液処理装置
【課題】複雑な機構を用いることなく液が基板の表面に到達することを阻止した状態で基板の裏面、または基板の裏面およびエッジ部を液処理することができる液処理装置を提供すること。
【解決手段】液処理装置１００は、ウエハＷを水平に保持し、ウエハＷとともに回転可能なウエハ保持部２と、ウエハ保持部２をウエハＷとともに回転させる回転機構３と、ウエハ保持部２に保持されたウエハＷの裏面に液を供給する裏面側液供給ノズル６と、ウエハ保持部２に保持されたウエハＷの周囲を囲繞するように設けられた排液カップ５１と、ウエハ保持部２に保持されたウエハの外側に、裏面側液供給ノズル６からウエハ裏面に供給された液がウエハＷの表面側に回り込むことを阻止するように環状に設けられ、ウエハＷから振り切られた液を排液カップ５１に導く仕切り部材３５とを具備する。
【解決手段】液処理装置１００は、ウエハＷを水平に保持し、ウエハＷとともに回転可能なウエハ保持部２と、ウエハ保持部２をウエハＷとともに回転させる回転機構３と、ウエハ保持部２に保持されたウエハＷの裏面に液を供給する裏面側液供給ノズル６と、ウエハ保持部２に保持されたウエハＷの周囲を囲繞するように設けられた排液カップ５１と、ウエハ保持部２に保持されたウエハの外側に、裏面側液供給ノズル６からウエハ裏面に供給された液がウエハＷの表面側に回り込むことを阻止するように環状に設けられ、ウエハＷから振り切られた液を排液カップ５１に導く仕切り部材３５とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板の裏面、または裏面およびエッジ部を液処理する液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）の製造プロセスにおいては、被処理基板である半導体ウエハやガラス基板に処理液を供給して液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理、フォトリソグラフィ工程におけるフォトレジスト液や現像液の塗布処理等を挙げることができる。
【０００３】
このような液処理としては、半導体ウエハ等の基板を回転可能に保持し、基板を回転させた状態でウエハの裏面、または裏面およびエッジ部（ベベルまたは表面側エッジ部分）を処理液（薬液）にて処理するものがあるが、この場合、処理中に基板の表面を清浄な状態に保つ必要があり、そのために処理液が基板の表面に到達しないようにするための機構を用いている（例えば特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、このような機構は複雑なものとならざるを得ず、装置が高価で汎用性が低いものとなってしまう。
【特許文献１】特開２００４−１４０３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、複雑な機構を用いることなく液が基板の表面に到達することを阻止した状態で基板の裏面、または基板の裏面およびエッジ部を液処理することができる液処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、前記基板保持部を基板とともに回転させる回転機構と、前記基板保持部に保持された基板の裏面に液を供給する裏面側液供給手段と、前記基板保持部に保持された基板の周囲を囲繞するように設けられた排液カップと、前記基板保持部に保持された基板の外側に、前記液供給手段から基板裏面に供給された液が基板の表面側に回り込むことを阻止するように環状に設けられ、基板から振り切られた液を前記排液カップに導く仕切り部材とを具備することを特徴とする液処理装置を提供する。
【０００７】
本発明において、前記仕切り部材は、前記基板保持部および基板とともに回転するものとすることができる。この場合に、基板保持部材として基板を外方から機械的に保持するものを用いた場合でも、前記仕切り部材に前記基板保持部材を避けるように設けられた切り欠きを設けて、前記仕切り部材を前記基板保持部に保持された基板の外周に近接して設けることができる。
【０００８】
また、前記仕切り部材は、基板の端面に対向する面が、その面と基板端面との間に毛細管現象により液が保持可能な形状を有しており、前記液供給手段から供給された液により基板の裏面および基板の端面を液処理可能に構成することができる。あるいは、前記仕切り部材は、基板の端面に対向する面が、その面と基板端面との間に液が保持されない形状を有しており、前記液供給手段から供給された液により基板の裏面のみを液処理可能に構成することもできる。
【０００９】
さらに、前記排液カップの内側に前記基板保持部に保持された基板を囲繞するように設けられ、前記基板保持部および基板とともに回転し、基板を回転した際に基板から振り切られた液を受けて前記排液カップに導く回転カップをさらに具備してもよい。
【００１０】
さらにまた、前記基板保持部に保持された基板の表面側エッジ部に液を供給する表面側液供給手段をさらに具備してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、前記基板保持部に保持された基板の外側に、前記液供給手段から基板裏面に供給された液が基板の表面側に回り込むことを阻止するように環状に設けられ、基板から振り切られた液を前記カップに導く仕切り部材を設けたので、複雑な機構を用いることなく、基板の表面に到達することを阻止した状態で基板の裏面、または基板の裏面およびエッジ部を液処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。
まず、本発明を半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）の裏面およびベベルの洗浄を行う液処理装置に適用した第１の実施形態について示す。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図、図２はその平面図、図３は図１の液供給機構を示す概略図、図４は図１の液処理装置の液吐出プレートを配置した部分を拡大して示す断面図、図５は図１の液処理装置の排気・排液部を拡大して示す断面図である。
【００１４】
この液処理装置１００は、ベースプレート１と、被処理基板であるウエハＷを回転可能に保持するウエハ保持部２と、このウエハ保持部２を回転させる回転モータ３と、ウエハ保持部２に保持されたウエハＷを囲繞するように設けられ、ウエハ保持部２とともに回転する回転カップ４と、ウエハＷの裏面に処理液を供給する裏面側液供給ノズル６と、回転カップ４の周縁部に設けられた排気・排液部７とを有している。また、排気・排液部７の周囲およびウエハＷの上方を覆うようにケーシング８が設けられている。ケーシング８の上部には液処理システムのファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）からの気流を側部に設けられた導入口９ａを介して導入する気流導入部９が設けられており、ウエハ保持部２に保持されたウエハＷに清浄空気のダウンフローが供給されるようになっている。
【００１５】
ウエハ保持部２は、水平に設けられた円板状をなす回転プレート１１と、その裏面の中心部に接続され、下方鉛直に延びる円筒状の回転軸１２とを有している。回転プレート１１の中心部には、回転軸１２内の孔１２ａに連通する孔１１ａが形成されている。そして、中心部に垂直に裏面側液供給ノズル６が形成された昇降部材１３が孔１２ａおよび孔１１ａ内を昇降可能に設けられている。回転プレート１１には、ウエハＷの外縁を保持する保持部材１４が設けられており、図２に示すように、これらは３つ等間隔で配置されている。この保持部材１４は、ウエハＷが回転プレート１１から少し浮いた状態で水平にウエハＷを保持するようになっている。この保持部材１４はウエハＷの端面を保持可能な保持部１４ａと、保持部１４ａから回転プレート裏面側中心方向に延材する着脱部１４ｂと、保持部１４ａを垂直面内で回動させる回転軸１４ｃとを有し、着脱部１４ｂの先端部を図示しないシリンダ機構により上方に押し上げることにより、保持部１４ａが外側に回動してウエハＷの保持が解除される。保持部材１４は、図示しないバネ部材により保持部１４ａがウエハＷを保持する方向に付勢されており、シリンダ機構を作動させない場合には保持部材１４によりウエハＷが保持された状態となる。
