液処理装置及び液処理方法
【課題】液処理と乾燥処理を異なる高さ位置で行うことができる液処理装置を提供する。
【解決手段】基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、前記基板保持部を上昇及び下降させる基板保持部昇降部材と、前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板に前記処理液を供給するときに、前記基板を囲う液受けカップと、前記基板に前記処理液を供給するときに、前記基板と前記液受けカップの上方に位置し、前記基板を乾燥するときに、前記基板を囲い、かつ前記液受けカップの上方に位置する乾燥カップとを備えることを特徴とする液処理装置により上記の課題が達成される。
【解決手段】基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、前記基板保持部を上昇及び下降させる基板保持部昇降部材と、前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板に前記処理液を供給するときに、前記基板を囲う液受けカップと、前記基板に前記処理液を供給するときに、前記基板と前記液受けカップの上方に位置し、前記基板を乾燥するときに、前記基板を囲い、かつ前記液受けカップの上方に位置する乾燥カップとを備えることを特徴とする液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液処理装置及び液処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路（ＩＣ）やフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造工程には、半導体ウエハや、ＦＰＤ用のガラス基板などの基板を液体により処理する工程がある。そして、液体による処理の終了後、基板を回転させて乾燥させる工程がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−８７２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来においては、基板を液体で処理した後、液処理時の基板の位置関係を維持した状態、または、基板のみを昇降させてカップを切り替えた状態で、基板の回転を継続して純水を振り切って乾燥させている。これらの場合には、液処理を行った後もミストなどの雰囲気が基板周辺に残り、乾燥時に基板に付着してパーティクルの原因となる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みて為され、液処理と乾燥処理を異なる高さ位置で行うことができる液処理装置及び液処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、前記基板保持部を上昇及び下降させる基板保持部昇降部材と、前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板に前記処理液を供給するときに、前記基板を囲う液受けカップと、前記基板に前記処理液を供給するときに、前記基板と前記液受けカップの上方に位置し、前記基板を乾燥するときに、前記基板を囲い、かつ前記液受けカップの上方に位置する乾燥カップとを備えることを特徴とする液処理装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、基板を保持して液処理位置において液処理を行う液処理工程と、前記液処理工程において前記液処理が行われた前記基板を前記液処理位置より上方の乾燥位置にて乾燥する乾燥処理工程とを含むことを特徴とする液処理方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、液処理と乾燥処理を異なる高さ位置で行うことにより、液処理を行った後の蒸気やミストなどのヒュームが乾燥時に基板に付着してパーティクルが発生することを防止できる液処理装置及び液処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態による液処理装置を示す概略図である。
【図２】図１の液処理装置の乾燥カップを説明する説明図である。
【図３】本発明の実施形態による液処理方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態による液処理方法を説明する説明図である。
【図５】図４に引き続いて、本発明の実施形態による液処理方法を説明する説明図である。
【図６】図５に引き続いて、本発明の実施形態による液処理方法を説明する説明図である。
【図７】図６に引き続いて、本発明の実施形態による液処理方法を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（液処理装置の構成）
始めに、図１を参照しながら、本発明の実施形態による液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。
【００１２】
図示のとおり、液処理装置１００は、ウエハＷを支持する基板支持部１０と、基板支持部１０により支持されたウエハＷの下面に対向するように設けられた貯留槽２０と、基板支持部１０と貯留槽２０との離間距離を変化させることができる駆動部３０と、貯留槽２０の外周側に貯留槽２０を囲むように設けられた環状の液受けカップ部４０と、液受けカップ部４０の上方に設けられた環状の乾燥カップ４２と、を有する。液処理装置１００は、基板支持部１０によりウエハＷを回転可能に支持し、貯留槽２０に液体を供給して液層を生成し、駆動部３０により基板支持部１０と貯留槽２０との離間距離を減少させて、その液層にウエハＷを浸漬し、ウエハＷの表面を液処理する。また、液処理装置１００は、貯留槽２０から排出された液体、および、回転するウエハＷ表面上に供給されウエハＷの回転により振り切られた液体を液受けカップ部４０で回収する。また、液処理装置１００は、駆動部３０により基板支持部１０と乾燥カップ４２を上昇させ、液処理を行った位置とは異なる位置で乾燥処理を行う。
【００１３】
基板支持部１０は、環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、トッププレート部材１０ａの中央部に位置するトッププレートノズル１０ｎと、液体を加熱する加熱部１０Ｌと、を有する。
【００１４】
トッププレート部材１０ａは、ウエハＷの表面（パターン形成面）が下方に向いた状態でウエハＷを支持する。トッププレート部材１０ａには、例えば３個の爪部が等間隔で配置されている。トッププレートノズル１０ｎは、ウエハＷの上面に液体（処理液等）を供給する。加熱部１０Ｌは、ウエハＷ上面の液体（液膜）の温度を均一に保つため、ウエハW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。
【００１５】
貯留槽２０は、基板支持部１０により支持されるウエハＷの下面に対向するように設けられた円形の底部２０ｂと、底部２０ｂの外周部に底部２０ｂを囲むように設けられた周壁を含む堰部２０ｄと、貯留槽２０に液体を供給する供給部２０ｓと、底部２０ｂと堰部２０ｄとの摺動部に位置するシール部材２３と、を有する。
【００１６】
底部２０ｂは、環状のベースプレート部材２０ａと、ウエハＷに振動を付与する超音波振動板２０ｓと、を有する。ベースプレート部材２０ａのウエハＷの下面に対向する表面は、ベースプレート部材２０ａの中心部から外周部の方向に下降する傾斜面である。超音波振動板２０ｓは、液体を振動させ、液体に接したウエハＷの表面を物理的に洗浄する。
【００１７】
底部２０ｂは、堰部２０ｄ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、堰部２０ｄの上端より、底部２０ｂ（ベースプレート部材２０ａ）の上端の位置を低くした場合に、底部２０ｂと堰部２０ｄとによって、液体を貯留することができる槽（容器）を形成する。ここで、底部２０ｂと堰部２０ｄとの相対的な位置関係を変化させる方法は、底部２０ｂ若しくは堰部２０ｄのいずれか一方を移動させる方法、または、底部２０ｂ及び堰部２０ｄの両方を相対的に移動させる方法でもよい。
【００１８】
堰部２０ｄは、貯留槽２０の外周部に、ベースプレート部材２０ａを囲むように設けられた円筒形状の部材である。堰部２０ｄの上端の表面は、堰部２０ｄの中心部から外周部の方向に下降する傾斜面である。
【００１９】
