液処理装置
【課題】被処理体の周縁部の所定の範囲を精度良く処理し、ミストとして残った処理液が次回以降に処理する被処理体に悪影響を及ぼすことを防止し、さらに、被処理体を処理するための処理空間を小さくする液処理装置を提供すること。
【解決手段】液処理装置は、第二筐体２０と、第二筐体２０に当接可能な第一筐体１０と、被処理体Ｗを保持する保持部１と、を備えている。第一筐体１０は、保持部１によって保持された被処理体Ｗの表面の周縁部に対向する位置に、被処理体Ｗの周縁方向に向かうにつれて被処理体Ｗから離れるように傾斜した表面側傾斜部１１を有している。表面側傾斜部１１には、被処理体Ｗの表面の周縁部に処理液を供給する表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａが設けられている。
【解決手段】液処理装置は、第二筐体２０と、第二筐体２０に当接可能な第一筐体１０と、被処理体Ｗを保持する保持部１と、を備えている。第一筐体１０は、保持部１によって保持された被処理体Ｗの表面の周縁部に対向する位置に、被処理体Ｗの周縁方向に向かうにつれて被処理体Ｗから離れるように傾斜した表面側傾斜部１１を有している。表面側傾斜部１１には、被処理体Ｗの表面の周縁部に処理液を供給する表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハなどからなる被処理体の周縁部に、洗浄液を供給する液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体ウエハなどの基板（被処理体）を保持する基板保持手段（保持部）と、基板保持手段により保持された基板を回転させる回転手段（回転駆動部）と、回転する基板の上面周縁部に処理液を供給するノズルと、を備えた基板処理装置（液処理装置）が知られている（特許文献１参照）。なお、この特許文献１においては、基板の上面に対向して、その周縁部にノズルが挿入可能な上下方向に貫通する貫通孔を有する遮断部材が配設されている。また、ノズルには、このノズルを駆動することでノズルを貫通孔に挿入させて基板の上面周縁部に対向する対向位置と、遮断部材から離れた退避位置とに位置決めさせるノズル駆動機構が連結されている。
【特許文献１】特開２００６−４１４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の基板処理装置では、遮断部材と基板の隙間は出来るだけ狭いことが求められるが、他方で、遮断部材と基板の隙間を狭くするにつれて、基板の周縁部に供給されて液盛りされた処理液が、基板の上方に設けられた遮断部材に接触してしまう可能性が高くなる。そして、このように、基板の周縁部に液盛りされた処理液が遮断部材に接触してしまうと、被処理基板の周縁部の所定の範囲を精度良く処理することができない。また、処理液が遮断部材に付着すると、ミストとして残ってしまい、次回以降に処理する基板に悪影響を及ぼすことが考えられる。
【０００４】
また、従来技術で示した基板処理装置では、エッジ部を処理する処理空間が開放されて大きくなっている。このため、処理空間内の雰囲気を制御することが困難であり、かつ、洗浄液の蒸発量が多くなってしまう。
【０００５】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、被処理体の周縁部の所定の範囲を精度良く処理することができ、ミストとして残った処理液が次回以降に処理する被処理体に悪影響を及ぼすことを防止することができ、さらに、被処理体を処理するための処理空間を小さく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】
本発明による液処理装置は、
第二筐体と、
前記第二筐体に対向して配置され、該第二筐体に当接可能な第一筐体と、
前記第二筐体の内方に配置され、被処理体を保持する保持部と、
前記保持部によって保持された前記被処理体を回転させる回転駆動部と、を備え、
前記第一筐体が、前記保持部によって保持された前記被処理体の表面の周縁部に対向する位置に、該被処理体の周縁方向に向かうにつれて該被処理体から離れるように傾斜した表面側傾斜部を有し、
前記表面側傾斜部に、前記被処理体の表面の周縁部に処理液を供給する表面側処理液供給ノズルが設けられている。
【０００７】
本発明による液処理装置において、
前記第一筐体および前記第二筐体の各々が一方向に移動可能となり、該第一筐体と該第二筐体とが当接および離隔可能であることが好ましい。
【０００８】
本発明による液処理装置において、
前記第一筐体と前記第二筐体との間に配置され、該第一筐体と該第二筐体との間を密封するシール部材をさらに備えたことが好ましい。
【０００９】
本発明による液処理装置において、
前記第二筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の裏面側で周縁外方に向かって突出して配置され、該被処理体を経た処理液を案内する裏面側案内部と、該裏面側案内部によって案内された処理液を貯留する貯留部と、を有することが好ましい。
【００１０】
本発明による液処理装置において、
前記第一筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の表面側に配置され、前記被処理体の表面を経た処理液を案内する表面側案内部を有することが好ましい。
【００１１】
本発明による液処理装置において、
前記被処理体の周縁部を加熱するための加熱部をさらに備えたことが好ましい。
【００１２】
本発明による液処理装置において、
前記保持部によって保持された前記被処理体に窒素ガスを供給する窒素ガス供給部と、
前記窒素ガス供給部から供給される窒素ガスを加熱する加熱部と、をさらに備えたことが好ましい。
【００１３】
本発明による液処理装置において、
前記第二筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の裏面の周縁部に対向する位置に、該被処理体の周縁方向に向かうにつれて該被処理体から離れるように傾斜した裏面側傾斜部と、該裏面側傾斜部に設けられ、前記被処理体の裏面の周縁部に処理液を供給する裏面側処理液供給ノズルと、を有することが好ましい。
【００１４】
本発明による液処理装置において、
前記第一筐体と前記第二筐体とが当接されたときに、該第一筐体と該第二筐体によって形成される空間内の気体または液体を排出する排出部をさらに備え、
前記排出部は、前記被処理体の回転方向に沿って、前記空間内の気体または液体を排出することが好ましい。
【００１５】
本発明による液処理装置において、
前記表面側処理液供給ノズルは、薬液を供給する表面側薬液供給ノズルと、リンス液を供給する表面側リンス液供給ノズルとからなり、
前記表面側リンス液供給ノズルが前記被処理体にリンス液を供給する位置は、前記表面側薬液供給ノズルが前記被処理体に薬液を供給する位置よりも、内方側にあることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第一筐体が被処理体の周縁方向に向かうにつれて被処理体から離れるように傾斜した表面側傾斜部を有し、この表面側傾斜部に、被処理体の表面の周縁部に処理液を供給する表面側処理液供給ノズルが設けられている。このため、被処理体の周縁部の所定の範囲を精度良く処理することができる。また、表面側傾斜部が、被処理体の周縁方向に向かうにつれて該被処理体から離れるように傾斜している。このため、ミストとして残った処理液が次回以降に処理する被処理体に悪影響を及ぼすことを防止することができる。さらに、表面側傾斜部と、第一筐体および第二筐体との間で処理空間が形成されるので、ウエハＷを処理するための処理空間を小さくすることができる。このため、処理空間内の雰囲気を容易に制御することができ、かつ、洗浄液の蒸発量を少なくすることもできる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態
以下、本発明に係る液処理装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図３（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、液処理装置は、下方カップ（第二筐体）２０と、下方カップ２０に対向して配置され、下方カップ２０に当接可能な上方カップ（第一筐体）１０と、下方カップ２０の内方に配置され、被処理体である半導体ウエハＷ（以下、ウエハＷという）を保持する保持部１と、保持部１から下方に延びる回転軸５と、この回転軸５を回転させることによって、保持部１で保持されたウエハＷを回転させる回転駆動部６０と、を備えている。なお、保持部１は真空吸着でウエハＷを保持している。
【００１９】
このうち、回転駆動部６０は、図１に示すように、回転軸５の周縁外方に配置されたプーリ６２と、このプーリ６２に巻きかけられた駆動ベルト６３と、この駆動ベルト６３に駆動力を付与することによって、プーリ６２を介して回転軸５を回転させるモータ６１とを有している。また、回転軸５の周縁外方にはベアリング６６が配置されている。
【００２０】