【００１６】
回転軸１２は、２つのベアリング１５ａを有する軸受け部材１５を介してベースプレート１に回転可能に支持されている。回転軸１２の下端部にはプーリー１６が嵌め込まれており、プーリー１６にはベルト１７が巻き掛けられている。ベルト１７はモータ３の軸に取り付けられたプーリー１８にも巻き掛けられている。そして、モータ３を回転させることによりプーリー１８、ベルト１７およびプーリー１６を介して回転軸１２を回転するようになっている。
【００１７】
裏面側液供給ノズル６は昇降部材１３の中心に設けられており、その内部に長手方向に沿って延びるノズル孔６ａが形成されている。図３に示すように、ノズル孔６ａの下端には配管８４が接続されている。そして、配管８４は液供給機構８５に接続されており、液供給機構８５から配管８４を介して裏面液供給ノズル６へ所定の液が供給される。
【００１８】
液供給機構８５は、洗浄処理またはエッチング処理のための薬液として、例えば酸薬液である希フッ酸（ＤＨＦ）を供給するＤＨＦ供給源８６、アルカリ薬液であるアンモニア過水（ＳＣ１）を供給するＳＣ１供給源８７、リンス液として例えば純水（ＤＩＷ）を供給するＤＩＷ供給源８８を有している。ＤＨＦ供給源８６、ＳＣ１供給源８７、ＤＩＷ供給源８８からは配管８９，９０，９１が延びており、これら配管８９，９０，９１が配管８４に開閉バルブ９２，９３，９４を介して接続されている。したがって、開閉バルブ９２，９３，９４を操作することにより、アンモニア過水（ＳＣ１）、希フッ酸（ＤＨＦ）、純水（ＤＩＷ）を選択的に裏面側液供給ノズル６に供給可能となっている。また、配管８４の開閉バルブ９４の下流側には開閉バルブ９５が設けられており、この開閉バルブ９５には排出ライン９６が接続されている。この排出ライン９６は、液の自重により、またはアスピレータ等の吸引によりノズル孔６ａ内の液を排出可能となっている。なお、ＤＩＷ供給源８８から延びる配管９１が、配管８４の最も上流側に接続されている。
【００１９】
図４の拡大図にも示すように、昇降部材１３の上端部には中央に裏面側液供給ノズル６のノズル孔６ａに連続し、液を吐出するための液吐出口２４ａを有する液吐出プレート２４を有している。液吐出プレート２４の上面には、ウエハＷを支持するための３本のウエハ支持ピン２５（２本のみ図示）を有している。液吐出プレート２４は、上に広がった円錐台状をなし、処理中には図示のように孔１１ａ内に収容されて、その表面の高さが回転プレート１１の表面の高さとほぼ一致するようになっている。孔１１ａは液吐出プレート２４に対応するような円錐台状をなしている。回転プレート１１と液吐出プレート２４との間には隙間２４ｂが形成されていて、回転軸１２の下方から回転軸１２と昇降部材１３との間の隙間を通って供給されたＮ２ガスを隙間２４ｂからウエハＷの裏面側に吹き出すようになっている。これにより回転軸１２の内部への液の侵入が防止される。
【００２０】
昇降部材１３の下端には接続部材２６を介してシリンダ機構２７が接続されており、このシリンダ機構２７によって昇降部材１３を昇降させることによりウエハＷを昇降させてウエハＷのローディングおよびアンローディングを行う。
【００２１】
回転カップ４は、回転プレート１１の端部上方から内側斜め上方に延びる円環状の庇部３１と、庇部３１の外端部から垂直下方へ延びる筒状の外側壁部３２を有している。そして、図５の拡大図に示すように、外側壁部３２と回転プレート１１との間には円環状の隙間３３が形成されており、この隙間３３からウエハＷが回転プレート１１および回転カップ４とともに回転されて飛散した処理液やリンス液が下方に導かれる。
【００２２】
庇部３１と回転プレート１１との間にはウエハＷとほぼ同じ高さの位置に板状のリング状をなす仕切り部材３５が介在されている。仕切り部材３５と回転プレート１１との間には、処理液やリンス液を通過させる開口３７が形成されている。この開口３７は、仕切り部材３５と回転プレート１１との間に周方向に沿って介装された複数のスペーサ部材（図示せず）により形成される。仕切り部材３５の表面側には通常は液が流れないので処理液やリンス液を通過させる必要はないが、少量の液が流れ込む可能性もあるので、複数のスペーサ部材（図示せず）により開口３６が形成されている。そして、庇部３１と、仕切り部材３５と、回転プレート１１と、スペーサ部材とは、ねじ４０によりねじ止めされている（図５参照）。したがって、仕切り部材３５は、回転プレート１１とともに回転される。
【００２３】
仕切り部材３５は、ウエハＷと略連続するように設けられている。そして、モータ３によりウエハ保持部２および回転カップ４をウエハＷとともに回転させて裏面側液供給ノズル６からウエハＷの裏面の中心に液を供給した際に、液がウエハＷの表面側へ回り込むことを阻止することができるようになっている。すなわち、裏面側液供給ノズル６からウエハＷの裏面に供給された液は遠心力でウエハＷの裏面を外方に向けて広がり、ウエハＷの周縁から振り切られるが、略連続して仕切り部材３５が設けられているため、液が表面側に回り込まずに仕切り部材３５の裏面に案内されて開口３７から外方へ排出され、外側壁部３２によって下方へ導かれる。なお、図２に示すように、仕切り部材３５のウエハ保持部材１４に対応する位置にウエハ保持部材１４を避けるように切り欠き部４１が設けられており、仕切り部材３５をウエハＷに極力近接させることができる。
【００２４】
仕切り部材３５の内周面の構造を異ならせることにより、ウエハＷの洗浄形態を調整することができる。すなわち、図６の（ａ）に示すように、仕切り部材３５の内周面をウエハＷのベベルＢに対応する形状としてこれらをわずかに離間させた状態とすることによって、液が毛細管現象によりその隙間を上昇するため、ウエハＷの裏面のみならずベベルＢの洗浄も行える。これに対して図６の（ｂ）に示すように、仕切り部材３５の上面にテーパを形成することによって毛細管現象が生じないようにすれば、ウエハＷの裏面のみを洗浄することができる。
【００２５】
なお、仕切り部材３５は裏面から振り切られた処理液を案内するので、ウエハＷの周縁から脱離した処理液が乱流化し難く、処理液をミスト化させずに回転カップ４外へ導くことができる。
【００２６】
排気・排液部７は、主に回転プレート１１と回転カップ４に囲繞された空間から排出される気体および液体を回収するためのものであり、図５の拡大図にも示すように、回転カップ４から排出された処理液やリンス液を受ける環状をなす排液カップ５１と、排液カップ５１を収容するように排液カップ５１と同心状の環状をなす排気カップ５２とを備えている。
【００２７】
図１および図５に示すように、排液カップ５１は、回転カップ４の外側に、外側壁部３２に近接して垂直に設けられた筒状をなす外周壁５３と、外周壁５３の下端部から内側に向かって延びる内側壁５４とを有している。内側壁５４の内周には内周壁５４ａが垂直に形成されている。これら外周壁５３および内側壁５４によって規定される環状の空間が回転カップ４から排出された処理液やリンス液を収容する液収容部５６となっている。また、外周壁５３の上端には、排液カップ５１からの処理液の飛び出しを防止するために回転カップ４の上方部分に張り出した張り出し部５３ａが設けられている。液収容部５６の保持部材１４の外側に対応する位置には、内側壁５４から回転プレート１１の下面近傍まで延び、排液カップ５１の周方向に沿って環状に設けられた仕切り壁５５を有している。そして、液収容部５６は、この仕切り壁５５によって、隙間３３から排出される液を受ける主カップ部５６ａと、保持部材１４の保持部１４ａ近傍部分から滴下される液を受ける副カップ部５６ｂに分離されている。液収容部５６の底面５７は、仕切り壁５５により主カップ部５６ａに対応する第１部分５７ａと、副カップ部５６ｂに対応する第２部分５７ｂとに分かれており、これらはいずれも外側から内側（回転中心側）に向かって上昇するように傾斜している。そして、第２部分５７ｂの内側端は保持部材１４の保持部１４ａよりも内側（回転中心側）に対応する位置に達している。仕切り壁５５は、回転プレート１１が回転した際に、保持部材１４の回転プレート１１の下方に突出した部分によって形成された気流がミストを随伴してウエハＷ側に到達することを阻止する役割を有している。仕切り壁５５には、副カップ部５６ｂから主カップ部５６ａに処理液を導くための孔５８が形成されている（図１参照）。