供給部２０ｓは、ベースプレート部材２０ａの中心部に位置するベースプレートノズル２０ｎと、ベースプレート部材２０ａの中心部から外周部の方向に配置された複数の吐出口２０ｍと、を有する。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。
【００２０】
シール部材２３は、貯留槽２０に貯留された液体が底部２０ｂ（ベースプレート部材２０ａ）と堰部２０ｄ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と堰部２０ｄとの摺動部の水密性を確保する。シール部材２３は、例えばＯリングなどを用いることができる。
【００２１】
駆動部３０は、基板支持部１０のトッププレート部材１０ａを回転駆動するモータ３０Ｍと、基板支持部１０（ウエハＷ）と貯留槽２０との離間距離を変化させる基板駆動部３０ａと、底部２０ｂを上下に移動させる底部駆動部３０ｂと、を含む。なお、駆動部３０の基板駆動部３０ａ及び底部駆動部３０ｂは、モータ、シリンダ若しくは電磁力等の回転運動又は直線運動により、被駆動部を所望の位置に移動させる手段であれば、いずれの手段も用いることができる。
【００２２】
液受けカップ部４０は、貯留槽２０に貯留された液体を排出する環状の第１の収容部４０ａと、第１の収容部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回収する環状の第２の収容部４０ｂと、第１の収容部４０ａと第２の収容部４０ｂとを仕切る可動式の仕切りガイド４０ｇと、を有する。また、液受けカップ部４０は、第１の収容部４０ａに流入した液体を排液する排液口４１ｃと、第２の収容部４０ｂに流入した液体を排液する排液口４１ｄと、液処理装置１００内の雰囲気ガスを排気する排気口４１ｅと、を有する。ここで、液受けカップ部４０は、仕切りガイド４０ｇが上方のガイド位置Ｇｕｐ（図１で実線で示す位置）のときは排液口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）のときは排液口４１ｄに液体を排液する。
【００２３】
乾燥カップ４２は、図２（ａ）に示すように、環状形状を有している。乾燥カップ４２の内径は、液処理装置１００で処理されるウエハＷの直径よりも大きく、ウエハ支持部１０によってウエハＷは乾燥カップ４２内部を上下方向に移動することができる。また、図１に示すように、乾燥カップ４２は、上部プレート４２ａと下部プレート４２ｂとを有している。上部プレート４２ａは、外周部に向かって下降するように傾斜する傾斜面を有し、その外縁部において、下部プレート４２ｂと結合している。このため、乾燥カップ４２は、中心に向かって開口する開口部Ｐを有している。また、下部プレート４２ｂには、図２（ａ）に示すように、乾燥カップ４２の中心を対称に乾燥カップ４２内を排気するための２つの開口ｈが形成されており、図１に示すように、これらの開口ｈにダクト４２ｃが接続されている。開口ｈは、乾燥カップ４２内を排気できればよく、２つ以上設けてもよい。ダクト４２ｃは、その下方部分が、排気排液導管４２ｄに上下動可能に挿入されている。排液排気導管４２ｄは、ダンパ４２ｅ及び気液分離器４２ｆを介して排気装置（不図示）に接続されている。
【００２４】
また、図２（ｂ）に示すように、乾燥カップ４２には駆動機構４２ｇが設けられ、これにより乾燥カップ４２の上下方向位置が調整される。具体的には、乾燥カップ４２は、駆動機構４２ｇによって、液受けカップ部４０上に僅かな隙間をあけて配置されるか（図１参照、以下、この位置を下方位置という）、または液受けカップ部４０から上方に離間した位置に配置される（図７参照、以下、この位置を上方位置という）。液処理装置１００にウエハＷを搬入出する際には、ウエハＷと干渉しないように乾燥カップ４２は下方位置に配置される。
【００２５】
一方、乾燥カップ４２は、乾燥処理時には上方位置に配置され、貯留槽２０の上方にウエハ支持部１０により支持されるウエハＷの外縁が乾燥カップ４２の開口部Ｐに臨むように位置する。このとき、乾燥カップ４２内において、ウエハWの回転によりウエハWの周囲に、ウエハW中心から外周へ向かう気流が発生する。この気流は、排気装置により乾燥カップ４２の開口部Ｐから開口ｈを通してダクト４２ｃに吸引され、排気排液導管４２ｄに排出される。また、ウエハ支持部１０の回転によりウエハＷから飛散した液体は、開口部Ｐを通して乾燥カップ４２に受けられる。受けられた液体は、下部プレート４２ｂ上を流れて開口ｈからダクト４２ｃを通して排気排液導管４２ｄに至り、気液分離器４２ｆにより液体のみが所定の排液路（不図示）を通して排出される。なお、排気装置による排気量はダンパ４２ｅにより調整可能である。
【００２６】
また、乾燥カップ４２が上方位置に配置される乾燥処理時には、液受けカップ部４０と乾燥カップ４２との間には、液受けカップ部４０及び乾燥カップ４２の内外空間を連通する気流路４２ｈ（図２（ｂ）参照）が形成されている。気流路４２ｈによる効果は後述する。
【００２７】
液処理装置１００の液体供給系は、供給管５７を介して、液体供給源５０を供給部２０ｓ（ベースプレートノズル２０ｎ）に接続している。
【００２８】
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を、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）を、レジスト剥離の処理液として配管５４から硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を供給することができる。
【００２９】
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に接続され、集合弁５６の出口は供給管５７に接続されている。また、集合弁５６は、配管５１〜５４に対応して三方弁を有する。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。
【００３０】
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。
【００３１】
供給管５７は、図示しない流量制御器及び供給弁を介して、供給部２０ｓのベースプレートノズル２０ｎに接続されている。更に、供給管５７は、図示しないドレイン管が接続されている。
【００３２】
一方、供給部２０ｓの吐出口２０ｍは、本実施形態では、開閉弁を介して、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）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は、液体及び気体を供給する。トッププレートノズル１０ｎの構成（配管、弁など）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。
【００３３】
（液処理の動作）
次に、図１〜図６を参照しながら、上記の液処理装置１００において実施される液処理方法の一例について説明する。図３は、液処理方法を説明するフローチャートの例である。図４〜図６は、実施される液処理の各工程を説明する説明図である。図１及び図４〜図６を参照しながら、図３の液処理方法について説明する。
【００３４】
始めに、図３のステップＳ１（及び図１）において、液処理装置１００は、搬送機構６１により、液処理装置１００内にウエハＷを搬入する（図１のＭ１）。次に、基板支持部１０は、図示しない受け渡し機構により、搬送機構６１からウエハＷを受け取り、爪部１０ｓ（スピンチャック）によってウエハＷを支持する。基板支持部１０は、ウエハＷのパターン形成面（表面）を下方に向けて、ウエハＷを支持する。このとき、搬送機構６１に干渉しないように、乾燥カップ４２は下方位置に配置される。その後、ステップＳ２に進む。
【００３５】
図３のステップＳ２（及び図４）において、液処理装置１００は、回転処理工程として、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。具体的には、先ず、図４において、液処理装置１００は、基板駆動部３０ａにより、基板支持部１０を下方に移動する（Ｍ１）。このとき、下方に移動したトッププレート部材１０ａは、液受けカップ部４０と下方位置に位置する乾燥カップ４２の間に位置する。これにより、液受けカップ部４０上方の開口を覆うことができる。
【００３６】
次に、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。その後、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。
【００３７】
