる。このとき、基板支持部１０（トッププレート部材１０ａ）に支持されたウエハＷは、貯留槽に貯留された液体（洗浄液など）の液層に浸漬される。ベースプレート駆動部３０ｂは、ベースプレート部材２０ａの上端表面と堰部２１の上端表面との相対的な位置関係を変化させることができる。このとき、ベースプレート部材２０ａと貯留部材堰部２１とによって、液体を貯留することができる貯留槽の形成及び貯留槽に貯留された液体の排液をすることができる。
【００２１】
カップ部４０は、貯留槽に貯留された液体を排出する環状の第１の液収容部４０ａと、第１の液収容部４０ａより外周側に設けられ、回転しているウエハＷに供給した液体のうち、遠心力により振り切られた液体を収容する環状の第２の液収容部４０ｂと、第１の液収容部４０ａと第２の液収容部４０ｂとを仕切る可動式の仕切りガイド４０ｇと、を有する。また、カップ部４０は、第１の液収容部４０ａに流入した液体を排液する排液口４１ｃと、第２の液収容部４０ｂに流入した液体を排液する排液口４１ｄと、基板処理装置１００内の雰囲気ガスを換気する排気口４１ｅと、を有する。ここで、仕切りガイド４０ｇは、上方のガイド位置Ｇｕｐ（図１で実線で示す位置）では、排液口４１ｃに液体を排液し、下方のガイド位置Ｇｄｗ（図１で破線で示す位置）では、排液口４１ｄに液体を排液することができる。
【００２２】
基板処理装置１００の液体供給系は、ベースプレートノズル２０ｎに液体供給源５０を接続する。液体供給源５０は、本実施形態では、４本の配管５１〜５４を有する。供給する液体（処理液）は、洗浄液として配管５２からＳＣ１が供給され、リンス液として配管５１から常温の脱イオン水（ＣＤＩＷ）及び配管５３から高温の脱イオン水（ＨＤＩＷ）が供給され、レジスト剥離の処理液として配管５４からの硫酸（Ｈ２ＳＯ４）が供給される。また、配管５１〜５４に対して、集合弁５６が設けられている。集合弁５６の入口は配管５１〜５４に接続し、集合弁５６の出口は供給管５７に接続する。また、集合弁５６は、配管５１〜５４に対応して三方弁が設けられている。
【００２３】
ここで、三方弁とは、択一的に弁を開閉することによって、所望の液体を供給管５７に択一的に供給する。具体的には、三方弁５１ａが開くと、配管５１を流れる脱イオン水（ＣＤＩＷ）が供給管５７に流入する。一方、閉まっている他の三方弁においては、対応する配管５２〜５４を流れる液体は、そのまま配管５２〜５４を流れ、供給管５７には流入しない。
【００２４】
なお、このような構成を有する集合弁５６の代わりに複数の個別の弁を配管５１〜５４に設けることにより、液体を択一的に供給管５７に供給する構成としても良い。
【００２５】
供給管５７は、図示しない流量制御器及び供給弁を介して、ベースプレートノズル２０ｎに接続する。また、供給管５７は図示しないドレイン管に接続する。ドレイン管は開閉弁を有する。さらに、供給管５７には、後述する乾燥工程（図９（ｂ））で使用する不活性ガスとして、窒素ガスを供給する配管が開閉弁を介して接続されている。
【００２６】
一方、ベースプレート部材２０ａの中心部から螺旋状に配置された複数の吐出口２０ｍ（図４（ｂ））からは、開閉弁を介して後述するＳＰＭの処理（図４（ａ））で使用する処理液として、過酸化水素水を吐出する。また、基板支持部１０のトッププレートノズル１０ｎからは、液体（及び窒素ガス）を供給する。配管及び弁などの構成は、ベースプレートノズル２０ｎの場合と同様のため、説明を省略する。
【００２７】
（基板処理の動作）
次に、図２〜図９を参照しながら、上記の基板処理装置１００において実施される基板処理方法の一例について説明する。図２は、本実施形態の基板処理方法を説明するフローチャートである。図３〜図９は、実施される基板処理の各工程を説明する説明図である。図２を参照しながら、図３〜図９の各工程について説明する。
【００２８】
始めに、図２のステップＳ１０１（及び図３）において、基板処理装置１００は、搬送機構６１（図３）により、基板処理装置１００内にウエハＷを搬入し、基板支持部１０の下方に配置される。ここで、図示しない受け渡し機構により、搬送機構６１から基板支持部１０にウエハＷが受け渡され、爪部１０ｓ（スピンチャック）によってウエハＷを支持する。本実施例では、ウエハＷは、パターン面を下方に向けて支持される。その後、ステップＳ１０２に進む。なお、ウエハＷは、パターン面を上方に向けて支持されても良い。
【００２９】
図２のステップＳ１０２（及び図４）において、基板処理装置１００は、ウエハＷの表面に形成されているレジストを剥離する処理をする。
【００３０】
具体的には、まず、図４（ａ）において、基板処理装置１００は、駆動部３０のプレート駆動部３０ａにより、基板支持部１０を下方に移動する（Ｍ１）。また、駆動部３０のモータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を、所定の回転速度（例えば、５００ｒｐｍ）で回転する。
【００３１】
次に、配管５４の三方弁を開き、ベースプレートノズル２０ｎから硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を吐出する。また、吐出口２０ｍから過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を吐出する。このとき、硫酸および過酸化水素水の混合液が生成される。また、混合液では、硫酸と過酸化水素水との化学反応（Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ２→Ｈ２ＳＯ５＋Ｈ２Ｏ）が生じ、強い酸化力を有するＨ２ＳＯ５を含むＳＰＭが生成される。
【００３２】
ウエハＷの表面上のＳＰＭは、ウエハＷの回転による遠心力を受け、ウエハＷの表面上で表面中央から外周縁に向けて拡がる。このとき、ＳＰＭは、ウエハＷの表面上にＳＰＭの液膜を形成する。このため、ウエハＷの表面に残存している不要なレジストを、ＳＰＭの酸化反応により、剥離することができる。
【００３３】
また、ウエハＷ表面上のＳＰＭの温度は、ウエハＷの外周に向かって低下する。そのため、基板処理装置１００は、加熱部１０Ｌにより、ウエハＷの表面上の液温を均一に保つように制御する。さらに、基板処理装置１００は、ウエハＷの表面上のＳＰＭの液膜が遠心力によりウエハＷの外周縁から飛散するため、カップ部４０の第１の液収容部４０ａにより、飛散したＳＰＭを排液口４１ｃに排液する。
【００３４】
