(57)【要約】【課題】ＰＶＡスポンジ等親水性部材を容易に効率良く液飛散防止カップ本体の内面に装着できる基板処理装置の液飛散防止カップ、該液飛散防止カップを備えた基板処理装置、及びその方法を提供すること。【解決手段】基板を保持し回転させる基板回転機構、該基板回転機構に保持された基板の外周を囲むように配置され、該回転する基板から離脱する液の飛散を防止する液飛散防止カップを備えた基板処理装置の液飛散防止カップであって、液飛散防止カップ本体１１の内周面全面又は該内周面の所定部分に表面に親水性材層１２を設けた液飛散防止シート１６ａを該親水性材層１２がカップの内側を向くように装着手段で装着した。【選択図】図１
2010149003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持し回転させる基板回転機構、該基板回転機構に保持された基板の外周を囲むように配置され、該回転する基板から離脱する液の飛散を防止する液飛散防止カップを備えた基板処理装置の液飛散防止カップであって、
液飛散防止カップ本体の内周面全面又は該内周面の所定部分の表面に親水性材層を設けた液飛散防止シートを該親水性材層がカップの内側を向くように装着手段で装着したことを特徴とする基板処理装置の液飛散防止カップ。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置の液飛散防止カップにおいて、
前記装着手段は、前記液飛散防止シートの親水性材層の反対側を接着剤にて前記液飛散防止カップ本体の内周面に貼り付けて装着する手段であることを特徴とする基板処理装置の液飛散防止カップ。
【請求項３】
請求項１に記載の基板処理装置の液飛散防止カップにおいて、
前記装着手段は、装着治具を用い前記液飛散防止シートの親水性材層の反対側を前記液飛散防止カップ本体の内周面に向けて着脱自在に装着する手段であることを特徴とする基板処理装置の液飛散防止カップ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理装置の液飛散防止カップにおいて、
前記液飛散防止シートは、樹脂材シートの表面に親水性材を貼り付けて前記親水性材層を形成し、前記液飛散防止カップ本体の内周面に密着する所定の形状に型抜きした複数の液飛散防止シート片からなることを特徴とする基板処理装置の液飛散防止カップ。
【請求項５】
請求項１に記載の基板処理装置の液飛散防止カップにおいて、
前記液飛散防止シートは、弾性を有するシートの表面に親水性材を貼り付けて前記親水性材層を形成し、前記液飛散防止カップ本体の内周面に密接する形状に型抜きした構成であり、該液飛散防止シートを弾性変形させて前記液飛散防止カップ本体内に収容し、その弾性復元力で前記液飛散防止カップ本体の内周面に密接させ装着したことを特徴とする基板処理装置の液飛散防止カップ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板処理装置の液飛散防止カップにおいて、
前記液飛散防止カップ本体の内周面の前記液飛散防止シートの継ぎ目は、該液飛散防止カップ本体の鉛直方向に対して上方から下方に向けて前記基板回転機構の回転方向に傾斜していることを特徴とする基板処理装置の液飛散防止カップ。
【請求項７】
基板を保持し回転させる基板回転機構、該基板回転機構に保持された基板の外周を囲むように配置され、該回転する基板から離脱する液滴の飛散を防止する液飛散防止カップを備えた基板処理装置であって、
前記液飛散防止カップの内周面の一部又は全部に前記回転する基板から離脱した液滴が突き当たり跳ね返るのを防止する親水性材層を設けると共に、該親水性材層にリンス液を供給し、該親水材層を湿潤状態に維持する湿潤手段を設けたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の基板処理装置において、
前記湿潤手段は複数個のリンス液噴射ノズルを備え、該複数個のリンス液噴射ノズルを前記親水性材層の内周面に均等にリンス液が供給されるように配置したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の基板処理装置において、
前記複数個のリンス液噴射ノズルは、前記液飛散防止カップに取り付けられていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか１項に記載の基板処理装置において、
前記リンス液噴射ノズルは噴射するリンス液の噴射角度を調整して、前記親水性材層に当るリンス液の位置を調整できる噴射角度調整手段を設けたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
基板を保持し回転させる基板回転機構、該基板回転機構に保持された基板の外周を囲むように配置され、該回転する基板から離脱する液滴の飛散を防止する液飛散防止カップを備えた基板処理装置の運転方法であって、
前記液飛散防止カップの内周面の一部又は全部に前記回転する基板から離脱した液滴が突き当たり跳ね返るのを防止する親水性材層が設けられており、
