(57)【要約】【課題】カップ体の周囲の雰囲気を清浄な状態に維持することが可能な液処理装置を提供する。【解決手段】液処理装置１６は、回転する基板Ｗに対して処理液を供給して液処理を行い、囲み部材２０、２３、２４は、回転する基板Ｗを囲むカップ体５０の上方空間を含む領域を、前記カップ体５０よりも外方側にて囲む。気流形成部２１は、カップ体５０の上方側から下降気流を形成し、床面部２８は、カップ体５０と囲み部材２０、２３、２４との間を周方向に沿って塞ぐ。カップ体５０よりも外側には、排気口２４１、２３１が設けられ、床面部２８よりも上方であって、囲み部材２０、２３、２４及び床面部２８に囲まれる領域を排気する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在な基板保持部に基板を保持し、基板に対して処理液を供給して液処理を行う液処理装置において、
前記基板保持部を囲み、基板上方に開口が設けられたカップ体と、
前記カップ体の上方空間を含む領域を、前記カップ体よりも外方側にて囲む囲み部材と、
前記カップ体の上方側からカップ体内に下降気流を形成する気流形成部と、
前記カップ体の周方向に沿って設けられ、前記カップ体と前記囲み部材との間を塞ぐ床面部と、
前記床面部よりも上方であって、前記囲み部材及び床面部に囲まれる領域を排気するために前記カップ体よりも外側に設けられた排気口と、を備えたことを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
前記排気口は、前記基板保持部の回転中心を中心とする円における、基板保持部の回転方向に伸びる接線と交わる方向に向けて開口してい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】
前記囲み部材は、当該囲み部材及び床面部に囲まれる領域から区画して、排気された気流を下方側へ案内する流路を形成する区画壁を備え、前記排気口は当該区画壁に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記排気口から排気された気流を下方側へ向けて流す流路を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記排気口は、前記カップ体の周方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の液処理装置。
【請求項６】
前記排気口は、平面形状が矩形に構成された囲み部材の角部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の液処理装置。
【請求項７】
前記囲み部材は円筒形状に構成され、前記排気口には、円筒形状の囲み部材に沿って流れる気流を当該排気口へ向けて案内するための案内板が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の液処理装置。
【請求項８】
基板に処理液を供給するノズル部と、前記ノズル部をその先端部に保持するノズルアームと、前記ノズルアームの基端部に設けられ、当該基端部を中心としてノズルアームを回転駆動させて、前記基板保持部に保持された基板の上方の処理位置と、この処理位置から退避した退避位置との間で前記ノズル部を移動させる回転駆動部と、を有する処理液供給機構を備え、
前記回転駆動部は、前記排気口に臨む位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の液処理装置。
【請求項９】
前記囲み部材は、前記処理液供給機構が設けられている領域と、カップ体の上方側の空間とを仕切り、前記ノズル部を保持したノズルアームを通過させる通過口が設けられた仕切り壁を備え、
前記回転駆動部に臨む位置に設けられた排気口に替えて、前記通過口を排気口として、前記囲み部材及び床面部に囲まれる領域の排気を行うと共に、前記回転駆動部に臨む位置から、当該処理液供給機構が設けられている領域内の排気を行うことを特徴とする請求項８に記載の液処理装置。
【請求項１０】
前記排気口は、上下方向に伸びるスリットであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の液処理装置。
【請求項１１】
前記カップ体は、基板に供給された処理液を受ける第１カップと、前記第１カップを上方より覆う第２カップとを備え、これら第１カップと第２カップとの間に排気路が形成され、
前記床面部は、前記第２カップに対して隙間なく設けられてい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１２】
前記床面部は、第１床面部と、前記第１床面部の上方側に設けられた第２床面部とを備え、前記排気口は第２床面部に形成されていることを特徴とする請求項１または１１に記載の液処理装置。
【請求項１３】
前記第１床面部と第２床面部との間にバッファ空間を形成し、前記第１床面部に排気部が接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の液処理装置。
【請求項１４】
前記排気口は、前記囲み部材に臨む位置の床面部に、当該囲み部材に沿って伸びるように形成されていることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか一つに記載の液処理装置。
【請求項１５】
前記基板保持部の上方側には、前記囲み部材及び床面部に囲まれる領域に下降気流を形成するための下降気流形成部が設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の液処理装置。
【請求項１６】