ここで、図４（ｂ）に、過酸化水素水を吐出する吐出口２０ｍの位置を説明する平面図を示す。本実施形態では、５つの吐出口（２０ｍ１〜２０ｍ５）を有する。吐出口（２０ｍ１〜２０ｍ５）は、ベースプレート部材２０ａの円形表面の中心部から螺旋状に配置することができる。吐出口２０ｍから吐出する過酸化水素水は、図示しない開閉弁により、その流量を制御することができる。
【００３５】
以上より、ウエハＷの表面に形成されているレジストを剥離する基板処理をする完了すると、ステップＳ１０３に進む。
【００３６】
図２のステップＳ１０３（及び図５）において、基板処理装置１００は、レジスト剥離の後処理として、ウエハＷを回転したままベースプレートノズル２０ｎから硫酸を吐出する。この場合、吐出口２０ｍから過酸化水素水を吐出しない。また、その他の条件は、ステップＳ１０２と同様のため、説明を省略する。基板処理装置１００は、ウエハＷの表面上にあるステップＳ１０２において生成されたＳＰＭの液膜を硫酸の液膜に置換する。
【００３７】
以上より、置換を完了すると、ウエハＷの回転を停止し、ステップＳ１０４に進む。
【００３８】
図２のステップＳ１０４（及び図６）において、基板処理装置１００は、ウエハＷをＨＤＩＷに浸漬する処理（以下、ＤＩＰ処理という。）をする。
【００３９】
具体的には、まず、基板処理装置１００は、貯留部材堰部２１の上端の位置をベースプレート部材２０ａの上端の位置より高くし（Ｍ１）、液体を貯留することができる貯留槽を形成する。次に、配管５３の三方弁を開き、ベースプレートノズル２０ｎからＨＤＩＷを供給し、貯留槽にＨＤＩＷの液層を生成する。
【００４０】
次に、基板処理装置１００は、プレート駆動部３０ａにより、基板支持部１０を下方に移動し（Ｍ２）、貯留槽に生成されたＨＤＩＷの液層にウエハＷを浸漬し、所定の時間、ＤＩＰ処理を行う。ここで、ＤＩＰ処理では、連続的にＨＤＩＷを供給し、排液口４１ｃに液体を排液しながら洗浄（オーバーフロー洗浄）する。このとき、基板処理装置１００は、ＤＩＰ処理により、ウエハＷの表面を均一に洗浄することができる。また、ステップＳ１０２及びＳ１０３において使用した処理液（ＳＰＭ等）が付着したベースプレート部材２０ａ等を同時に洗浄することができる。なお、ＤＩＰ処理中に、基板処理装置１００は、モータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を低回転の回転速度で回転してもよい。
【００４１】
以上より、ＤＩＰ処理を完了すると、ステップＳ１０５に進む。
【００４２】
図２のステップＳ１０５（及び図７（ａ））において、基板処理装置１００は、ウエハＷを回転しながら、ウエハＷをＳＣ１で洗浄（回転洗浄）する処理をする。
【００４３】
具体的には、まず、基板処理装置１００は、プレート駆動部３０ａにより、基板支持部１０を上方に移動し（Ｍ１）、貯留槽のＨＤＩＷの液層からウエハＷを離間する。また、基板処理装置１００は、ベースプレート駆動部３０ｂにより、ベースプレート部材２０ａの上端の位置を貯留部材堰部２１の上端の位置より高くし（Ｍ２）、ステップＳ１０４のＨＤＩＷを第１の液収容部４０ａの排液口４１ｃから排液する。このとき、ステップＳ１０４のＤＩＰ処理において使用したＨＤＩＷの液層の排出と後述の回転洗浄の準備を同時にすることができる。
【００４４】
次に、基板処理装置１００は、仕切りガイド４０ｇを下方に移動（Ｇ１）する。また、基板処理装置１００は、モータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を、所定の回転速度（例えば、１０００ｒｐｍ）で回転し、回転しているウエハＷの表裏にトッププレートノズル１０ｎ及びベースプレートノズル２０ｎからＳＣ１を吐出する。このとき、ウエハＷの表面上に吐出されたＳＣ１は、ウエハＷの回転による遠心力を受け、ウエハＷの表面上に液膜を形成する。そのため、ウエハＷの表面に残存している不要な前処理の処理液を洗浄することができる。また、基板処理装置１００は、ウエハＷの表面上のＳＣ１の液膜が遠心力によりウエハＷの外周縁から飛散するため、カップ部４０の第２の液収容部４０ｂにより、飛散したＳＣ１を排液口４１ｄに排液する。
【００４５】
以上より、ウエハＷの回転洗浄が完了すると、ステップＳ１０６に進む。
【００４６】
図２のステップＳ１０６（及び図７（ｂ））において、基板処理装置１００は、ＳＣ１の回転洗浄の後処理として、ウエハＷの表面上にＣＤＩＷを吐出することにより、ウエハＷを洗浄する処理をする。処理の内容は、ステップＳ１０５と同様のため、説明を省略する。基板処理装置１００は、洗浄を完了すると、ステップＳ１０７に進む。
【００４７】
図２のステップＳ１０７（及び図８）において、基板処理装置１００は、ウエハＷを超音波振動板２０ｓにより、超音波洗浄する処理をする。
【００４８】
具体的には、まず、基板処理装置１００は、ステップＳ１０４と同様に貯留槽を形成し、貯留槽にＣＤＩＷを貯留する（Ｍ１）。また、基板処理装置１００は、モータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を低回転の回転速度で回転する。次に、基板処理装置１００は、プレート駆動部３０ａにより、基板支持部１０を下方に移動し（Ｍ２）、貯留槽に生成されたＣＤＩＷの液層にウエハＷを浸漬する。このとき、基板処理装置１００は、所定の時間、超音波洗浄を行う。本実施形態では、連続的にＣＤＩＷを供給し、排液口４１ｄに液体を排液しながら洗浄（オーバーフロー洗浄）する。このとき、基板処理装置１００は、超音波振動板２０ｓにより、ウエハＷ等に振動を付与し、ウエハＷ表面を物理的に洗浄することができる。また、基板処理装置１００は、ステップＳ１０５において使用した処理液（ＳＣ１等）が付着したベースプレート部材２０ａ等を同時に洗浄することができ、基板処理装置１００の洗浄に係る工程（時間）を削減することができる。
【００４９】
ここで、超音波洗浄を行う超音波振動板２０ｓを図４（ｂ）に示す。本実施形態では、超音波振動板２０ｓは、５つの超音波振動素子（２０ｓ１〜２０ｓ５）を有する。超音波振動素子（２０ｍ１〜２０ｍ５）は、ベースプレート部材の円形表面の中心部から外周部に向けて配置することができる。また、超音波振動素子（２０ｍ１〜２０ｍ５）は、図示しない制御手段により、その出力を個別に制御することができる。
【００５０】
以上より、超音波洗浄による処理を完了すると、ステップＳ１０８に進む。
【００５１】