装置アイドリング時にリンス液供給手段からリンス液を供給して前記液飛散防止カップの内周面に設けた親水性材層を湿潤状態に維持することを特徴とする基板処理装置の運転方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の基板処理装置の運転方法において、
前記リンス液供給手段はリンス液噴射ノズルを備え、前記装置アイドリング時に該リンス液噴射ノズルから前記親水性材層にリンス液を噴射して該親水性材層を湿潤状態に維持することを特徴とする基板処理装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ、ガラス基板、液晶パネル等の基板を保持し回転させる基板回転機構を備え、基板に所定の処理液を供給して基板を処理し、しかる後基板を回転させその遠心力により処理液を離脱させる基板処理装置において、基板回転機構に保持された基板の外周を囲むように配置され、該基板から離脱する処理液の飛散を防止する液飛散防止カップ、該液飛散防止カップを備えた基板処理装置、該基板処理装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハ等の基板の表面に銅めっき処理やＣＭＰ（化学的機械的研磨）処理を施した後、不純物や汚染物を除去する洗浄処理を施すことが広く行なわれている。
【０００３】
この基板の洗浄処理を行う基板洗浄装置（基板処理装置）としては、基板を水平に保持して回転させる基板回転機構と、この基板回転機構で保持した基板の表面及び裏面に薬液や純水等の処理液を供給する処理液供給部（処理液供給ノズル）とを備え、基板を回転させつつ該基板に処理液を供給し、しかる後に、基板にリンス用の純水を供給して基板を洗浄するようにしたものが一般に知られている。この種の基板洗浄装置にあっては、洗浄終了後、基板を高速で回転させて遠心力により基板に付着する液を除去するスピン乾燥をさせることが広く行われている。
【０００４】
上記スピン乾燥では、回転する基板から遠心力で除去される液の飛散を防止するため、基板回転機構に保持された基板の外周を囲むように液飛散防止カップを配置し、遠心力で基板から離脱する液滴が遠方に飛散するのを防止している。このような液飛散防止カップを設けることにより、基板から離脱し遠方に飛散しようとする液滴の飛散を防止することができるが、基板から離脱し、液飛散防止カップの内面に衝突し、該内面から跳ね返り、液滴が飛散するのを防止することができなかった。そのため液飛散防止カップの内面から跳ね返った液滴が基板に再付着し、基板表面にウォーターマークを形成させる一因となっている。基板表面にこのウォーターマークが形成されると、その部分でリークが生じたり、密着性不良の原因になる等、製品の歩留まりを低下させてしまうため、いかにしてウォーターマークの形成を減少させるかが課題となっている。
【０００５】
上記液飛散防止カップの内面からの液滴の跳ね返りを防止するため、液飛散防止カップ本体の内面に親水性部材を貼り付け、液飛散防止カップ本体の内面に衝突した液滴は、この親水性部材に吸い付けられ、跳ね返りを抑制した技術がある（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１００６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この液飛散防止カップ本体の内面に貼り付ける親水性部材としては、ＰＶＡスポンジ等があるが、肉厚が薄いと極めて柔らかく、三次元的形状を有する液飛散防止カップ本体の内面に親水性部材を皺等が発生することなく、密接させて均等に貼り付けることが極めて困難な作業であった。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、ＰＶＡスポンジ等の親水性部材を容易に効率良く液飛散防止カップ本体の内面に装着できる基板処理装置の液飛散防止カップを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、簡単な構成の湿潤手段で液飛散防止カップの内周面に設けられたＰＶＡスポンジ等の親水性材層を湿潤状態に維持し、液滴の跳ね返りによる液滴が基板面に再付着することを防止できる基板処理装置、及びその運転方法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】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明は、基板を保持し回転させる基板回転機構、該基板回転機構に保持された基板の外周を囲むように配置され、該回転する基板から離脱する液の飛散を防止する液飛散防止カップを備えた基板処理装置の液飛散防止カップであって、液飛散防止カップ本体の内周面全面又は該内周面の所定部分に表面に親水性材層を設けた液飛散防止シートを該親水性材層がカップの内側を向くように装着手段で装着したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記基板処理装置の液飛散防止カップにおいて、装着手段は、液飛散防止シートの親水性材層の反対側を接着剤にて液飛散防止カップ本体の内周面に貼り付けて装着する手段であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記基板処理装置の液飛散防止カップにおいて、装着手段は、装着治具を用い液飛散防止シートの