【００２８】
排液カップ５１の内側壁５４の最外側部分には液収容部５６から排液する１箇所の排液口６０が設けられており、排液口６０には排液管６１が接続されている（図１参照）。排液管６１には排液切替部（図示せず）が設けられており、処理液の種類に応じて分別して回収または廃棄されるようになっている。なお、排液口６０は複数箇所設けられていてもよい。
【００２９】
排気カップ５２は、排液カップ５１の外周壁５３の外側部分に垂直に設けられた外側壁６４と、保持部材１４の内側部分に垂直にかつその上端が回転プレート１１に近接するように設けられた内側壁６５と、ベースプレート１上に設けられた底壁６６と、外側壁６４から上方へ湾曲するとともに、回転カップ４の上方を覆うように設けられた上側壁６７とを有している。そして、排気カップ５２は、その上側壁６７と回転カップ４の庇部３１との間の環状をなす導入口６８から回転カップ４内およびその周囲の主にガス成分を取り込んで排気するようになっている。また、排気カップ５２の下部には、図１および図５に示すように、排気口７０が設けられており、排気口７０には排気管７１が接続されている。排気管７１の下流側には図示しない吸引機構が設けられており、回転カップ４の周囲を排気することが可能となっている。排気口７０は複数設けられており、処理液の種類に応じて切り替えて使用することが可能となっている。
【００３０】
排液カップ５１の外側壁である外周壁５３と排気カップ５２の外側壁６４との間には環状をなす外側環状空間９９ａが形成されており、また排液カップ５１の底部と排気カップ５２の底部との間の排気口７０の外側部分には、周方向に沿って多数の通気孔９８が形成された環状の気流調整部材９７が設けられている。そして、外側環状空間９９ａと気流調整部材９７は排気カップ５２に取り入れられ、排気口７０に至る気流を調整して均一に排気する機能を有している。すなわち、このように環状の空間である外側環状空間９９ａを通って気流を全周に亘って均一に下方へ導き、多数の通気孔９８を形成した気流調整部材９７を設けて圧力損失つまり気流の抵抗を与えるとともに気流を分散することにより、排気口７０からの距離によらず比較的均一に排気を行うことができる。
【００３１】
また、排液カップ５１の内周壁５４ａと排気カップ５２の内側壁６５との間には環状をなす内側環状空間９９ｂが形成されており、さらに、排液カップ５１の内周側には排気カップ５２との間の隙間７７が形成されている。そして、導入口６８から取り入れられた気体成分は、外側環状空間９９ａのみならず、排液カップ５１の液収容部５６にも多少流れ、その気流は液収容部５６から内側環状空間９９ｂを通って全周に亘って均一に下方に導かれ、隙間７７を通って排気口７０から比較的均一に排気を行うことができる。
【００３２】
このように、排液カップ５１からの排液と排気カップ５２からの排気が独立して行われるようになっているので、排液と排気を分離した状態で導くことが可能となる。また、排液カップ５１からミストが漏出しても排気カップ５２がその周囲を囲繞しているので速やかに排気口７０を介して排出され、ミストが外部に漏出することが確実に防止される。
【００３３】
液処理装置１００はマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ１２１を有しており、液処理装置１００の各構成部がこのプロセスコントローラ１２１に接続されて制御される構成となっている。また、プロセスコントローラ１２１には、工程管理者が液処理装置１００の各構成部を管理するためにコマンドの入力操作などを行うキーボードや、液処理装置１００の各構成部の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース１２２が接続されている。さらに、プロセスコントローラ１２１には、液処理装置１００で実行される各種処理をプロセスコントローラ１２１の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて液処理装置１００の各構成部に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわちレシピが格納された記憶部１２３が接続されている。レシピは記憶部１２３の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００３４】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース１２２からの指示等にて任意のレシピを記憶部１２３から呼び出してプロセスコントローラ１２１に実行させることで、プロセスコントローラ１２１の制御下で、液処理装置１００での所望の処理が行われる。
【００３５】
次に、以上のように構成される液処理装置１００の動作について図７の模式図に基づいて説明する。本実施形態における以下の洗浄処理動作は、記憶部１２３に格納されたレシピに基づいてプロセスコントローラ１２１によって制御される。
【００３６】
この洗浄処理においては、ウエハＷ裏面を処理液（薬液）で洗浄処理した後、純水でリンス処理を行う。
処理液（薬液）を用いた洗浄処理においては、まず、図７の（ａ）に示すように、昇降部材１３を上昇させた状態で、図示しない搬送アームから液吐出プレート２４の支持ピン２５上にウエハＷを受け渡す。次いで、図７の（ｂ）に示すように、昇降部材１３を、ウエハＷを保持部材１４により保持可能な位置まで下降させ、保持部材１４によりウエハＷをチャッキングする。そして、図７の（ｃ）に示すように、モータ３によりウエハＷを保持部材２および回転カップ４とともに回転させながら、裏面側液供給ノズル６から所定の処理液を供給してウエハ裏面の洗浄処理を行う。
【００３７】
このとき、ウエハＷが回転された状態で、裏面側液供給ノズル６からウエハＷの表面および裏面の中央に処理液が供給され、処理液が遠心力によりウエハＷの外側に広がり、その過程で洗浄処理がなされ、その後ウエハＷの外方へ振り切られる。このとき仕切り部材３５が存在しない場合には、ウエハＷから振り切られた処理液がウエハＷの表面側に回り込んでウエハＷの表面を汚染するおそれがある。
【００３８】
これに対して、本実施形態では、ウエハＷの外側に略連続するように仕切り部材３５を設けたので、図７の（ｄ）に示すように、ウエハＷから振り切られた処理液は、表面側に回り込まずに仕切り部材３５の裏面に案内されて開口３７から外方へ排出され、外側壁部３２によって下方へ導かれる。このため、ウエハＷの表面を汚染させずに清浄に保ったままウエハＷの洗浄を行うことができる。また、ウエハＷのベベルを洗浄する場合には、仕切り部材３５の内周面の形状を上述の図６の（ａ）に示すようなベベルに対応する形状としてこれらをわずかに離間させた状態とすることにより毛細管現象によりこれらの隙間に処理液を満たすようにすることができ、ウエハＷの裏面のみならずベベルの洗浄を行うこともできる。
【００３９】
振り切られた後外側壁部３２によって下方に導かれた処理液は、回転カップ４の隙間３３および保持部１４ａを挿入する穴の部分から排液カップ５１における液収容部５６に排出され、その中を旋回しながら排液口６０から排液管６１を通って排出される。
【００４０】
このようにして処理液による処理が行われた後、引き続きリンス処理が行われる。このリンス処理においては、従前の処理液の供給を停止した後、裏面側液供給ノズル６からウエハＷの裏面にリンス液として純水を供給し、処理液による洗浄処理の場合と同様に、モータ３によりウエハＷを保持部材２および回転カップ４とともに回転させながら、裏面側液供給ノズル６からウエハＷの裏面の中央にリンス液として純水が供給され、遠心力によりウエハＷの外方に広がる過程でウエハＷのリンス処理がなされる。そして、このようにリンス処理に供された純水は、ウエハＷの周縁から振り切られるが、この場合にも処理液と同様に、仕切り部材３５により純水がウエハＷ表面側に回り込むことが阻止され、ウエハＷの表面を汚染させずに清浄に保ったままウエハＷ裏面の洗浄を行うことができる。