また、図１に示すように、上方カップ１０には、Ｏリングなどからなるシール部材３０が設けられている。また、上方カップ１０と下方カップ２０の各々が上下方向に移動可能となっており、上方カップ１０と下方カップ２０とは、当接することもできるし、離隔することもできるようになっている（図３（ａ）（ｂ）参照）。なお、上方カップ１０と下方カップ２０とが当接するときには、シール部材３０によって、上方カップ１０と下方カップ２０との間が密封されることとなる。なお、本実施の形態では、上方カップ１０にシール部材３０が設けられている態様を用いて説明するが（図３（ａ）参照）、これに限られることなく、下方カップ２０にシール部材３０が設けられていてもよい。
【００２１】
また、図１に示すように、上方カップ１０は、保持部１によって保持されたウエハＷの表面の周縁部に対向する位置に、ウエハＷの周縁方向に向かうにつれて、ウエハＷから離れるように上方に傾斜した表面側傾斜部１１を有している。また、この表面側傾斜部１１に長穴１０ａ，１０ｂが設けられ、この長穴１０ａ，１０ｂ内にウエハＷの表面の周縁部に洗浄液（処理液）を供給する表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａが設けられている。なお、図１において、ウエハＷの表面は上方側に位置し、ウエハＷの裏面は下方側に位置している。
【００２２】
また、図２に示すように、表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａには水平方向駆動部４１ａ，４１ｂが設けられている。そして、この水平方向駆動部４１ａ，４１ｂによって、表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａは、長穴１０ａ，１０ｂ内を水平方向に移動可能となっている。
【００２３】
ところで、本願で洗浄液とは、薬液やリンス液のことを意味している。そして、薬液としては、例えば、希フッ酸などを用いることができる。他方、リンス液としては、例えば、純水（ＤＩＷ）などを用いることができる。
【００２４】
また、この表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａは、図２に示すように、薬液供給部（図示せず）から供給される薬液をウエハＷの表面に供給する表面側薬液供給ノズル５１ａと、リンス液供給部（図示せず）から供給されるリンス液をウエハＷの表面に供給する表面側リンス液供給ノズル５２ａとからなっている。
【００２５】
また、図２に示すように、表面側薬液供給ノズル５１ａは連結部材５１を介して水平方向駆動部４１ａに連結されており、この連結部材５１が水平方向に移動されることによって、表面側薬液供給ノズル５１ａは水平方向に移動されることとなる。また同様に、表面側リンス液供給ノズル５２ａは連結部材５２を介して水平方向駆動部４１ｂに連結されており、この連結部材５２が水平方向に移動されることによって、表面側リンス液供給ノズル５２ａは水平方向に移動されることとなる。そして、表面側リンス液供給ノズル５２ａは、表面側薬液供給ノズル５１ａよりもウエハＷの内方側まで移動することができる（長穴１０ｂが長穴１０ａよりもウエハＷの内方側まで延びている）。このため、表面側リンス液供給ノズル５２ａは、表面側薬液供給ノズル５１ａがウエハＷに薬液を供給する位置よりもウエハＷの内方側に、リンス液を供給することができる。
【００２６】
また、図１に示すように、下方カップ２０は、保持部１によって保持されたウエハＷの裏面の周縁部に対向する位置に、ウエハＷの周縁方向に向かうにつれて、ウエハＷから離れるように下方に傾斜した裏面側傾斜部２７を有している。また、この裏面側傾斜部２７に長穴２０ａ，２０ｂが設けられ、この長穴２０ａ，２０ｂ内にウエハＷの裏面の周縁部に洗浄液を供給する裏面側処理液供給ノズル５６ａ，５７ａが設けられている。
【００２７】
また、裏面側薬液供給ノズル５６ａは連結部材５６を介して水平方向駆動部４２ａに連結されており、この連結部材５６が水平方向に移動されることによって、裏面側薬液供給ノズル５６ａは水平方向に移動されることとなる。また同様に、裏面側リンス液供給ノズル５７ａは連結部材５７を介して水平方向駆動部４２ｂに連結されており、この連結部材５７が水平方向に移動されることによって、裏面側リンス液供給ノズル５７ａは水平方向に移動されることとなる。
【００２８】
また、この裏面側処理液供給ノズル５６ａ，５７ａも、薬液供給部（図示せず）から供給される薬液をウエハＷの裏面に供給する裏面側薬液供給ノズル５６ａと、リンス液供給部（図示せず）から供給されるリンス液をウエハＷの裏面に供給する裏面側リンス液供給ノズル５７ａとからなっている。そして、裏面側リンス液供給ノズル５７ａは、裏面側薬液供給ノズル５６ａよりもウエハＷの内方側まで移動することができ、裏面側薬液供給ノズル５６ａがウエハＷに薬液を供給する位置よりもウエハＷの内方側に、リンス液を供給することができる。
【００２９】
また、図１に示すように、下方カップ２０は、保持部１によって保持されたウエハＷの表面側に配置され、ウエハＷの表面を経た洗浄液を案内する表面側案内部２２と、保持部１によって保持されたウエハＷの裏面側に配置され、ウエハＷの裏面を経た洗浄液を案内する裏面側案内部２１と、この裏面側案内部２１の下方側（上方カップ１０側と反対側）に、表面側案内部２２と裏面側案内部２１によって案内された洗浄液を貯留する貯留部２３と、を有している。なお、裏面側案内部２１は周縁外方に向かって突出しており、裏面側案内部２１と下方カップ２０の内壁２０ｉとの間隙Ｇは狭くなっている。
【００３０】
なお、本実施の形態では、裏面側傾斜部２７が、裏面側案内部２１を兼ねた構成となっている。しかしながら、これに限られることなく、裏面側傾斜部２７と裏面側案内部２１とが別体を構成してもよく、この場合には、裏面側案内部２１が裏面側傾斜部２７の周縁外方に位置することとなる。
【００３１】
また、図１に示すように、下方カップ２０の表面側案内部２２の内方には、ウエハＷに供給された洗浄液がはねて、飛び散ることを防止する突起部２９が設けられている。
【００３２】
また、図１に示すように、下方カップ２０には、保持部１によって保持されたウエハＷの裏面側に窒素ガスを供給する裏面側窒素ガス供給部（窒素ガス供給部）４７が設けられている。また、裏面側窒素ガス供給部４７には、この裏面側窒素ガス供給部４７から供給される窒素ガスを加熱する加熱部３１が設けられている。
【００３３】
また、図１に示すように、上方カップ１０の中央部には、保持部１によって保持されたウエハＷの表面側に窒素ガスを供給する表面側窒素ガス供給口４６ａが設けられている。そして、この表面側窒素ガス供給口４６ａには、窒素ガスを供給する表面側窒素ガス供給部４６が連結されている。また、上方カップ１０は、その下面が下方に傾斜し、ウエハＷと上方カップ１０との間の間隙を小さくする下方傾斜部１２を有している。
【００３４】
また、図２に示すように、下方カップ２０には、上方カップ１０と下方カップ２０との間が密封されたときに、上方カップ１０と下方カップ２０によって形成される空間内の気体（窒素ガスなど）を排気するとともに、薬液やリンス液などの洗浄液を排液する排出管（排出部）３６が連結されている。なお、この排出管３６の下流側には、窒素ガスなどの気体と、薬液やリンス液などの洗浄液（液体）とを分離する気液分離部（図示せず）が設けられている。
【００３５】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００３６】
まず、上方カップ１０が上方に移動して上方位置に位置づけられるとともに、下方カップ２０が下方に移動して下方位置に位置づけられる（図３（ａ）参照）（離隔工程）。その後、ウエハ搬送ロボット（図示せず）によって、ウエハＷが保持部１上に載置されて、当該保持部１によって保持される（図３（ａ）参照）（保持工程）。
【００３７】
このように、本実施の形態では、上方カップ１０が上方に移動し、かつ、下方カップ２０が下方に移動するので、ウエハ搬送ロボットによって、保持部１上にウエハＷを容易に載置することができる。このため、ウエハＷの周縁部を、所定の処理位置（表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａおよび裏面側処理液供給ノズル５６ａ，５７ａに対向する位置）に容易に位置づけることができる。
【００３８】
次に、上方カップ１０が下方に移動して下方位置に位置づけられるとともに、下方カップ２０が上方に移動して上方位置に位置づけられて、上方カップ１０と下方カップ２０とが当接される（図３（ｂ）参照）（当接工程）。このとき、上方カップ１０に設けられたシール部材３０によって、上方カップ１０と下方カップ２０との間が密封される。
【００３９】
次に、回転駆動部６０により回転軸５が回転駆動されることによって、保持部１で保持されたウエハＷが回転される（図３（ｂ）参照）（回転工程）。このとき、モータ６１から駆動ベルト６３を介してプーリ６２に駆動力が付与されることによって、回転軸５が回転駆動される。
【００４０】