親水性材層の反対側を液飛散防止カップ本体の内周面に向けて着脱自在に装着する手段であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記基板処理装置の液飛散防止カップにおいて、液飛散防止シートは、樹脂材シートの表面に親水性材を接着剤にて貼り付けて親水性材層を形成し、液飛散防止カップ本体の内周面に密着する所定の形状に型抜きした複数の液飛散防止シート片からなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記基板処理装置の液飛散防止カップにおいて、液飛散防止シートは、弾性を有するシートの表面に親水性材を接着剤にて貼り付けて親水性材層を形成し、液飛散防止カップ本体の内周面に密接する形状に型抜きした構成であり、該液飛散防止シートを弾性変形させて液飛散防止カップ本体内に収容し、その弾性復元力で液飛散防止カップ本体の内周面に密接させ装着したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記基板処理装置の液飛散防止カップにおいて、液飛散防止カップ本体の内周面の液飛散防止シートの継ぎ目は、該液飛散防止カップ本体の鉛直方向に対して上方から下方に向けて基板回転機構の回転方向に傾斜していることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、基板を保持し回転させる基板回転機構、該基板回転機構に保持された基板の外周を囲むように配置され、該回転する基板から離脱する液滴の飛散を防止する液飛散防止カップを備えた基板処理装置であって、液飛散防止カップの内周面の一部又は全部に回転する基板から離脱した液滴が突き当たり跳ね返るのを防止する親水性材層を設けると共に、該親水性材層にリンス液を供給し、該親水材層を湿潤状態に維持する湿潤手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記基板処理装置において、湿潤手段は複数個のリンス液噴射ノズルを備え、該複数個のリンス液噴射ノズルを親水性材層の内周面に均等にリンス液が供給されるように配置したことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、上記基板処理装置において、複数個のリンス液噴射ノズルは、液飛散防止カップに取り付けられていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上記基板処理装置において、リンス液噴射ノズルは噴射するリンス液の噴射角度を調整して、親水性材層に当るリンス液の位置を調整できる噴射角度調整手段を設けたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、基板を保持し回転させる基板回転機構、該基板回転機構に保持された基板の外周を囲むように配置され、該回転する基板から離脱する液滴の飛散を防止する液飛散防止カップを備えた基板処理装置の運転方法であって、液飛散防止カップの内周面の一部又は全部に前記回転する基板から離脱した液滴が突き当たり跳ね返るのを防止する親水性材層が設けられており、装置アイドリング時にリンス液供給手段からリンス液を供給して液飛散防止カップの内周面に設けた親水性材層を湿潤状態に維持することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、上記基板処理装置の運転方法において、リンス液供給手段はリンス液噴射ノズルを備え、装置アイドリング時に該リンス液噴射ノズルから親水性材層にリンス液を噴射して該親水性材層を湿潤状態に維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、液飛散防止カップ本体の内周面全面又は該内周面の所定部分に表面に親水性材層を設けた液飛散防止シートを親水性材層がカップ内側を向くように装着手段で装着したので、肉厚の薄いシート状のＰＶＡスポンジ等の親水性部材であっても、三次元的曲面を有する液飛散防止カップ本体の内周面に密着させて容易に装着することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、液飛散防止カップ本体の内周面の液飛散防止シートの継ぎ目は、該液飛散防止カップ本体の鉛直方向に対して上方から下方に向けて基板回転機構の回転方向に傾斜しているので、液飛散防止シートの継ぎ目からの処理液の跳ね返りを一段と低減できる。
【００２３】
本発明に係る基板処理装置によれば、湿潤手段を設け、基板処理装置のアイドリング時に液飛散防止カップの内周面に設けた親水性材層を湿潤状態に維持し乾燥を防止することができ、基板処理開始時であっても基板から離脱した液滴は湿潤状態にある軟らかい親水性材層に突き当たると共に、その吸水作用により跳ね返りを抑制できる。よって液滴の跳ね返りにより液滴が基板面に再度付着するのを低減できる。
【００２４】