図２のステップＳ１０８（及び図９（ａ））において、基板処理装置１００は、ウエハＷを回転しながら、ウエハＷをリンス処理をする。
【００５２】
具体的には、まず、基板処理装置１００は、プレート駆動部３０ａにより、基板支持部１０を上方に移動（Ｍ１）し、貯留槽のＣＤＩＷの液層からウエハＷを離間する。また、基板処理装置１００は、ベースプレート駆動部３０ｂにより、ベースプレート部材２０ａの上端の位置を貯留部材堰部２１の上端の位置より高くし（Ｍ２）、ステップＳ１０７のＣＤＩＷの液層を第１の液収容部４０ｂの排液口４１ｄから排液する。このとき、ステップＳ１０７の超音波洗浄する処理で使用したＣＤＩＷの液層の排出と後述のリンス処理を同時にすることができ、基板処理装置１００の超音波洗浄の液層の排出に係る時間を削減することができる。
【００５３】
次に、基板処理装置１００は、モータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を所定の回転速度（例えば、１０００ｒｐｍ）で回転し、回転しているウエハＷにトッププレートノズル１０ｎ及びベースプレートノズル２０ｎからＣＤＩＷを吐出する。このとき、ウエハＷの表面上に吐出されたＣＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受け、ウエハＷの表面上に液膜を形成する。そのため、ウエハＷの表面に残存している不要な前処理の処理液等を洗浄し、リンス処理することができる。また、基板処理装置１００は、ウエハＷの表面上のＣＤＩＷの液膜が遠心力によりウエハＷの外周縁から飛散するため、カップ部４０の第２の液収容部４０ｂにより、飛散したＣＤＩＷを排液口４１ｄに排液する。
【００５４】
以上より、リンス処理をする完了すると、ステップＳ１０９に進む。
【００５５】
図２のステップＳ１０９（及び図９（ｂ））において、基板処理装置１００は、ウエハＷを回転しながら、ウエハＷを乾燥する処理をする。
【００５６】
具体的には、まず、基板処理装置１００は、トッププレートノズル１０ｎ及びベースプレートノズル２０ｎからのＣＤＩＷの吐出を停止する。次に、基板処理装置１００は、トッププレートノズル１０ｎ及びベースプレートノズル２０ｎから不活性ガス（Ｎ２ガス）を放出する。このとき、ウエハＷの表面上に残存したＣＤＩＷは乾燥し、ウエハＷの表面は乾燥する。
【００５７】
以上より、乾燥する処理をする完了すると、ステップＳ１１０に進む。
【００５８】
図２のステップＳ１１０において、基板処理装置１００は、搬送機構６１（図３）により、処理済みのウエハＷを基板処理装置１００外に搬出する。搬出方法は、ステップＳ１０１の逆手順と同様のため、説明を省略する。搬出を完了すると、図中の「ＥＮＤ」に進み、基板処理の動作を終了する。
【００５９】
以上、実施形態を参照しながら本発明を説明したが、本発明はこれに限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。
【００６０】
また、使用する液体として、Ｈ２ＳＯ４、ＳＣ１、及びＤＩＷ等を例示したが、これらに限らず、実施する液処理に応じた液体を用いて良いことは勿論である。
【００６１】
上述の実施形態においては、ウエハを基板処理する場合を例に説明したが、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板などの基板を製造する工程で、基板に対して液処理する場合においても、本発明を用いることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１００ ：基板処理装置
１０ ：基板支持部
１０ａ：トッププレート部材
１０ｓ：爪部
１０ｎ：トッププレートノズル
１０Ｌ：加熱部
２０ ：貯留部材底部（貯留槽）
２０ａ：ベースプレート部材
２０ｎ：ベースプレートノズル
２０ｍ：吐出口
２０ｓ：超音波振動板
２１ ：貯留部材堰部（貯留槽）
３０ ：駆動部
３０Ｍ：モータ
３０ａ：プレート駆動部
３０ｂ：ベースプレート駆動部
４０ ：カップ部
４０ａ：第１の液収容部
４０ｂ：第２の液収容部
４０ｇ：仕切りガイド
４１ｃ、４１ｄ：排液口
４１ｅ：排気口
５０ ：液体供給源
５１ ：配管（ＣＤＩＷ）
５１ａ：三方弁（ＣＤＩＷ）
５６ ：集合弁
５７ ：供給管
Ｗ ：ウエハ（基板）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ用ガラス基板などの基板を液処理する基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ用ガラス基板などを製造する工程では、基板処理として、基板に対して液体を用いた液処理が行われる場合がある。
【０００３】
基板処理は、基板の表面（パターン面）が上方に向いた姿勢で基板を支持し、その表面に処理液を供給し、基板から流下する処理液を処理液貯留皿によって受け取り、その処理液貯留皿内に基板の裏面に接液する高さ以上に処理液を貯留して液処理する場合がある（特許文献１）。
【０００４】
また、基板の下面に対向するように設けられた対向部材と、この対向部材と基板の下面との間に処理液を供給して液層を形成し、液層を介して、基板に超音波振動を付与して液処理する場合がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３５８６６号公報
【特許文献２】特開２００２−７５９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板を液処理する工程においては、処理液で基板の表面を洗浄し、リンス処理し、乾燥する場合がある。
【０００７】
特許文献１の基板処理装置においては、処理液として洗浄液を用いることで基板の表面を洗浄することができる。しかし、洗浄後、その表面をリンス処理するためには、洗浄液とリンス液を置換する工程を要する。また、その表面を乾燥するためには、供給したリンス液を排液する工程を要する。特許文献２の基板処理装置においては、基板を搬出し、リンス処理等を他の基板処理装置で行うことも可能であるが、搬出等に時間を要する場合がある。このような工程数の増加及び処理時間の増加は、製造コストの増加を招く。このため、基板の液処理から洗浄及び乾燥までの工程数（処理時間）を減少させるため、基板を液層に浸漬する処理（ＤＩＰによる処理）及び基板を回転し、液を供給して振り切る液膜処理を一つの処理ユニットでできるものが望まれている。
【０００８】