次に、表面側窒素ガス供給部４６から供給された窒素ガスが、上方カップ１０に設けられた表面側窒素ガス供給口４６ａを介して、ウエハＷの表面側に向けて窒素ガスが供給される。このとき、裏面側窒素ガス供給部４７からも、窒素ガスがウエハＷの裏面側に向けて供給される。なお、以下の工程は、ウエハＷの表面と裏面に向かって、窒素ガスが供給されている間に行われる。
【００４１】
次に、表面側薬液供給ノズル５１ａから、薬液が、ウエハＷの表面に向かって供給される（表面側薬液供給工程）。なお、このように薬液が表面側薬液供給ノズル５１ａから供給される前に、水平方向駆動部４１ａによって、表面側薬液供給ノズル５１ａを長穴１０ａに沿って移動させて位置決めすることができる（図２参照）。また、これに限られることなく、表面側薬液供給ノズル５１ａから薬液が供給されている間に、表面側薬液供給ノズル５１ａを、水平方向駆動部４１ａによって長穴１０ａに沿って移動させることもできる。
【００４２】
ここで、上方カップ１０が、保持部１によって保持されたウエハＷの表面の周縁部に対向する位置に、ウエハＷの周縁方向に向かうにつれて、ウエハＷから離れるように上方に傾斜した表面側傾斜部１１を有し、かつ、この表面側傾斜部１１に表面側薬液供給ノズル５１ａが設けられている（図１参照）。
【００４３】
このように、表面側傾斜部１１が、ウエハＷの周縁方向に向かうにつれてウエハＷから離れるように上方に傾斜している（ウエハＷの中心方向に向かうにつれてウエハＷに近づくように下方に傾斜している）ので、表面側薬液供給ノズル５１ａから供給された薬液をウエハＷの周縁部に液盛りさせた状態で、当該ウエハＷの周縁部を処理することができる。このため、処理液が、上方カップ１０と接触することによって、所定の範囲よりもウエハＷの中心側にまで入り込むことを防止することができる。この結果、ウエハＷの表面のうち、予め定まっている所定の範囲のみを、精度良く処理することができる。なお、通常、ウエハＷの表面側にはパターニングが施されているので、ウエハＷの周縁部を処理する際に、予め定まっている所定の範囲以外を誤って処理しないことが要求されるが、本実施の形態によれば、このような要求に確実に応えることができる。
【００４４】
また、ウエハＷの表面と上方カップ１０との間に、ウエハＷの周縁に向かうにつれて広くなった間隙を形成することができるので（図１参照）、ウエハＷの表面に薬液を付着させたまま、ウエハＷを回転させることができる。このため、ウエハＷの表面を、一定の時間、薬液で処理することができ、ウエハＷの表面を確実に処理することができる。なお、洗浄液の液膜は、ウエハＷに作用する遠心力によって周縁方向に向かうにつれて厚みが厚くなるので、本実施の形態のように、ウエハＷの周縁に向かうにつれて広くなった間隙を形成することは好ましい。
【００４５】
さらに、ウエハＷの表面に乗っている薬液が、上方カップ１０に付着することも防止することができ、ひいては、次回以降に処理するウエハＷに悪影響がでることを防止することができる。すなわち、ウエハＷの表面に付着した薬液が上方カップ１０の底面などに付着するとゴミとして残ってしまい、次回以降に処理するウエハＷに悪影響を及ぼすことがある。しかしながら、本実施の形態では、ウエハＷの表面と上方カップ１０との間に、ウエハＷの周縁に向かうにつれて広くなった間隙を形成することができるので、ウエハＷの表面に乗っている薬液が、上方カップ１０に付着することを防止することができる。このため、次回以降に処理するウエハＷに悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００４６】
なお、表面側薬液供給ノズル５１ａを長穴１０ａに沿って移動させることができるが、この長穴１０ａは表面側薬液供給ノズル５１ａが移動する範囲のみに設けられればよい。このため、上方カップ１０に設けられる長穴１０ａの大きさを小さくすることができる。この結果、ウエハＷが回転することで発生する気流の流れが、ウエハＷの表面側で乱れることを防止することができ、ひいては、精度良くウエハＷを処理することができる。
【００４７】
上述した表面側薬液供給工程の間に、裏面側薬液供給ノズル５６ａからも、薬液が、ウエハＷの裏面に向かって供給される（裏面側薬液供給工程）。なお、このように薬液が裏面側薬液供給ノズル５６ａから供給される前に、水平方向駆動部４２ａによって、裏面側薬液供給ノズル５６ａを長穴２０ａに沿って移動させて位置決めすることができる。また、これに限られることなく、裏面側薬液供給ノズル５６ａから薬液が供給されている間に、裏面側薬液供給ノズル５６ａを、水平方向駆動部４２ａによって長穴２０ａに沿って移動させることもできる。
【００４８】
ここで、下方カップ２０も、保持部１によって保持されたウエハＷの裏面の周縁部に対向する位置に、ウエハＷの周縁方向に向かうにつれて、ウエハＷから離れるように下方に傾斜した裏面側傾斜部２７を有し、かつ、この裏面側傾斜部２７に裏面側薬液供給ノズル５６ａが設けられている（図１参照）。
【００４９】
このため、裏面側薬液供給ノズル５６ａから供給された薬液が表面張力などによって、所定の範囲よりもウエハＷの中心側にまで入り込むことを防止することができる。この結果、ウエハＷの裏面のうち、予め定まっている所定の範囲のみを精度良く処理することができる。
【００５０】
なお、裏面側薬液供給ノズル５６ａは長穴２０ａに沿って移動させることができるが、この長穴２０ａは裏面側薬液供給ノズル５６ａが移動する範囲にのみに設けられればよい。このため、上方カップ１０に設けられる長穴１０ａと同様に、下方カップ２０に設けられる長穴２０ａの大きさを小さくすることができる。この結果、ウエハＷが回転することに発生する気流の流れが、ウエハＷの裏面側で乱れることを防止することができ、ひいては、精度良くウエハＷを処理することができる。
【００５１】
そして、上述のように、表面側薬液供給ノズル５１ａと裏面側薬液供給ノズル５６ａから供給された薬液は、貯留部２３に貯留され、その後、排出管３６によって排出される。
【００５２】
次に、表面側リンス液供給ノズル５２ａから、リンス液が、ウエハＷの表面に向かって供給される（表面側リンス液供給工程）。
【００５３】
このとき、表面側薬液供給工程と同様に、表面側リンス液供給ノズル５２ａから供給されたリンス液が表面張力などによって、所定の範囲よりもウエハＷの中心側にまで入り込むことを防止することができる。このため、ウエハＷの表面のうち、予め定まっている所定の範囲のみにリンス液を供給することができる。この結果、リンス液がウエハＷに残って、ウエハＷの表面にウオーターマークを形成してしまうことを防止することができる。
【００５４】
また、裏面側リンス液供給ノズル５７ａからも、リンス液が、ウエハＷの裏面に向かって供給される（裏面側リンス液供給工程）。
【００５５】
そして、このように、表面側リンス液供給ノズル５２ａと裏面側リンス液供給ノズル５７ａから供給されたリンス液は、貯留部２３に貯留され、その後、排出管３６によって排出される。
【００５６】
ここで、裏面側薬液供給工程と同様に、裏面側リンス液供給ノズル５７ａから供給されたリンス液が表面張力などによって、所定の範囲よりもウエハＷの中心側にまで入り込むことを防止することができる。このため、ウエハＷの裏面のうち、予め定まっている所定の範囲のみにリンス液を供給することができる。この結果、リンス液がウエハＷに残って、ウエハＷの裏面にウオーターマークを形成してしまうことなどを防止することができる。
【００５７】
また、表面側リンス液供給ノズル５２ａは、表面側薬液供給ノズル５１ａよりもウエハＷの内方側まで移動することができ、表面側薬液供給ノズル５１ａがウエハＷに薬液を供給する位置よりもウエハＷの内方側に、リンス液を供給することができる（図２参照）。このため、ウエハＷの表面に付着した薬液を、ウエハＷの内方側から供給されるリンス液によって、確実に除去することができる。
【００５８】
また、裏面側リンス液供給ノズル５７ａも、裏面側薬液供給ノズル５６ａよりもウエハＷの内方側まで移動することができ、裏面側薬液供給ノズル５６ａがウエハＷに薬液を供給する位置よりもウエハＷの内方側に、リンス液を供給することができる。このため、ウエハＷの裏面に付着した薬液を、ウエハＷの内方側から供給されるリンス液によって、確実に除去することができる。
【００５９】
また、長穴１０ａおよび長穴２０ａと同様に、長穴１０ｂおよび長穴２０ｂも、大きさを小さくすることができる。このため、ウエハＷが回転することで発生する気流の流れが、ウエハＷの表面側と裏面側で乱れることを防止することができる。
【００６０】
ところで、本実施の形態では、表面側薬液供給ノズル５１ａと表面側リンス液供給ノズル５２ａが別体を構成し、かつ、裏面側薬液供給ノズル５６ａと裏面側リンス液供給ノズル５７ａが別体を構成する態様を用いて説明したが、これに限られない。例えば、薬液の濃度が薄いときには、同じ供給部から、薬液とリンス液とが供給されてもよい。なお、このような場合であっても、リンス液が供給されるウエハＷ上の位置は、薬液が供給されるウエハＷ上の位置よりも、内方側にあることが好ましい。
【００６１】