このとき、硫酸および過酸化水素水の混合液が生成され、混合液において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。また、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表面の中央部から外周部に向けて拡がり、その表面上にＳＰＭの液膜を形成する。このため、ＳＰＭの酸化反応により、ウエハＷの表面に残存している不要なレジストを剥離することができる。
【００３８】
ウエハＷ表面上のＳＰＭの液膜の温度は、ウエハＷの外周に向かって低下する。そのため、液処理装置１００は、加熱部１０Ｌにより、ウエハWの外周部を加熱して液膜の温度が低下するのを抑制する。また、ウエハＷ表面上のＳＰＭが遠心力によりウエハＷの外周縁から飛散するため、液処理装置１００は、液受けカップ部４０の第１の液収容部４０ａにより、飛散したＳＰＭの液滴を回収し、排液口４１ｃに排液する。また、高温のＳＰＭからは蒸気やミストなどのヒュームが発生するが、トッププレート部材１０ａにより液受けカップ部４０上方の開口が覆われているので、液受けカップ部４０の上方にＳＰＭのヒュームが流れることを抑制できる。
【００３９】
以上より、回転処理工程の処理を完了すると、ウエハＷの回転を停止し、ステップＳ３に進む。なお、回転処理工程を省略して、前工程（ステップＳ１）から次工程（ステップＳ３）に進んでもよい。
【００４０】
次に、図３のステップＳ３（及び図５）において、液処理装置１００は、貯留槽２０に液体を供給し、その液体の液層Ｌを生成する。具体的には、先ず、液処理装置１００は、仕切りガイド４０ｇの位置を下方に移動（Ｇ１）し、排液口４１ｄに液体を排液できるようにする。さらに、底部駆動部３０ｂによって底部（ベースプレート部材２０ａ）を下降させる。堰部２０ｄの上端よりベースプレート部材２０ａの上端の位置を低くし、ベースプレート部材２０ａと堰部２０ｄとによって、液体を貯留することができる貯留槽２０を形成する。このとき、乾燥カップ４２は、回転処理工程と同じく、下方位置に位置している。
【００４１】
次に、液処理装置１００は、貯留工程として、配管５３（又は、配管５１）の三方弁を開き、ベースプレートノズル２０ｎからＨＤＩＷ（又は、ＣＤＩＷ）を供給し、貯留槽２０にＨＤＩＷ（またはＣＤＩＷ）の液層Ｌを生成する。次いで、液処理装置１００は、浸漬工程として、基板駆動部３０ａにより、基板支持部１０を下方に移動（Ｍ１）し、ウエハＷをＨＤＩＷ（またはＣＤＩＷ）の液層に浸漬する処理（以下、ＤＩＰ処理という。）をする。液処理装置１００は、所定の時間、ＤＩＰ処理を行う。このとき、液処理装置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。このとき、液受けカップ部４０上方の開口は、トッププレート部材１０ａにより覆われており、液層からの雰囲気が液受けカップ部４０より上方に流れていくことを抑制できる。
【００４２】
ここで、液処理装置１００は、ＤＩＰ処理中に、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。また、底部２０ｂの超音波振動板２０ｓにより、ウエハＷ等に振動を付与し、ウエハＷの表面を物理的に超音波洗浄してもよい。
【００４３】
なお、ステップＳ３では、ＤＩＰ処理中に、貯留槽２０の液層Ｌに連続的に液体を供給し、堰部２０ｄの上端から液体を排出しながら洗浄（以下、オーバーフロー洗浄という。）をすることができる。この場合、液処理装置１００は、排出された液体を液受けカップ部４０（第２の収容部４０ｂ）で収容し、その後、排液口４１ｄに液体を排液することができる。オーバーフロー洗浄では、ステップＳ２において使用した液体（ＳＰＭ等の処理液）が付着したベースプレート部材２０ａ等を、ウエハＷの洗浄と同時にすることができる。以上より、ＤＩＰ処理を完了すると、ステップＳ４に進む。
【００４４】
ステップＳ４（及び図６）において、液処理装置１００は、排出工程として、貯留槽２０の液体を排出する処理をする。具体的には、先ず、液処理装置１００は、基板駆動部３０ａにより、基板支持部１０を上方に移動し（Ｍ１）、貯留槽２０の液層からウエハＷを離間させる。また、液処理装置１００は、底部駆動部３０ｂによって底部（ベースプレート部材２０ａ）を上昇させることにより、堰部２０ｄの上端の表面に対して底部（ベースプレート部材２０ａ）の上端の表面を相対的に上昇させる（Ｍ２）。これにより、ベースプレート部材２０ａ及び堰部２０ｄの上端の表面がベースプレート部材２０ａの中心部から外周部の方向に下降する傾斜面であるため、貯留槽２０の液体を第２の収容部４０ｂに排出することができる。一方、液処理装置１００は、図示しない堰部駆動部によって堰部２０ｄを降下させることにより、底部（ベースプレート部材２０ａ）の上端の表面に対して堰部２０ｄの上端の表面を相対的に降下させてもよい。さらに、貯留槽２０の液体を排出した後、モータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を回転させて、ウエハＷ表面上の液体を除去してもよい。
【００４５】
以上より、貯留槽２０の液体を排出する処理を完了すると、ステップＳ５に進む。なお、排出工程の処理後、回転処理工程の処理をしてからステップＳ５に進んでもよい。回転処理工程として、例えば、ウエハＷの回転洗浄工程及びリンス処理工程をすることができる。
【００４６】
図３のステップＳ５（及び図７）において、液処理装置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。具体的には、基板駆動部３０ａにより、基板支持部１０を上方に移動する動きに同期させて、図７に示すように、駆動機構４２ｇにより乾燥カップ４２を上方位置に移動する。乾燥カップ４２を上方位置に移動することにより、液受けカップ部４０と乾燥カップ４２との間に内外空間を連通する気流路４２ｈが形成される。このとき、底部駆動部３０ｂによって底部（ベースプレート部材２０ａ）を下降させて貯留槽２０を形成し、貯留槽２０にＤＩＷの液層を形成する。
【００４７】
次に、モータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を回転させる。これにより、ウエハＷ表裏面に残るＤＩＷが遠心力により振り切られ、ウエハＷが乾燥する。振り切られたＤＩＷは図７に矢印Ｙ１で示すように、ウエハＷの周囲を取り囲むように配置される乾燥カップ４２の開口部Ｐに流入し、ダクト４２ｃを通して排気排液導管４２ｄから排出される。また、このときウエハＷの回転によりウエハＷ周辺に回転中心から外周へ向かう気流が発生するのに加えて、排気排液導管４２ｄを通して乾燥カップ４２内が排気装置によって排気されている。これにより、ウエハＷ周辺に発生する蒸気やミストなどのヒュームは、開口部Ｐ、ダクト４２ｃ、及び排気排液導管４２ｄを通して吸引される。そして、乾燥カップ４２内が排気されると、乾燥カップ４２と液受けカップ部４０の間に形成された気流路４２ｈから、排気量と同量程度の清浄気体を取り込むことができる。
【００４８】
以上より、乾燥する処理をする完了すると、ウエハＷの回転を停止し、ステップＳ６に進む。
【００４９】
図３のステップＳ６において、液処理装置１００は、搬送機構６１（図１）により、処理済みのウエハＷを液処理装置１００外に搬出する。搬出方法は、ステップＳ１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、液処理の動作を終了する。
【００５０】
以下、本発明の実施形態による液処理装置１００及び液処理方法の利点を説明する。本実施形態においては、上記のように液体による回転処理や浸漬処理と、ウエハＷの乾燥処理とを異なる高さで行うことができる。これにより、液体による回転処理や浸漬処理を行う空間と乾燥処理を行う空間とを分けることができ、液処理後に残る雰囲気によって乾燥処理中にウエハＷが汚染されることを防止することができる。さらに、液処理を行うときには、トッププレート部材１０ａにより液受けカップ部４０の開口を覆うので、液処理によって発生する蒸気やミストなどのヒュームが、液受けカップ部４０の上方に拡散することを抑制することができる。したがって、乾燥処理時にウエハＷと乾燥カップ４２が移動する上方位置には液処理によって発生する蒸気やミストなどのヒュームは存在せず、乾燥処理時にヒュームがウエハＷに付着することに起因するパーティクルの発生を抑制することができる。
【００５１】