また、本発明に係る基板処理装置の運転方法よれば、装置アイドリング時にリンス液供給手段からリンス液を供給して親水性材層を湿潤状態に維持しているので、上記と同様、基板処理時に液滴の跳ね返りにより液滴が基板面に再度付着するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本願発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本発明に係る基板処理装置の液飛散防止カップの構成例を示す図で、図１は外観図、図２は断面図である。本液飛散防止カップ１０は略円筒状で上部が内側上方に向かって傾斜した傾斜部１０ａとなっている。本液飛散防止カップ１０は、樹脂材（例えばＰＥＴ）からなる液飛散防止カップ本体１１を具備し、該液飛散防止カップ本体１１の内周面に後に詳述する液飛散防止シート１６をその表面に形成された親水性材層１２をカップ内側に向けて装着した構成である。なお、ここでは、本液飛散防止カップ１０の円筒状部は、上端径と下端径が同一な円筒であるが、該上端径と下端径が同一である必要がなく、例えば下端径が上端径より大きくなってもよい。
【００２６】
液飛散防止シート１６は図３に示すように、シート材１３の表面に親水性材層１２を接着剤１５で貼り付けた構成である。ここではシート材１３にはＰＶＣ製薄板を、親水性材層１２にはここでは、気孔径が１５０〜１８０μｍ、気孔率が８９〜９０％のＰＶＡスポンジを、使用しているが、気孔径１０〜９００μｍ、気孔率１０〜９９％のＰＶＡスポンジを使用することも可能である。また、接着剤１５にはアクリル系接着剤を用いている。液飛散防止シート１６を液飛散防止カップ本体１１の内周面に装着するのに、ここでは液飛散防止シート１６のシート材１３を接着剤１４で液飛散防止カップ本体１１の内周面に貼り付けている。この接着剤１４には、例えばアクリル樹脂系接着剤を用いている。
【００２７】
上記シート材１３の材質は、ＰＶＣに限らずＰＥＴ・アクリル・ＰＥＥＫ・ＰＰ・ＰＥ等の（吸水率が０．５％以下の）樹脂製シートを用いることができる。親水性材としては、ＰＶＡスポンジに限らずウレタンスポンジ等の親水基を持たせた樹脂素材で吸水性が高く、保水性があればよい。シート材１３を液飛散防止カップ本体１１の内周面に接着する接着剤１４は、アクリル樹脂系接着剤等の合成系接着剤に限らず天然系接着剤を用いることができる。なお、シート材１３は弾性を有する材料を用いることが後述するように好ましい。
【００２８】
液飛散防止シート１６は、図２に示すように、液飛散防止カップ本体１１の内周面に密着させて貼り付けることができるように、所定形状に型抜き（切断）して形成した複数の液飛散防止シート片１６−１、１６−２、１６−３、・・・を液飛散防止カップ本体１１の内周面に継ぎ目１７を設け貼り付ける。また、図１に示すように、液飛散防止カップ本体１１の内周面に密接させて貼り付けることができるように、所定形状に型抜き（切断）して形成した１枚の液飛散防止シート１６ａを液飛散防止カップ本体１１の内周面に継ぎ目１７を設け貼り付ける。
【００２９】
上記のように三次元的曲面を有する液飛散防止カップ本体１１の内周面に密接するように所定の形状に型抜き（切断）した１枚の長尺の液飛散防止シート１６ａを丸めて液飛散防止カップ本体１１内に挿入し、該液飛散防止カップ本体１１内で丸めた液飛散防止シート１６ａを拡げることにより、液飛散防止シート１６ａの樹脂製のシート材１３の弾性復元力により、液飛散防止シート１６ａのシート材１３は、液飛散防止カップ本体１１の内周面に密接するので、接着剤又は装着治具で装着するのが容易となる。なお、シート材１３の弾性復元力が強い場合は、この弾性復元力のみ或いは簡単な治具で、液飛散防止シート１６ａを液飛散防止カップ本体１１の内周面に装着することが可能である。
【００３０】
例えば、厚さが３ｍｍという薄いＰＶＡスポンジシートを直接、液飛散防止カップ本体１１の内周面に均一に貼り付けることは極めて困難な作業であるが、上記のように、例えば厚さ０．５ｍｍのＰＶＣ製薄板等の樹脂製のシート材１３の表面にＰＶＡスポンジシートを接着して貼り付けて、液飛散防止シート１６を製作し、この液飛散防止シート１６を液飛散防止カップ本体１１の内周面に密着できるように、型抜き（切断）した１枚、或いは複数枚の液飛散防止シート片にし、液飛散防止シート片を接着剤にて液飛散防止カップ本体１１の内周面に接着して装着することにより、液飛散防止シートの装着作業が極めて容易となる。
【００３１】
図６は上記液飛散防止カップ１０を備えた、半導体ウエハ等の基板を洗浄する基板洗浄装置（基板処理装置）の概略構成を示す図である。基板洗浄装置２０は後述する洗浄槽を備え、洗浄槽内に半導体ウエハ等の基板Ｗｆの外周部を保持し回転させる基板回転機構２２が配置されている。基板回転機構２２は回転軸（図示せず）に支持されたスピンホイール２４を具備し、回転駆動部（図示せず）によりスピンホイール２４を水平面内で矢印Ｂ方向に回転させるようになっている。スピンホイール２４には基板Ｗｆの外周部を保持する複数個（図では４個）の保持部材２３を備えている。また、基板回転機構２２を囲むように液飛散防止カップ１０が配置されている。また、液飛散防止カップ１０は矢印Ａに示すように、昇降機構（図示せず）により上下動できるようになっている。
【００３２】