本発明は、このような事情の下に為され、基板を液層に浸漬して洗浄した後、回転して液膜処理することが可能な基板処理装置及び基板処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一の態様によれば、液体を貯留し、液層を形成する貯留槽と、基板を回転可能に水平に支持し、前記貯留槽に対する離間距離を増減可能な基板支持部と、前記貯留槽の外周側に設けられ、前記基板支持部が前記貯留槽から離間した位置において前記基板を回転することにより前記基板から振り払われる液体を受けるカップ部とを備える基板処理装置が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、基板支持部により基板を水平に支持する基板支持工程と、前記基板支持部により支持される前記基板の下面に対向するように設けられた貯留部材底部と前記貯留部材底部の外周側に該貯留部材底部を囲むように設けられた貯留部材堰部とにより形成された貯留槽に第１の処理液を貯留し、前記第１の処理液の液層を形成する貯留工程と、前記基板支持部と前記貯留部材底部との離間距離を減少させることにより、前記基板を前記液層に浸漬する浸漬工程と、前記基板支持部と前記貯留部材底部との離間距離を増加させることにより、前記基板を前記液層から離間する離間工程と、前記基板支持部を回転することにより、前記基板を回転する回転工程と、前記回転している基板に第２の処理液を供給して、前記回転している基板の表面上に液膜を形成する液膜形成工程とを含むことを特徴とする基板処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施形態によれば、基板を液層に浸漬して洗浄した後、回転して液膜処理することが可能な基板処理装置及び基板処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態による基板処理装置を示す概略断面図である。
【図２】本実施形態の基板処理方法を説明するフローチャートである。
【図３】本実施形態において実施されるウエハの搬入を説明する説明図である。
【図４】本実施形態において実施されるＳＰＭの処理を説明する説明図である。
【図５】本実施形態において実施されるＨ２ＳＯ４の処理を説明する説明図である。
【図６】本実施形態において実施されるＨＤＩＷの処理を説明する説明図である。
【図７】本実施形態において実施されるＳＣ１及びＣＤＩＷの処理を説明する説明図である。
【図８】本実施形態において実施される超音波洗浄の処理を説明する説明図である。
【図９】本実施形態において実施されるＣＤＩＷ及び乾燥の処理を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的とせず、したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定されるべきである。
【００１４】
（基板処理装置の構成）
始めに、図１を参照しながら、本発明の実施形態による基板処理装置について説明する。本実施形態においては、処理する基板として、半導体ウエハ（以下、ウエハという。）を用いる。
【００１５】
図示のとおり、基板処理装置１００は、ウエハＷを支持する基板支持部１０と、支持されたウエハＷの下面に対向するように設けられた貯留部材底部２０と、貯留部材底部２０の外周側に貯留部材底部２０を囲むように設けられた貯留部材堰部２１と、基板支持部１０と貯留部材底部２０との離間距離を調整する駆動部３０と、を有する。また、基板処理装置１００には、貯留部材堰部２０の周囲を取り囲み、ウエハＷに供給された液体を回収し、排液口４１ｃ等に排出するカップ部４０が設けられている。
【００１６】
基板支持部１０は、トッププレートノズル１０ｎを含む円環形状のトッププレート部材１０ａと、トッププレート部材１０ａの下方でウエハＷを挟持する爪部１０ｓと、液体（処理液等）を加熱する加熱部１０Ｌとを有する。基板支持部１０は、ウエハＷの表面（パターン面）が下方に向いた姿勢で、ウエハＷを支持する。
【００１７】
トッププレート部材１０ａは、ウエハＷの表面に対向する位置に配置されている。トッププレートノズル１０ｎは、トッププレート部材１０ａの中央に配置され、ウエハＷの上面に液体を供給する。爪部１０ｓは、３個の爪部を等間隔で設けることができる。加熱部１０Ｌは、ウエハＷ表面上の液体の液温を均一に保つため、ウエハＷ及び液体を所定の温度に加熱する。加熱部１０Ｌは、例えば、ＬＥＤを用いることができる。
【００１８】
貯留部材底部２０は、ベースプレートノズル２０ｎ及び複数の吐出口２０ｍ（図４（ｂ））を含む円環形状のベースプレート部材２０ａと、後述する超音波振動板２０ｓ（図４（ｂ））を有する。ベースプレートノズル２０ｎは、ベースプレート部材２０ａの中央に配置されている。複数の吐出口２０ｍは、ベースプレート部材２０ａの中心部から外周部に向けて配置されている。ベースプレートノズル２０ｎ及び吐出口２０ｍは、ウエハＷの下面に液体を供給する。
【００１９】
貯留部材堰部２１は、ベースプレート部材２０ａの外周側を囲むように設けられた円筒形状の部材である。貯留部材堰部２１は、ベースプレート部材２０ａと相対的な位置関係を変化させるように移動することができ、ベースプレート部材２０ａの上端より、貯留部材堰部２１の上端の位置を高くした場合に、ベースプレート部材２０ａと貯留部材堰部２１とによって、液体を貯留することができる貯留槽を形成する。このとき、貯留槽に貯留された液体がベースプレート部材２０ａと貯留部材堰部２１との間隙から漏洩するのを防止するため、ベースプレート部材２０ａと貯留部材堰部２１との摺動部に例えばＯリングなどのシール部材２３が設けられている。ここで、ベースプレート部材２０ａと貯留部材堰部２１との相対的な位置関係を変化させる方法は、ベースプレート部材２０ａ若しくは貯留部材堰部２１のいずれか一方を移動させる方法、または、ベースプレート部材２０ａ及び貯留部材堰部２１の両方を相対的に移動させる方法でもよい。
【００２０】