基板に処理液を供給するノズル部と、前記ノズル部をその先端部に保持するノズルアームと、前記ノズルアームの基端部に設けられ、当該基端部を中心としてノズルアームを回転駆動させて、前記基板保持部に保持された基板の上方の処理位置と、この処理位置から退避した退避位置との間で前記ノズル部を移動させる回転駆動部と、を有する処理液供給機構を備え、
前記退避位置は、前記処理液供給機構のノズルアームが囲み部材に沿って伸びるように配置される位置に設定され、
前記排気口は、当該退避位置にノズルアームを退避させた処理液供給機構と、前記囲み部材との間に配置されていることを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれか一つに記載の液処理装置。
【請求項１７】
前記床面部は、その上面が前記カップ体の上端と面一となる位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか一つに記載の液処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対する液処理が行われる空間を排気する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという）に対して各種の処理液を供給して液処理を行う枚葉式の液処理ユニット（液処理装置）では、回転するウエハの表面にアルカリ性や酸性の薬液を供給し、ウエハ表面のごみや自然酸化物などを除去している。ウエハ表面に残存する薬液はリンス液により除去され、ウエハを回転させたままリンス液の供給を止めると、残ったリンス液が振り切られて乾燥したウエハが得られる。ここでウエハの周囲には処理液を回収するための回収カップ（カップ体）が配置され、液処理は回収カップへ向けて清浄気体のダウンフロー（下降気流）が形成された清浄な雰囲気中で行われる。
【０００３】
一方、回転するウエハの上方には、ウエハの回転方向へ向けて渦を巻きながら中央部側から外周側へ向けて流れる旋回流が発生する。回収カップの周囲には、薬液を含んだミストや蒸気が滞留している場合があり、ウエハの上方で発生した旋回流によってこれらの成分が巻き上げられ、乾燥後のウエハに再付着して汚染を引き起こしてしまうおそれがある。
【０００４】
ここで特許文献１には、基板保持手段及びその周囲を取り囲む筒状のカップを収容した処理室内を上下に仕切る仕切り壁を設け、処理室内を小さく区画することにより、カップから処理室内に飛び散ったミストの置換効率を向上させた基板処理装置が記載されている。  
しかしながら特許文献１には、カップの周囲などにミストなどが滞留している場合に、前述の旋回流に起因して引き起こされる基板の汚染を抑制する手法は何ら開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９２６８６号公報：段落０００８〜００１０、図１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、カップ体の周囲の雰囲気を清浄な状態に維持することが可能な液処理装置を提供することある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液処理装置は、回転自在な基板保持部に基板を保持し、基板に対して処理液を供給して液処理を行う液処理装置において、
前記基板保持部を囲み、基板上方に開口が設けられたカップ体と、
前記カップ体の上方空間を含む領域を、前記カップ体よりも外方側にて囲む囲み部材と、
前記カップ体の上方側からカップ体内に下降気流を形成する気流形成部と、
前記カップ体の周方向に沿って設けられ、前記カップ体と前記囲み部材との間を塞ぐ床面部と、
前記床面部よりも上方であって、前記囲み部材及び床面部に囲まれる領域を排気するために前記カップ体よりも外側に設けられた排気口と、を備えたことを特徴とする。
前記床面部は、その上面が前記カップ体の上端と面一となる位置に設けられてよい。
【０００８】
前記液処理装置は、下記の構成を備えていてもよい。  
（ａ）前記排気口は、前記基板保持部の回転中心を中心とする円における、基板保持部の回転方向に伸びる接線と交わる方向に向けて開口していること。
（ｂ）前記囲み部材は、当該囲み部材及び床面部に囲まれる領域から区画して、排気された気流を下方側へ案内する流路を形成する区画壁を備え、前記排気口は当該区画壁に形成されていること。または、前記排気口から排気された気流を下方側へ向けて流す流路を備えること。前記排気口は、前記カップ体の周方向に沿って複数設けられていること。  
（ｃ）前記排気口は、平面形状が矩形に構成された囲み部材の角部に設けられていること。または前記囲み部材は円筒形状に構成され、前記排気口には、円筒形状の囲み部材に沿って流れる気流を当該排気口へ向けて案内するための案内板が設けられていること。
（ｄ）基板に処理液を供給するノズル部と、前記ノズル部をその先端部に保持するノズルアームと、前記ノズルアームの基端部に設けられ、当該基端部を中心としてノズルアームを回転駆動させて、前記基板保持部に保持された基板の上方の処理位置と、この処理位置から退避した退避位置との間で前記ノズル部を移動させる回転駆動部と、を有する処理液供給機構を備え、前記回転駆動部は、前記排気口に臨む位置に設けられていること。このとき、前記囲み部材は、前記処理液供給機構が設けられている領域と、カップ体の上方側の空間とを仕切り、前記ノズル部を保持したノズルアームを通過させる通過口が設けられた仕切り壁を備え、前記回転駆動部に臨む位置に設けられた排気口に替えて、前記通過口を排気口として、前記囲み部材及び床面部に囲まれる領域の排気を行うと共に、前記回転駆動部に臨む位置から、当該処理液供給機構が設けられている領域内の排気を行うこと。