２５は揺動アームであり、該揺動アーム２５の一端部にはスピンホイール２４に保持された基板Ｗｆに対して乾燥気体（ＩＰＡガス）Ｇ１を供給する気体供給ノズル２６、液Ｗ１を供給する液供給ノズル２７、カバーリンス液Ｗ２を供給するカバーリンスノズル３６が取り付けられている。揺動アーム２５の他端部は揺動軸２９に支持され、気体供給ノズル２６、液供給ノズル２７及びカバーリンスノズル３６を基板Ｗｆの半径方向に移動させるようになっている。また、２８はスピンホイール２４の保持部材２３に保持された基板Ｗｆの上面にリンス液Ｗ３を供給する基板上面リンスノズルであり、３１は基板Ｗｆの下面にリンス液Ｗ４を供給する基板下面リンスノズルである。
【００３３】
図７は基板洗浄装置２０の下部平面図（主にカップリンスノズル３４とカップリンスノズル３４の平面配置を示す図）であり、図８（ａ）は図７のＢ−Ｂ断面図、図７（ｂ）は図７のＡ−Ａ断面図である。図示するように、液飛散防止カップ１０の内側下方には、ノズル装着台３３が取り付けられている。該ノズル装着台３３には液飛散防止カップ１０の内周面の親水性材層１２にリンス液Ｗ５を供給するためのカップリンスノズル３４が取り付けられている。該カップリンスノズル３４は、液飛散防止カップ１０の親水性材層１２の全周に亘って均等にリンス液Ｗ５が供給できるように複数個（図では８個）を周方向に等間隔で設けられている。
【００３４】
各カップリンスノズル３４は、配管３５、３５のいずれかに接続されており、該配管３５にリンス液Ｗ５を供給することにより、各カップリンスノズル３４からリンス液Ｗ５が液飛散防止カップ１０の内周面の親水性材層１２に向けて噴射されるようになっている。また、各カップリンスノズル３４はリンス液Ｗ５の噴射角度αを調節できるようになっており、これにより親水性材層１２にリンス液Ｗ５が当る高さを調節できるようになっている。さらに親水部材層の上部にリンス液を供給すれば、親水部材層への浸透効果とリンス液が上部から下部へ流下することにより、短時間で均一に親水部材層を浸潤することができる。
【００３５】
図９は上記液飛散防止カップ１０を備えた基板処理装置の全体概略構成を示す図である。基板洗浄装置２０は洗浄槽２１内に配置されている。ここでは、揺動アーム２５に取り付けられているカバーリンスノズル３６を省略し、基板上面リンスノズル２８は洗浄槽２１の内壁面に取り付けられている。図示しない回転駆動部によりスピンホイール２４を水平面内で回転するようになっている。基板回転機構２２を囲むように本発明に係る液飛散防止カップ１０が配置されている。また、液飛散防止カップ１０は矢印Ａに示すように、昇降機構（図示せず）により上下動できるようになっている。
【００３６】
洗浄槽２１内の上部には、揺動アーム２５が配置され、該揺動アーム２５にはスピンホイール２４に保持された基板Ｗｆに対して乾燥気体を噴射する気体供給ノズル２６、水を噴射する水供給ノズル２７が取り付けられている。気体供給ノズル２６から噴射する気体は、典型的には窒素等の不活性気体であるが、水に溶解するとその表面張力を低下せしめる物質の蒸気を含有していてもよい。水に溶解するとその表面張力を低下せしめる物質としては、例えばイソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、エチルグリコール、エチルアセテート、メチルピロリドンのような親水性の溶媒或いはそれらの混合物がある。水供給ノズル２７から供給される水は、典型的には純水であるが、目的により、溶存塩類及び溶存有機物を除去した脱イオン水、炭酸ガス溶解水、機能水（水素水や電気イオン水等）、或いはＩＰＡ等のアルコール類、有機溶剤等を使用することができる。
【００３７】
また、基板上面リンス２８はスピンホイール２４に保持された基板Ｗｆの上面にリンス液を噴射するリンスノズルであり、カップリンスノズル３４は液飛散防止カップ１０の内面を洗浄するノズルである。なお、図示は省略するが、基板Ｗｆの下面にリンス液を噴射する基板下面リンスノズルも設けている。基板下面リンスノズルから供給される水は、水供給ノズル２７から供給される水と同様に、純水、脱イオン水、炭酸ガス溶解水、ＩＰＡ等のアルコール類、有機溶剤等を使用することができる。また、洗浄槽２１には基板を搬出搬入するための搬出入口２１ａが設けられ、更に搬出入口２１ａを開閉するためのシャッター３０が設けられている。
【００３８】
図１０乃至図１８は上記基板洗浄装置２０による基板洗浄乾燥工程における動作を説明するための図である。図１０乃至図１８に基づいて基板洗浄装置２０の動作を説明する。図示するように、基板洗浄装置２０は洗浄槽２１内に配置されている。先ず、図１０に示すように、液飛散防止カップ１０をその上端がスピンホイール２４の下方に位置するように下降させると共に、シャッター３０を下降させて、洗浄槽２１の搬出入口２１ａを開放する。この状態で、図１１に示すようにロボットアーム等の基板搬入手段（図示せず）で搬出入口２１ａから洗浄槽２１内に基板Ｗｆを搬入し、スピンホイール２４の上に載置し、図示しない保持部材で基板Ｗｆの周縁部を保持（挟持）する。
【００３９】
次に、図１２に示すように、液飛散防止カップ１０をその上端がスピンホイール２４の上方に位置するように上昇させると共に、シャッター３０を上昇させて、洗浄槽２１の搬出入口２１ａを閉鎖する。これによりスピンホイール２４及び保持された基板Ｗｆの外周は液飛散防止カップ１０で囲まれる。この状態で、図１３に示すように、図示しない回転駆動部により回転軸２３を矢印Ｃに示すように回転し、スピンホイール２４に保持された基板Ｗｆを同方向に回転し、該基板Ｗｆを回転数３００ｒｐｍ程度で回転しながら基板上面リンスノズル２８から基板Ｗｆ上面にリンス液Ｗ１を供給し、基板Ｗｆの上面をリンスする。なお、図示しない基板下面リンスノズルからも基板Ｗｆの下面にリンス液を供給し、基板Ｗｆの下面もリンスする。
