(57)【要約】【課題】    簡単な構成で処理液の不所望な落下を防止し、また、供給口付近が負圧になっても処理液の不所望な落下を防止する基板処理装置を提供する。【解決手段】    スピンチャック１の上方に回転自在な遮断板２が設けられ、遮断板２の中心に形成した液体供給口２５２ａに液体供給管４と液体流通路２５２が連通する。液体供給管４から引き戻し配管７が分岐し、その先端７ａは液体供給口２５２ａの高さよりも低い位置にある。先端７ａは液体容器６０によって水封される。純水のリンス処理が終了すると、液体流通路２５２と液体供給管４と引き戻し配管７内にある純水は、サイフォンの原理により先端７ａから排出される。リンス処理後の振り切り乾燥時に、遮断板２とウエハＷの上面の間が負圧になっても、先端７ａは液体容器６０内の水で水封され、チャンバ外箱Ｃ１内の雰囲気がウエハＷに届くことはない。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上面に処理液を供給して処理する基板処理装置において、
基板を保持する保持機構と、
前記保持機構に保持された基板の上方に位置してその基板の上面に処理液を吐出するための供給口まで処理液を供給する処理液供給管路と、
前記供給口に連通する前記処理液供給管路の途中から分岐して、先端が前記供給口の高さよりも低い位置に開口する引き戻し配管と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板処理装置において、
前記引き戻し配管に、前記処理液供給管路方向への逆流を阻止する逆流阻止機構を設けたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の基板処理装置において、
前記逆流阻止機構は、液体を貯留する容器を備え、前記容器内の液体の水面下に前記引き戻し配管の先端を位置させてなることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項２記載の基板処理装置において、
前記逆流阻止機構は、前記引き戻し配管に設けた弁よりなることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項４記載の基板処理装置において、
前記弁は、処理液供給時にその処理液の供給圧力により開となる逆止弁であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の基板処理装置において、
前記弁は、基板処理時の前記供給口近傍における負圧により閉となる逆止弁であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記引き戻し配管の先端には、配管の内径を小さく絞る絞り部を有していることを特徴とする基板の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等の各種基板に対して、エッチング、洗浄等の液処理を施し乾燥させるために適用される基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、半導体装置の製造工程の中で、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）に洗浄処理を施す工程は重要な工程の１つである。
【０００３】
洗浄処理工程を実施する装置の中には、ウエハを水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持されたウエハの上面に近接した位置に対向配置される遮断板とを備えていて、遮断板の中央部分に設けた供給口から薬液、純水等の処理液を吐出してウエハの上面を洗浄した後、その洗浄後のウエハの上面に遮断板を近接させ、ウエハと遮断板との間の空間に不活性ガス、例えば窒素ガスを供給して窒素ガスを充満させた状態で、スピンチャックによってウエハを高速回転させることにより、ウエハに付着している純水を振り切って乾燥させるものがある（たとえば、特許文献１参照）。ウエハと遮断板との間の空間に窒素ガスを充満させるのは、その空間への純水や酸素を含む雰囲気の進入を防止して、純水、酸素およびシリコンの反応によるウォーターマークの発生を抑制するためである。
【０００４】