また、上述した裏面側薬液供給工程と裏面側リンス液供給工程において、ウエハＷの裏面側には、加熱部３１によって加熱された窒素ガスが供給されている。このため、ウエハＷの裏面を、加熱された窒素ガスによって暖められた状態で、処理することができる。
【００６２】
なお、上記では、加熱部３１で加熱された窒素ガスによって、ウエハＷの裏面側に供給される薬液およびリンス液を暖める態様を用いて説明したが、これに限られない。例えば、窒素ガスを加熱する加熱部３１の代わりに、裏面側に供給される薬液およびリンス液を直接暖める加熱部を設けてもよいし、また、ウエハＷの表面側に供給される薬液およびリンス液を暖める加熱部を設けてもよい。
【００６３】
また、上述した、表面側薬液供給工程、裏面側薬液供給工程、表面側リンス液供給工程および裏面側リンス液供給工程において、ウエハＷの表面側と裏面側に窒素ガスが常時供給され続けている。このため、ウエハＷに供給される薬液およびリンス液が、所定の範囲よりもウエハＷの中心側にまで入り込むことをより確実に防止することができる。
【００６４】
また、図１に示すように、上方カップ１０が、ウエハＷと上方カップ１０との間の間隙を、ウエハＷの中心部と比較して周縁部の方向で小さくする下方傾斜部１２を有しているので、表面側薬液供給工程および表面側リンス液供給工程において、表面側窒素ガス供給口４６ａから供給された窒素ガスの流速をウエハＷの周縁方向に向かうにつれて速くすることができる。このため、ウエハＷに供給される薬液およびリンス液が、所定の範囲よりもウエハＷの中心側にまで入り込むことをさらに確実に防止することができる。
【００６５】
また、図１に示すように、裏面側案内部２１が周縁外方に向かって突出しており、裏面側案内部２１と下方カップ２０の内壁２０ｉとの間隙Ｇは狭くなっている。このため、表面側薬液供給工程、裏面側薬液供給工程、表面側リンス液供給工程および裏面側リンス液供給工程において用いられた窒素ガスや洗浄液が貯留部２３に導かれる際に、その流路が絞られることとなる。この結果、これら窒素ガスや洗浄液を排出管３６によって均一に排出することができる（図２参照）。
【００６６】
また、図２に示すように、排出管３６は、ウエハＷの回転方向に沿って、貯留部２３に導かれた窒素ガスや洗浄液を排出する。このため、排出管３６によって、窒素ガスや洗浄液を確実に排出することができる。
【００６７】
上述のようにウエハＷの表面と裏面にリンス液を供給し始めてから、所定の時間が経過すると、リンス液供給部（図示せず）からのリンス液の供給が停止される。その後、回転駆動部６０によってウエハＷが高速に回転され、ウエハＷの周縁部が乾燥される（乾燥工程）。
【００６８】
次に、上方カップ１０が上方に移動して上方位置に位置づけられるとともに、下方カップ２０が下方に移動して下方位置に位置づけられる（図３（ａ）参照）（離隔工程）。その後、ウエハ搬送ロボット（図示せず）によって、ウエハＷが保持部１から取り除かれる（取出工程）。
【００６９】
このように、本実施の形態では、上方カップ１０が上方に移動し、かつ、下方カップ２０が下方に移動するので、ウエハ搬送ロボットによって、保持部１上に載置されたウエハＷを容易に取り除くことができる。
【００７０】
ところで、本実施の形態では、上方カップ１０と下方カップ２０が上下方向に移動することによってウエハＷの出し入れが行われるので、従来技術のように、ウエハＷで振り切られた処理液を回収する回収カップを、ウエハＷの周縁外方を囲む様な大きさで設ける必要がなくなるので、液処理装置の水平方向の大きさを小さくすることができる。
【００７１】
表面側傾斜部１１および裏面側傾斜部２７と、内壁２０ｉとの間で処理空間が形成されるので、ウエハＷの周縁部を処理するための処理空間を小さくすることができる。このため、当該処理空間内の雰囲気を容易に制御することができ、かつ、洗浄液の蒸発量を少なくすることができ、さらに、窒素ガスの供給量と排気量も少なくすることができる。
【００７２】
また、上方カップ１０と下方カップ２０とが当接するときに、シール部材３０によって、上方カップ１０と下方カップ２０との間が密封されるので、薬液が外部へ流出することを防止することができる。このため、薬液が周辺ユニットに付着したり、薬液が人体に悪影響を及ぼしたりすることをより確実に防止することができる。
【００７３】
さらに、このように薬液が外部へ流出することを防止することができるので、上方カップ１０、下方カップ２０、表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａおよび裏面側処理液供給ノズル５６ａ，５７ａについて耐薬品性を施せばよく、これら以外の部材に耐薬品性を施さなくてもよくなるので、液処理装置の製造コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態による液処理装置を示す概略縦断面図。
【図２】本発明の実施の形態による液処理装置を示す上方断面図。
【図３】本発明の実施の形態による液処理装置の駆動態様を示す概略縦断面図。
【符号の説明】
【００７５】
１ 保持部
１０ 上方カップ（第一筐体）
１０ａ，１０ｂ 長穴
１１ 表面側傾斜部
２０ 下方カップ（第二筐体）
２０ａ，２０ｂ 長穴
２０ｉ 内壁
２１ 裏面側案内部
２２ 表面側案内部
２３ 貯留部
２７ 裏面側傾斜部
３０ シール部材
３１ 加熱部
３６ 排出管（排出部）
４６ 表面側窒素ガス供給部
４６ａ 表面側窒素ガス供給口
４７ 裏面側窒素ガス供給部（窒素ガス供給部）
５１ａ 表面側薬液供給ノズル
５２ａ 表面側リンス液供給ノズル
５６ａ 裏面側薬液供給ノズル
５７ａ 裏面側リンス液供給ノズル
６０ 回転駆動部
Ｗ ウエハ（被処理体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハなどからなる被処理体の周縁部に、洗浄液を供給する液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体ウエハなどの基板（被処理体）を保持する基板保持手段（保持部）と、基板保持手段により保持された基板を回転させる回転手段（回転駆動部）と、回転する基板の上面周縁部に処理液を供給するノズルと、を備えた基板処理装置（液処理装置）が知られている（特許文献１参照）。なお、この特許文献１においては、基板の上面に対向して、その周縁部にノズルが挿入可能な上下方向に貫通する貫通孔を有する遮断部材が配設されている。また、ノズルには、このノズルを駆動することでノズルを貫通孔に挿入させて基板の上面周縁部に対向する対向位置と、遮断部材から離れた退避位置とに位置決めさせるノズル駆動機構が連結されている。
【特許文献１】特開２００６−４１４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の基板処理装置では、遮断部材と基板の隙間は出来るだけ狭いことが求められるが、他方で、遮断部材と基板の隙間を狭くするにつれて、基板の周縁部に供給されて液盛りされた処理液が、基板の上方に設けられた遮断部材に接触してしまう可能性が高くなる。そして、このように、基板の周縁部に液盛りされた処理液が遮断部材に接触してしまうと、被処理基板の周縁部の所定の範囲を精度良く処理することができない。また、処理液が遮断部材に付着すると、ミストとして残ってしまい、次回以降に処理する基板に悪影響を及ぼすことが考えられる。
【０００４】
また、従来技術で示した基板処理装置では、エッジ部を処理する処理空間が開放されて大きくなっている。このため、処理空間内の雰囲気を制御することが困難であり、かつ、洗浄液の蒸発量が多くなってしまう。
【０００５】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、被処理体の周縁部の所定の範囲を精度良く処理することができ、ミストとして残った処理液が次回以降に処理する被処理体に悪影響を及ぼすことを防止することができ、さらに、被処理体を処理するための処理空間を小さく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】
本発明による液処理装置は、
第二筐体と、
前記第二筐体に対向して配置され、該第二筐体に当接可能な第一筐体と、
前記第二筐体の内方に配置され、被処理体を保持する保持部と、
前記保持部によって保持された前記被処理体を回転させる回転駆動部と、を備え、
前記第一筐体が、前記保持部によって保持された前記被処理体の表面の周縁部に対向する位置に、該被処理体の周縁方向に向かうにつれて該被処理体から離れるように傾斜した表面側傾斜部を有し、
前記表面側傾斜部に、前記被処理体の表面の周縁部に処理液を供給する表面側処理液供給ノズルが設けられている。
【０００７】
本発明による液処理装置において、
前記第一筐体および前記第二筐体の各々が一方向に移動可能となり、該第一筐体と該第二筐体とが当接および離隔可能であることが好ましい。
【０００８】
本発明による液処理装置において、
前記第一筐体と前記第二筐体との間に配置され、該第一筐体と該第二筐体との間を密封するシール部材をさらに備えたことが好ましい。
【０００９】
本発明による液処理装置において、