（ｅ）前記排気口は、上下方向に伸びるスリットであること。
【０００９】
または、前記液処理装置は、下記の構成を備えていてもよい。
（ｆ）前記カップ体は、基板に供給された処理液を受ける第１カップと、前記第１カップを上方より覆う第２カップとを備え、これら第１カップと第２カップとの間に排気路が形成され、前記床面部は、前記第２カップに対して隙間なく設けられていること。
（ｇ）前記床面部は、第１床面部と、前記第１床面部の上方側に設けられた第２床面部とを備え、前記排気口は第２床面部に形成されていること。また、前記第１床面部と第２床面部との間にバッファ空間を形成し、前記第１床面部に排気部が接続されていること。
（ｈ）前記排気口は、前記囲み部材に臨む位置の床面部に、当該囲み部材に沿って伸びるように形成されていること。また前記基板保持部の上方側には、前記囲み部材及び床面部に囲まれる領域に下降気流を形成するための下降気流形成部が設けられていること。
（ｉ）基板に処理液を供給するノズル部と、前記ノズル部をその先端部に保持するノズルアームと、前記ノズルアームの基端部に設けられ、当該基端部を中心としてノズルアームを回転駆動させて、前記基板保持部に保持された基板の上方の処理位置と、この処理位置から退避した退避位置との間で前記ノズル部を移動させる回転駆動部と、を有する処理液供給機構を備え、前記退避位置は、前記処理液供給機構のノズルアームが囲み部材に沿って伸びるように配置される位置に設定され、前記排気口は、当該退避位置にノズルアームを退避させた処理液供給機構と、前記囲み部材との間に配置されていること。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、基板保持部を囲むカップ体と、カップ体の外方を囲む囲み部材との間を塞ぐ床面部を備え、カップ体よりも外側には、前記囲み部材及び床面部に囲まれる領域を排気するための排気口が設けられている。この結果、基板保持部に保持され回転する基板の上方に形成される旋回流を利用してカップ体の周囲に流出した洗浄液の成分を排気口から効率的に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る処理ユニットを備えた基板処理システムの概要を示す平面図である。
【図２】前記処理ユニットの概要を示す縦断側面図である。
【図３】前記処理ユニットの詳細を示す平面図である。
【図４】前記処理ユニットの上部側領域の拡大縦断面図である。
【図５】前記処理ユニットに設けられている排気用のスリットや処理液供給機構の配置領域の拡大斜視図である。
【図６】第２の実施の形態に係る処理ユニットの縦断面図である。
【図７】第３の実施の形態に係る処理ユニットの縦断面図である。
【図８】第４の実施の形態に係る処理ユニットの横断平面図である。
【図９】第５の実施の形態に係る処理ユニットの横断平面図である。
【図１０】前記第５の実施の形態に係る処理ユニットの縦断側面図である。
【図１１】前記前５の実施の形態に係る処理ユニットを他の方向から見た縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【００１３】
図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
【００１４】
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウエハ（以下ウエハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
【００１５】
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。
【００１６】
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
【００１７】
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。
【００１８】
処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。
【００１９】
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
【００２０】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００２１】
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
【００２２】
処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
【００２３】
図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。
【００２４】
チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan  Filter  Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。
【００２５】
基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウエハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウエハＷを回転させる。
【００２６】
処理流体供給部４０は、ウエハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。
【００２７】