【００４１】
このようにして振り切られたリンス液としての純水は、処理液の場合と同様、回転カップ４の隙間３３および保持部１４ａを挿入する穴の部分から排液カップ５１における液収容部５６に排出され、その中を旋回しながら排液口６０から排液管６１を通って排出される。
【００４２】
以上のようなウエハ裏面の洗浄処理においては、ウエハＷの外側を囲繞するように設けられているカップがウエハＷとともに回転する回転カップ４であるから、ウエハＷから振り切られた処理液が回転カップ４に当たった際に処理液に遠心力が作用し、固定カップの場合のような飛び散り（ミスト化）は発生し難い。
【００４３】
また、排気カップ５２には、その上側壁６７と回転カップ４の庇部３１との間の環状をなす導入口６８から回転カップ４内およびその周囲の主にガス成分が取り込まれ排気口７０から排気管７１を通って排気される。
【００４４】
さらに、回転カップ４が存在しているため、排液カップ５１は排液可能な程度の極小さいものでよく、また、排液カップ５１と排気カップ５２がそれぞれ独立して設けられ、かつ排液および排気を別々に取り入れて排液口６０および排気口７０から別個に排出するので、排気・排液を分離するための特別の機構を設ける必要がない。また、排液カップ５１が排気カップ５２に収容された状態で設けられているので、排気・排液を別々に取り入れる構造でありながらスペースを小さくすることができ、結果的に装置のフットプリントを小さくすることができる。また、排液カップ５１が排気カップ５２に収容された状態であるので、処理液のミストが排液カップ５１から漏出しても排気カップ５２でトラップすることができ、装置外へ処理液のミストが飛散して悪影響を与えることを防止することができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。上記第１の実施形態では、ウエハＷ裏面の洗浄、または裏面およびベベルの洗浄を行う場合について説明したが、本実施形態ではエッジ部としてベベルのみならずウエハＷ表面のエッジも洗浄する場合について説明する。
【００４６】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図である。図８に示す液処理装置は、ウエハＷ表面のエッジに液を供給するための表面側液供給ノズル５が設けられている以外は、図１と同様に構成されているので、図１と同じものには同じ符号を付して説明を省略する。
【００４７】
表面側液供給ノズル５は、ウエハＷの径方向に沿って形成された複数のノズル口２２を有しており、ノズルアーム２３に取り付けられている。ノズル口２２はウエハＷの径方向外側に傾斜しており、吐出された液がウエハＷの周縁側に供給され、ウエハＷの表面中央部側へは供給されないようになっている。
【００４８】
このノズルアーム２３はウエハＷの径方向にリニアスキャン可能となっている。これにより、ウエハＷ表面のエッジ部分の所望の位置まで洗浄可能となっている。また、この表面側液供給ノズル５からの液によりウエハＷのベベルも洗浄可能となっている。
【００４９】
上記液供給機構８５からは配管９７がアーム２３の流路（図示せず）に接続されており、液供給機構８５から上記処理液および純水がこの流路を介して表面側液供給ノズル５のノズル口２２から吐出可能となっている。
【００５０】
この実施形態においては、ウエハＷの裏面は第１の実施形態と同様に裏面側液供給ノズル６から液を供給することにより行われ、その際の液は仕切り部材３５の存在によりウエハＷの表面側に到達することが阻止される。そして、ウエハＷ表面のエッジおよびベベルを洗浄する際には表面側液供給ノズル５により洗浄の必要なエッジ部分のみ洗浄されて、ウエハ表面の中央部分には液が到達しない。このため、ウエハＷ表面の洗浄不要な中央部分を汚染させることなく清浄な状態に保ったまま、洗浄が必要なウエハ裏面およびベベルおよびウエハ表面のエッジの洗浄を行うことができる。
【００５１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では本発明を洗浄処理に適用した場合について説明したが、他の液処理であってもよい。また、上記実施形態では被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、液晶表示装置（ＬＣＤ）用のガラス基板に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の基板等、他の基板に適用可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、液処理、特に、半導体ウエハに付着したパーティクルやコンタミネーションを除去する洗浄処理に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る液処理装置を一部切り欠いて示す概略平面図。
【図３】図１の液処理装置の液供給機構を示す概略図。
【図４】図１の液処理装置の液吐出プレートを配置した部分を拡大して示す断面図。
【図５】図１の液処理装置の排気・排液部を拡大して示す断面図。
【図６】図１の液処理装置に設けられた仕切り部材の形状例を示す図。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る液処理装置の処理動作を説明するための模式図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００５４】
１；ベースプレート
２；ウエハ保持部
３；回転モータ
４；回転カップ
５；表面側液供給ノズル
６；裏面側液供給ノズル
７；排気・排液部
８；ケーシング
９；気流導入部
１１；回転プレート
１１ａ；孔
１２；回転軸
１３；昇降部材
１４；保持部材
２４；液吐出プレート
３５；仕切り部材
５１；排液カップ
５２；排気カップ
８５；液供給機構
１００；基板処理装置
１２１；プロセスコントローラ
１２２；ユーザーインターフェース
１２３；記憶部
Ｗ；半導体ウエハ（基板）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板の裏面、または裏面およびエッジ部を液処理する液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）の製造プロセスにおいては、被処理基板である半導体ウエハやガラス基板に処理液を供給して液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理、フォトリソグラフィ工程におけるフォトレジスト液や現像液の塗布処理等を挙げることができる。
【０００３】
このような液処理としては、半導体ウエハ等の基板を回転可能に保持し、基板を回転させた状態でウエハの裏面、または裏面およびエッジ部（ベベルまたは表面側エッジ部分）を処理液（薬液）にて処理するものがあるが、この場合、処理中に基板の表面を清浄な状態に保つ必要があり、そのために処理液が基板の表面に到達しないようにするための機構を用いている（例えば特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、このような機構は複雑なものとならざるを得ず、装置が高価で汎用性が低いものとなってしまう。
【特許文献１】特開２００４−１４０３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、複雑な機構を用いることなく液が基板の表面に到達することを阻止した状態で基板の裏面、または基板の裏面およびエッジ部を液処理することができる液処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、前記基板保持部を基板とともに回転させる回転機構と、前記基板保持部に保持された基板の裏面に液を供給する裏面側液供給手段と、前記基板保持部に保持された基板の周囲を囲繞するように設けられた排液カップと、前記基板保持部に保持された基板の外側に、前記液供給手段から基板裏面に供給された液が基板の表面側に回り込むことを阻止するように環状に設けられ、基板から振り切られた液を前記排液カップに導く仕切り部材とを具備することを特徴とする液処理装置を提供する。