駆動部３０は、基板支持部１０のトッププレート部材１０ａを回転可能に支持するモータ３０Ｍと、基板支持部１０（トッププレート部材１０ａ）と貯留部材底部２０との離間距離を変化させるプレート駆動部３０ａと、ベースプレート部材２０ａを昇降させるベースプレート駆動部３０ｂと、を有する。モータ３０Ｍは、トッププレート部材１０ａとトッププレート部材１０ａに支持されたウエハＷとを回転することができる。プレート駆動部３０ａは、基板支持部１０と貯留部材底部２０との離間距離を減少させることができる。このとき、基板支持部１０（トッププレート部材１０ａ）に支持されたウエハＷは、貯留槽に貯留された液体（洗浄液など）の液層に浸漬される。ベースプレート駆動部３０ｂは、ベースプレート部材２０ａの上端表面と堰部２１の上端表面との相対的な位置関係を変化させることができる。このとき、ベースプレート部材２０ａと貯留部材堰部２１とによって、液体を貯留することができる貯留槽の形成及び貯留槽に貯留された液体の排液をすることができる。
【００２１】
カップ部４０は、貯留槽に貯留された液体を排出する環状の第１の液収容部４０ａと、第１の液収容部４０ａより外周側に設けられ、回転しているウエハＷに供給した液体のうち、遠心力により振り切られた液体を収容する環状の第２の液収容部４０ｂと、第１の液収容部４０ａと第２の液収容部４０ｂとを仕切る可動式の仕切りガイド４０ｇと、を有する。また、カップ部４０は、第１の液収容部４０ａに流入した液体を排液する排液口４１ｃと、第２の液収容部４０ｂに流入した液体を排液する排液口４１ｄと、基板処理装置１００内の雰囲気ガスを換気する排気口４１ｅと、を有する。ここで、仕切りガイド４０ｇは、上方のガイド位置Ｇｕｐ（図１で実線で示す位置）では、排液口４１ｃに液体を排液し、下方のガイド位置Ｇｄｗ（図１で破線で示す位置）では、排液口４１ｄに液体を排液することができる。
【００２２】
基板処理装置１００の液体供給系は、ベースプレートノズル２０ｎに液体供給源５０を接続する。液体供給源５０は、本実施形態では、４本の配管５１〜５４を有する。供給する液体（処理液）は、洗浄液として配管５２からＳＣ１が供給され、リンス液として配管５１から常温の脱イオン水（ＣＤＩＷ）及び配管５３から高温の脱イオン水（ＨＤＩＷ）が供給され、レジスト剥離の処理液として配管５４からの硫酸（Ｈ２ＳＯ４）が供給される。また、配管５１〜５４に対して、集合弁５６が設けられている。集合弁５６の入口は配管５１〜５４に接続し、集合弁５６の出口は供給管５７に接続する。また、集合弁５６は、配管５１〜５４に対応して三方弁が設けられている。
【００２３】
ここで、三方弁とは、択一的に弁を開閉することによって、所望の液体を供給管５７に択一的に供給する。具体的には、三方弁５１ａが開くと、配管５１を流れる脱イオン水（ＣＤＩＷ）が供給管５７に流入する。一方、閉まっている他の三方弁においては、対応する配管５２〜５４を流れる液体は、そのまま配管５２〜５４を流れ、供給管５７には流入しない。
【００２４】
なお、このような構成を有する集合弁５６の代わりに複数の個別の弁を配管５１〜５４に設けることにより、液体を択一的に供給管５７に供給する構成としても良い。
【００２５】
供給管５７は、図示しない流量制御器及び供給弁を介して、ベースプレートノズル２０ｎに接続する。また、供給管５７は図示しないドレイン管に接続する。ドレイン管は開閉弁を有する。さらに、供給管５７には、後述する乾燥工程（図９（ｂ））で使用する不活性ガスとして、窒素ガスを供給する配管が開閉弁を介して接続されている。
【００２６】
一方、ベースプレート部材２０ａの中心部から螺旋状に配置された複数の吐出口２０ｍ（図４（ｂ））からは、開閉弁を介して後述するＳＰＭの処理（図４（ａ））で使用する処理液として、過酸化水素水を吐出する。また、基板支持部１０のトッププレートノズル１０ｎからは、液体（及び窒素ガス）を供給する。配管及び弁などの構成は、ベースプレートノズル２０ｎの場合と同様のため、説明を省略する。
【００２７】
（基板処理の動作）
次に、図２〜図９を参照しながら、上記の基板処理装置１００において実施される基板処理方法の一例について説明する。図２は、本実施形態の基板処理方法を説明するフローチャートである。図３〜図９は、実施される基板処理の各工程を説明する説明図である。図２を参照しながら、図３〜図９の各工程について説明する。
【００２８】
始めに、図２のステップＳ１０１（及び図３）において、基板処理装置１００は、搬送機構６１（図３）により、基板処理装置１００内にウエハＷを搬入し、基板支持部１０の下方に配置される。ここで、図示しない受け渡し機構により、搬送機構６１から基板支持部１０にウエハＷが受け渡され、爪部１０ｓ（スピンチャック）によってウエハＷを支持する。本実施例では、ウエハＷは、パターン面を下方に向けて支持される。その後、ステップＳ１０２に進む。なお、ウエハＷは、パターン面を上方に向けて支持されても良い。
【００２９】
図２のステップＳ１０２（及び図４）において、基板処理装置１００は、ウエハＷの表面に形成されているレジストを剥離する処理をする。
【００３０】
具体的には、まず、図４（ａ）において、基板処理装置１００は、駆動部３０のプレート駆動部３０ａにより、基板支持部１０を下方に移動する（Ｍ１）。また、駆動部３０のモータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を、所定の回転速度（例えば、５００ｒｐｍ）で回転する。
【００３１】
次に、配管５４の三方弁を開き、ベースプレートノズル２０ｎから硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を吐出する。また、吐出口２０ｍから過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を吐出する。このとき、硫酸および過酸化水素水の混合液が生成される。また、混合液では、硫酸と過酸化水素水との化学反応（Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ２→Ｈ２ＳＯ５＋Ｈ２Ｏ）が生じ、強い酸化力を有するＨ２ＳＯ５を含むＳＰＭが生成される。
【００３２】
ウエハＷの表面上のＳＰＭは、ウエハＷの回転による遠心力を受け、ウエハＷの表面上で表面中央から外周縁に向けて拡がる。このとき、ＳＰＭは、ウエハＷの表面上にＳＰＭの液膜を形成する。このため、ウエハＷの表面に残存している不要なレジストを、ＳＰＭの酸化反応により、剥離することができる。
【００３３】
また、ウエハＷ表面上のＳＰＭの温度は、ウエハＷの外周に向かって低下する。そのため、基板処理装置１００は、加熱部１０Ｌにより、ウエハＷの表面上の液温を均一に保つように制御する。さらに、基板処理装置１００は、ウエハＷの表面上のＳＰＭの液膜が遠心力によりウエハＷの外周縁から飛散するため、カップ部４０の第１の液収容部４０ａにより、飛散したＳＰＭを排液口４１ｃに排液する。