回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウエハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。
【００２８】
以上に概略構成を説明した処理ユニット１６は、処理液である処理流体による液処理を実行する本実施の形態の液処理装置に相当する。当該処理ユニット１６は、回収カップ５０の周囲への薬液成分（薬液のミストや蒸気）の滞留を抑制し、回転するウエハＷから流れ出す旋回流を利用して、これらの薬液成分をチャンバ２０から排出する機能を備えている。以下、図３〜図５を参照しながら当該機能に係る構成について説明する。
【００２９】
図３に示すように、本例のチャンバ２０は、平面形状が矩形の筐体として構成され、その側壁の一面にはウエハＷの搬入出が行われ、シャッタ２２１によって開閉自在な搬入出口２２が設けられている。
【００３０】
また図３、図４に示すように、チャンバ２０内の前記搬入出口２２が設けられていない３つの側壁の近傍位置には、既述の処理流体供給部４０を構成する３組の処理液供給機構４０ａ〜４０ｃが設けられている。各処理液供給機構４０ａ〜４０ｃは、回転するウエハＷの表面に処理流体を供給するノズル部４１と、ノズル部４１が装着されたノズルヘッド４２と、水平方向に伸びるように設けられ、その先端部に前記ノズルヘッド４２を保持するノズルアーム４３と、ノズルアーム４３の基端部を支持し、ウエハＷの上方の処理位置と、この処理位置から退避した退避位置との間でノズル部４１を移動させるためにノズルアーム４３を回転駆動する回転駆動部４４と、を備えている。各処理液供給機構４０ａ〜４０ｃは、処理流体である酸性の薬液やアルカリ性の薬液、ＤＩＷ（DeIonized Water）などのリンス液の供給を分担する。
【００３１】
処理ユニット１６の上部側の領域を拡大して詳細に示した縦断面図である図４に示すように、各処理液供給機構４０ａ〜４０ｃはチャンバ２０の側壁近傍に配置され、チャンバ２０内の空間を上下に仕切る仕切り板２８により支持されている。また図３に示すように、各処理液供給機構４０ａ〜４０ｃは、ノズル部４１を退避位置に移動させたときノズルアーム４３がチャンバ２０の各側壁面に沿って伸びる方向に配置されている。
【００３２】
各処理液供給機構４０ａ〜４０ｃは、上面から見て時計回りに回転するウエハＷの回転方向に伸びる接線の下流側に回転駆動部４４が配置され、上流側にノズル部４１が配置されるように、回転駆動部４４とノズル部４１との位置関係が設定されている。ウエハＷから前記接線が伸びる方向は、回転する保持部３１の回転中心を中心とする円における、当該保持部３１の回転方向に接線が伸びる方向と一致している。図３中、太線の矢印は、これらの接線を示し、一点鎖線で示した矢印は、退避位置と処理位置との間のノズル部４１の移動経路を示している。
【００３３】
また、図３、図４に示すように、チャンバ２０内における回収カップ５０（カップ体）は、基板保持機構３０（基板保持部）に保持されたウエハＷの上方に開口が設けられ、当該回収カップ５０の上方側の空間と、各処理液供給機構４０ａ〜４０ｃが配置されている領域との間には、これらの空間を仕切る仕切り壁２３が設けられている。  
図５に処理液供給機構４０ａが設けられている領域の近傍を拡大して示すように、各仕切り壁２３には、ノズルアーム４３を回転させたとき、ノズル部４１、ノズルヘッド４２及びノズルアーム４３を横方向に通過させるための通過口２３１が形成されている。仕切り壁２３は、処理液供給機構４０ａ〜４０ｃの回転駆動部４４などで発生したパーティクルがウエハＷの処理雰囲気へと進入するのを抑える。
【００３４】
次に図３に示すように、平面形状が矩形のチャンバ２０の四隅（角部）には、仕切り板２８に開口する開口部２５ａ〜２５ｄが形成され、各開口部２５ａ〜２５ｄは、チャンバ２０内の雰囲気の排気を行う排気管２５１に接続されている。  
各開口部２５ａ〜２５ｄが設けられている仕切り板２８の上方側の空間は、チャンバ２０の側壁に沿って配置された区画壁２４によって、各々回収カップ５０の上方側の空間や処理液供給機構４０ａ〜４０ｃが配置されている空間から区画されている。
【００３５】
また各区画壁２４のうち、回転するウエハＷの接線方向下流側に、当該接線と交わる方向に向けて配置されている区画壁２４には、仕切り板２８の上面近傍の下端位置から上方へ向けて伸びるスリット２４１が横方向に向けて開口している（図４、図５参照）。従って図３に示すように、開口部２５ａを囲む区画壁２４に設けられたスリット２４１は、回収カップ５０の上方側の空間に向けて開口し、残る３つの開口部２５ｂ〜２５ｄを囲む区画壁２４に設けられたスリット２４１は、処理液供給機構４０ａ〜４０ｃが配置された空間に向けて開口している。上下方向に伸びるスリット２４１は、仕切り板２８の上面側における気体の滞留を抑えつつ、チャンバ２０内の気流を排出する。区画壁２４は、スリット２４１を介して流出した気体の流れを開口部２５ａ〜２５ｂへ向けて下方側へ案内する流路を形成している。
【００３６】
図４に示すように、既述のＦＦＵ２１の下方位置には、多数の供給口２６１を備えた整流板２６が配置されている。ＦＦＵ２１から供給された清浄気体（例えば清浄空気）は、この整流板２６を介して回収カップ５０の上方側の空間に均一に供給されてダウンフローを形成する。ＦＦＵ２１や整流板２６は本実施の形態の気流形成部に相当する。  
また、保持部３１は、ウエハＷを支持する複数の支持ピン３１１備え、ウエハＷはこの支持ピン３１１に保持された状態で処理が行われる。
【００３７】