【０００７】
本発明において、前記仕切り部材は、前記基板保持部および基板とともに回転するものとすることができる。この場合に、基板保持部材として基板を外方から機械的に保持するものを用いた場合でも、前記仕切り部材に前記基板保持部材を避けるように設けられた切り欠きを設けて、前記仕切り部材を前記基板保持部に保持された基板の外周に近接して設けることができる。
【０００８】
また、前記仕切り部材は、基板の端面に対向する面が、その面と基板端面との間に毛細管現象により液が保持可能な形状を有しており、前記液供給手段から供給された液により基板の裏面および基板の端面を液処理可能に構成することができる。あるいは、前記仕切り部材は、基板の端面に対向する面が、その面と基板端面との間に液が保持されない形状を有しており、前記液供給手段から供給された液により基板の裏面のみを液処理可能に構成することもできる。
【０００９】
さらに、前記排液カップの内側に前記基板保持部に保持された基板を囲繞するように設けられ、前記基板保持部および基板とともに回転し、基板を回転した際に基板から振り切られた液を受けて前記排液カップに導く回転カップをさらに具備してもよい。
【００１０】
さらにまた、前記基板保持部に保持された基板の表面側エッジ部に液を供給する表面側液供給手段をさらに具備してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、前記基板保持部に保持された基板の外側に、前記液供給手段から基板裏面に供給された液が基板の表面側に回り込むことを阻止するように環状に設けられ、基板から振り切られた液を前記カップに導く仕切り部材を設けたので、複雑な機構を用いることなく、基板の表面に到達することを阻止した状態で基板の裏面、または基板の裏面およびエッジ部を液処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。
まず、本発明を半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）の裏面およびベベルの洗浄を行う液処理装置に適用した第１の実施形態について示す。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図、図２はその平面図、図３は図１の液供給機構を示す概略図、図４は図１の液処理装置の液吐出プレートを配置した部分を拡大して示す断面図、図５は図１の液処理装置の排気・排液部を拡大して示す断面図である。
【００１４】
この液処理装置１００は、ベースプレート１と、被処理基板であるウエハＷを回転可能に保持するウエハ保持部２と、このウエハ保持部２を回転させる回転モータ３と、ウエハ保持部２に保持されたウエハＷを囲繞するように設けられ、ウエハ保持部２とともに回転する回転カップ４と、ウエハＷの裏面に処理液を供給する裏面側液供給ノズル６と、回転カップ４の周縁部に設けられた排気・排液部７とを有している。また、排気・排液部７の周囲およびウエハＷの上方を覆うようにケーシング８が設けられている。ケーシング８の上部には液処理システムのファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）からの気流を側部に設けられた導入口９ａを介して導入する気流導入部９が設けられており、ウエハ保持部２に保持されたウエハＷに清浄空気のダウンフローが供給されるようになっている。
【００１５】
ウエハ保持部２は、水平に設けられた円板状をなす回転プレート１１と、その裏面の中心部に接続され、下方鉛直に延びる円筒状の回転軸１２とを有している。回転プレート１１の中心部には、回転軸１２内の孔１２ａに連通する孔１１ａが形成されている。そして、中心部に垂直に裏面側液供給ノズル６が形成された昇降部材１３が孔１２ａおよび孔１１ａ内を昇降可能に設けられている。回転プレート１１には、ウエハＷの外縁を保持する保持部材１４が設けられており、図２に示すように、これらは３つ等間隔で配置されている。この保持部材１４は、ウエハＷが回転プレート１１から少し浮いた状態で水平にウエハＷを保持するようになっている。この保持部材１４はウエハＷの端面を保持可能な保持部１４ａと、保持部１４ａから回転プレート裏面側中心方向に延材する着脱部１４ｂと、保持部１４ａを垂直面内で回動させる回転軸１４ｃとを有し、着脱部１４ｂの先端部を図示しないシリンダ機構により上方に押し上げることにより、保持部１４ａが外側に回動してウエハＷの保持が解除される。保持部材１４は、図示しないバネ部材により保持部１４ａがウエハＷを保持する方向に付勢されており、シリンダ機構を作動させない場合には保持部材１４によりウエハＷが保持された状態となる。
【００１６】
回転軸１２は、２つのベアリング１５ａを有する軸受け部材１５を介してベースプレート１に回転可能に支持されている。回転軸１２の下端部にはプーリー１６が嵌め込まれており、プーリー１６にはベルト１７が巻き掛けられている。ベルト１７はモータ３の軸に取り付けられたプーリー１８にも巻き掛けられている。そして、モータ３を回転させることによりプーリー１８、ベルト１７およびプーリー１６を介して回転軸１２を回転するようになっている。
【００１７】
裏面側液供給ノズル６は昇降部材１３の中心に設けられており、その内部に長手方向に沿って延びるノズル孔６ａが形成されている。図３に示すように、ノズル孔６ａの下端には配管８４が接続されている。そして、配管８４は液供給機構８５に接続されており、液供給機構８５から配管８４を介して裏面液供給ノズル６へ所定の液が供給される。
【００１８】
液供給機構８５は、洗浄処理またはエッチング処理のための薬液として、例えば酸薬液である希フッ酸（ＤＨＦ）を供給するＤＨＦ供給源８６、アルカリ薬液であるアンモニア過水（ＳＣ１）を供給するＳＣ１供給源８７、リンス液として例えば純水（ＤＩＷ）を供給するＤＩＷ供給源８８を有している。ＤＨＦ供給源８６、ＳＣ１供給源８７、ＤＩＷ供給源８８からは配管８９，９０，９１が延びており、これら配管８９，９０，９１が配管８４に開閉バルブ９２，９３，９４を介して接続されている。したがって、開閉バルブ９２，９３，９４を操作することにより、アンモニア過水（ＳＣ１）、希フッ酸（ＤＨＦ）、純水（ＤＩＷ）を選択的に裏面側液供給ノズル６に供給可能となっている。また、配管８４の開閉バルブ９４の下流側には開閉バルブ９５が設けられており、この開閉バルブ９５には排出ライン９６が接続されている。この排出ライン９６は、液の自重により、またはアスピレータ等の吸引によりノズル孔６ａ内の液を排出可能となっている。なお、ＤＩＷ供給源８８から延びる配管９１が、配管８４の最も上流側に接続されている。
【００１９】
図４の拡大図にも示すように、昇降部材１３の上端部には中央に裏面側液供給ノズル６のノズル孔６ａに連続し、液を吐出するための液吐出口２４ａを有する液吐出プレート２４を有している。液吐出プレート２４の上面には、ウエハＷを支持するための３本のウエハ支持ピン２５（２本のみ図示）を有している。液吐出プレート２４は、上に広がった円錐台状をなし、処理中には図示のように孔１１ａ内に収容されて、その表面の高さが回転プレート１１の表面の高さとほぼ一致するようになっている。孔１１ａは液吐出プレート２４に対応するような円錐台状をなしている。回転プレート１１と液吐出プレート２４との間には隙間２４ｂが形成されていて、回転軸１２の下方から回転軸１２と昇降部材１３との間の隙間を通って供給されたＮ２ガスを隙間２４ｂからウエハＷの裏面側に吹き出すようになっている。これにより回転軸１２の内部への液の侵入が防止される。
【００２０】
昇降部材１３の下端には接続部材２６を介してシリンダ機構２７が接続されており、このシリンダ機構２７によって昇降部材１３を昇降させることによりウエハＷを昇降させてウエハＷのローディングおよびアンローディングを行う。
【００２１】
回転カップ４は、回転プレート１１の端部上方から内側斜め上方に延びる円環状の庇部３１と、庇部３１の外端部から垂直下方へ延びる筒状の外側壁部３２を有している。そして、図５の拡大図に示すように、外側壁部３２と回転プレート１１との間には円環状の隙間３３が形成されており、この隙間３３からウエハＷが回転プレート１１および回転カップ４とともに回転されて飛散した処理液やリンス液が下方に導かれる。