また、液処理装置１００においては、ウエハＷの乾燥処理時に駆動機構４０ｇによって乾燥カップ４２が液受けカップ部４０の上方に位置しているときには、乾燥カップ４２と液受けカップ部４０との間に大きな気流路４２ｈが形成されている。このため、気流路４２ｈを通してウエハＷと貯留槽２０との間の空間に乾燥カップ４２の外側から清浄気体を取り込むことができる。（図７の矢印Ｙ２）これにより、ウエハＷと貯留槽２０との間の空間は、流れ込んだ清浄気体によりほぼ常圧に維持されることができる。さらに、清浄気体が流れ込んでくることにより、乾燥処理を清浄な雰囲気で行うことができる。
【００５２】
さらに、液処理装置１００においては、乾燥処理時に貯留槽２０にＤＩＷの液層を形成する。本実施形態では、硫酸や過酸化水素水などの薬液を使用した回転処理工程後、ＤＩＷによる浸漬工程を行いベースプレート部材２０ａ上の薬液をＤＩＷで除去しているものの、ベースプレート部材２０ａに薬液が残存しているおそれがある。乾燥処理時に薬液が残存していると、その薬液に起因して薬液雰囲気が発生し、ウエハＷに悪影響を及ぼすおそれがある。しかし、本実施形態における液処理装置１００においては、乾燥処理時にベースプレート部材２０ａがＤＩＷの液層で覆われているので、薬液の雰囲気が発生することはなく、ウエハＷが汚染されることを防止することができる。
【００５３】
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。
【００５４】
例えば、ステップＳ５（図７）において、モータ３０ＭによりウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を回転しながら、ウエハＷを上方位置に移動してもよい。これにより、ウエハＷからのＤＩＷの除去を早く開始することができ、乾燥処理に要する時間を短くすることができる。
【００５５】
また、乾燥カップ４２とトッププレート部材１０ａは、それぞれ駆動部材を有していたが、乾燥カップ４２とトッププレート部材１０ａが係合することで１つの駆動部材によって昇降してもよい。これにより、トッププレート部材１０ａが上昇する際に乾燥カップ４２も上昇することとなり、確実にウエハＷの周囲を乾燥カップ４２で覆うことができる。
【００５６】
また、ステップＳ３（図５）において、ベースプレート部材２０ａのベースプレートノズル２０ｎからウエハＷの下面に向かってＤＩＷを供給すると共に、トッププレート部材１０ａのトッププレートノズル１０ｎからウエハＷの上面に向かってＤＩＷを供給してもよい。これにより、ウエハＷの両面を同時にリンス洗浄することができる。
【００５７】
また、乾燥カップ４２は上部プレート４２ａと下部プレート４２ｂによって、テーパ上の断面形状を有していたが（図１参照）、これに限らず、例えばＣ字型、Ｕ字型、コの字型といった断面形状を有していてもよい。
【００５８】
また、本実施形態においては、乾燥カップ４２は上下動可能であったが、ウエハＷの乾燥処理が行われる高さに乾燥カップを固定してもよい。これによっても、乾燥カップと液受けカップとの間に気流路を形成することができ、ウエハＷと貯留槽２０との間の空間に乾燥カップ４２の外側からの清浄気体を取り込むことができる。さらに、乾燥カップ４２の外側からの清浄気体を取り込むことに限られず、乾燥カップと液受けカップの間の空間にノズルなどの気体供給部を挿入して、ウエハＷ下面に気体を供給してもよい。
【００５９】
また、排気装置による乾燥カップ４２内の排気は、常に一定でもよいし、乾燥処理時のみ稼動させてもよい。液処理時は排気を弱くしておき、乾燥処理時に強く排気するように制御してもよい。
【００６０】
また、上述の実施形態では、ウエハＷのパターン形成面が下を向いている場合を説明したが、これに限らず、パターン形成面が上を向くようにしてもよい。
【００６１】
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（又は、気体）を用いて良いことは勿論である。
【００６２】
上述の実施形態においては、ウエハを液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】
【００６３】
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：貯留槽、２０ｂ：底部、２０ｄ：堰部、２０ｓ：供給部、２０ｎ：ベースプレートノズル、２０ｍ：吐出口、２０ｓ：超音波振動板、２３：Ｏリング
３０：駆動部、３０Ｍ：モータ、３０ａ：基板駆動部、３０ｂ：底部駆動部
４０：液受けカップ部、４０ａ：第１の収容部、４０ｂ：第２の収容部、４０ｇ：仕切りガイド、４１ｃ：排液口、４１ｄ：排液口
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）
Ｌ ：液層
【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液処理装置及び液処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路（ＩＣ）やフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造工程には、半導体ウエハや、ＦＰＤ用のガラス基板などの基板を液体により処理する工程がある。そして、液体による処理の終了後、基板を回転させて乾燥させる工程がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−８７２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来においては、基板を液体で処理した後、液処理時の基板の位置関係を維持した状態、または、基板のみを昇降させてカップを切り替えた状態で、基板の回転を継続して純水を振り切って乾燥させている。これらの場合には、液処理を行った後もミストなどの雰囲気が基板周辺に残り、乾燥時に基板に付着してパーティクルの原因となる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みて為され、液処理と乾燥処理を異なる高さ位置で行うことができる液処理装置及び液処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、前記基板保持部を上昇及び下降させる基板保持部昇降部材と、前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板に前記処理液を供給するときに、前記基板を囲う液受けカップと、前記基板に前記処理液を供給するときに、前記基板と前記液受けカップの上方に位置し、前記基板を乾燥するときに、前記基板を囲い、かつ前記液受けカップの上方に位置する乾燥カップとを備えることを特徴とする液処理装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、基板を保持して液処理位置において液処理を行う液処理工程と、前記液処理工程において前記液処理が行われた前記基板を前記液処理位置より上方の乾燥位置にて乾燥する乾燥処理工程とを含むことを特徴とする液処理方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、液処理と乾燥処理を異なる高さ位置で行うことにより、液処理を行った後の蒸気やミストなどのヒュームが乾燥時に基板に付着してパーティクルが発生することを防止できる液処理装置及び液処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態による液処理装置を示す概略図である。
【図２】図１の液処理装置の乾燥カップを説明する説明図である。
【図３】本発明の実施形態による液処理方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態による液処理方法を説明する説明図である。
【図５】図４に引き続いて、本発明の実施形態による液処理方法を説明する説明図である。
【図６】図５に引き続いて、本発明の実施形態による液処理方法を説明する説明図である。
【図７】図６に引き続いて、本発明の実施形態による液処理方法を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（液処理装置の構成）
始めに、図１を参照しながら、本発明の実施形態による液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。
【００１２】