【００４０】
次に、図１４に示すように、回転する基板Ｗｆに気体供給ノズル２６及び水供給ノズル２７からそれぞれＩＰＡガスＧ１及びアウトリンス液Ｗ２を吐出し、乾燥工程に入る。この乾燥工程では、基板Ｗｆを回転数３００ｒｐｍ程度で回転させ、ＩＰＡガスＧ１及びアウトリンス液Ｗ２を吐出しながら気体供給ノズル２６及び水供給ノズル２７を基板Ｗｆのエッジへ移動するように揺動アーム２５を移動させる。この時、基板Ｗｆの回転数は基板Ｗｆの中心部と周縁部の中間付近で回転数を１５０ｒｐｍに減速させる。この乾燥工程では、回転する基板Ｗｆにアウトリンス液Ｗ２を供給することにより、基板Ｗｆの回転による遠心力で外周から離脱しリンス液Ｗ３は液飛散防止カップ１０の内周面のＰＶＡスポンジからなる親水性材層１２に突き当たるが、湿潤状態にあるから、該親水性材層１２のリンス液の吸収作用により、リンス液の跳ね返りが抑制され、リンス液の跳ね返りにより基板Ｗｆの乾燥面へのリンス液の再付着を低減できる。
【００４１】
上記乾燥工程は約４０秒前後で終了する。上記乾燥工程が終了したら、図１５に示すように、気体供給ノズル２６及び水供給ノズル２７からのＩＰＡガスＧ１及びアウトリンス液Ｗ２の吐出を停止する。その後、図１６に示すように、基板Ｗｆ下面の乾燥工程に入る。この基板Ｗｆ下面の乾燥工程は、図示しない回転駆動部によるスピンホイール２４の回転数を１５００ｒｐｍ程度に増速させ、該回転数を３０秒間維持し、所謂スピンドライ乾燥を行う。このスピンホイール２４の回転数の増大により、強い遠心力により基板Ｗｆの下面に付着したリンス液Ｗ４は離脱し、液飛散防止カップ１０の内周面に強く突き当たるが、湿潤状態にあるＰＶＡスポンジからなる親水性材層１２の吸収作用により、リンス液の跳ね返りは抑制され、基板Ｗｆの表面に再付着することを低減できる。
【００４２】
基板Ｗｆ下面の乾燥工程の終了後、図１７に示すように、液飛散防止カップ１０を下降させると共に、シャッター３０を下降させて、洗浄槽２１の搬出入口２１ａを開放し、基板Ｗｆをロボットアーム等の搬出手段により搬出入口２１ａから洗浄槽２１の外に搬出する。そして図１８に示すように、基板洗浄装置２０のアイドリング中は、液飛散防止カップ１０の内周面の親水性材層１２の乾燥防止のため、カップリンスノズル３４からリンス液Ｗ５を供給して、該親水性材層１２の乾燥を防止し、湿潤状態に維持する。
【００４３】
上記のように基板洗浄装置２０のアイドリング中は、液飛散防止カップ１０の内周面の親水性材層１２にカップリンスノズル３４からリンス液Ｗ５を供給しているから、該親水性材層１２は乾燥することなく、湿潤状態に維持される。基板洗浄装置２０がアイドリングから基板処理（ここでは基板洗浄処理）に移行し、基板Ｗｆから離脱した液滴が液飛散防止カップ１０の内周面の親水性材層１２に突き当たっても、湿潤状態にある親水性材層１２は軟らかくその液吸収作用により、液滴の跳ね返りが抑制され、跳ね返った液滴が基板Ｗｆに再付着することを低減できる。
【００４４】
上記のように液飛散防止カップ本体１１の内周面に液飛散防止シート１６をその親水性材層１２が液飛散防止カップ１０の内周に露出するように貼り付け、該親水性材層１２を湿潤状態に維持することにより、乾燥工程及び基板下面乾燥工程（スピンドライ乾燥）時に、基板Ｗｆから離脱して液飛散防止カップ１０の内周面に突き当たったリンス液の液滴は、液飛散防止カップ本体１１の内周面に装着した液飛散防止シート１６の親水性材層１２の液吸収作用によって跳ね返りが抑制され、乾燥した基板Ｗｆへの再付着が大幅に低減される。
【００４５】
図１及び図２に示す液飛散防止カップ１０では、液飛散防止カップ本体１１の内周全体に液飛散防止シート１６をその親水性材層１２が液飛散防止カップ１０の内周に露出するように貼り付けたが、液飛散防止シート１６はその親水性材層１２の液吸収作用により、突き当たった液の跳ね返りを防止するために設けるのであるから、液の突き当たりが殆どない部分、液の突き当たりはあるが、その跳ね返り液が基板Ｗｆの乾燥面に再付着する恐れのない部分には、液飛散防止シート１６の貼り付けは必要でない。
【００４６】
例えば、液飛散防止カップ１０の内周面の上端から下方の所定位置まで、図４に示すように所定形状に型抜きした１枚の液飛散防止シート１６ａを貼り付けるか、図５に示すように複数枚の液飛散防止シート片１６−１、１６−２、１６−３、・・・を貼り付けてもよい。即ち、液飛散防止カップ１０の内周面で、基板Ｗｆから離脱したリンス液が突き当たり、跳ね返り基板Ｗｆの乾燥面に再付着する恐れのある部分に、液飛散防止シート１６をその親水性材層１２が内周面に露出するように貼り付ければよい。
【００４７】
上記例では、液飛散防止シート１６、又は液飛散防止シート片１６−１、１６−２、１６−３、・・・を液飛散防止カップ本体１１の内周に装着するのに、シート材１３を接着剤１４で液飛散防止カップ本体１１の内周面に貼り付けて装着しているが、液飛散防止シート１６の装着はこれに限定されるものではなく、例えば、図１９（ａ）〜（ｃ）に示すように、種々の装着方法がある。