ところが、このような構成の装置では、ウエハの洗浄が終了した後に、供給口から処理液がウエハ上に不所望に落下してしまい、処理に失敗してしまうことがあった。またこの種の装置においては、いわゆるサックバックバルブを処理液の供給配管系統に設けて、吐出終了後に供給口付近の処理液を若干引き戻すことによって、かかる失敗を防止することも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４１２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようにサックバックバルブを用いるとそれだけ部品点数が増加し、またそのサックバックバルブを制御する必要があるため基板処理装置の構成が複雑化し、コスト増の原因となる。また一般的なサックバックバルブは引き戻す処理液の量が限られており、供給口近傍の限られた量の処理液を引き戻すことしかできない。そのため、何らかの原因で供給口付近の圧力が低下して負圧になると、サックバックバルブで引き戻したとしても、やはり配管系等内の処理液が供給口付近に到達し、供給口から落下してしまうおそれが残っていた。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、簡単な構成によって処理液の不所望な落下を確実に防止することができる基板処理装置を提供することである。また、この発明の他の目的は、供給口付近が負圧になったとしても処理液の不所望な落下を確実に防止することができる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）の上面に処理液を供給して処理する基板処理装置において、基板を保持する保持機構（１）と、前記保持機構（１）に保持された基板（Ｗ）の上方に位置してその基板（Ｗ）の上面に処理液を吐出するための供給口（２５２ａ）まで処理液を供給する処理液供給管路（４、２５２）と、前記供給口（２５２ａ）に連通する前記処理液供給管路（４，２５２）の途中から分岐して、先端７ａが前記供給口（２５２ａ）の高さよりも低い位置に開口する引き戻し配管（７）と、を備えたことを特徴とする基板処理装置である。
【０００９】
上記処理液は、純水であってもよいし、炭酸水、イオン水、還元水（水素水）または磁気水などの機能水であってもよい。
【００１０】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
[作用・効果]  上記の構成によれば、引き戻し配管（７）は処理液供給管路（４、２５２）と連通し、先端（７ａ）は供給口（２５２ａ）よりも低い位置にあるので、処理液供給管路（４、２５２）からの処理液の供給が停止されると、サイフォンの原理により、処理液供給管路（４，２５２）の処理液は引き戻し配管（７）を通じて排出され、基板（Ｗ）への処理液の不所望な落下を確実に防止できる。
【００１１】
請求項１記載の基板処理装置において、前記引き戻し配管に、前記処理液供給管路方向への逆流を阻止する逆流阻止機構（６０、６３）を設けることができる（請求項２）。かかる構成によれば、遮断板２とウエハＷの上面との間の空間が負圧になっても、引き戻し配管への雰囲気の逆流は阻止され、基板の処理に悪影響を及ぼすことがない。
【００１２】
請求項２記載の基板処理装置において、前記逆流阻止機構は、液体を貯留する容器（６０）を備え、前記容器（６０）内の液体の水面下に前記引き戻し配管（７）の先端（７ａ）を位置させて構成できる（請求項３）。かかる構成によれば、遮断板２とウエハＷの上面との間の空間が負圧になっても、先端（７ａ）は容器（６０）で水封され、引き戻し配管（７）への雰囲気の逆流は阻止される。
【００１３】
請求項２記載の基板処理装置において、前記逆流阻止機構は、前記引き戻し配管に設けた弁（６３）より構成できる（請求項４）。かかる構成によれば、遮断板２とウエハＷの上面との間の空間が負圧になっても、引き戻し配管（７）への雰囲気の逆流は弁（６３）が閉じることにより阻止される。
【００１４】
請求項４記載の基板処理装置において、前記弁は、処理液供給時にその処理液の供給圧力により開となる逆止弁により構成できる（請求項５）。
【００１５】
請求項４または５に記載の基板処理装置において、前記弁は、基板処理時の前記供給口近傍における負圧により閉となる逆止弁により構成できる（請求項６）。
【００１６】
請求項１乃至６のいずれかに記載の基板処理装置において、前記引き戻し配管の先端（７ａ）には、配管の内径を小さく絞る絞り部を有していることが望ましい（請求項７）。かかる構成により、引き戻し配管（７）から流れる処理液の量を低減できるとともに、処理液供給管路（４，２５２）や引き戻し配管（７）を容易に液で満たすことができ、サイフォンの原理を確実に実現できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による基板処理装置によれば、簡単な構成によって処理液の不所望な落下を確実に防止することができ、また、供給口付近が負圧になったとしても処理液の不所望な落下を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】上記基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。