前記第二筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の裏面側で周縁外方に向かって突出して配置され、該被処理体を経た処理液を案内する裏面側案内部と、該裏面側案内部によって案内された処理液を貯留する貯留部と、を有することが好ましい。
【００１０】
本発明による液処理装置において、
前記第一筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の表面側に配置され、前記被処理体の表面を経た処理液を案内する表面側案内部を有することが好ましい。
【００１１】
本発明による液処理装置において、
前記被処理体の周縁部を加熱するための加熱部をさらに備えたことが好ましい。
【００１２】
本発明による液処理装置において、
前記保持部によって保持された前記被処理体に窒素ガスを供給する窒素ガス供給部と、
前記窒素ガス供給部から供給される窒素ガスを加熱する加熱部と、をさらに備えたことが好ましい。
【００１３】
本発明による液処理装置において、
前記第二筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の裏面の周縁部に対向する位置に、該被処理体の周縁方向に向かうにつれて該被処理体から離れるように傾斜した裏面側傾斜部と、該裏面側傾斜部に設けられ、前記被処理体の裏面の周縁部に処理液を供給する裏面側処理液供給ノズルと、を有することが好ましい。
【００１４】
本発明による液処理装置において、
前記第一筐体と前記第二筐体とが当接されたときに、該第一筐体と該第二筐体によって形成される空間内の気体または液体を排出する排出部をさらに備え、
前記排出部は、前記被処理体の回転方向に沿って、前記空間内の気体または液体を排出することが好ましい。
【００１５】
本発明による液処理装置において、
前記表面側処理液供給ノズルは、薬液を供給する表面側薬液供給ノズルと、リンス液を供給する表面側リンス液供給ノズルとからなり、
前記表面側リンス液供給ノズルが前記被処理体にリンス液を供給する位置は、前記表面側薬液供給ノズルが前記被処理体に薬液を供給する位置よりも、内方側にあることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第一筐体が被処理体の周縁方向に向かうにつれて被処理体から離れるように傾斜した表面側傾斜部を有し、この表面側傾斜部に、被処理体の表面の周縁部に処理液を供給する表面側処理液供給ノズルが設けられている。このため、被処理体の周縁部の所定の範囲を精度良く処理することができる。また、表面側傾斜部が、被処理体の周縁方向に向かうにつれて該被処理体から離れるように傾斜している。このため、ミストとして残った処理液が次回以降に処理する被処理体に悪影響を及ぼすことを防止することができる。さらに、表面側傾斜部と、第一筐体および第二筐体との間で処理空間が形成されるので、ウエハＷを処理するための処理空間を小さくすることができる。このため、処理空間内の雰囲気を容易に制御することができ、かつ、洗浄液の蒸発量を少なくすることもできる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態
以下、本発明に係る液処理装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図３（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、液処理装置は、下方カップ（第二筐体）２０と、下方カップ２０に対向して配置され、下方カップ２０に当接可能な上方カップ（第一筐体）１０と、下方カップ２０の内方に配置され、被処理体である半導体ウエハＷ（以下、ウエハＷという）を保持する保持部１と、保持部１から下方に延びる回転軸５と、この回転軸５を回転させることによって、保持部１で保持されたウエハＷを回転させる回転駆動部６０と、を備えている。なお、保持部１は真空吸着でウエハＷを保持している。
【００１９】
このうち、回転駆動部６０は、図１に示すように、回転軸５の周縁外方に配置されたプーリ６２と、このプーリ６２に巻きかけられた駆動ベルト６３と、この駆動ベルト６３に駆動力を付与することによって、プーリ６２を介して回転軸５を回転させるモータ６１とを有している。また、回転軸５の周縁外方にはベアリング６６が配置されている。
【００２０】
また、図１に示すように、上方カップ１０には、Ｏリングなどからなるシール部材３０が設けられている。また、上方カップ１０と下方カップ２０の各々が上下方向に移動可能となっており、上方カップ１０と下方カップ２０とは、当接することもできるし、離隔することもできるようになっている（図３（ａ）（ｂ）参照）。なお、上方カップ１０と下方カップ２０とが当接するときには、シール部材３０によって、上方カップ１０と下方カップ２０との間が密封されることとなる。なお、本実施の形態では、上方カップ１０にシール部材３０が設けられている態様を用いて説明するが（図３（ａ）参照）、これに限られることなく、下方カップ２０にシール部材３０が設けられていてもよい。
【００２１】
また、図１に示すように、上方カップ１０は、保持部１によって保持されたウエハＷの表面の周縁部に対向する位置に、ウエハＷの周縁方向に向かうにつれて、ウエハＷから離れるように上方に傾斜した表面側傾斜部１１を有している。また、この表面側傾斜部１１に長穴１０ａ，１０ｂが設けられ、この長穴１０ａ，１０ｂ内にウエハＷの表面の周縁部に洗浄液（処理液）を供給する表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａが設けられている。なお、図１において、ウエハＷの表面は上方側に位置し、ウエハＷの裏面は下方側に位置している。
【００２２】
また、図２に示すように、表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａには水平方向駆動部４１ａ，４１ｂが設けられている。そして、この水平方向駆動部４１ａ，４１ｂによって、表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａは、長穴１０ａ，１０ｂ内を水平方向に移動可能となっている。
【００２３】
ところで、本願で洗浄液とは、薬液やリンス液のことを意味している。そして、薬液としては、例えば、希フッ酸などを用いることができる。他方、リンス液としては、例えば、純水（ＤＩＷ）などを用いることができる。
【００２４】
また、この表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａは、図２に示すように、薬液供給部（図示せず）から供給される薬液をウエハＷの表面に供給する表面側薬液供給ノズル５１ａと、リンス液供給部（図示せず）から供給されるリンス液をウエハＷの表面に供給する表面側リンス液供給ノズル５２ａとからなっている。
【００２５】
また、図２に示すように、表面側薬液供給ノズル５１ａは連結部材５１を介して水平方向駆動部４１ａに連結されており、この連結部材５１が水平方向に移動されることによって、表面側薬液供給ノズル５１ａは水平方向に移動されることとなる。また同様に、表面側リンス液供給ノズル５２ａは連結部材５２を介して水平方向駆動部４１ｂに連結されており、この連結部材５２が水平方向に移動されることによって、表面側リンス液供給ノズル５２ａは水平方向に移動されることとなる。そして、表面側リンス液供給ノズル５２ａは、表面側薬液供給ノズル５１ａよりもウエハＷの内方側まで移動することができる（長穴１０ｂが長穴１０ａよりもウエハＷの内方側まで延びている）。このため、表面側リンス液供給ノズル５２ａは、表面側薬液供給ノズル５１ａがウエハＷに薬液を供給する位置よりもウエハＷの内方側に、リンス液を供給することができる。
【００２６】
また、図１に示すように、下方カップ２０は、保持部１によって保持されたウエハＷの裏面の周縁部に対向する位置に、ウエハＷの周縁方向に向かうにつれて、ウエハＷから離れるように下方に傾斜した裏面側傾斜部２７を有している。また、この裏面側傾斜部２７に長穴２０ａ，２０ｂが設けられ、この長穴２０ａ，２０ｂ内にウエハＷの裏面の周縁部に洗浄液を供給する裏面側処理液供給ノズル５６ａ，５７ａが設けられている。
【００２７】
また、裏面側薬液供給ノズル５６ａは連結部材５６を介して水平方向駆動部４２ａに連結されており、この連結部材５６が水平方向に移動されることによって、裏面側薬液供給ノズル５６ａは水平方向に移動されることとなる。また同様に、裏面側リンス液供給ノズル５７ａは連結部材５７を介して水平方向駆動部４２ｂに連結されており、この連結部材５７が水平方向に移動されることによって、裏面側リンス液供給ノズル５７ａは水平方向に移動されることとなる。
【００２８】
また、この裏面側処理液供給ノズル５６ａ，５７ａも、薬液供給部（図示せず）から供給される薬液をウエハＷの裏面に供給する裏面側薬液供給ノズル５６ａと、リンス液供給部（図示せず）から供給されるリンス液をウエハＷの裏面に供給する裏面側リンス液供給ノズル５７ａとからなっている。そして、裏面側リンス液供給ノズル５７ａは、裏面側薬液供給ノズル５６ａよりもウエハＷの内方側まで移動することができ、裏面側薬液供給ノズル５６ａがウエハＷに薬液を供給する位置よりもウエハＷの内方側に、リンス液を供給することができる。