さらに本処理ユニット１６のチャンバ２０内において、当該回収カップ５０とその周囲を囲む部材（搬入出口２２が設けられている面のチャンバ２０の側壁や、既述の仕切り壁２３や区画壁２４）との間は、回収カップ５０の周方向に沿って、仕切り板２８によって塞がれている。
【００３８】
ここで回収カップ５０と、チャンバ２０の側壁や仕切り壁２３、区画壁２４との間を塞ぐ仕切り板２８とは、その上面が回収カップ５０の上端とほぼ面一となるように配置されている。また仕切り板２８の上面が平坦になっていることにより、回収カップ５０の周囲や仕切り板２８上における薬液成分の滞留を抑えている。さらに、この仕切り板２８により、チャンバ２０内の空間は、上下に区画されていることになる。回収カップ５０と、チャンバ２０の側壁や仕切り壁２３、区画壁２４との間を塞ぐ仕切り板２８は、本実施の形態の床面部に相当する。
【００３９】
以上に説明した構成を備えた処理ユニット１６の作用について説明する。基板搬送装置１７によって各処理ユニット１６に搬送されてきたウエハＷは、搬入出口２２を介してチャンバ２０内に搬入される。基板保持機構３０は、基板搬送装置１７のウエハ保持機構から処理対象のウエハＷを保持部３１上の支持ピン３１１にて受け取る。  
ここでＦＦＵ２１からは常時、清浄気体が供給され、チャンバ２０内には当該清浄気体のダウンフローが形成されている。
【００４０】
次いで、ウエハ保持機構がチャンバ２０内から退避し、シャッタ２２１によって搬入出口２２が閉じられる。しかる後、保持部３１を回転させ、所定の回転速度に到達したら、予め設定された順番で、各処理液供給機構４０ａ〜４０ｃのノズルをウエハＷの上方の処理位置まで移動させ、酸性やアルカリ性の薬液、リンス液を供給して液処理を実行する。
【００４１】
このとき図４に示すように、清浄気体の一部はチャンバ２０内を流下し、回収カップ５０内に流れ込んだ後、排気口５２から外部へ排気される。  
一方、既述のように、回転するウエハＷの上方には、ウエハＷの回転方向へ向けて渦を巻きながら中央部側から外周側へ向けて流れる旋回流が発生し、この旋回流の一部は開口を介して回収カップ５０の外へ流れ出る。図３〜図５には、ウエハＷを回転させたときのチャンバ２０内の清浄気体の流れを点線で示してある。
【００４２】
一方、回収カップ５０の周囲は、上面が平坦な仕切り板２８によって回収カップ５０とその周囲の部材（チャンバ２０の側壁、仕切り壁２３、区画壁２４）との間が塞がれているので、薬液成分が滞留しにくくなっている。このため、回収カップ５０の開口から旋回流が流出しても、窪みなどに滞留していた薬液成分が巻き上げられ、乾燥後のウエハＷに再付着してしまうといった事象が発生しにくい。
【００４３】
また、酸性やアルカリ性の薬液の供給時に回収カップ５０から流出してきた旋回流には、これらの薬液成分が含まれている場合がある。しかしながら、既述のように回収カップ５０の周囲は仕切り板２８により塞がれているので、薬液成分を含む旋回流が滞留してしまう領域が形成される恐れが小さい。
【００４４】
そして旋回流は、ウエハＷの回転方向に沿って回転移動しつつ、ウエハＷの径方向へ向けて広がるため、やがてチャンバ２０の内壁面や仕切り壁２３、区画壁２４の壁面近傍に到達する。一方、既述のように開口部２５ａの周囲を囲む区画壁２４のうち、前記回転方向に伸びる接線と交わる方向に向けて配置された区画壁２４には、上下方向に伸びるスリット２４１が開口している。このため、当該領域に到達した旋回流は、スリット２４１を介して区画壁２４で囲まれた空間内に流入し、流れ方向を下方側へ変えて開口部２５ａから外部へ排気される。
【００４５】
また、各仕切り壁２３についてもウエハＷの回転方向に伸びる接線と交わる向きに配置されているので、これら仕切り壁２３に形成された通過口２３１を介して、処理液供給機構４０ａ〜４０ｃが配置されている領域内にも旋回流が流れ込む。この旋回流は、ノズル部４１（ノズルヘッド４２）を退避位置に退避させたときのノズル部４１側から回転駆動部４４側へ向けて流れた後、回転駆動部４４に臨む近傍位置に配置された区画壁２４のスリット２４１を介して開口部２５ｂ〜２５ｄへ向けて排気される（図４、図５参照）。
【００４６】
このように、回収カップ５０から流出し、チャンバ２０内に広がる旋回流は、区画壁２４のスリット２４１や仕切り壁２３の通過口２３１を介して回収カップ５０の上方側の空間から排出される。従って、薬液によるウエハＷの処理が行われている間に回収カップ５０から流出した旋回流に薬液成分が含まれている場合であっても、これら薬液成分は旋回流の流れに乗って回収カップ５０の上方側の空間から排出されてしまう。このため、薬液成分が回収カップ５０内へと再び流れ込んでウエハＷを汚染するおそれが小さい。
【００４７】
以上に説明した観点から、本実施の形態において、搬入出口２２が形成されているチャンバ２０の側壁や各仕切り壁２３、区画壁２４は、回収カップ５０を囲む囲み部材に相当する。また、回収カップ５０の上方側の空間に面する区画壁２４に設けられたスリット２４１、及び各仕切り壁２３に設けられた通過口２３１は、回収カップ５０の外側に設けられ、前記囲み部材及び床面部に囲まれる領域を排気する排気口に相当している。
【００４８】
さらに既述のように、スリット２４１に臨む位置に各処理液供給機構４０ａ〜４０ｃの回転駆動部４４を配置することにより、回転駆動部４４にてパーティクルが発生した場合であっても、スリット２４１を介して当該パーティクルを直ちに外部へ排出し、ウエハＷの処理が行われている回収カップ５０側へのパーティクルの進入を抑えることができる。
【００４９】
こうして薬液を用いたウエハＷの液処理が行われ、リンス洗浄を実行したら、振り切り乾燥を行った後、保持部３１の回転を止める。そしてチャンバ２０内に進入してきたウエハ保持機構に、搬入時とは反対の手順でウエハＷを受け渡し、処理ユニット１６からウエハＷを搬出する。