【図４】この発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。
【図５】この発明の第３実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
＜＜＜第１実施形態＞＞＞
＜＜基板処理装置の全体構成＞＞
【００２０】
図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。この基板処理装置は、基板の一例であるウエハＷに対してその上面に処理液を供給して１枚ずつ洗浄し、この洗浄後のウエハＷを乾燥させる処理を行う装置である。基板処理装置は、処理チャンバを構成するチャンバ外箱Ｃ１の中に、基板処理を行う略有底円筒形状のカップＣ２および後述する回転駆動機構１４、昇降駆動機構２３、伸縮軸２７等が設けられて構成される。カップＣ２内には、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転させるスピンチャック１が設けられる。スピンチャック１は、たとえば、ほぼ鉛直な方向に延びたスピン軸１１と、スピン軸１１の上端に取り付けられたスピンベース１２と、このスピンベース１２の周縁部に配設された複数本のチャックピン１３とを有していて、複数本のチャックピン１３でウエハＷの端面を協働して挟持することにより、ウエハＷを水平な状態で保持できる構成になっている。また、スピン軸１１には、カップＣ２の外側にてモータなどの駆動源を含む回転駆動機構１４が結合されており、チャックピン１３でウエハＷを水平に保持した状態で、回転駆動機構１４からスピン軸１１に回転力を入力することにより、ウエハＷをほぼ水平な面内で回転させることができるようになっている。
【００２１】
カップＣ２の底部には、排液排気口Ｃ２１が形成され、配管Ｃ２２が接続されて図示しない気液分離機構を介して工場の排液設備および排気設備に接続される。またチャンバ外箱Ｃ１の底部には、同様に排液排気口Ｃ１１が形成され、配管Ｃ１２が接続されて図示しない気液分離機構を介して工場の排液設備および排気設備に接続される。
【００２２】
スピンチャック１の上方には、ほぼ水平に設けられた円板状の遮断板２を備えている。遮断板２は、ウエハＷとほぼ同じか、または、ウエハＷよりも少し大きな径に形成されており、スピン軸１１と共通の軸線（ウエハＷの回転軸線）上に配置された円筒状の支軸２１の下端に連結されている。遮断板２の上方には、アーム２２が設けられており、支軸２１は、そのアーム２２の先端部に垂下した状態で回転自在に支持されている。支軸２１には図示しない回転駆動機構が設けられ、遮断板２をウエハＷと同期して回転駆動できるようになっている。チャンバ外箱Ｃ１内の底部であってカップＣ２の側方には昇降駆動機構２３が設置固定される。この昇降駆動機構２３は伸縮軸２７を介してアーム２２に接続される。この昇降駆動機構２３は、伸縮軸２７を伸縮させることによりアーム２２を昇降させて、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に対して遮断板２を近接および離間させることができるようになっている。
【００２３】
遮断板２の中央には、開口２４が形成されており、支軸２１の中空部は、その開口２４と連通している。支軸２１の中空部には、第１乾燥ガス流通路２５１および液体流通路２５２を有する管部材２５が支軸２１と非接触状態で挿通されている。管部材２５の先端（下端）は、開口２４内にて遮断板２の下面と同一高さに位置している。第１乾燥ガス流通路２５１および液体流通路２５２の先端は、管部材２５の先端面で開口して、それぞれ第１乾燥ガス供給口２５１ａおよび液体供給口２５２ａをなしている。すなわち、第１乾燥ガス供給口２５１ａおよび液体供給口２５２ａは、遮断板２の下面と同一高さに位置している。そして、第１乾燥ガス供給口２５１ａおよび液体供給口２５２ａは、遮断板２がスピンチャック１に保持されたウエハＷの上方に位置している状態で、後述のようにウエハＷの上面に第１乾燥ガスおよび処理液（すなわち洗浄液および純水）を吐出できるようになっている。
【００２４】
第１乾燥ガス流通路２５１には、第１乾燥ガス供給管３が接続されている。この第１乾燥ガス供給管３には、バルブ３１またはバルブ３２を介して、窒素ガス（Ｎ２）またはＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ベーパを含む窒素ガス（ＩＰＡ＋Ｎ２）が第１乾燥ガスとして選択的に供給されるようになっている。第１乾燥ガス供給管３に供給された窒素ガスまたはＩＰＡベーパを含む窒素ガスは、第１乾燥ガス流通路２５１を通って、第１乾燥ガス流通路２５１の先端の第１乾燥ガス供給口２５１ａから、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面の中央部に向けて吐出される。