【００２９】
また、図１に示すように、下方カップ２０は、保持部１によって保持されたウエハＷの表面側に配置され、ウエハＷの表面を経た洗浄液を案内する表面側案内部２２と、保持部１によって保持されたウエハＷの裏面側に配置され、ウエハＷの裏面を経た洗浄液を案内する裏面側案内部２１と、この裏面側案内部２１の下方側（上方カップ１０側と反対側）に、表面側案内部２２と裏面側案内部２１によって案内された洗浄液を貯留する貯留部２３と、を有している。なお、裏面側案内部２１は周縁外方に向かって突出しており、裏面側案内部２１と下方カップ２０の内壁２０ｉとの間隙Ｇは狭くなっている。
【００３０】
なお、本実施の形態では、裏面側傾斜部２７が、裏面側案内部２１を兼ねた構成となっている。しかしながら、これに限られることなく、裏面側傾斜部２７と裏面側案内部２１とが別体を構成してもよく、この場合には、裏面側案内部２１が裏面側傾斜部２７の周縁外方に位置することとなる。
【００３１】
また、図１に示すように、下方カップ２０の表面側案内部２２の内方には、ウエハＷに供給された洗浄液がはねて、飛び散ることを防止する突起部２９が設けられている。
【００３２】
また、図１に示すように、下方カップ２０には、保持部１によって保持されたウエハＷの裏面側に窒素ガスを供給する裏面側窒素ガス供給部（窒素ガス供給部）４７が設けられている。また、裏面側窒素ガス供給部４７には、この裏面側窒素ガス供給部４７から供給される窒素ガスを加熱する加熱部３１が設けられている。
【００３３】
また、図１に示すように、上方カップ１０の中央部には、保持部１によって保持されたウエハＷの表面側に窒素ガスを供給する表面側窒素ガス供給口４６ａが設けられている。そして、この表面側窒素ガス供給口４６ａには、窒素ガスを供給する表面側窒素ガス供給部４６が連結されている。また、上方カップ１０は、その下面が下方に傾斜し、ウエハＷと上方カップ１０との間の間隙を小さくする下方傾斜部１２を有している。
【００３４】
また、図２に示すように、下方カップ２０には、上方カップ１０と下方カップ２０との間が密封されたときに、上方カップ１０と下方カップ２０によって形成される空間内の気体（窒素ガスなど）を排気するとともに、薬液やリンス液などの洗浄液を排液する排出管（排出部）３６が連結されている。なお、この排出管３６の下流側には、窒素ガスなどの気体と、薬液やリンス液などの洗浄液（液体）とを分離する気液分離部（図示せず）が設けられている。
【００３５】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００３６】
まず、上方カップ１０が上方に移動して上方位置に位置づけられるとともに、下方カップ２０が下方に移動して下方位置に位置づけられる（図３（ａ）参照）（離隔工程）。その後、ウエハ搬送ロボット（図示せず）によって、ウエハＷが保持部１上に載置されて、当該保持部１によって保持される（図３（ａ）参照）（保持工程）。
【００３７】
このように、本実施の形態では、上方カップ１０が上方に移動し、かつ、下方カップ２０が下方に移動するので、ウエハ搬送ロボットによって、保持部１上にウエハＷを容易に載置することができる。このため、ウエハＷの周縁部を、所定の処理位置（表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａおよび裏面側処理液供給ノズル５６ａ，５７ａに対向する位置）に容易に位置づけることができる。
【００３８】
次に、上方カップ１０が下方に移動して下方位置に位置づけられるとともに、下方カップ２０が上方に移動して上方位置に位置づけられて、上方カップ１０と下方カップ２０とが当接される（図３（ｂ）参照）（当接工程）。このとき、上方カップ１０に設けられたシール部材３０によって、上方カップ１０と下方カップ２０との間が密封される。
【００３９】
次に、回転駆動部６０により回転軸５が回転駆動されることによって、保持部１で保持されたウエハＷが回転される（図３（ｂ）参照）（回転工程）。このとき、モータ６１から駆動ベルト６３を介してプーリ６２に駆動力が付与されることによって、回転軸５が回転駆動される。
【００４０】
次に、表面側窒素ガス供給部４６から供給された窒素ガスが、上方カップ１０に設けられた表面側窒素ガス供給口４６ａを介して、ウエハＷの表面側に向けて窒素ガスが供給される。このとき、裏面側窒素ガス供給部４７からも、窒素ガスがウエハＷの裏面側に向けて供給される。なお、以下の工程は、ウエハＷの表面と裏面に向かって、窒素ガスが供給されている間に行われる。
【００４１】
次に、表面側薬液供給ノズル５１ａから、薬液が、ウエハＷの表面に向かって供給される（表面側薬液供給工程）。なお、このように薬液が表面側薬液供給ノズル５１ａから供給される前に、水平方向駆動部４１ａによって、表面側薬液供給ノズル５１ａを長穴１０ａに沿って移動させて位置決めすることができる（図２参照）。また、これに限られることなく、表面側薬液供給ノズル５１ａから薬液が供給されている間に、表面側薬液供給ノズル５１ａを、水平方向駆動部４１ａによって長穴１０ａに沿って移動させることもできる。
【００４２】
ここで、上方カップ１０が、保持部１によって保持されたウエハＷの表面の周縁部に対向する位置に、ウエハＷの周縁方向に向かうにつれて、ウエハＷから離れるように上方に傾斜した表面側傾斜部１１を有し、かつ、この表面側傾斜部１１に表面側薬液供給ノズル５１ａが設けられている（図１参照）。
【００４３】
このように、表面側傾斜部１１が、ウエハＷの周縁方向に向かうにつれてウエハＷから離れるように上方に傾斜している（ウエハＷの中心方向に向かうにつれてウエハＷに近づくように下方に傾斜している）ので、表面側薬液供給ノズル５１ａから供給された薬液をウエハＷの周縁部に液盛りさせた状態で、当該ウエハＷの周縁部を処理することができる。このため、処理液が、上方カップ１０と接触することによって、所定の範囲よりもウエハＷの中心側にまで入り込むことを防止することができる。この結果、ウエハＷの表面のうち、予め定まっている所定の範囲のみを、精度良く処理することができる。なお、通常、ウエハＷの表面側にはパターニングが施されているので、ウエハＷの周縁部を処理する際に、予め定まっている所定の範囲以外を誤って処理しないことが要求されるが、本実施の形態によれば、このような要求に確実に応えることができる。
【００４４】
また、ウエハＷの表面と上方カップ１０との間に、ウエハＷの周縁に向かうにつれて広くなった間隙を形成することができるので（図１参照）、ウエハＷの表面に薬液を付着させたまま、ウエハＷを回転させることができる。このため、ウエハＷの表面を、一定の時間、薬液で処理することができ、ウエハＷの表面を確実に処理することができる。なお、洗浄液の液膜は、ウエハＷに作用する遠心力によって周縁方向に向かうにつれて厚みが厚くなるので、本実施の形態のように、ウエハＷの周縁に向かうにつれて広くなった間隙を形成することは好ましい。
【００４５】
さらに、ウエハＷの表面に乗っている薬液が、上方カップ１０に付着することも防止することができ、ひいては、次回以降に処理するウエハＷに悪影響がでることを防止することができる。すなわち、ウエハＷの表面に付着した薬液が上方カップ１０の底面などに付着するとゴミとして残ってしまい、次回以降に処理するウエハＷに悪影響を及ぼすことがある。しかしながら、本実施の形態では、ウエハＷの表面と上方カップ１０との間に、ウエハＷの周縁に向かうにつれて広くなった間隙を形成することができるので、ウエハＷの表面に乗っている薬液が、上方カップ１０に付着することを防止することができる。このため、次回以降に処理するウエハＷに悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００４６】
なお、表面側薬液供給ノズル５１ａを長穴１０ａに沿って移動させることができるが、この長穴１０ａは表面側薬液供給ノズル５１ａが移動する範囲のみに設けられればよい。このため、上方カップ１０に設けられる長穴１０ａの大きさを小さくすることができる。この結果、ウエハＷが回転することで発生する気流の流れが、ウエハＷの表面側で乱れることを防止することができ、ひいては、精度良くウエハＷを処理することができる。
【００４７】
上述した表面側薬液供給工程の間に、裏面側薬液供給ノズル５６ａからも、薬液が、ウエハＷの裏面に向かって供給される（裏面側薬液供給工程）。なお、このように薬液が裏面側薬液供給ノズル５６ａから供給される前に、水平方向駆動部４２ａによって、裏面側薬液供給ノズル５６ａを長穴２０ａに沿って移動させて位置決めすることができる。また、これに限られることなく、裏面側薬液供給ノズル５６ａから薬液が供給されている間に、裏面側薬液供給ノズル５６ａを、水平方向駆動部４２ａによって長穴２０ａに沿って移動させることもできる。
【００４８】
ここで、下方カップ２０も、保持部１によって保持されたウエハＷの裏面の周縁部に対向する位置に、ウエハＷの周縁方向に向かうにつれて、ウエハＷから離れるように下方に傾斜した裏面側傾斜部２７を有し、かつ、この裏面側傾斜部２７に裏面側薬液供給ノズル５６ａが設けられている（図１参照）。