図示のとおり、液処理装置１００は、ウエハＷを支持する基板支持部１０と、基板支持部１０により支持されたウエハＷの下面に対向するように設けられた貯留槽２０と、基板支持部１０と貯留槽２０との離間距離を変化させることができる駆動部３０と、貯留槽２０の外周側に貯留槽２０を囲むように設けられた環状の液受けカップ部４０と、液受けカップ部４０の上方に設けられた環状の乾燥カップ４２と、を有する。液処理装置１００は、基板支持部１０によりウエハＷを回転可能に支持し、貯留槽２０に液体を供給して液層を生成し、駆動部３０により基板支持部１０と貯留槽２０との離間距離を減少させて、その液層にウエハＷを浸漬し、ウエハＷの表面を液処理する。また、液処理装置１００は、貯留槽２０から排出された液体、および、回転するウエハＷ表面上に供給されウエハＷの回転により振り切られた液体を液受けカップ部４０で回収する。また、液処理装置１００は、駆動部３０により基板支持部１０と乾燥カップ４２を上昇させ、液処理を行った位置とは異なる位置で乾燥処理を行う。
【００１３】
基板支持部１０は、環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、トッププレート部材１０ａの中央部に位置するトッププレートノズル１０ｎと、液体を加熱する加熱部１０Ｌと、を有する。
【００１４】
トッププレート部材１０ａは、ウエハＷの表面（パターン形成面）が下方に向いた状態でウエハＷを支持する。トッププレート部材１０ａには、例えば３個の爪部が等間隔で配置されている。トッププレートノズル１０ｎは、ウエハＷの上面に液体（処理液等）を供給する。加熱部１０Ｌは、ウエハＷ上面の液体（液膜）の温度を均一に保つため、ウエハW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。
【００１５】
貯留槽２０は、基板支持部１０により支持されるウエハＷの下面に対向するように設けられた円形の底部２０ｂと、底部２０ｂの外周部に底部２０ｂを囲むように設けられた周壁を含む堰部２０ｄと、貯留槽２０に液体を供給する供給部２０ｓと、底部２０ｂと堰部２０ｄとの摺動部に位置するシール部材２３と、を有する。
【００１６】
底部２０ｂは、環状のベースプレート部材２０ａと、ウエハＷに振動を付与する超音波振動板２０ｓと、を有する。ベースプレート部材２０ａのウエハＷの下面に対向する表面は、ベースプレート部材２０ａの中心部から外周部の方向に下降する傾斜面である。超音波振動板２０ｓは、液体を振動させ、液体に接したウエハＷの表面を物理的に洗浄する。
【００１７】
底部２０ｂは、堰部２０ｄ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、堰部２０ｄの上端より、底部２０ｂ（ベースプレート部材２０ａ）の上端の位置を低くした場合に、底部２０ｂと堰部２０ｄとによって、液体を貯留することができる槽（容器）を形成する。ここで、底部２０ｂと堰部２０ｄとの相対的な位置関係を変化させる方法は、底部２０ｂ若しくは堰部２０ｄのいずれか一方を移動させる方法、または、底部２０ｂ及び堰部２０ｄの両方を相対的に移動させる方法でもよい。
【００１８】
堰部２０ｄは、貯留槽２０の外周部に、ベースプレート部材２０ａを囲むように設けられた円筒形状の部材である。堰部２０ｄの上端の表面は、堰部２０ｄの中心部から外周部の方向に下降する傾斜面である。
【００１９】
供給部２０ｓは、ベースプレート部材２０ａの中心部に位置するベースプレートノズル２０ｎと、ベースプレート部材２０ａの中心部から外周部の方向に配置された複数の吐出口２０ｍと、を有する。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。
【００２０】
シール部材２３は、貯留槽２０に貯留された液体が底部２０ｂ（ベースプレート部材２０ａ）と堰部２０ｄ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と堰部２０ｄとの摺動部の水密性を確保する。シール部材２３は、例えばＯリングなどを用いることができる。
【００２１】
駆動部３０は、基板支持部１０のトッププレート部材１０ａを回転駆動するモータ３０Ｍと、基板支持部１０（ウエハＷ）と貯留槽２０との離間距離を変化させる基板駆動部３０ａと、底部２０ｂを上下に移動させる底部駆動部３０ｂと、を含む。なお、駆動部３０の基板駆動部３０ａ及び底部駆動部３０ｂは、モータ、シリンダ若しくは電磁力等の回転運動又は直線運動により、被駆動部を所望の位置に移動させる手段であれば、いずれの手段も用いることができる。
【００２２】
液受けカップ部４０は、貯留槽２０に貯留された液体を排出する環状の第１の収容部４０ａと、第１の収容部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回収する環状の第２の収容部４０ｂと、第１の収容部４０ａと第２の収容部４０ｂとを仕切る可動式の仕切りガイド４０ｇと、を有する。また、液受けカップ部４０は、第１の収容部４０ａに流入した液体を排液する排液口４１ｃと、第２の収容部４０ｂに流入した液体を排液する排液口４１ｄと、液処理装置１００内の雰囲気ガスを排気する排気口４１ｅと、を有する。ここで、液受けカップ部４０は、仕切りガイド４０ｇが上方のガイド位置Ｇｕｐ（図１で実線で示す位置）のときは排液口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）のときは排液口４１ｄに液体を排液する。
【００２３】
乾燥カップ４２は、図２（ａ）に示すように、環状形状を有している。乾燥カップ４２の内径は、液処理装置１００で処理されるウエハＷの直径よりも大きく、ウエハ支持部１０によってウエハＷは乾燥カップ４２内部を上下方向に移動することができる。また、図１に示すように、乾燥カップ４２は、上部プレート４２ａと下部プレート４２ｂとを有している。上部プレート４２ａは、外周部に向かって下降するように傾斜する傾斜面を有し、その外縁部において、下部プレート４２ｂと結合している。このため、乾燥カップ４２は、中心に向かって開口する開口部Ｐを有している。また、下部プレート４２ｂには、図２（ａ）に示すように、乾燥カップ４２の中心を対称に乾燥カップ４２内を排気するための２つの開口ｈが形成されており、図１に示すように、これらの開口ｈにダクト４２ｃが接続されている。開口ｈは、乾燥カップ４２内を排気できればよく、２つ以上設けてもよい。ダクト４２ｃは、その下方部分が、排気排液導管４２ｄに上下動可能に挿入されている。排液排気導管４２ｄは、ダンパ４２ｅ及び気液分離器４２ｆを介して排気装置（不図示）に接続されている。
【００２４】
また、図２（ｂ）に示すように、乾燥カップ４２には駆動機構４２ｇが設けられ、これにより乾燥カップ４２の上下方向位置が調整される。具体的には、乾燥カップ４２は、駆動機構４２ｇによって、液受けカップ部４０上に僅かな隙間をあけて配置されるか（図１参照、以下、この位置を下方位置という）、または液受けカップ部４０から上方に離間した位置に配置される（図７参照、以下、この位置を上方位置という）。液処理装置１００にウエハＷを搬入出する際には、ウエハＷと干渉しないように乾燥カップ４２は下方位置に配置される。
【００２５】
一方、乾燥カップ４２は、乾燥処理時には上方位置に配置され、貯留槽２０の上方にウエハ支持部１０により支持されるウエハＷの外縁が乾燥カップ４２の開口部Ｐに臨むように位置する。このとき、乾燥カップ４２内において、ウエハWの回転によりウエハWの周囲に、ウエハW中心から外周へ向かう気流が発生する。この気流は、排気装置により乾燥カップ４２の開口部Ｐから開口ｈを通してダクト４２ｃに吸引され、排気排液導管４２ｄに排出される。また、ウエハ支持部１０の回転によりウエハＷから飛散した液体は、開口部Ｐを通して乾燥カップ４２に受けられる。受けられた液体は、下部プレート４２ｂ上を流れて開口ｈからダクト４２ｃを通して排気排液導管４２ｄに至り、気液分離器４２ｆにより液体のみが所定の排液路（不図示）を通して排出される。なお、排気装置による排気量はダンパ４２ｅにより調整可能である。
【００２６】
また、乾燥カップ４２が上方位置に配置される乾燥処理時には、液受けカップ部４０と乾燥カップ４２との間には、液受けカップ部４０及び乾燥カップ４２の内外空間を連通する気流路４２ｈ（図２（ｂ）参照）が形成されている。気流路４２ｈによる効果は後述する。
【００２７】
液処理装置１００の液体供給系は、供給管５７を介して、液体供給源５０を供給部２０ｓ（ベースプレートノズル２０ｎ）に接続している。
【００２８】
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を、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）を、レジスト剥離の処理液として配管５４から硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を供給することができる。