【００２５】
また、液体流通路２５２には、液体供給管４が接続されており、この液体供給管４には、バルブ４１，４２を介して図示しない薬液供給源（工場のユーティリティ）に接続され、洗浄液および純水（ＤＩＷ）のいずれかが、選択的に供給されるようになっている。液体供給管４と液体流通路２５２は、液体供給口２５２ａに至る連続した処理液供給管路を構成しており、液体供給管４に供給された洗浄液や純水は、遮断板２がスピンチャック１に保持されたウエハＷの上方に位置している状態で、液体流通路２５２を通って、その液体流通路２５２の先端の液体供給口２５２ａから、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面の中央部に向けて吐出される。なお、図示はしていないが、ウエハＷの「下面」の中央部に向けて洗浄液および純水を吐出する液体供給口や、これに付随する液体流通路、液体供給管、およびバルブなどがウエハＷ上面側の上記構成と同様に設けられている。
【００２６】
さらに、支軸２１の内周面と管部材２５との間には、断面がリング状の空間２６が形成されていて、この空間２６には、第２乾燥ガス供給管５から第２乾燥ガスとしての、窒素ガス（Ｎ２）が供給されるようになっている。空間２６に供給された窒素ガスは、開口２４の周縁と管部材２５との間の空間２６の下端面の第２乾燥ガス供給口２６ａから、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に向けて吐出される。つまり、支軸２１の内周面と管部材２５との間の空間２６は、第２乾燥ガスとしての窒素ガスが流通する第２乾燥ガス流通路となっており、この第２乾燥ガス流通路２６を流通する窒素ガスは、第２乾燥ガス供給口２６ａから吐出されて、ウエハＷの上面の第１乾燥ガスが供給される位置および液体供給口２５２ａから液体が供給される位置を取り囲むリング状の領域に供給される。第２乾燥ガス供給管５の途中部には、第２乾燥ガス流通路２６への窒素ガスの供給を制御するためのバルブ５１が介装されている。
【００２７】
液体供給管４とその周辺の構成についてさらに詳細に説明する。液体供給管４は液体流通路２５２と接続されるアーム２２の先端側から、アーム２２の基部側（伸縮軸２７側）までは、アーム２２の表面に沿って配置固定して設けられ、基部からさらに延長された後、分岐部４Ａにおいて２方に分岐する。分岐した一方はバルブ４１を介して図示しない純水の供給源に接続され、他方はバルブ４２を介して図示しない洗浄液の供給源に接続される。なお、図１において液体供給管４はアーム２２の基部側から水平に延長されているように記載されているが、最終的に純水および洗浄液の供給源に接続されていれば、延長の方向は問わない。
【００２８】
また液体供給管４には、分岐部４Ａよりも下流側の途中であってアーム２２の基部側近傍において分岐部４Ｂが設けられ、この分岐部４Ｂから引き戻し配管７が分岐して設けられる。引き戻し配管７は分岐部４Ｂから伸縮軸２７の表面に沿って下方に延び、引き戻し配管７の先端７ａはチャンバ外箱Ｃ１内の底部に開口している。ここで、引き戻し配管７と液体吐出口２５２ａとの位置関係は固定されており、アーム２２がどの高さ位置にあっても、引き戻し配管７の先端７ａは、液体供給口２５２ａの高さ（この実施形態においては遮断板２の下面の高さと同じ）よりも低い高さ位置になるように設置されている。図１中の円内に拡大して示すように、引き戻し配管７の先端７ａは、先端７ａ以外の部分と比べて管の内径外形ともに小さく絞られた絞り形状を有している。これは、後述するように引き戻し動作時以外の間に引き戻し配管７内を流れるスローリークの流量を制限して、処理液の消費を低減することと、後述するサイフォンの原理の実現のために引き戻し配管７および液体供給管４の内部を液で満たした状態を実現し、保つためである。
【００２９】
図２は、この基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。この基板処理装置はさらに、たとえば、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置６を備えている。制御装置６は、ウエハＷの処理のために、予め定められたプログラムに従って、回転駆動機構１４、遮断板２の回転駆動機構（図示せず）および昇降駆動機構２３の動作を制御し、また、バルブ３１，３２，４１，４２，５１の開閉を制御する。