【００３４】
ここで、図４（ｂ）に、過酸化水素水を吐出する吐出口２０ｍの位置を説明する平面図を示す。本実施形態では、５つの吐出口（２０ｍ１〜２０ｍ５）を有する。吐出口（２０ｍ１〜２０ｍ５）は、ベースプレート部材２０ａの円形表面の中心部から螺旋状に配置することができる。吐出口２０ｍから吐出する過酸化水素水は、図示しない開閉弁により、その流量を制御することができる。
【００３５】
以上より、ウエハＷの表面に形成されているレジストを剥離する基板処理をする完了すると、ステップＳ１０３に進む。
【００３６】
図２のステップＳ１０３（及び図５）において、基板処理装置１００は、レジスト剥離の後処理として、ウエハＷを回転したままベースプレートノズル２０ｎから硫酸を吐出する。この場合、吐出口２０ｍから過酸化水素水を吐出しない。また、その他の条件は、ステップＳ１０２と同様のため、説明を省略する。基板処理装置１００は、ウエハＷの表面上にあるステップＳ１０２において生成されたＳＰＭの液膜を硫酸の液膜に置換する。
【００３７】
以上より、置換を完了すると、ウエハＷの回転を停止し、ステップＳ１０４に進む。
【００３８】
図２のステップＳ１０４（及び図６）において、基板処理装置１００は、ウエハＷをＨＤＩＷに浸漬する処理（以下、ＤＩＰ処理という。）をする。
【００３９】
具体的には、まず、基板処理装置１００は、貯留部材堰部２１の上端の位置をベースプレート部材２０ａの上端の位置より高くし（Ｍ１）、液体を貯留することができる貯留槽を形成する。次に、配管５３の三方弁を開き、ベースプレートノズル２０ｎからＨＤＩＷを供給し、貯留槽にＨＤＩＷの液層を生成する。
【００４０】
次に、基板処理装置１００は、プレート駆動部３０ａにより、基板支持部１０を下方に移動し（Ｍ２）、貯留槽に生成されたＨＤＩＷの液層にウエハＷを浸漬し、所定の時間、ＤＩＰ処理を行う。ここで、ＤＩＰ処理では、連続的にＨＤＩＷを供給し、排液口４１ｃに液体を排液しながら洗浄（オーバーフロー洗浄）する。このとき、基板処理装置１００は、ＤＩＰ処理により、ウエハＷの表面を均一に洗浄することができる。また、ステップＳ１０２及びＳ１０３において使用した処理液（ＳＰＭ等）が付着したベースプレート部材２０ａ等を同時に洗浄することができる。なお、ＤＩＰ処理中に、基板処理装置１００は、モータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を低回転の回転速度で回転してもよい。
【００４１】
以上より、ＤＩＰ処理を完了すると、ステップＳ１０５に進む。
【００４２】
図２のステップＳ１０５（及び図７（ａ））において、基板処理装置１００は、ウエハＷを回転しながら、ウエハＷをＳＣ１で洗浄（回転洗浄）する処理をする。
【００４３】
具体的には、まず、基板処理装置１００は、プレート駆動部３０ａにより、基板支持部１０を上方に移動し（Ｍ１）、貯留槽のＨＤＩＷの液層からウエハＷを離間する。また、基板処理装置１００は、ベースプレート駆動部３０ｂにより、ベースプレート部材２０ａの上端の位置を貯留部材堰部２１の上端の位置より高くし（Ｍ２）、ステップＳ１０４のＨＤＩＷを第１の液収容部４０ａの排液口４１ｃから排液する。このとき、ステップＳ１０４のＤＩＰ処理において使用したＨＤＩＷの液層の排出と後述の回転洗浄の準備を同時にすることができる。
【００４４】
次に、基板処理装置１００は、仕切りガイド４０ｇを下方に移動（Ｇ１）する。また、基板処理装置１００は、モータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を、所定の回転速度（例えば、１０００ｒｐｍ）で回転し、回転しているウエハＷの表裏にトッププレートノズル１０ｎ及びベースプレートノズル２０ｎからＳＣ１を吐出する。このとき、ウエハＷの表面上に吐出されたＳＣ１は、ウエハＷの回転による遠心力を受け、ウエハＷの表面上に液膜を形成する。そのため、ウエハＷの表面に残存している不要な前処理の処理液を洗浄することができる。また、基板処理装置１００は、ウエハＷの表面上のＳＣ１の液膜が遠心力によりウエハＷの外周縁から飛散するため、カップ部４０の第２の液収容部４０ｂにより、飛散したＳＣ１を排液口４１ｄに排液する。
【００４５】
以上より、ウエハＷの回転洗浄が完了すると、ステップＳ１０６に進む。
【００４６】
図２のステップＳ１０６（及び図７（ｂ））において、基板処理装置１００は、ＳＣ１の回転洗浄の後処理として、ウエハＷの表面上にＣＤＩＷを吐出することにより、ウエハＷを洗浄する処理をする。処理の内容は、ステップＳ１０５と同様のため、説明を省略する。基板処理装置１００は、洗浄を完了すると、ステップＳ１０７に進む。
【００４７】
図２のステップＳ１０７（及び図８）において、基板処理装置１００は、ウエハＷを超音波振動板２０ｓにより、超音波洗浄する処理をする。
【００４８】
具体的には、まず、基板処理装置１００は、ステップＳ１０４と同様に貯留槽を形成し、貯留槽にＣＤＩＷを貯留する（Ｍ１）。また、基板処理装置１００は、モータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を低回転の回転速度で回転する。次に、基板処理装置１００は、プレート駆動部３０ａにより、基板支持部１０を下方に移動し（Ｍ２）、貯留槽に生成されたＣＤＩＷの液層にウエハＷを浸漬する。このとき、基板処理装置１００は、所定の時間、超音波洗浄を行う。本実施形態では、連続的にＣＤＩＷを供給し、排液口４１ｄに液体を排液しながら洗浄（オーバーフロー洗浄）する。このとき、基板処理装置１００は、超音波振動板２０ｓにより、ウエハＷ等に振動を付与し、ウエハＷ表面を物理的に洗浄することができる。また、基板処理装置１００は、ステップＳ１０５において使用した処理液（ＳＣ１等）が付着したベースプレート部材２０ａ等を同時に洗浄することができ、基板処理装置１００の洗浄に係る工程（時間）を削減することができる。
【００４９】
ここで、超音波洗浄を行う超音波振動板２０ｓを図４（ｂ）に示す。本実施形態では、超音波振動板２０ｓは、５つの超音波振動素子（２０ｓ１〜２０ｓ５）を有する。超音波振動素子（２０ｍ１〜２０ｍ５）は、ベースプレート部材の円形表面の中心部から外周部に向けて配置することができる。また、超音波振動素子（２０ｍ１〜２０ｍ５）は、図示しない制御手段により、その出力を個別に制御することができる。
【００５０】
以上より、超音波洗浄による処理を完了すると、ステップＳ１０８に進む。