【００２２】
庇部３１と回転プレート１１との間にはウエハＷとほぼ同じ高さの位置に板状のリング状をなす仕切り部材３５が介在されている。仕切り部材３５と回転プレート１１との間には、処理液やリンス液を通過させる開口３７が形成されている。この開口３７は、仕切り部材３５と回転プレート１１との間に周方向に沿って介装された複数のスペーサ部材（図示せず）により形成される。仕切り部材３５の表面側には通常は液が流れないので処理液やリンス液を通過させる必要はないが、少量の液が流れ込む可能性もあるので、複数のスペーサ部材（図示せず）により開口３６が形成されている。そして、庇部３１と、仕切り部材３５と、回転プレート１１と、スペーサ部材とは、ねじ４０によりねじ止めされている（図５参照）。したがって、仕切り部材３５は、回転プレート１１とともに回転される。
【００２３】
仕切り部材３５は、ウエハＷと略連続するように設けられている。そして、モータ３によりウエハ保持部２および回転カップ４をウエハＷとともに回転させて裏面側液供給ノズル６からウエハＷの裏面の中心に液を供給した際に、液がウエハＷの表面側へ回り込むことを阻止することができるようになっている。すなわち、裏面側液供給ノズル６からウエハＷの裏面に供給された液は遠心力でウエハＷの裏面を外方に向けて広がり、ウエハＷの周縁から振り切られるが、略連続して仕切り部材３５が設けられているため、液が表面側に回り込まずに仕切り部材３５の裏面に案内されて開口３７から外方へ排出され、外側壁部３２によって下方へ導かれる。なお、図２に示すように、仕切り部材３５のウエハ保持部材１４に対応する位置にウエハ保持部材１４を避けるように切り欠き部４１が設けられており、仕切り部材３５をウエハＷに極力近接させることができる。
【００２４】
仕切り部材３５の内周面の構造を異ならせることにより、ウエハＷの洗浄形態を調整することができる。すなわち、図６の（ａ）に示すように、仕切り部材３５の内周面をウエハＷのベベルＢに対応する形状としてこれらをわずかに離間させた状態とすることによって、液が毛細管現象によりその隙間を上昇するため、ウエハＷの裏面のみならずベベルＢの洗浄も行える。これに対して図６の（ｂ）に示すように、仕切り部材３５の上面にテーパを形成することによって毛細管現象が生じないようにすれば、ウエハＷの裏面のみを洗浄することができる。
【００２５】
なお、仕切り部材３５は裏面から振り切られた処理液を案内するので、ウエハＷの周縁から脱離した処理液が乱流化し難く、処理液をミスト化させずに回転カップ４外へ導くことができる。
【００２６】
排気・排液部７は、主に回転プレート１１と回転カップ４に囲繞された空間から排出される気体および液体を回収するためのものであり、図５の拡大図にも示すように、回転カップ４から排出された処理液やリンス液を受ける環状をなす排液カップ５１と、排液カップ５１を収容するように排液カップ５１と同心状の環状をなす排気カップ５２とを備えている。
【００２７】
図１および図５に示すように、排液カップ５１は、回転カップ４の外側に、外側壁部３２に近接して垂直に設けられた筒状をなす外周壁５３と、外周壁５３の下端部から内側に向かって延びる内側壁５４とを有している。内側壁５４の内周には内周壁５４ａが垂直に形成されている。これら外周壁５３および内側壁５４によって規定される環状の空間が回転カップ４から排出された処理液やリンス液を収容する液収容部５６となっている。また、外周壁５３の上端には、排液カップ５１からの処理液の飛び出しを防止するために回転カップ４の上方部分に張り出した張り出し部５３ａが設けられている。液収容部５６の保持部材１４の外側に対応する位置には、内側壁５４から回転プレート１１の下面近傍まで延び、排液カップ５１の周方向に沿って環状に設けられた仕切り壁５５を有している。そして、液収容部５６は、この仕切り壁５５によって、隙間３３から排出される液を受ける主カップ部５６ａと、保持部材１４の保持部１４ａ近傍部分から滴下される液を受ける副カップ部５６ｂに分離されている。液収容部５６の底面５７は、仕切り壁５５により主カップ部５６ａに対応する第１部分５７ａと、副カップ部５６ｂに対応する第２部分５７ｂとに分かれており、これらはいずれも外側から内側（回転中心側）に向かって上昇するように傾斜している。そして、第２部分５７ｂの内側端は保持部材１４の保持部１４ａよりも内側（回転中心側）に対応する位置に達している。仕切り壁５５は、回転プレート１１が回転した際に、保持部材１４の回転プレート１１の下方に突出した部分によって形成された気流がミストを随伴してウエハＷ側に到達することを阻止する役割を有している。仕切り壁５５には、副カップ部５６ｂから主カップ部５６ａに処理液を導くための孔５８が形成されている（図１参照）。
【００２８】
排液カップ５１の内側壁５４の最外側部分には液収容部５６から排液する１箇所の排液口６０が設けられており、排液口６０には排液管６１が接続されている（図１参照）。排液管６１には排液切替部（図示せず）が設けられており、処理液の種類に応じて分別して回収または廃棄されるようになっている。なお、排液口６０は複数箇所設けられていてもよい。
【００２９】
排気カップ５２は、排液カップ５１の外周壁５３の外側部分に垂直に設けられた外側壁６４と、保持部材１４の内側部分に垂直にかつその上端が回転プレート１１に近接するように設けられた内側壁６５と、ベースプレート１上に設けられた底壁６６と、外側壁６４から上方へ湾曲するとともに、回転カップ４の上方を覆うように設けられた上側壁６７とを有している。そして、排気カップ５２は、その上側壁６７と回転カップ４の庇部３１との間の環状をなす導入口６８から回転カップ４内およびその周囲の主にガス成分を取り込んで排気するようになっている。また、排気カップ５２の下部には、図１および図５に示すように、排気口７０が設けられており、排気口７０には排気管７１が接続されている。排気管７１の下流側には図示しない吸引機構が設けられており、回転カップ４の周囲を排気することが可能となっている。排気口７０は複数設けられており、処理液の種類に応じて切り替えて使用することが可能となっている。
【００３０】
排液カップ５１の外側壁である外周壁５３と排気カップ５２の外側壁６４との間には環状をなす外側環状空間９９ａが形成されており、また排液カップ５１の底部と排気カップ５２の底部との間の排気口７０の外側部分には、周方向に沿って多数の通気孔９８が形成された環状の気流調整部材９７が設けられている。そして、外側環状空間９９ａと気流調整部材９７は排気カップ５２に取り入れられ、排気口７０に至る気流を調整して均一に排気する機能を有している。すなわち、このように環状の空間である外側環状空間９９ａを通って気流を全周に亘って均一に下方へ導き、多数の通気孔９８を形成した気流調整部材９７を設けて圧力損失つまり気流の抵抗を与えるとともに気流を分散することにより、排気口７０からの距離によらず比較的均一に排気を行うことができる。
【００３１】
また、排液カップ５１の内周壁５４ａと排気カップ５２の内側壁６５との間には環状をなす内側環状空間９９ｂが形成されており、さらに、排液カップ５１の内周側には排気カップ５２との間の隙間７７が形成されている。そして、導入口６８から取り入れられた気体成分は、外側環状空間９９ａのみならず、排液カップ５１の液収容部５６にも多少流れ、その気流は液収容部５６から内側環状空間９９ｂを通って全周に亘って均一に下方に導かれ、隙間７７を通って排気口７０から比較的均一に排気を行うことができる。
【００３２】
このように、排液カップ５１からの排液と排気カップ５２からの排気が独立して行われるようになっているので、排液と排気を分離した状態で導くことが可能となる。また、排液カップ５１からミストが漏出しても排気カップ５２がその周囲を囲繞しているので速やかに排気口７０を介して排出され、ミストが外部に漏出することが確実に防止される。
【００３３】