＜＜基板処理装置の全体動作＞＞
＜１．洗浄液による洗浄＞
【００３０】
処理対象のウエハＷがスピンチャック１に受け渡されると、まず、そのウエハＷを洗浄するための工程が行われる。この洗浄工程では、たとえば、昇降駆動機構２３が制御されて、アーム２２がスピンチャック１から離れた上方に待機する高さ（以下、上昇高さという）とされて、遮断板２および液体供給口２５２ａがウエハＷから離れた上方に位置する。そして、回転駆動機構１４が制御されて、ウエハＷが比較的低速である所定の回転速度で回転されつつ、バルブ４２が開成されて、その回転中のウエハＷの上面に液体供給口２５２ａから洗浄液が供給される。ウエハＷの上面に供給された洗浄液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、その供給位置からウエハＷの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの上面の全域に洗浄液が行き渡り、その洗浄液によってウエハＷの上面が洗浄される。
【００３１】
洗浄液としては、たとえば、フッ酸、塩酸、アンモニアおよびこれらの過酸化水素水溶液などの薬液、純水、ならびに炭酸水、イオン水、還元水（水素水）または磁気水などの機能水を例示することができる。洗浄液は、液体流通路２５２の液体供給口２５２ａからウエハＷの上面に供給される。
＜２．純水によるリンス＞
【００３２】
この洗浄液による洗浄後、ウエハＷが乾燥してしまわないように直ちにウエハＷの上面に純水が供給されて、薬液洗浄後のウエハＷの表面に付着した洗浄液を洗い流すためのリンス処理が行われる。このリンス処理のための純水は、液体供給口２５２ａからウエハＷの上面に供給される。具体的には、洗浄工程が終了すると、それに引き続き、アーム２２はウエハＷの上方で上昇高さのまま動かさず、遮断板２および液体供給口２５２ａがウエハＷの上方に位置した状態で、回転駆動機構１４が制御されて、ウエハＷも比較的低速で回転駆動された状態を保ち、この状態でバルブ４１が制御されて開かれて、液体供給口２５２ａからウエハＷの上面に純水が供給される。ウエハＷの上面に供給された純水は、ウエハＷの上面に拡がり、ウエハＷの周縁から遠心力で流れ出る。
＜３．純水の振り切り乾燥＞
【００３３】
この純水によるリンス後、ウエハＷを高速で回転させて表面に付着している純水を振り切って乾燥させる振り切り乾燥処理を行う。具体的には、リンス工程が終了すると、バルブ４１が制御されて閉じられ、液体供給口２５２ａからウエハＷの上面への純水の供給を停止し、それと同時に昇降駆動機構２３が駆動されて、アーム２２はウエハＷの上方において、上昇高さから、遮断板２がウエハＷに対して接近した高さまで下降する。このときのウエハＷと遮断板２との間隔は、例えば１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。そして遮断板２との間隔を保ったまま回転駆動機構１４が制御されて、ウエハＷを比較的高速で回転駆動し、ウエハＷの上面に付着した純水をウエハＷの周縁から遠心力で振り切る。またそれと同時に、遮断板２もウエハＷと動機して同方向に回転駆動される。さらにこの振り切り乾燥が行われている間、バルブ３１，５１が制御されて、第１乾燥ガス供給口２５１ａおよび第２乾燥ガス供給口２６ａからウエハＷの上面に、それぞれ第１乾燥ガスとしての窒素ガスおよび第２乾燥ガスとしての窒素ガスが供給される。
【００３４】
この振り切り乾燥処理の際、振り切られた純水の液滴はカップＣ２の内面に衝突するなどしてミストを発生させるなど、カップＣ２内が純水ミストを含んだ雰囲気となる。しかしウエハＷの上面は遮断板２で覆われていて、ウエハＷと遮断板２との隙間は１ｍｍ〜５ｍｍ程度と小さく、かつその隙間からはウエハＷの上面に供給された窒素ガスがウエハＷの周縁側に向かって流出してくるので、ウエハＷの表面はカップＣ２内の純水ミストを含んだ雰囲気に触れることがなく、ウエハＷの表面は洗浄された後の清浄な状態に保たれる。
＜４．引き戻し配管７の機能＞
【００３５】
上述した純水によるリンス処理時においては、バルブ４１を開くと、純水供給源からの純水がバルブ４１を通って液体供給管４を通り、液体供給口２５２ａから吐出され、リンス処理が可能となる。このとき、純水は液体供給管４の分岐部４Ｂを通って引き戻し配管７にも流れるスローリークが行われる。かかるスローリークによって流れた純水は、先端７ａからチャンバ外箱Ｃ１の底部に流れ、排液排気口Ｃ１１から装置外へ排出され、工場の排液設備に送られて廃棄される。この廃棄される純水はリンス処理には貢献しないので、できる限り少量であることが望まれる。そのため、引き戻し配管７の先端７ａは、先端７ａ以外の部分と比べて管の内径外形ともに小さく絞られた絞り形状とされている。すなわち、液体供給管４および引き戻し配管７は、管の直径４ｍｍの配管を用いているが、先端７ａにおいては直径０．７ｍｍの小径の開口を形成した絞り形状とされている。これによって引き戻し配管７の流路抵抗を増大させ、リンス処理時において液体供給口２５２ａに流れる流量よりも、引き戻し配管７に流れる流量を大幅に少なくして、処理液の消費量を低減し、リンス処理に貢献しない純水の量を低減している。