【００５１】
図２のステップＳ１０８（及び図９（ａ））において、基板処理装置１００は、ウエハＷを回転しながら、ウエハＷをリンス処理をする。
【００５２】
具体的には、まず、基板処理装置１００は、プレート駆動部３０ａにより、基板支持部１０を上方に移動（Ｍ１）し、貯留槽のＣＤＩＷの液層からウエハＷを離間する。また、基板処理装置１００は、ベースプレート駆動部３０ｂにより、ベースプレート部材２０ａの上端の位置を貯留部材堰部２１の上端の位置より高くし（Ｍ２）、ステップＳ１０７のＣＤＩＷの液層を第１の液収容部４０ｂの排液口４１ｄから排液する。このとき、ステップＳ１０７の超音波洗浄する処理で使用したＣＤＩＷの液層の排出と後述のリンス処理を同時にすることができ、基板処理装置１００の超音波洗浄の液層の排出に係る時間を削減することができる。
【００５３】
次に、基板処理装置１００は、モータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を所定の回転速度（例えば、１０００ｒｐｍ）で回転し、回転しているウエハＷにトッププレートノズル１０ｎ及びベースプレートノズル２０ｎからＣＤＩＷを吐出する。このとき、ウエハＷの表面上に吐出されたＣＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受け、ウエハＷの表面上に液膜を形成する。そのため、ウエハＷの表面に残存している不要な前処理の処理液等を洗浄し、リンス処理することができる。また、基板処理装置１００は、ウエハＷの表面上のＣＤＩＷの液膜が遠心力によりウエハＷの外周縁から飛散するため、カップ部４０の第２の液収容部４０ｂにより、飛散したＣＤＩＷを排液口４１ｄに排液する。
【００５４】
以上より、リンス処理をする完了すると、ステップＳ１０９に進む。
【００５５】
図２のステップＳ１０９（及び図９（ｂ））において、基板処理装置１００は、ウエハＷを回転しながら、ウエハＷを乾燥する処理をする。
【００５６】
具体的には、まず、基板処理装置１００は、トッププレートノズル１０ｎ及びベースプレートノズル２０ｎからのＣＤＩＷの吐出を停止する。次に、基板処理装置１００は、トッププレートノズル１０ｎ及びベースプレートノズル２０ｎから不活性ガス（Ｎ２ガス）を放出する。このとき、ウエハＷの表面上に残存したＣＤＩＷは乾燥し、ウエハＷの表面は乾燥する。
【００５７】
以上より、乾燥する処理をする完了すると、ステップＳ１１０に進む。
【００５８】
図２のステップＳ１１０において、基板処理装置１００は、搬送機構６１（図３）により、処理済みのウエハＷを基板処理装置１００外に搬出する。搬出方法は、ステップＳ１０１の逆手順と同様のため、説明を省略する。搬出を完了すると、図中の「ＥＮＤ」に進み、基板処理の動作を終了する。
【００５９】
以上、実施形態を参照しながら本発明を説明したが、本発明はこれに限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。
【００６０】
また、使用する液体として、Ｈ２ＳＯ４、ＳＣ１、及びＤＩＷ等を例示したが、これらに限らず、実施する液処理に応じた液体を用いて良いことは勿論である。
【００６１】
上述の実施形態においては、ウエハを基板処理する場合を例に説明したが、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板などの基板を製造する工程で、基板に対して液処理する場合においても、本発明を用いることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１００ ：基板処理装置
１０ ：基板支持部
１０ａ：トッププレート部材
１０ｓ：爪部
１０ｎ：トッププレートノズル
１０Ｌ：加熱部
２０ ：貯留部材底部（貯留槽）
２０ａ：ベースプレート部材
２０ｎ：ベースプレートノズル
２０ｍ：吐出口
２０ｓ：超音波振動板
２１ ：貯留部材堰部（貯留槽）
３０ ：駆動部
３０Ｍ：モータ
３０ａ：プレート駆動部
３０ｂ：ベースプレート駆動部
４０ ：カップ部
４０ａ：第１の液収容部
４０ｂ：第２の液収容部
４０ｇ：仕切りガイド
４１ｃ、４１ｄ：排液口
４１ｅ：排気口
５０ ：液体供給源
５１ ：配管（ＣＤＩＷ）
５１ａ：三方弁（ＣＤＩＷ）
５６ ：集合弁
５７ ：供給管
Ｗ ：ウエハ（基板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留し、液層を形成する貯留槽と、
基板を回転可能に水平に支持し、前記貯留槽に対する離間距離を増減可能な基板支持部と、
前記貯留槽の外周側に設けられ、前記基板支持部が前記貯留槽から離間した位置において前記基板を回転することにより前記基板から振り払われる液体を受けるカップ部と
を備える基板処理装置。
【請求項２】
前記貯留槽は、前記基板支持部により支持される前記基板の下面に対向するように設けられた貯留部材底部と前記貯留部材底部の外周側に該貯留部材底部を囲むように設けられた貯留部材堰部とを含み、該貯留部材底部と該貯留部材堰部との相対的な位置関係を変化させることによって形成される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記貯留部材底部は、該貯留部材底部の中央に前記貯留槽または前記基板の表面に液体を供給するベースプレートノズルを含むことを特徴とする、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記貯留部材底部は、前記貯留槽の液層に浸漬された基板に振動を付与する超音波振動板を含むことを特徴とする、請求項２または３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板支持部は、前記基板の表面に対向する位置に円環形状のトッププレート部材を有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記基板支持部は、前記基板及び前記基板の表面上の液体を加熱する加熱部を有することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
基板支持部により基板を水平に支持する基板支持工程と、
前記基板支持部により支持される前記基板の下面に対向するように設けられた貯留部材底部と前記貯留部材底部の外周側に該貯留部材底部を囲むように設けられた貯留部材堰部とにより形成された貯留槽に第１の処理液を貯留し、前記第１の処理液の液層を形成する貯留工程と、