【００２９】
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に接続され、集合弁５６の出口は供給管５７に接続されている。また、集合弁５６は、配管５１〜５４に対応して三方弁を有する。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。
【００３０】
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。
【００３１】
供給管５７は、図示しない流量制御器及び供給弁を介して、供給部２０ｓのベースプレートノズル２０ｎに接続されている。更に、供給管５７は、図示しないドレイン管が接続されている。
【００３２】
一方、供給部２０ｓの吐出口２０ｍは、本実施形態では、開閉弁を介して、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）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は、液体及び気体を供給する。トッププレートノズル１０ｎの構成（配管、弁など）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。
【００３３】
（液処理の動作）
次に、図１〜図６を参照しながら、上記の液処理装置１００において実施される液処理方法の一例について説明する。図３は、液処理方法を説明するフローチャートの例である。図４〜図６は、実施される液処理の各工程を説明する説明図である。図１及び図４〜図６を参照しながら、図３の液処理方法について説明する。
【００３４】
始めに、図３のステップＳ１（及び図１）において、液処理装置１００は、搬送機構６１により、液処理装置１００内にウエハＷを搬入する（図１のＭ１）。次に、基板支持部１０は、図示しない受け渡し機構により、搬送機構６１からウエハＷを受け取り、爪部１０ｓ（スピンチャック）によってウエハＷを支持する。基板支持部１０は、ウエハＷのパターン形成面（表面）を下方に向けて、ウエハＷを支持する。このとき、搬送機構６１に干渉しないように、乾燥カップ４２は下方位置に配置される。その後、ステップＳ２に進む。
【００３５】
図３のステップＳ２（及び図４）において、液処理装置１００は、回転処理工程として、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。具体的には、先ず、図４において、液処理装置１００は、基板駆動部３０ａにより、基板支持部１０を下方に移動する（Ｍ１）。このとき、下方に移動したトッププレート部材１０ａは、液受けカップ部４０と下方位置に位置する乾燥カップ４２の間に位置する。これにより、液受けカップ部４０上方の開口を覆うことができる。
【００３６】
次に、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。その後、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。
【００３７】
このとき、硫酸および過酸化水素水の混合液が生成され、混合液において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。また、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表面の中央部から外周部に向けて拡がり、その表面上にＳＰＭの液膜を形成する。このため、ＳＰＭの酸化反応により、ウエハＷの表面に残存している不要なレジストを剥離することができる。
【００３８】
ウエハＷ表面上のＳＰＭの液膜の温度は、ウエハＷの外周に向かって低下する。そのため、液処理装置１００は、加熱部１０Ｌにより、ウエハWの外周部を加熱して液膜の温度が低下するのを抑制する。また、ウエハＷ表面上のＳＰＭが遠心力によりウエハＷの外周縁から飛散するため、液処理装置１００は、液受けカップ部４０の第１の液収容部４０ａにより、飛散したＳＰＭの液滴を回収し、排液口４１ｃに排液する。また、高温のＳＰＭからは蒸気やミストなどのヒュームが発生するが、トッププレート部材１０ａにより液受けカップ部４０上方の開口が覆われているので、液受けカップ部４０の上方にＳＰＭのヒュームが流れることを抑制できる。
【００３９】
以上より、回転処理工程の処理を完了すると、ウエハＷの回転を停止し、ステップＳ３に進む。なお、回転処理工程を省略して、前工程（ステップＳ１）から次工程（ステップＳ３）に進んでもよい。
【００４０】
次に、図３のステップＳ３（及び図５）において、液処理装置１００は、貯留槽２０に液体を供給し、その液体の液層Ｌを生成する。具体的には、先ず、液処理装置１００は、仕切りガイド４０ｇの位置を下方に移動（Ｇ１）し、排液口４１ｄに液体を排液できるようにする。さらに、底部駆動部３０ｂによって底部（ベースプレート部材２０ａ）を下降させる。堰部２０ｄの上端よりベースプレート部材２０ａの上端の位置を低くし、ベースプレート部材２０ａと堰部２０ｄとによって、液体を貯留することができる貯留槽２０を形成する。このとき、乾燥カップ４２は、回転処理工程と同じく、下方位置に位置している。
【００４１】
次に、液処理装置１００は、貯留工程として、配管５３（又は、配管５１）の三方弁を開き、ベースプレートノズル２０ｎからＨＤＩＷ（又は、ＣＤＩＷ）を供給し、貯留槽２０にＨＤＩＷ（またはＣＤＩＷ）の液層Ｌを生成する。次いで、液処理装置１００は、浸漬工程として、基板駆動部３０ａにより、基板支持部１０を下方に移動（Ｍ１）し、ウエハＷをＨＤＩＷ（またはＣＤＩＷ）の液層に浸漬する処理（以下、ＤＩＰ処理という。）をする。液処理装置１００は、所定の時間、ＤＩＰ処理を行う。このとき、液処理装置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。このとき、液受けカップ部４０上方の開口は、トッププレート部材１０ａにより覆われており、液層からの雰囲気が液受けカップ部４０より上方に流れていくことを抑制できる。
【００４２】
ここで、液処理装置１００は、ＤＩＰ処理中に、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。また、底部２０ｂの超音波振動板２０ｓにより、ウエハＷ等に振動を付与し、ウエハＷの表面を物理的に超音波洗浄してもよい。
【００４３】
なお、ステップＳ３では、ＤＩＰ処理中に、貯留槽２０の液層Ｌに連続的に液体を供給し、堰部２０ｄの上端から液体を排出しながら洗浄（以下、オーバーフロー洗浄という。）をすることができる。この場合、液処理装置１００は、排出された液体を液受けカップ部４０（第２の収容部４０ｂ）で収容し、その後、排液口４１ｄに液体を排液することができる。オーバーフロー洗浄では、ステップＳ２において使用した液体（ＳＰＭ等の処理液）が付着したベースプレート部材２０ａ等を、ウエハＷの洗浄と同時にすることができる。以上より、ＤＩＰ処理を完了すると、ステップＳ４に進む。
【００４４】
ステップＳ４（及び図６）において、液処理装置１００は、排出工程として、貯留槽２０の液体を排出する処理をする。具体的には、先ず、液処理装置１００は、基板駆動部３０ａにより、基板支持部１０を上方に移動し（Ｍ１）、貯留槽２０の液層からウエハＷを離間させる。また、液処理装置１００は、底部駆動部３０ｂによって底部（ベースプレート部材２０ａ）を上昇させることにより、堰部２０ｄの上端の表面に対して底部（ベースプレート部材２０ａ）の上端の表面を相対的に上昇させる（Ｍ２）。これにより、ベースプレート部材２０ａ及び堰部２０ｄの上端の表面がベースプレート部材２０ａの中心部から外周部の方向に下降する傾斜面であるため、貯留槽２０の液体を第２の収容部４０ｂに排出することができる。一方、液処理装置１００は、図示しない堰部駆動部によって堰部２０ｄを降下させることにより、底部（ベースプレート部材２０ａ）の上端の表面に対して堰部２０ｄの上端の表面を相対的に降下させてもよい。さらに、貯留槽２０の液体を排出した後、モータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を回転させて、ウエハＷ表面上の液体を除去してもよい。
【００４５】
以上より、貯留槽２０の液体を排出する処理を完了すると、ステップＳ５に進む。なお、排出工程の処理後、回転処理工程の処理をしてからステップＳ５に進んでもよい。回転処理工程として、例えば、ウエハＷの回転洗浄工程及びリンス処理工程をすることができる。
【００４６】