そして、リンス処理が終了し、振り切り乾燥処理に移行する際には、バルブ４１が閉じられて、液体供給管４への純水の供給は停止する。すると、液体供給管４にかかっていた水圧がなくなるため、液体供給口２５２ａからの純水の吐出は停止する。このとき処理液供給管路（液体供給管４と液体流通路２５２）と引き戻し配管７とは連通しており、かつ引き戻し配管７の先端７ａはこのときの状態（すなわち、アーム２２の高さ位置が、リンス処理時に液体供給口２５２ａから処理液を供給して処理をする位置にある状態）において、その液体供給口２５２ａの高さ（すなわち遮断板２の下面の高さ）よりも低い高さ位置にある。したがって、液体供給管４にかかっていた水圧がなくなると、処理液供給管路（液体供給管４と液体流通路２５２）のうち液体供給管４の分岐部４Ｂより下流側部分と、引き戻し配管７内にある純水は、サイフォンの原理により、引き戻し配管７の先端７ａからチャンバ外箱Ｃ１内の底部に落下する。これによって液体供給管４内の液は全て抜けるので、これ以後、液体供給口２５２ａから処理液がウエハＷ上に不所望に落下してしまい、処理に失敗してしまうことはなくなる。
【００３６】
ここで、サイフォンの原理が働くためには分岐部４Ｂより下流側の液体供給管４と引き戻し配管７とが液で満たされた上体でなければならないが、引き戻し配管７の先端７ａが小径に絞られた形状をしているため、引き戻し配管７および液体供給管４の内部に供給された液がそこから排出されにくく、液で満たした状態が容易に実現されかつ維持される。
【００３７】
また、この純水によるリンス処理の後に、ウエハＷを高速で回転させて表面に付着している純水を振り切って乾燥させる振り切り乾燥処理を行うが、その際、遮断板２をウエハＷの上面に接近させて、ウエハＷと遮断板２を比較的高速で回転駆動することになり、第１乾燥ガスの供給量などの条件によっては遮断板２とウエハＷの上面との間の空間が負圧になる可能性がある。しかしこの構成によれば、液体供給管４の分岐部４Ｂより下流側部分には処理液（純水）は残っていないので、仮に遮断板２とウエハＷの上面との間の空間が負圧になったとしても、液体供給口２５２ａから処理液がウエハＷ上に不所望に落下してしまい、処理に失敗してしまうことはなくなる。しかもこの構成によると、いわゆるサックバックバルブ等の機構を設けて制御する必要はなく、装置構成が簡単で低コストで実現できる。
＜＜第１実施形態の変形例＞＞
【００３８】
上記の第１実施形態では、引き戻し配管７と液体吐出口２５２ａとの位置関係は固定されており、アーム２２がどの高さ位置にあっても、引き戻し配管７の先端７ａは、液体供給口２５２ａの高さよりも低い高さ位置になるように設置されているが、これに限らず、例えばアーム２２の昇降に応じて引き戻し配管７の先端７ａの高さが変わる構成であっても、液体供給口２５２ａからの液体の吐出を停止したときに先端７ａのほうが低い位置にあればよい。ただしこの高低差があまりに少ないと、液体供給管４内などの液が十分に抜けきらないおそれがあるので、例えば配管径４ｍｍ程度の配管であれば、高低差１２０ｍｍ程度以上に設定するのがよい。
【００３９】
また上記第１実施形態では、振り切り乾燥処理時に遮断板２を回転させる構成としたが、遮断板２は必ずしも回転しなくてもよく、回転駆動機構を省略してもよい。また、第１乾燥ガス供給口２５１ａおよび液体供給口２５２ａは、遮断板２の下面と同一高さに設定しているが、必ずしも同じである必要はなく、例えば第１乾燥ガス供給口２５１ａおよび液体供給口２５２ａを遮断板２の下面よりも高い位置に設定してもよい。
＜＜＜第２実施形態＞＞＞
＜＜基板処理装置の構成＞＞
【００４０】
図３および図４は、この発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。この図を参照した以下の説明では、第１実施形態と同一もしくは対応する部分については同一もしくは対応する符号を付してその説明は省略し、異なる部分を説明する。
【００４１】