【００４８】
図１９（ａ）に示す装着方法は、図示するように、液飛散防止カップ１０の液飛散防止カップ本体１１の内周面の所定位置に、液飛散防止シート１６を保持するシート保持治具４１を取り付ける。液飛散防止カップ本体１１の内周面に密接するように所定形状に型抜き（切断）した液飛散防止シート１６をその親水性材層１２が液飛散防止カップ１０の内側に向くように、シート材１３を液飛散防止カップ本体１１の内周面に押し付け、液飛散防止カップ本体１１の上端部と液飛散防止シート１６の上端部をクリップ４２で挟み込む。これにより、液飛散防止シート１６を液飛散防止カップ本体１１の内周面に装着することができる。
【００４９】
図１９（ｂ）に示す装着方法は、図示するように、液飛散防止カップ本体１１の内周面上端から下方の所定範囲に密接するように所定形状に型抜き（切断）した液飛散防止シート１６をその親水性材層１２が液飛散防止カップ１０の内側に向くように、シート材１３を液飛散防止カップ本体１１の内周面に押し付け、ネジ４３、４３で液飛散防止カップ本体１１に捩じ込む。これにより、液飛散防止シート１６を液飛散防止カップ本体１１の内周面に装着することができる。
【００５０】
図１９（ｃ）に示す装着方法は、図示するように、液飛散防止カップ本体１１の内周面上端から下方の所定範囲に密接するように所定形状に型抜き（切断）した液飛散防止シート１６のシート材１３にボルト４５を取り付けておき、親水性材層１２が液飛散防止カップ１０の内側に向くように、ボルト４５を液飛散防止カップ本体１１の内周面に形成したボルト貫通孔に挿入し、該ボルト４５を貫通させ、液飛散防止カップ本体１１の外面に突出したボルト４５の先端にナット４４を螺合させて締め付ける。これにより、液飛散防止シート１６を液飛散防止カップ本体１１の内周面に装着することができる。
【００５１】
図１９（ａ）〜（ｃ）に示すように、液飛散防止シート１６を液飛散防止カップ本体１１の内周面に装着治具を用いて着脱自在に装着できるようにすることにより、パーティクル等で汚染された液飛散防止シート１６を取り替えたり、洗浄して汚染を除去したりすることが容易で、液飛散防止シート１６のメンテナンス作業が容易となる。また、上記例では液飛散防止カップ本体１１の内周面に１枚の液飛散防止シート１６を装着治具で装着する例を示したが、複数の液飛散防止シート片を装着治具で装着するようにしてもよい。図１９（ａ）〜（ｃ）に示す例では、液飛散防止カップ本体１１の内周面の上端から下方所定の範囲に液飛散防止シート１６を装着する例を示したが、液飛散防止カップ本体１１の内周面全面に液飛散防止シート１６を装着するようにしてもよい。
【００５２】
液飛散防止カップ本体１１は上記のように、略円筒状で上部が内側上方に向かって傾斜部１０ａとなっている。また、液飛散防止カップ本体１１の円筒状部は上部と下部の直径が同じ円筒状であるが、上述したように、下部の径が上部の径より若干大きく形成されてもよい。この形状を考慮して、液飛散防止シート１６のシート材１３と液飛散防止カップ本体１１の内周面の間に隙間が生じないように型抜き（切断）している。そしてＰＶＡスポンジを貼り付けるシート材１３はＰＶＣ等の弾性を有する樹脂材からなるので、液飛散防止シート１６を丸めて液飛散防止カップ本体１１内に挿入し、拡げることにより、液飛散防止シート１６はシート材１３の弾性復元力により、液飛散防止カップ本体１１の内周面に密接するので、接着剤や装着治具で装着するのが容易となる。また、シート材１３のこの弾性復元力が強い場合は、この弾性復元力のみ或いは弾性復元力と簡単な治具で装着することも可能である。
【００５３】
なお、図１に示す液飛散防止カップでは、液飛散防止シート１６ａをその継ぎ目１７が鉛直方向になるように液飛散防止カップ本体１１の内周面に貼り付けているが、図２０に示すように、継ぎ目１７’が液飛散防止カップ本体１１の内周面の上方から下方に向けて、矢印Ｅに示す基板回転機構２２（１０参照）の回転方向に傾斜するように、液飛散防止シート１６ａを液飛散防止カップ本体１１の内周面に貼り付けてもよい。
【００５４】
上記のように液飛散防止シート１６ａの継ぎ目１７’が液飛散防止カップ本体１１の内周面の上方から下方に向けて基板回転機構２２の回転方向に傾斜するようにすることにより、継ぎ目１７’でリンス液の跳ね返りを一段と低減でき、基板Ｗｆの表面に形成されるウォーターマークを更に低減することができる。
【００５５】
図２１は、図６に示す基板洗浄装置で半導体ウエハＷｆを洗浄処理した場合の該半導体ウエハＷｆの表面に発生したウォーターマークの例を示す図である。図２１（ａ）は液飛散防止カップ１０の内周面に親水性材層１２を設けない場合を、図２１（ｂ）は液飛散防止カップ１０の内周面に親水性材層１２を設けているが洗浄開始時に親水性材層１２が乾燥状態である場合を、図２１（ｃ）は液飛散防止カップ１０の内周面に親水性材層１２を設け、且つ洗浄開始時に親水性材層１２が湿潤状態にある場合を、それぞれ示す。図から明らかなように、液飛散防止カップ１０の内周面に親水性材層１２を設け、且つ洗浄開始時に親水性材層１２を湿潤状態にしておくことにより、洗浄処理終了後の半導体ウエハＷｆの表面に発生するウォーターマーク１０１の数を大幅に減少させることができる。