図３のステップＳ５（及び図７）において、液処理装置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。具体的には、基板駆動部３０ａにより、基板支持部１０を上方に移動する動きに同期させて、図７に示すように、駆動機構４２ｇにより乾燥カップ４２を上方位置に移動する。乾燥カップ４２を上方位置に移動することにより、液受けカップ部４０と乾燥カップ４２との間に内外空間を連通する気流路４２ｈが形成される。このとき、底部駆動部３０ｂによって底部（ベースプレート部材２０ａ）を下降させて貯留槽２０を形成し、貯留槽２０にＤＩＷの液層を形成する。
【００４７】
次に、モータ３０Ｍにより、ウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を回転させる。これにより、ウエハＷ表裏面に残るＤＩＷが遠心力により振り切られ、ウエハＷが乾燥する。振り切られたＤＩＷは図７に矢印Ｙ１で示すように、ウエハＷの周囲を取り囲むように配置される乾燥カップ４２の開口部Ｐに流入し、ダクト４２ｃを通して排気排液導管４２ｄから排出される。また、このときウエハＷの回転によりウエハＷ周辺に回転中心から外周へ向かう気流が発生するのに加えて、排気排液導管４２ｄを通して乾燥カップ４２内が排気装置によって排気されている。これにより、ウエハＷ周辺に発生する蒸気やミストなどのヒュームは、開口部Ｐ、ダクト４２ｃ、及び排気排液導管４２ｄを通して吸引される。そして、乾燥カップ４２内が排気されると、乾燥カップ４２と液受けカップ部４０の間に形成された気流路４２ｈから、排気量と同量程度の清浄気体を取り込むことができる。
【００４８】
以上より、乾燥する処理をする完了すると、ウエハＷの回転を停止し、ステップＳ６に進む。
【００４９】
図３のステップＳ６において、液処理装置１００は、搬送機構６１（図１）により、処理済みのウエハＷを液処理装置１００外に搬出する。搬出方法は、ステップＳ１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、液処理の動作を終了する。
【００５０】
以下、本発明の実施形態による液処理装置１００及び液処理方法の利点を説明する。本実施形態においては、上記のように液体による回転処理や浸漬処理と、ウエハＷの乾燥処理とを異なる高さで行うことができる。これにより、液体による回転処理や浸漬処理を行う空間と乾燥処理を行う空間とを分けることができ、液処理後に残る雰囲気によって乾燥処理中にウエハＷが汚染されることを防止することができる。さらに、液処理を行うときには、トッププレート部材１０ａにより液受けカップ部４０の開口を覆うので、液処理によって発生する蒸気やミストなどのヒュームが、液受けカップ部４０の上方に拡散することを抑制することができる。したがって、乾燥処理時にウエハＷと乾燥カップ４２が移動する上方位置には液処理によって発生する蒸気やミストなどのヒュームは存在せず、乾燥処理時にヒュームがウエハＷに付着することに起因するパーティクルの発生を抑制することができる。
【００５１】
また、液処理装置１００においては、ウエハＷの乾燥処理時に駆動機構４０ｇによって乾燥カップ４２が液受けカップ部４０の上方に位置しているときには、乾燥カップ４２と液受けカップ部４０との間に大きな気流路４２ｈが形成されている。このため、気流路４２ｈを通してウエハＷと貯留槽２０との間の空間に乾燥カップ４２の外側から清浄気体を取り込むことができる。（図７の矢印Ｙ２）これにより、ウエハＷと貯留槽２０との間の空間は、流れ込んだ清浄気体によりほぼ常圧に維持されることができる。さらに、清浄気体が流れ込んでくることにより、乾燥処理を清浄な雰囲気で行うことができる。
【００５２】
さらに、液処理装置１００においては、乾燥処理時に貯留槽２０にＤＩＷの液層を形成する。本実施形態では、硫酸や過酸化水素水などの薬液を使用した回転処理工程後、ＤＩＷによる浸漬工程を行いベースプレート部材２０ａ上の薬液をＤＩＷで除去しているものの、ベースプレート部材２０ａに薬液が残存しているおそれがある。乾燥処理時に薬液が残存していると、その薬液に起因して薬液雰囲気が発生し、ウエハＷに悪影響を及ぼすおそれがある。しかし、本実施形態における液処理装置１００においては、乾燥処理時にベースプレート部材２０ａがＤＩＷの液層で覆われているので、薬液の雰囲気が発生することはなく、ウエハＷが汚染されることを防止することができる。
【００５３】
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。
【００５４】
例えば、ステップＳ５（図７）において、モータ３０ＭによりウエハＷ（トッププレート部材１０ａ）を回転しながら、ウエハＷを上方位置に移動してもよい。これにより、ウエハＷからのＤＩＷの除去を早く開始することができ、乾燥処理に要する時間を短くすることができる。
【００５５】
また、乾燥カップ４２とトッププレート部材１０ａは、それぞれ駆動部材を有していたが、乾燥カップ４２とトッププレート部材１０ａが係合することで１つの駆動部材によって昇降してもよい。これにより、トッププレート部材１０ａが上昇する際に乾燥カップ４２も上昇することとなり、確実にウエハＷの周囲を乾燥カップ４２で覆うことができる。
【００５６】
また、ステップＳ３（図５）において、ベースプレート部材２０ａのベースプレートノズル２０ｎからウエハＷの下面に向かってＤＩＷを供給すると共に、トッププレート部材１０ａのトッププレートノズル１０ｎからウエハＷの上面に向かってＤＩＷを供給してもよい。これにより、ウエハＷの両面を同時にリンス洗浄することができる。
【００５７】
また、乾燥カップ４２は上部プレート４２ａと下部プレート４２ｂによって、テーパ上の断面形状を有していたが（図１参照）、これに限らず、例えばＣ字型、Ｕ字型、コの字型といった断面形状を有していてもよい。
【００５８】
また、本実施形態においては、乾燥カップ４２は上下動可能であったが、ウエハＷの乾燥処理が行われる高さに乾燥カップを固定してもよい。これによっても、乾燥カップと液受けカップとの間に気流路を形成することができ、ウエハＷと貯留槽２０との間の空間に乾燥カップ４２の外側からの清浄気体を取り込むことができる。さらに、乾燥カップ４２の外側からの清浄気体を取り込むことに限られず、乾燥カップと液受けカップの間の空間にノズルなどの気体供給部を挿入して、ウエハＷ下面に気体を供給してもよい。
【００５９】
また、排気装置による乾燥カップ４２内の排気は、常に一定でもよいし、乾燥処理時のみ稼動させてもよい。液処理時は排気を弱くしておき、乾燥処理時に強く排気するように制御してもよい。
【００６０】
また、上述の実施形態では、ウエハＷのパターン形成面が下を向いている場合を説明したが、これに限らず、パターン形成面が上を向くようにしてもよい。
【００６１】
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（又は、気体）を用いて良いことは勿論である。
【００６２】
上述の実施形態においては、ウエハを液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】
【００６３】
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：貯留槽、２０ｂ：底部、２０ｄ：堰部、２０ｓ：供給部、２０ｎ：ベースプレートノズル、２０ｍ：吐出口、２０ｓ：超音波振動板、２３：Ｏリング
３０：駆動部、３０Ｍ：モータ、３０ａ：基板駆動部、３０ｂ：底部駆動部
４０：液受けカップ部、４０ａ：第１の収容部、４０ｂ：第２の収容部、４０ｇ：仕切りガイド、４１ｃ：排液口、４１ｄ：排液口
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）
Ｌ ：液層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部を上昇及び下降させる基板保持部昇降部材と、
前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板に前記処理液を供給するときに、前記基板を囲う液受けカップと、
前記基板に前記処理液を供給するときに、前記基板と前記液受けカップの上方に位置し、前記基板を乾燥するときに、前記基板を囲い、かつ前記液受けカップの上方に位置する乾燥カップと
を備えることを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
前記乾燥カップは、前記基板を乾燥するときに、前記処理液を供給するときの位置よりも高い位置にあることを特徴とする、請求項１に記載の液処理装置。