引き戻し配管７は高さ方向に一定の長さを有し、アーム２２の昇降に応じて引き戻し配管７の小径とされた先端７ａも昇降するように設置される。伸縮軸２７の固定された基部には、液体容器６０が取り付け固定されている。引き戻し配管７の下部はこの液体容器６０の内部に挿入されており、引き戻し配管７から流出する液体はこの液体容器６０内に流入する。液体容器６０の中間高さの側面には排水管６１が取り付けられる。排水管６１は、液体容器６０内部に液体が流入したときに余剰の液をチャンバ外箱Ｃ１の底部に流し出し、液面高さをこの排水管６１の高さに保つ。この液面の高さは、図４に示すアーム２２が最も上昇した場合（遮断板２がウエハＷから離れてウエハＷに液体を供給する場合）に引き戻し配管７の先端７ａが液面高さよりも上方に位置し、図３に示すアーム２２が最も下降した場合（遮断板２がウエハＷの表面に接近してウエハＷの振り切り乾燥処理をする場合）に引き戻し配管７の先端７ａが液面よりも下方に位置する（引き戻し配管７の先端７ａが液面下に沈む）ように設定されている。
＜＜引き戻し配管７の機能＞＞
【００４２】
この第２実施形態においても、引き戻し配管７は上述した第１実施形態と同様の機能を備える。すなわちこの実施形態においては、リンス処理が終了して振り切り乾燥処理に移行する際に、バルブ４１が閉じられて液体供給管４への純水の供給は停止すると、液体供給管４にかかっていた水圧がなくなるため、液体供給口２５２ａからの純水の吐出は停止する。このとき処理液供給管路（液体供給管４と液体流通路２５２）と引き戻し配管７とは連通しており、かつ引き戻し配管７の先端７ａはこのときの状態（すなわち、アーム２２の高さ位置が、リンス処理時に液体供給口２５２ａから処理液を供給して処理をする位置にある状態）において、その液体供給口２５２ａの高さ（すなわち遮断板２の下面の高さ）よりも低い高さ位置にある。したがって、液体供給管４にかかっていた水圧がなくなると、処理液供給管路（液体供給管４と液体流通路２５２）のうち液体供給管４の分岐部４Ｂより下流側部分と、引き戻し配管７内にある純水は、サイフォンの原理により、引き戻し配管７の先端７ａからチャンバ外箱Ｃ１内の底部に落下する。これによって液体供給管４内の液は全て抜けるので、これ以後、液体供給口２５２ａから処理液がウエハＷ上に不所望に落下してしまい、処理に失敗してしまうことはなくなる。
【００４３】
また、この純水によるリンス処理の後に、ウエハＷを高速で回転させて表面に付着している純水を振り切って乾燥させる振り切り乾燥処理を行うが、その際、遮断板２をウエハＷの上面に接近させて、ウエハＷを比較的高速で回転駆動することになり、第１乾燥ガスの供給量などの条件によっては遮断板２とウエハＷの上面との間の空間が負圧になる可能性がある。しかし、この構成によれば、液体供給管４の分岐部４Ｂより下流側部分には処理液（純水）はないので、仮に遮断板２とウエハＷの上面との間の空間が負圧になったとしても、液体供給口２５２ａから処理液がウエハＷ上に不所望に落下してしまい、処理に失敗してしまうことはなくなる。しかもこの構成によると、いわゆるサックバックバルブ等の機構を設けて制御する必要はなく、装置構成が簡単で低コストで実現できる。
【００４４】
またその後、仮に、遮断板２とウエハＷの上面との間の空間が負圧になった場合、上記第１実施形態では、引き戻し配管７の先端７ａから、チャンバ外箱Ｃ１内の雰囲気が引き戻し配管７内に逆流し、液体供給管４と液体供給口２５２ａを通ってウエハＷ表面に届いてしまう可能性がある。チャンバ外箱Ｃ１内の雰囲気は必ずしも清浄なものではなく、塵埃や排液排気口Ｃ１１から戻ってきた薬液成分のミストなどが含まれている可能性もあり、ウエハＷの処理に悪影響を及ぼす可能性がある。しかしこの第２実施形態では、振り切り乾燥処理のためにアーム２２を最も下降した位置に設定すると、引き戻し配管７の先端７ａが液体容器６０内でその液面よりも下方に位置し、先端７ａを水封する。従って、振り切り乾燥処理を行う際に遮断板２をウエハＷの上面に接近させて、ウエハＷを比較的高速で回転駆動し、遮断板２とウエハＷの上面との間の空間が負圧になっても、液体容器６０内の水を液体供給管４まで上昇させる圧力には至らず、チャンバ外箱Ｃ１内の雰囲気がウエハＷ表面に届いてしまうことはなく、処理に悪影響を及ぼすことがない。
＜＜＜第３実施形態＞＞＞
＜＜基板処理装置の構成＞＞
【００４５】
図５は、この発明の第３実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。この図を参照した以下の説明では、第１実施形態と同一もしくは対応する部分については同一もしくは対応する符号を付してその説明は省略し、異なる部分を説明する。
【００４６】