【００５０】
本実施の形態に係る処理ユニット１６（液処理装置）によれば以下の効果がある。基板保持機構３０を囲む回収カップ５０と、回収カップ５０の外方を囲む囲み部材（チャンバ２０の側壁、仕切り壁２３、区画壁２４）との間を塞ぐ仕切り板２８を備え、回収カップ５０よりも外側には、前記囲み部材及び仕切り板２８に囲まれる領域を排気するための排気口（スリット２４１、通過口２３１）が設けられている。
【００５１】
区画壁２４に、上下方向に伸びるスリット２４１を設けることにより、仕切り板２８の上面側における気体の滞留を抑えつつ、チャンバ２０内に形成された旋回流を排出することができる。  
また、仕切り壁２３によって回収カップ５０の上方側の空間から仕切られると共に、処理液供給機構４０ａ〜４０ｃが配置されている空間についても、当該空間に接する区画壁２４に設けられたスリット２４１を介して排気が行われる。このため、処理液供給機構４０ａ〜４０ｃの回転駆動部４４などで発生したパーティクルがウエハＷの処理雰囲気へと進入するのを抑えつつ、ノズル部４１やノズルアーム４３などを通過させる通過口２３１を介してチャンバ２０内に形成された旋回流の排出を行うことができる。  
これらスリット２４１や通過口２３１により、基板保持機構３０に保持され回転するウエハＷの上方に形成される旋回流を利用して、回収カップ５０の周囲に流出した薬液成分を排気口から効率的に排出することができる。
【００５２】
図６〜図１１に示した処理ユニット１６ａ〜１６ｄは、本発明の液処理装置に係る各種のバリエーションを反映した実施の形態である。これらの実施の形態において図２〜図５に示したものと共通の構成要素には、これらの図に示したものと同じ符号を付してある。  例えば図６に示した処理ユニット１６ａは、回収カップ５０の上方側の空間と、各処理液供給機構４０ａ〜４０ｃが配置されている領域との間を仕切る仕切り壁２３が設けられていない。従って、本例においてはチャンバ２０を構成する四面の側壁が回収カップ５０を囲む囲み部材に相当している。
【００５３】
一方、図３に示した例と同様に、当該処理ユニット１６ａにもチャンバ２０の四隅（角部）に開口部２５ａ〜２５ｄが配置され、各開口部２５ａ〜２５ｄが形成されている領域は、区画壁２４によって回収カップ５０の上方側の空間から仕切られている。そして図３に示した例と同様に、回転するウエハＷの接線方向下流側に、当該接線と交わるように配置されている区画壁２４にはスリット２４１が開口している。このため、回収カップ５０から流出し、チャンバ２０内を流れる旋回流は、これら４つのスリット２４１から開口部２５ａ〜２５ｄを介して外部へ排気される。この観点から、本実施の形態において、これら４つのスリット２４１は各々、囲み部材に囲まれる領域を排気する排気口を構成している。
【００５４】
さらに、チャンバ２０が回収カップ５０全体を収容している第１の実施の形態に係る処理ユニット１６と異なり、図６に示す処理ユニット１６ａのチャンバ２０は回収カップ５０の上側部分のみを収容し、回収カップ５０の下側部分はチャンバ２０から下方に突出している。この例では、処理流体供給部４０を支持するチャンバ２０の底板２０１が回収カップ５０の外周面を囲むように配置され、これにより回収カップ５０と囲み部材であるチャンバ２０の側壁面との間を塞ぐ床面部が構成されている。ここで、底板２０１が配置される高さは、回収カップ５０の上端から、回収カップ５０の全高の半分程度下方側の範囲までであれば、旋回流の滞留を抑制し、薬液成分の排出する作用は十分に得られる。
【００５５】
図７に示した処理ユニット１６ｂは、回収カップ５０の上端と、チャンバ２０の底板２０１とが面一となるように配置された例を示している。またチャンバ２０の底板２０１は、回収カップ５０の上端よりも上方側に配置してもよい。この場合には、底板２０１の開口から回収カップ５０の開口に向けて下方側に伸びる筒状の部材を設けて底板２０１と回収カップ５０との間の隙間を塞ぎ、これら底板２０１と筒状の部材とを床面部として、回収カップ５０とチャンバ２０の側壁面（囲み部材）との間を塞いでもよい。
【００５６】
さらに、図３に示した処理ユニット１６の如く、仕切り板２８（図７の例では底板２０１）に開口部２５ａ〜２５ｄを設け、この周囲を区画壁２４で囲み、区画壁２４に設けたスリット２４１を排気口として、囲み部材に囲まれる領域を排気することは必須の要件ではない。例えば図７に示すように、囲み部材であるチャンバ２０の側壁に直接、排気管２５１を接続して、この開口部２５を横方向に開口させて排気口としてもよい。
【００５７】
このとき、開口部２５に接続された排気管２５１は、チャンバ２０から気体が排気された直後の位置にて下方側へ屈曲させ、こうして気流を下方へと案内することにより気流の逆流を抑えることができる。また、開口部２５の形状は、スリット形状に限定されるものではなく、円形や四角形など、他の形状であってもよいことは勿論である。
【００５８】
さらに、囲み部材で囲み部材に囲まれる領域を排気する排気口の少なくとも１つは、例えば図４、図５のスリット２４１や図７の開口部２５に示すように、その下端部を床面部（仕切り板２８や底板２０１）の上面であって、薬液成分の滞留が殆ど発生せず、液処理の結果への薬液成分の影響が無視できる程度の高さ位置に開口させるとよい。これにより、排気口の下方側近傍領域における薬液成分を含む気体の滞留を実質的に抑えることができる。
【００５９】