前記基板支持部と前記貯留部材底部との離間距離を減少させることにより、前記基板を前記液層に浸漬する浸漬工程と、
前記基板支持部と前記貯留部材底部との離間距離を増加させることにより、前記基板を前記液層から離間する離間工程と、
前記基板支持部を回転することにより、前記基板を回転する回転工程と、
前記回転している基板に第２の処理液を供給して、前記回転している基板の表面上に液膜を形成する液膜形成工程と
を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項８】
前記離間工程は、前記貯留部材堰部の外周側に、前記貯留部材堰部を囲むように設けられた環状の第１の液収容部に、前記貯留部材底部と前記貯留部材堰部との相対的な位置関係を変化させることによって、前記第１の処理液を排液する工程を含み、
前記液膜形成工程は、前記第１の液収容部より外周側に設けられた環状の第２の液収容部に、前記回転している基板から振り切られた前記第２の処理液を収容する工程を含む、
ことを特徴とする、請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記第２の処理液は、洗浄液及び／またはリンス液であることを特徴とする、請求項７または８に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記浸漬工程は、前記貯留部材底部に設けられた超音波振動板により、前記液層を介して、前記基板に振動を付与する工程を含むことを特徴とする、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記液膜形成工程は、前記基板支持部と前記基板との間隙、及び、前記基板と前記貯留部材底部との間隙に不活性ガスを供給する工程を含むことを特徴とする、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１】
液体を貯留し、液層を形成する貯留槽と、
基板を回転可能に水平に支持し、前記貯留槽に対する離間距離を増減可能な基板支持部と、
前記貯留槽の外周側に設けられ、前記基板支持部が前記貯留槽から離間した位置において前記基板を回転することにより前記基板から振り払われる液体を受けるカップ部と
を備える基板処理装置。
【請求項２】
前記貯留槽は、前記基板支持部により支持される前記基板の下面に対向するように設けられた貯留部材底部と前記貯留部材底部の外周側に該貯留部材底部を囲むように設けられた貯留部材堰部とを含み、該貯留部材底部と該貯留部材堰部との相対的な位置関係を変化させることによって形成される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記貯留部材底部は、該貯留部材底部の中央に前記貯留槽または前記基板の表面に液体を供給するベースプレートノズルを含むことを特徴とする、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記貯留部材底部は、前記貯留槽の液層に浸漬された基板に振動を付与する超音波振動板を含むことを特徴とする、請求項２または３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板支持部は、前記基板の表面に対向する位置に円環形状のトッププレート部材を有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記基板支持部は、前記基板及び前記基板の表面上の液体を加熱する加熱部を有することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
基板支持部により基板を水平に支持する基板支持工程と、
前記基板支持部により支持される前記基板の下面に対向するように設けられた貯留部材底部と前記貯留部材底部の外周側に該貯留部材底部を囲むように設けられた貯留部材堰部とにより形成された貯留槽に第１の処理液を貯留し、前記第１の処理液の液層を形成する貯留工程と、
前記基板支持部と前記貯留部材底部との離間距離を減少させることにより、前記基板を前記液層に浸漬する浸漬工程と、
前記基板支持部と前記貯留部材底部との離間距離を増加させることにより、前記基板を前記液層から離間する離間工程と、
前記基板支持部を回転することにより、前記基板を回転する回転工程と、
前記回転している基板に第２の処理液を供給して、前記回転している基板の表面上に液膜を形成する液膜形成工程と
を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項８】
前記離間工程は、前記貯留部材堰部の外周側に、前記貯留部材堰部を囲むように設けられた環状の第１の液収容部に、前記貯留部材底部と前記貯留部材堰部との相対的な位置関係を変化させることによって、前記第１の処理液を排液する工程を含み、
前記液膜形成工程は、前記第１の液収容部より外周側に設けられた環状の第２の液収容部に、前記回転している基板から振り切られた前記第２の処理液を収容する工程を含む、
ことを特徴とする、請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記第２の処理液は、洗浄液及び／またはリンス液であることを特徴とする、請求項７または８に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記浸漬工程は、前記貯留部材底部に設けられた超音波振動板により、前記液層を介して、前記基板に振動を付与する工程を含むことを特徴とする、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記液膜形成工程は、前記基板支持部と前記基板との間隙、及び、前記基板と前記貯留部材底部との間隙に不活性ガスを供給する工程を含むことを特徴とする、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−９３３８０（Ｐ２０１３−９３３８０Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３１５９（Ｐ２０１１−２３３１５９）
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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