純水のリンス処理後の振り切り乾燥時において、引き戻し配管７の先端７ａが液体供給口２５２ａの高さよりも低い高さ位置に設定されることは、第１実施形態と同様であるが、この第３実施形態では、先端７ａにさらに逆止弁６３が設けられる。逆止弁６３は、その上方の上流側に円錐面６４が形成され、下方が開放された容器６５を有し、円錐面６４の上端に引き戻し配管７の先端７ａが接続される。容器６５内には、球状の弁体６６が入っており、図示しないバネにより所定の圧力（後述する）で円錐面６５に押し当てられて通常閉の構成となっている。
＜＜引き戻し配管７の機能＞＞
【００４７】
この実施形態においては、リンス処理時には、液体供給口２５２ａから純水が吐出されるとともに、引き戻し配管７においても逆止弁６３の弁体６６が純水の供給圧力により前記バネの押し付け圧力に抗して押し下げられて逆止弁６３が開き、引き戻し配管７を経て逆止弁６３へ純水が流入する。逆止弁６３に流入した純水はその開放された下方からチャンバ外箱Ｃ１内の底部に流下する。
【００４８】
そして、リンス処理が終了して振り切り乾燥処理に移行する際に、バルブ４１が閉じられて液体供給管４への純水の供給は停止すると、液体供給管４にかかっていた水圧がなくなるため、液体供給口２５２ａからの純水の吐出は停止する。このとき、バルブ４１方向から引き戻し配管７への純水の供給圧力はなくなるが、引き戻し配管７の先端７ａは液体供給口２５２ａの高さよりも低い高さ位置にあるので、第２実施形態と同様に、サイフォンの原理により引き戻し配管７の先端７ａから純水が抜けようとする水圧は働く。逆止弁６３の前記バネが球状の弁体６６を円錐面６５に押し付ける所定圧力は、かかる「純水が抜けようとする水圧」によって逆止弁６３が開くように、それよりも低く設定される。したがって、このとき第２実施形態と同様に、処理液供給管路（液体供給管４と液体流通路２５２）のうち液体供給管４の分岐部４Ｂより下流側部分と、引き戻し配管７内にある純水は、サイフォンの原理により、引き戻し配管７の先端７ａから逆止弁６３を通過してチャンバ外箱Ｃ１内の底部に落下する。これによって液体供給管４内の液は全て抜けるので、これ以後、液体供給口２５２ａから処理液がウエハＷ上に不所望に落下してしまい、処理に失敗してしまうことはなくなる。
【００４９】
また、もし遮断板２とウエハＷの上面との間の空間が負圧になった場合には、逆止弁６３が閉じるので、チャンバ外箱Ｃ１内の雰囲気が引き戻し配管７に流れ込んでウエハＷ表面に届いてしまうことはない。
＜＜第３実施形態の変形例＞＞
【００５０】
上述の第３実施形態では、逆止弁６３は、振り切り乾燥処理に移行する際に、サイフォンの原理により引き戻し配管７の先端７ａから純水が抜けようとする水圧で、逆止弁６３が開くように構成していた。これに代えて、上述のバネを使用せず、球状の弁体６６を例えば軽い材質のフロートで構成し、遮断板２とウエハＷの上面との間の空間が負圧になった場合にかかる負圧によって弁体６６が浮き上がって円錐面６５に吸い付けられ、逆止弁６３が閉じるように構成してもよい。この場合、リンス処理が終了して振り切り乾燥処理に移行する際に、バルブ４１が閉じられて液体供給管４への純水の供給は停止したが、まだウエハＷが回転していないとき、あるいは回転速度が低いとき、かかる負圧は生じないので、逆止弁６３は開き、処理液供給管路（液体供給管４と液体流通路２５２）のうち液体供給管４の分岐部４Ｂより下流側部分と、引き戻し配管７内にある純水は、サイフォンの原理により、引き戻し配管７の先端７ａから逆止弁６３を通過してチャンバ外箱Ｃ１内の底部に落下する。
【００５１】
なお、この引き戻し配管７の動作に関して、上述のような動作も含めて任意に制御したい場合には、これらの逆止弁６３にかえて一般的なエアー弁などを用いてよい。その場合、制御装置６がかかるエアー弁の制御を行う。また、本発明は、上記の実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１        スピンチャック
２        遮断板
３        第１乾燥ガス供給管
４        液体供給管
５        第２乾燥ガス供給管
６        制御装置
７        引き戻し配管
７ａ      先端
２４      開口
２５      管部材
２５２    液体流通路
２５２ａ  液体供給口
２６      第２乾燥ガス流通路
２６ａ    第２乾燥ガス供給口
３１      バルブ
３２      バルブ
４１      バルブ
４２      バルブ
５１      バルブ
６０      液体容器
６３      逆止弁
Ｗ        ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2015070157.tif 000006
【図５】
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