【００４９】
このため、裏面側薬液供給ノズル５６ａから供給された薬液が表面張力などによって、所定の範囲よりもウエハＷの中心側にまで入り込むことを防止することができる。この結果、ウエハＷの裏面のうち、予め定まっている所定の範囲のみを精度良く処理することができる。
【００５０】
なお、裏面側薬液供給ノズル５６ａは長穴２０ａに沿って移動させることができるが、この長穴２０ａは裏面側薬液供給ノズル５６ａが移動する範囲にのみに設けられればよい。このため、上方カップ１０に設けられる長穴１０ａと同様に、下方カップ２０に設けられる長穴２０ａの大きさを小さくすることができる。この結果、ウエハＷが回転することに発生する気流の流れが、ウエハＷの裏面側で乱れることを防止することができ、ひいては、精度良くウエハＷを処理することができる。
【００５１】
そして、上述のように、表面側薬液供給ノズル５１ａと裏面側薬液供給ノズル５６ａから供給された薬液は、貯留部２３に貯留され、その後、排出管３６によって排出される。
【００５２】
次に、表面側リンス液供給ノズル５２ａから、リンス液が、ウエハＷの表面に向かって供給される（表面側リンス液供給工程）。
【００５３】
このとき、表面側薬液供給工程と同様に、表面側リンス液供給ノズル５２ａから供給されたリンス液が表面張力などによって、所定の範囲よりもウエハＷの中心側にまで入り込むことを防止することができる。このため、ウエハＷの表面のうち、予め定まっている所定の範囲のみにリンス液を供給することができる。この結果、リンス液がウエハＷに残って、ウエハＷの表面にウオーターマークを形成してしまうことを防止することができる。
【００５４】
また、裏面側リンス液供給ノズル５７ａからも、リンス液が、ウエハＷの裏面に向かって供給される（裏面側リンス液供給工程）。
【００５５】
そして、このように、表面側リンス液供給ノズル５２ａと裏面側リンス液供給ノズル５７ａから供給されたリンス液は、貯留部２３に貯留され、その後、排出管３６によって排出される。
【００５６】
ここで、裏面側薬液供給工程と同様に、裏面側リンス液供給ノズル５７ａから供給されたリンス液が表面張力などによって、所定の範囲よりもウエハＷの中心側にまで入り込むことを防止することができる。このため、ウエハＷの裏面のうち、予め定まっている所定の範囲のみにリンス液を供給することができる。この結果、リンス液がウエハＷに残って、ウエハＷの裏面にウオーターマークを形成してしまうことなどを防止することができる。
【００５７】
また、表面側リンス液供給ノズル５２ａは、表面側薬液供給ノズル５１ａよりもウエハＷの内方側まで移動することができ、表面側薬液供給ノズル５１ａがウエハＷに薬液を供給する位置よりもウエハＷの内方側に、リンス液を供給することができる（図２参照）。このため、ウエハＷの表面に付着した薬液を、ウエハＷの内方側から供給されるリンス液によって、確実に除去することができる。
【００５８】
また、裏面側リンス液供給ノズル５７ａも、裏面側薬液供給ノズル５６ａよりもウエハＷの内方側まで移動することができ、裏面側薬液供給ノズル５６ａがウエハＷに薬液を供給する位置よりもウエハＷの内方側に、リンス液を供給することができる。このため、ウエハＷの裏面に付着した薬液を、ウエハＷの内方側から供給されるリンス液によって、確実に除去することができる。
【００５９】
また、長穴１０ａおよび長穴２０ａと同様に、長穴１０ｂおよび長穴２０ｂも、大きさを小さくすることができる。このため、ウエハＷが回転することで発生する気流の流れが、ウエハＷの表面側と裏面側で乱れることを防止することができる。
【００６０】
ところで、本実施の形態では、表面側薬液供給ノズル５１ａと表面側リンス液供給ノズル５２ａが別体を構成し、かつ、裏面側薬液供給ノズル５６ａと裏面側リンス液供給ノズル５７ａが別体を構成する態様を用いて説明したが、これに限られない。例えば、薬液の濃度が薄いときには、同じ供給部から、薬液とリンス液とが供給されてもよい。なお、このような場合であっても、リンス液が供給されるウエハＷ上の位置は、薬液が供給されるウエハＷ上の位置よりも、内方側にあることが好ましい。
【００６１】
また、上述した裏面側薬液供給工程と裏面側リンス液供給工程において、ウエハＷの裏面側には、加熱部３１によって加熱された窒素ガスが供給されている。このため、ウエハＷの裏面を、加熱された窒素ガスによって暖められた状態で、処理することができる。
【００６２】
なお、上記では、加熱部３１で加熱された窒素ガスによって、ウエハＷの裏面側に供給される薬液およびリンス液を暖める態様を用いて説明したが、これに限られない。例えば、窒素ガスを加熱する加熱部３１の代わりに、裏面側に供給される薬液およびリンス液を直接暖める加熱部を設けてもよいし、また、ウエハＷの表面側に供給される薬液およびリンス液を暖める加熱部を設けてもよい。
【００６３】
また、上述した、表面側薬液供給工程、裏面側薬液供給工程、表面側リンス液供給工程および裏面側リンス液供給工程において、ウエハＷの表面側と裏面側に窒素ガスが常時供給され続けている。このため、ウエハＷに供給される薬液およびリンス液が、所定の範囲よりもウエハＷの中心側にまで入り込むことをより確実に防止することができる。
【００６４】
また、図１に示すように、上方カップ１０が、ウエハＷと上方カップ１０との間の間隙を、ウエハＷの中心部と比較して周縁部の方向で小さくする下方傾斜部１２を有しているので、表面側薬液供給工程および表面側リンス液供給工程において、表面側窒素ガス供給口４６ａから供給された窒素ガスの流速をウエハＷの周縁方向に向かうにつれて速くすることができる。このため、ウエハＷに供給される薬液およびリンス液が、所定の範囲よりもウエハＷの中心側にまで入り込むことをさらに確実に防止することができる。
【００６５】
また、図１に示すように、裏面側案内部２１が周縁外方に向かって突出しており、裏面側案内部２１と下方カップ２０の内壁２０ｉとの間隙Ｇは狭くなっている。このため、表面側薬液供給工程、裏面側薬液供給工程、表面側リンス液供給工程および裏面側リンス液供給工程において用いられた窒素ガスや洗浄液が貯留部２３に導かれる際に、その流路が絞られることとなる。この結果、これら窒素ガスや洗浄液を排出管３６によって均一に排出することができる（図２参照）。
【００６６】
また、図２に示すように、排出管３６は、ウエハＷの回転方向に沿って、貯留部２３に導かれた窒素ガスや洗浄液を排出する。このため、排出管３６によって、窒素ガスや洗浄液を確実に排出することができる。
【００６７】
上述のようにウエハＷの表面と裏面にリンス液を供給し始めてから、所定の時間が経過すると、リンス液供給部（図示せず）からのリンス液の供給が停止される。その後、回転駆動部６０によってウエハＷが高速に回転され、ウエハＷの周縁部が乾燥される（乾燥工程）。
【００６８】
次に、上方カップ１０が上方に移動して上方位置に位置づけられるとともに、下方カップ２０が下方に移動して下方位置に位置づけられる（図３（ａ）参照）（離隔工程）。その後、ウエハ搬送ロボット（図示せず）によって、ウエハＷが保持部１から取り除かれる（取出工程）。
【００６９】
このように、本実施の形態では、上方カップ１０が上方に移動し、かつ、下方カップ２０が下方に移動するので、ウエハ搬送ロボットによって、保持部１上に載置されたウエハＷを容易に取り除くことができる。
【００７０】
ところで、本実施の形態では、上方カップ１０と下方カップ２０が上下方向に移動することによってウエハＷの出し入れが行われるので、従来技術のように、ウエハＷで振り切られた処理液を回収する回収カップを、ウエハＷの周縁外方を囲む様な大きさで設ける必要がなくなるので、液処理装置の水平方向の大きさを小さくすることができる。
【００７１】
表面側傾斜部１１および裏面側傾斜部２７と、内壁２０ｉとの間で処理空間が形成されるので、ウエハＷの周縁部を処理するための処理空間を小さくすることができる。このため、当該処理空間内の雰囲気を容易に制御することができ、かつ、洗浄液の蒸発量を少なくすることができ、さらに、窒素ガスの供給量と排気量も少なくすることができる。
【００７２】
また、上方カップ１０と下方カップ２０とが当接するときに、シール部材３０によって、上方カップ１０と下方カップ２０との間が密封されるので、薬液が外部へ流出することを防止することができる。このため、薬液が周辺ユニットに付着したり、薬液が人体に悪影響を及ぼしたりすることをより確実に防止することができる。
【００７３】
さらに、このように薬液が外部へ流出することを防止することができるので、上方カップ１０、下方カップ２０、表面側処理液供給ノズル５１ａ，５２ａおよび裏面側処理液供給ノズル５６ａ，５７ａについて耐薬品性を施せばよく、これら以外の部材に耐薬品性を施さなくてもよくなるので、液処理装置の製造コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態による液処理装置を示す概略縦断面図。
【図２】本発明の実施の形態による液処理装置を示す上方断面図。
【図３】本発明の実施の形態による液処理装置の駆動態様を示す概略縦断面図。