【００５６】
ウォーターマーク１０１が半導体ウエハＷｆの表面に発生すると、その部分からリークが生じたり、密着性不良の原因になるなど、製品の歩留まりを低下させてしまう。本発明に係る基板処理装置、及びその運転方法を採用することにより、ウォーターマーク１０１の発生を大幅に低減できるから、製品の歩留を大幅に向上させることが可能となる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用効果を奏する以上、本願発明の技術範囲である。例えば、上記実施形態例では、基板処理装置として半導体ウエハを洗浄する基板洗浄装置を例に説明したが、半導体ウエハの基板洗浄装置に限定されるものではなく、ガラス基板、液晶パネル等の基板洗浄装置にも本発明に係る液飛散防止カップ、該液飛散防止カップを用いた基板処理装置及びその運転方法は使用できる。また、基板洗浄装置に限定されるものではなく、基板を保持し回転させる基板回転機構を備え、回転する基板に処理液を供給して処理を行う基板処理装置にも本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る液飛散防止カップの構成例を示す外観図である。
【図２】本発明に係る液飛散防止カップの構成例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る液飛散防止カップの側壁断面構成例を示す一部断面である。
【図４】本発明に係る液飛散防止カップの構成例を示す外観図である。
【図５】本発明に係る液飛散防止カップの構成例を示す断面図である。
【図６】本発明に係る基板処理装置の概略構成例を示す外観図である。
【図７】本発明に係る基板処理装置の概略構成例を示す平面図である。
【図８】（ａ）は図７のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】本発明に係る液飛散防止カップを備えた基板処理装置の概略全体構成を示す図である。
【図１０】図９に示す基板洗浄装置の動作を説明するための図である。
【図１１】図９に示す基板洗浄装置の動作を説明するための図である。
【図１２】図９に示す基板洗浄装置の動作を説明するための図である。
【図１３】図９に示す基板洗浄装置の動作を説明するための図である。
【図１４】図９に示す基板洗浄装置の動作を説明するための図である。
【図１５】図９に示す基板洗浄装置の動作を説明するための図である。
【図１６】図９に示す基板洗浄装置の動作を説明するための図である。
【図１７】図９に示す基板洗浄装置の動作を説明するための図である。
【図１８】図９に示す基板洗浄装置の動作を説明するための図である。
【図１９】本発明に係る液飛散防止カップの液飛散防止シートの装着例を示す図である。
【図２０】本発明に係る液飛散防止カップの構成例を示す外観図である。
【図２１】本発明に係る基板処理装置と従来の基板処理装置とで半導体基板を洗浄処理した場合のウォーターマークの発生例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０    液飛散防止カップ
１１    液飛散防止カップ本体
１２    親水性材層
１３    シート材
１４    接着剤
１５    接着剤
１６    液飛散防止シート
１７    継ぎ目
２０    基板洗浄装置
２１    洗浄槽
２２    基板回転機構
２３    回転軸
２４    スピンホイール
２５    揺動アーム
２６    気体供給ノズル
２７    水供給ノズル
２８    基板上面リンスノズル
２９    揺動軸
３０    シャッター
３１    基板下面リンスノズル
３２    ブラケット
３３    ノズル装着台
３４    カップリンスノズル
３５    配管
３６    カバーリンスノズル
４１    シート保持治具
４２    クリップ
４３    ネジ
４４    ナット
４５    ボルト
【図１】
2010149003.tif 000003
【図２】
2010149003.tif 000004
【図３】
2010149003.tif 000005
【図４】
2010149003.tif 000006
【図５】
2010149003.tif 000007
【図６】
2010149003.tif 000008
【図７】
2010149003.tif 000009
【図８】
2010149003.tif 000010
【図９】
2010149003.tif 000011
【図１０】
2010149003.tif 000012
【図１１】
2010149003.tif 000013
【図１２】
2010149003.tif 000014
【図１３】
2010149003.tif 000015
【図１４】
2010149003.tif 000016
【図１５】
2010149003.tif 000017
【図１６】
2010149003.tif 000018
【図１７】
2010149003.tif 000019
【図１８】
2010149003.tif 000020
【図１９】
2010149003.tif 000021
【図２０】
2010149003.tif 000022
【図２１】
2010149003.tif 000023