液処理装置１００はマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ１２１を有しており、液処理装置１００の各構成部がこのプロセスコントローラ１２１に接続されて制御される構成となっている。また、プロセスコントローラ１２１には、工程管理者が液処理装置１００の各構成部を管理するためにコマンドの入力操作などを行うキーボードや、液処理装置１００の各構成部の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース１２２が接続されている。さらに、プロセスコントローラ１２１には、液処理装置１００で実行される各種処理をプロセスコントローラ１２１の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて液処理装置１００の各構成部に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわちレシピが格納された記憶部１２３が接続されている。レシピは記憶部１２３の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００３４】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース１２２からの指示等にて任意のレシピを記憶部１２３から呼び出してプロセスコントローラ１２１に実行させることで、プロセスコントローラ１２１の制御下で、液処理装置１００での所望の処理が行われる。
【００３５】
次に、以上のように構成される液処理装置１００の動作について図７の模式図に基づいて説明する。本実施形態における以下の洗浄処理動作は、記憶部１２３に格納されたレシピに基づいてプロセスコントローラ１２１によって制御される。
【００３６】
この洗浄処理においては、ウエハＷ裏面を処理液（薬液）で洗浄処理した後、純水でリンス処理を行う。
処理液（薬液）を用いた洗浄処理においては、まず、図７の（ａ）に示すように、昇降部材１３を上昇させた状態で、図示しない搬送アームから液吐出プレート２４の支持ピン２５上にウエハＷを受け渡す。次いで、図７の（ｂ）に示すように、昇降部材１３を、ウエハＷを保持部材１４により保持可能な位置まで下降させ、保持部材１４によりウエハＷをチャッキングする。そして、図７の（ｃ）に示すように、モータ３によりウエハＷを保持部材２および回転カップ４とともに回転させながら、裏面側液供給ノズル６から所定の処理液を供給してウエハ裏面の洗浄処理を行う。
【００３７】
このとき、ウエハＷが回転された状態で、裏面側液供給ノズル６からウエハＷの表面および裏面の中央に処理液が供給され、処理液が遠心力によりウエハＷの外側に広がり、その過程で洗浄処理がなされ、その後ウエハＷの外方へ振り切られる。このとき仕切り部材３５が存在しない場合には、ウエハＷから振り切られた処理液がウエハＷの表面側に回り込んでウエハＷの表面を汚染するおそれがある。
【００３８】
これに対して、本実施形態では、ウエハＷの外側に略連続するように仕切り部材３５を設けたので、図７の（ｄ）に示すように、ウエハＷから振り切られた処理液は、表面側に回り込まずに仕切り部材３５の裏面に案内されて開口３７から外方へ排出され、外側壁部３２によって下方へ導かれる。このため、ウエハＷの表面を汚染させずに清浄に保ったままウエハＷの洗浄を行うことができる。また、ウエハＷのベベルを洗浄する場合には、仕切り部材３５の内周面の形状を上述の図６の（ａ）に示すようなベベルに対応する形状としてこれらをわずかに離間させた状態とすることにより毛細管現象によりこれらの隙間に処理液を満たすようにすることができ、ウエハＷの裏面のみならずベベルの洗浄を行うこともできる。
【００３９】
振り切られた後外側壁部３２によって下方に導かれた処理液は、回転カップ４の隙間３３および保持部１４ａを挿入する穴の部分から排液カップ５１における液収容部５６に排出され、その中を旋回しながら排液口６０から排液管６１を通って排出される。
【００４０】
このようにして処理液による処理が行われた後、引き続きリンス処理が行われる。このリンス処理においては、従前の処理液の供給を停止した後、裏面側液供給ノズル６からウエハＷの裏面にリンス液として純水を供給し、処理液による洗浄処理の場合と同様に、モータ３によりウエハＷを保持部材２および回転カップ４とともに回転させながら、裏面側液供給ノズル６からウエハＷの裏面の中央にリンス液として純水が供給され、遠心力によりウエハＷの外方に広がる過程でウエハＷのリンス処理がなされる。そして、このようにリンス処理に供された純水は、ウエハＷの周縁から振り切られるが、この場合にも処理液と同様に、仕切り部材３５により純水がウエハＷ表面側に回り込むことが阻止され、ウエハＷの表面を汚染させずに清浄に保ったままウエハＷ裏面の洗浄を行うことができる。
【００４１】
このようにして振り切られたリンス液としての純水は、処理液の場合と同様、回転カップ４の隙間３３および保持部１４ａを挿入する穴の部分から排液カップ５１における液収容部５６に排出され、その中を旋回しながら排液口６０から排液管６１を通って排出される。
【００４２】
以上のようなウエハ裏面の洗浄処理においては、ウエハＷの外側を囲繞するように設けられているカップがウエハＷとともに回転する回転カップ４であるから、ウエハＷから振り切られた処理液が回転カップ４に当たった際に処理液に遠心力が作用し、固定カップの場合のような飛び散り（ミスト化）は発生し難い。
【００４３】
また、排気カップ５２には、その上側壁６７と回転カップ４の庇部３１との間の環状をなす導入口６８から回転カップ４内およびその周囲の主にガス成分が取り込まれ排気口７０から排気管７１を通って排気される。
【００４４】
さらに、回転カップ４が存在しているため、排液カップ５１は排液可能な程度の極小さいものでよく、また、排液カップ５１と排気カップ５２がそれぞれ独立して設けられ、かつ排液および排気を別々に取り入れて排液口６０および排気口７０から別個に排出するので、排気・排液を分離するための特別の機構を設ける必要がない。また、排液カップ５１が排気カップ５２に収容された状態で設けられているので、排気・排液を別々に取り入れる構造でありながらスペースを小さくすることができ、結果的に装置のフットプリントを小さくすることができる。また、排液カップ５１が排気カップ５２に収容された状態であるので、処理液のミストが排液カップ５１から漏出しても排気カップ５２でトラップすることができ、装置外へ処理液のミストが飛散して悪影響を与えることを防止することができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。上記第１の実施形態では、ウエハＷ裏面の洗浄、または裏面およびベベルの洗浄を行う場合について説明したが、本実施形態ではエッジ部としてベベルのみならずウエハＷ表面のエッジも洗浄する場合について説明する。
【００４６】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図である。図８に示す液処理装置は、ウエハＷ表面のエッジに液を供給するための表面側液供給ノズル５が設けられている以外は、図１と同様に構成されているので、図１と同じものには同じ符号を付して説明を省略する。
【００４７】
表面側液供給ノズル５は、ウエハＷの径方向に沿って形成された複数のノズル口２２を有しており、ノズルアーム２３に取り付けられている。ノズル口２２はウエハＷの径方向外側に傾斜しており、吐出された液がウエハＷの周縁側に供給され、ウエハＷの表面中央部側へは供給されないようになっている。
【００４８】
このノズルアーム２３はウエハＷの径方向にリニアスキャン可能となっている。これにより、ウエハＷ表面のエッジ部分の所望の位置まで洗浄可能となっている。また、この表面側液供給ノズル５からの液によりウエハＷのベベルも洗浄可能となっている。
【００４９】
上記液供給機構８５からは配管９７がアーム２３の流路（図示せず）に接続されており、液供給機構８５から上記処理液および純水がこの流路を介して表面側液供給ノズル５のノズル口２２から吐出可能となっている。
【００５０】