【符号の説明】
【００７５】
１ 保持部
１０ 上方カップ（第一筐体）
１０ａ，１０ｂ 長穴
１１ 表面側傾斜部
２０ 下方カップ（第二筐体）
２０ａ，２０ｂ 長穴
２０ｉ 内壁
２１ 裏面側案内部
２２ 表面側案内部
２３ 貯留部
２７ 裏面側傾斜部
３０ シール部材
３１ 加熱部
３６ 排出管（排出部）
４６ 表面側窒素ガス供給部
４６ａ 表面側窒素ガス供給口
４７ 裏面側窒素ガス供給部（窒素ガス供給部）
５１ａ 表面側薬液供給ノズル
５２ａ 表面側リンス液供給ノズル
５６ａ 裏面側薬液供給ノズル
５７ａ 裏面側リンス液供給ノズル
６０ 回転駆動部
Ｗ ウエハ（被処理体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第二筐体と、
前記第二筐体に対向して配置され、該第二筐体に当接可能な第一筐体と、
前記第二筐体の内方に配置され、被処理体を保持する保持部と、
前記保持部によって保持された前記被処理体を回転させる回転駆動部と、を備え、
前記第一筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の表面の周縁部に対向する位置に、該被処理体の周縁方向に向かうにつれて該被処理体から離れるように傾斜した表面側傾斜部を有し、
前記表面側傾斜部に、前記被処理体の表面の周縁部に処理液を供給する表面側処理液供給ノズルが設けられていることを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
前記第一筐体および前記第二筐体の各々が一方向に移動可能となり、該第一筐体と該第二筐体とが当接および離隔可能で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】
前記第一筐体と前記第二筐体との間に配置され、該第一筐体と該第二筐体との間を密封するシール部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記第二筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の裏面側で周縁外方に向かって突出して配置され、該被処理体を経た処理液を案内する裏面側案内部と、該裏面側案内部によって案内された処理液を貯留する貯留部と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記第一筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の表面側に配置され、前記被処理体の表面を経た処理液を案内する表面側案内部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項６】
前記被処理体の周縁部を加熱するための加熱部をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項７】
前記保持部によって保持された前記被処理体に窒素ガスを供給する窒素ガス供給部と、
前記窒素ガス供給部から供給される窒素ガスを加熱する加熱部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項８】
前記第二筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の裏面の周縁部に対向する位置に、該被処理体の周縁方向に向かうにつれて該被処理体から離れるように傾斜した裏面側傾斜部と、該裏面側傾斜部に設けられ、前記被処理体の裏面の周縁部に処理液を供給する裏面側処理液供給ノズルと、を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項９】
前記第一筐体と前記第二筐体とが当接されたときに、該第一筐体と該第二筐体によって形成される空間内の気体または液体を排出する排出部をさらに備え、
前記排出部は、前記被処理体の回転方向に沿って、前記空間内の気体または液体を排出することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項１０】
前記表面側処理液供給ノズルは、薬液を供給する表面側薬液供給ノズルと、リンス液を供給する表面側リンス液供給ノズルとからなり、
前記表面側リンス液供給ノズルが前記被処理体にリンス液を供給する位置は、前記表面側薬液供給ノズルが前記被処理体に薬液を供給する位置よりも、内方側にあることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項１】
第二筐体と、
前記第二筐体に対向して配置され、該第二筐体に当接可能な第一筐体と、
前記第二筐体の内方に配置され、被処理体を保持する保持部と、
前記保持部によって保持された前記被処理体を回転させる回転駆動部と、を備え、
前記第一筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の表面の周縁部に対向する位置に、該被処理体の周縁方向に向かうにつれて該被処理体から離れるように傾斜した表面側傾斜部を有し、
前記表面側傾斜部に、前記被処理体の表面の周縁部に処理液を供給する表面側処理液供給ノズルが設けられていることを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
前記第一筐体および前記第二筐体の各々が一方向に移動可能となり、該第一筐体と該第二筐体とが当接および離隔可能で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】
前記第一筐体と前記第二筐体との間に配置され、該第一筐体と該第二筐体との間を密封するシール部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記第二筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の裏面側で周縁外方に向かって突出して配置され、該被処理体を経た処理液を案内する裏面側案内部と、該裏面側案内部によって案内された処理液を貯留する貯留部と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記第一筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の表面側に配置され、前記被処理体の表面を経た処理液を案内する表面側案内部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項６】
前記被処理体の周縁部を加熱するための加熱部をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項７】
前記保持部によって保持された前記被処理体に窒素ガスを供給する窒素ガス供給部と、
前記窒素ガス供給部から供給される窒素ガスを加熱する加熱部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項８】
前記第二筐体は、前記保持部によって保持された前記被処理体の裏面の周縁部に対向する位置に、該被処理体の周縁方向に向かうにつれて該被処理体から離れるように傾斜した裏面側傾斜部と、該裏面側傾斜部に設けられ、前記被処理体の裏面の周縁部に処理液を供給する裏面側処理液供給ノズルと、を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項９】
前記第一筐体と前記第二筐体とが当接されたときに、該第一筐体と該第二筐体によって形成される空間内の気体または液体を排出する排出部をさらに備え、
前記排出部は、前記被処理体の回転方向に沿って、前記空間内の気体または液体を排出することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項１０】
前記表面側処理液供給ノズルは、薬液を供給する表面側薬液供給ノズルと、リンス液を供給する表面側リンス液供給ノズルとからなり、
前記表面側リンス液供給ノズルが前記被処理体にリンス液を供給する位置は、前記表面側薬液供給ノズルが前記被処理体に薬液を供給する位置よりも、内方側にあることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２９５８０３（Ｐ２００９−２９５８０３Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４８１６３（Ｐ２００８−１４８１６３）
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【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２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【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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