図８は、円筒によりチャンバ２０ａを構成した処理ユニット１６ｃの例を示している。この例においては、横断面形状が円形のチャンバ２０ａの側壁が回収カップ５０を囲む囲み部材を構成し、仕切り板２８が回収カップ５０と前記側壁との間を塞いでいる。チャンバ２０の側壁の一部を構成する区画壁２４は、チャンバ２０ａの外方に配置された開口部２５を囲み、上下方向に伸びるように形成されたスリット２４１を介してチャンバ２０ａ内の排気が行われている。
【００６０】
ここで、ウエハＷの回転方向に伸びる接線と直交する方向に配置された区画壁２４や仕切り壁２３を備える第１の実施の形態に係る処理ユニット１６と異なり、円筒形状のチャンバ２０ａの壁面に沿って流れる旋回流には、気体を外部へ排出するように働く力が小さい。そこで、図８に示すように、スリット２４１の近傍であって、チャンバ２０ａの壁面に沿った旋回流の流れ方向の下流側に案内板２４２を配置することにより、当該旋回流を効果的に外部へ排出することができる。
【００６１】
次いで、図９〜図１１には、床面部を構成する仕切り板２８に設けられたスリット２８１を介してチャンバ２０内の排気を行う処理ユニット１６ｄの例を示している。図９に示すように本例の処理ユニット１６ｄにおいては、搬入出口２２が設けられていないチャンバ２０の側壁の近傍位置に、各々処理液供給機構４０ａ〜４０ｃが設けられている。
【００６２】
図１０に示すように、本例の処理ユニット１６ｄは、支持柱３１２を介して保持部３１の周縁部上方位置に設けられ、支持ピン３１１に支持されたウエハＷの周囲を囲むように配置された円環形状の回転カップ３１３を備えている。回転カップ３１３は、ウエハＷから振り飛ばされた処理液を受けて下方側へと案内する。この回転カップ３１３の下方側には、回転カップ３１３により下方側へ案内された処理液を受けて、さらに下方側へと案内する内カップ５０ａが設けられている。回転カップ３１３及び内カップ５０ａは、両カップ３１３、５０ａの外周面との間で気流を外部へ排気するための排気路５０１を形成する外カップ５０ｂによって上方より覆われている。本処理ユニット１６ｄにおいて、回転カップ３１３及び内カップ５０ａは、第１カップに相当し、外カップ５０ｂは第２カップに相当している。これら第１カップ及び第２カップにより、カップ体が構成されている。
【００６３】
内カップ５０ａの底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する不図示の排気口が形成されている。回収して再利用する処理液をウエハＷに供給する場合は、内カップ５０ａの排気口から気体を排出させず、排気路５０１から排出させることが好ましい。この場合、ウエハＷに供給された処理液と気体を確実に分離することができ、処理液の成分が気体とともに内カップ５０ａの排気口へ排出されることがなくなり、処理液の回収率を向上させることができる。また、処理液をウエハＷに供給した後、処理液を洗い流すリンス処理、ウエハＷを乾燥させる乾燥処理の場合は、内カップ５０ａの排気口から気体を排出させてもよい。
【００６４】
また図９に示すように各処理液供給機構４０ａ〜４０ｃは、ノズルヘッド４２（ノズル部４１）を退避位置まで退避させたとき、ノズルアーム４３がチャンバ２０の側壁に沿ってほぼ平行に配置された状態となる。チャンバ２０内を上面側から見たとき、各スリット２８１は、退避位置に移動したノズルアーム４３とチャンバ２０の側壁との間に、これらノズルアーム４３及びチャンバ２０とほぼ平行に伸びるように形成されている。
【００６５】
このスリット２８１は、囲み部材を構成するチャンバ２０の側壁に臨む位置の仕切り板２８（床面部）に、当該側壁に沿って伸びるように形成されているといえる。ここで「チャンバ２０の側壁に臨む位置」とは、スリット２８１がチャンバ２０の側壁に対向して配置される位置に相当する。気体のよどみを防ぐため、スリット２８１を形成する位置は、チャンバ２０の側壁に近いほど好ましく、仕切り板２８と、チャンバ２０の側壁とが交差する位置から、スリット２８１までの距離が５０ｍｍの範囲内の領域（以下、「縁部領域」とも言う）に形成することが好ましい。
【００６６】
スリット２８１は、処理液供給機構４０ａ〜４０ｃとチャンバ２０の側壁との間に配置することが可能であり、且つ、チャンバ２０内の排気を実行することが可能であればその幅寸法に特段の限定はなく、例えば数ｍｍ〜数ｃｍに形成される。一方、スリット２８１の長さは、退避位置に退避した処理液供給機構４０ａ〜４０ｃの先端部（ノズルヘッド４２）から基端部（回転駆動部４４）に至る領域に沿って各スリット２８１が配置されるように、前記先端部から基端部までの距離よりも長く形成されている。
【００６７】
図１０、図１１に示すように、各スリット２８１が形成されている領域の下方は、仕切り板２８の下方側にさらに下方板２８３が設けられた二重底となっており、これら仕切り板２８と下方板２８３との間には、チャンバ２０から排気された気流が流入するバッファ空間２８２が形成されている。本処理ユニット１６ｄにおいて、下方板２８３は第１床面部に相当し、仕切り板２８は第１床面部の上方に設けられた第２床面部に相当する。これら第１床面部及び第２床面部により床面部が構成されている。
【００６８】
下方板２８３には開口部２５が形成され、この開口部２５にはバッファ空間２８２内の排気を行う排気部である排気管２５１が接続されている。なお、図１０、図１１には処理液供給機構４０ａに沿って形成されたスリット２８１からの排気を行う機構の構成例を示してあるが、他の処理液供給機構４０ｂ、４０ｃが設けられている領域においても、同様の構成を採用している。  
さらに図９、図１０に示すように、仕切り板２８は、外カップ５０ｂに対して隙間なく設けられている。
【００６９】