この実施形態においては、ウエハＷの裏面は第１の実施形態と同様に裏面側液供給ノズル６から液を供給することにより行われ、その際の液は仕切り部材３５の存在によりウエハＷの表面側に到達することが阻止される。そして、ウエハＷ表面のエッジおよびベベルを洗浄する際には表面側液供給ノズル５により洗浄の必要なエッジ部分のみ洗浄されて、ウエハ表面の中央部分には液が到達しない。このため、ウエハＷ表面の洗浄不要な中央部分を汚染させることなく清浄な状態に保ったまま、洗浄が必要なウエハ裏面およびベベルおよびウエハ表面のエッジの洗浄を行うことができる。
【００５１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では本発明を洗浄処理に適用した場合について説明したが、他の液処理であってもよい。また、上記実施形態では被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、液晶表示装置（ＬＣＤ）用のガラス基板に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の基板等、他の基板に適用可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、液処理、特に、半導体ウエハに付着したパーティクルやコンタミネーションを除去する洗浄処理に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る液処理装置を一部切り欠いて示す概略平面図。
【図３】図１の液処理装置の液供給機構を示す概略図。
【図４】図１の液処理装置の液吐出プレートを配置した部分を拡大して示す断面図。
【図５】図１の液処理装置の排気・排液部を拡大して示す断面図。
【図６】図１の液処理装置に設けられた仕切り部材の形状例を示す図。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る液処理装置の処理動作を説明するための模式図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００５４】
１；ベースプレート
２；ウエハ保持部
３；回転モータ
４；回転カップ
５；表面側液供給ノズル
６；裏面側液供給ノズル
７；排気・排液部
８；ケーシング
９；気流導入部
１１；回転プレート
１１ａ；孔
１２；回転軸
１３；昇降部材
１４；保持部材
２４；液吐出プレート
３５；仕切り部材
５１；排液カップ
５２；排気カップ
８５；液供給機構
１００；基板処理装置
１２１；プロセスコントローラ
１２２；ユーザーインターフェース
１２３；記憶部
Ｗ；半導体ウエハ（基板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、
前記基板保持部を基板とともに回転させる回転機構と、
前記基板保持部に保持された基板の裏面に液を供給する裏面側液供給手段と、
前記基板保持部に保持された基板の周囲を囲繞するように設けられた排液カップと、
前記基板保持部に保持された基板の外側に、前記液供給手段から基板裏面に供給された液が基板の表面側に回り込むことを阻止するように環状に設けられ、基板から振り切られた液を前記排液カップに導く仕切り部材と
を具備することを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
前記仕切り部材は、前記基板保持部および基板とともに回転す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】
前記基板保持部は基板を外方から機械的に保持する基板保持部材を有し、前記仕切り部材は、前記基板保持部材を避けるように設けられた切り欠きを有して前記基板保持部に保持された基板の外周に近接して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記仕切り部材は、基板の端面に対向する面が、その面と基板端面との間に毛細管現象により液が保持可能な形状を有しており、前記液供給手段から供給された液により基板の裏面および基板の端面を液処理可能に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記仕切り部材は、基板の端面に対向する面が、その面と基板端面との間に液が保持されない形状を有しており、前記液供給手段から供給された液により基板の裏面のみを液処理可能に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項６】
前記排液カップの内側に前記基板保持部に保持された基板を囲繞するように設けられ、前記基板保持部および基板とともに回転し、基板を回転した際に基板から振り切られた液を受けて前記排液カップに導く回転カップをさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項７】
前記基板保持部に保持された基板の表面側エッジ部に液を供給する表面側液供給手段をさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項１】
基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、
前記基板保持部を基板とともに回転させる回転機構と、
前記基板保持部に保持された基板の裏面に液を供給する裏面側液供給手段と、
前記基板保持部に保持された基板の周囲を囲繞するように設けられた排液カップと、
前記基板保持部に保持された基板の外側に、前記液供給手段から基板裏面に供給された液が基板の表面側に回り込むことを阻止するように環状に設けられ、基板から振り切られた液を前記排液カップに導く仕切り部材と
を具備することを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
前記仕切り部材は、前記基板保持部および基板とともに回転す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】
前記基板保持部は基板を外方から機械的に保持する基板保持部材を有し、前記仕切り部材は、前記基板保持部材を避けるように設けられた切り欠きを有して前記基板保持部に保持された基板の外周に近接して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記仕切り部材は、基板の端面に対向する面が、その面と基板端面との間に毛細管現象により液が保持可能な形状を有しており、前記液供給手段から供給された液により基板の裏面および基板の端面を液処理可能に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記仕切り部材は、基板の端面に対向する面が、その面と基板端面との間に液が保持されない形状を有しており、前記液供給手段から供給された液により基板の裏面のみを液処理可能に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項６】
前記排液カップの内側に前記基板保持部に保持された基板を囲繞するように設けられ、前記基板保持部および基板とともに回転し、基板を回転した際に基板から振り切られた液を受けて前記排液カップに導く回転カップをさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項７】
前記基板保持部に保持された基板の表面側エッジ部に液を供給する表面側液供給手段をさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１１７９７１（Ｐ２００８−１１７９７１Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３００６７３（Ｐ２００６−３００６７３）
【出願日】平成１８年１１月６日（２００６．１１．６）
【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２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月６日（２００６．１１．６）
【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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