【請求項３】
前記乾燥カップは、上部プレートと下部プレートからなる環状形状を有し、前記基板中心に向かって開口する開口部を有していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記基板保持部と前記乾燥カップは、同期して上昇することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記乾燥カップを上昇及び下降させる乾燥カップ昇降部材を更に有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に液処理装置。
【請求項６】
前記基板を乾燥するときに、前記基板の下面に気体を供給することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項７】
前記乾燥カップと前記液受けカップとの間に、前記乾燥カップの外側の気体を取り込む気流路を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に液処理装置。
【請求項８】
前記基板保持部は、上昇するときに回転しながら上昇することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項９】
液体を貯留し、貯留された液体中に前記基板を浸漬可能な液体貯留部を更に有し、前記基板を乾燥するときに前記液体貯留部に純水を貯留することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項１０】
基板を保持して液処理位置において液処理を行う液処理工程と、
前記液処理工程において前記液処理が行われた前記基板を前記液処理位置より上方の乾燥位置にて乾燥する乾燥処理工程と
を含むことを特徴とする液処理方法。
【請求項１１】
前記液処理工程において、前記液処理位置における前記基板が、前記液処理に用いられる処理液を受ける液受けカップに囲まれ、
前記乾燥工程において、前記乾燥位置における前記基板が、当該基板を囲み当該基板に向かって開口する開口部を有する乾燥カップに囲まれて回転されることを特徴とする、請求項１０に記載の液処理方法。
【請求項１２】
前記液受けカップと前記乾燥カップの間の空間に気体が供給されることを特徴とする、請求項１１に記載の液処理方法。
【請求項１３】
前記液処理位置から前記乾燥位置に前記基板を上昇させる基板上昇工程を更に含むことを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の液処理方法。
【請求項１４】
前記液処理位置から前記乾燥位置に前記基板を上昇させる基板上昇工程を更に含み、
前記基板上昇工程において、前記基板とともに前記乾燥カップが同期して上昇されることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の液処理方法。
【請求項１５】
前記基板上昇工程において、前記基板が回転しながら上昇することを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の液処理方法。
【請求項１６】
前記乾燥処理工程において、前記乾燥位置より下方に配置される貯留槽に純水を貯留することを特徴とする、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の液処理方法。
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部を上昇及び下降させる基板保持部昇降部材と、
前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板に前記処理液を供給するときに、前記基板を囲う液受けカップと、
前記基板に前記処理液を供給するときに、前記基板と前記液受けカップの上方に位置し、前記基板を乾燥するときに、前記基板を囲い、かつ前記液受けカップの上方に位置する乾燥カップと
を備えることを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
前記乾燥カップは、前記基板を乾燥するときに、前記処理液を供給するときの位置よりも高い位置にあることを特徴とする、請求項１に記載の液処理装置。
【請求項３】
前記乾燥カップは、上部プレートと下部プレートからなる環状形状を有し、前記基板中心に向かって開口する開口部を有していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記基板保持部と前記乾燥カップは、同期して上昇することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記乾燥カップを上昇及び下降させる乾燥カップ昇降部材を更に有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に液処理装置。
【請求項６】
前記基板を乾燥するときに、前記基板の下面に気体を供給することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項７】
前記乾燥カップと前記液受けカップとの間に、前記乾燥カップの外側の気体を取り込む気流路を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に液処理装置。
【請求項８】
前記基板保持部は、上昇するときに回転しながら上昇することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項９】
液体を貯留し、貯留された液体中に前記基板を浸漬可能な液体貯留部を更に有し、前記基板を乾燥するときに前記液体貯留部に純水を貯留することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項１０】
基板を保持して液処理位置において液処理を行う液処理工程と、
前記液処理工程において前記液処理が行われた前記基板を前記液処理位置より上方の乾燥位置にて乾燥する乾燥処理工程と
を含むことを特徴とする液処理方法。
【請求項１１】
前記液処理工程において、前記液処理位置における前記基板が、前記液処理に用いられる処理液を受ける液受けカップに囲まれ、
前記乾燥工程において、前記乾燥位置における前記基板が、当該基板を囲み当該基板に向かって開口する開口部を有する乾燥カップに囲まれて回転されることを特徴とする、請求項１０に記載の液処理方法。
【請求項１２】
前記液受けカップと前記乾燥カップの間の空間に気体が供給されることを特徴とする、請求項１１に記載の液処理方法。
【請求項１３】
前記液処理位置から前記乾燥位置に前記基板を上昇させる基板上昇工程を更に含むことを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の液処理方法。
【請求項１４】
前記液処理位置から前記乾燥位置に前記基板を上昇させる基板上昇工程を更に含み、
前記基板上昇工程において、前記基板とともに前記乾燥カップが同期して上昇されることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の液処理方法。
【請求項１５】
前記基板上昇工程において、前記基板が回転しながら上昇することを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の液処理方法。
【請求項１６】
前記乾燥処理工程において、前記乾燥位置より下方に配置される貯留槽に純水を貯留することを特徴とする、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の液処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１１０２７８（Ｐ２０１３−１１０２７８Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４２６９（Ｐ２０１１−２５４２６９）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【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６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【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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