以上に説明した内容をまとめると、仕切り板２８（床面部）より上方であって、チャンバ２０ａの側壁（囲み部材）及び仕切り板２８に囲まれる領域を排気するための排気口が、前記仕切り板２８に形成されたスリット２８１として構成されていることとなる。また図９に明示されているように、これらのスリット２８１は外カップ５０ｂよりも外側に設けられている。
【００７０】
次いで処理ユニット１６ｄの作用について説明すると、図１０に示すようにＦＦＵ２１から供給された清浄気体は、整流板２６を介してチャンバ２０内に供給され、ダウンフローを形成する。チャンバ２０内を流下するダウンフローの一部は、回転カップ３１３及び内カップ５０ａの外周面と、外カップ５０ｂの内周面との間に形成される排気路５０１に流れ込み、当該排気路５０１から外部へ排気される。また、前記ダウンフローの残る一部は、チャンバ２０内を流下しつつ、仕切り板２８上の、スリット２８１が設けられている領域であるチャンバ２０の側壁近傍の縁部領域へ向けて流れていく。ＦＦＵ２１や整流板２６は、本例の下降気流形成部に相当する。
【００７１】
一方、ウエハＷの処理の際に発生する旋回流に起因して外カップ５０ｂよりも外方へ流れ出た気流は、当該外カップ５０ｂとの間に隙間なく設けられた平坦な仕切り板２８の上面に沿って、前記縁部領域に設けられたスリット２８１へと案内される。そして、既述のダウンフロー側の気流と、外カップ５０ｂ側からの気流とが合流してスリット２８１に進入し、バッファ空間２８２に流れ込んだ後、排気管２５１へと排気される。このように、外カップ５０ｂからあふれた流れは、仕切り板２８を利用してスリット２８１へと案内されると共に、スリット２８１は気体のよどみが発生しにくい位置に設けられているので、効率的な排気が実現される。
【００７２】
本例の処理ユニット１６ｄにおいても、旋回流に起因して外カップ５０ｂから流れ出た気流が平坦な切り板２８を介してスリット２８１へと流れていくので、滞留した薬液成分の巻き上げや、これに起因するウエハＷへの再付着が発生しにくい。特にこの気流は、ダウンフローの一部と共にチャンバ２０の縁部領域へと集められ、当該領域に設けられたスリット２８１からまとめて外部へと排気される。この結果、上方側から供給されるダウンフローによって仕切り板２８上を流れる気流を押さえ付け、気流の乱れを効果的に抑えることができる。
【００７３】
さらに、退避位置に退避した処理液供給機構４０ａ〜４０ｃとチャンバ２０の側壁との間の位置に、これら処理液供給機構４０ａ〜４０ｃに沿ってスリット２８１が形成されていることにより、処理液供給機構４０ａ〜４０ｃにて発生したパーティクルをその発生近傍位置にて外部へと排気することが可能となる。これらに加え、スリット２８１を利用して排気を行うことにより、外カップ５０ｂ側から各スリット２８１へ向けて、処理液供給機構４０ａ〜４０の配置領域を均一に流れる気流を形成することが可能となり、処理液供給機構４０ａ〜４０ｃにて発生したパーティクルを排出する効果が高まる。また、処理液供給機構４０ａ〜４０ｃの周囲は、滞留の発生しやすい領域でもあるので、外カップ５０ｂ側から当該領域へ向けて流れる気流を形成することによっても、薬液成分の排出を促進する効果が得られる。
【００７４】
ここで床面部を成す仕切り板２８に排気口（スリット２８１）を設けた本例の処理ユニット１６ｄにおいては、図９に示した例の如く処理液供給機構４０ａ〜４０ｃに沿ってスリット２８１を設けることは必須の要件ではない。例えば搬入出口２２が設けられているチャンバ２０の側壁に沿うようにして、仕切り板２８にスリット２８１を形成してもよい。また、チャンバ２０の側壁の近傍位置に、これら処理液供給機構４０ａ〜４０ｃのうちのいくつかが設けられていない場合であっても、チャンバ２０の側壁に臨む領域（縁部領域）に、当該側壁に沿ってスリット２８１を設けて、ダウンフローの一部と、外カップ５０ｂから流れ出た気流とをまとめて排気してもよいことは勿論である。  
【００７５】
これらに加え、縁部領域に設けられる排気口の構成もスリット２８１に限定されるものではない。例えば、チャンバ２０の側壁に沿って伸びる方向に、円形の排気口を互いに間隔を開けて複数個配置してもよい。
【００７６】
以上に説明した各実施の形態に係る処理ユニット１６、１６ａ〜１６ｄにおいて、処理ユニット１６、１６ａ〜１６ｄは、ウエハＷの上面側を処理するように構成される場合に限られない。例えば、ウエハＷの下面からも保持部３１を介して処理液の供給を行い、ウエハＷの上面、下面の双方の液処理を行ってもよい。また、ウエハＷの下面のみの処理が行われる処理ユニット１６、１６ａ〜１６ｄにも、本発明は適用することができることは勿論である。  
そして、本発明の液処理ユニット(液処理装置)を用いて処理することが可能な基板の種類は、半導体ウエハに限定されるものではない。例えばフラットパネルディスプレイ用のガラス基板の液処理を行う液処理ユニットに対しても本発明は適用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
Ｗ          ウエハ
１６、１６ａ〜１６ｄ
処理ユニット
２０１      底板
２３        仕切り壁
２３１      通過口
２４        区画壁
２４１      スリット
２４２      案内板
２５、２５ａ〜２５ｄ
開口部
２５１      排気管
２８        仕切り板
２８１      スリット
３１        保持部
４０ａ〜４０ｃ
処理液供給機構
４１        ノズル部
４２        ノズルヘッド
４３        ノズルアーム
４４        回転駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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