【手続補正書】
【提出日】平成24年7月20日(2012.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板を水平に支持した状態で回転させるための回転基体と、
回転している被処理基板の下面に処理液を供給する処理液供給部と、を備えた液処理装置において、
前記回転基体は、前記被処理基板周縁を囲む囲み部材を備え、
この囲み部材は、前記処理液をガイドするための複数のガイド溝部を、前記囲み部材の下面側に形成し、前記複数のガイド溝部は、各々内縁側から外方に向かって伸びると共に前記囲み部材の周方向に沿って配列されたことを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
前記ガイド溝部は、前記被処理被処理基板の周縁部に到達した処理液を毛管作用により外方側に引き出して、被処理基板の上面側への処理液の回り込みを抑え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】
前記回転基体には、被処理基板の周縁部を各々下面側から支持するように当該被処理基板の周方向に沿って互いに間隔をおいて複数個の支持部が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４】
前記複数個の支持部は、前記囲み部材に設けられたことを特徴とする請求項３に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記各ガイド溝部は、囲み部材の周方向に沿った幅の寸法が０．１ｍｍ〜５ｍｍに形成さ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６】
隣り合う前記各ガイド溝部同士の間隔が０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１または５に記載の液処理装置。
【請求項７】
被処理基板を水平に支持した状態で回転させるための回転基体と、
回転している被処理基板の下面に処理液を供給する処理液供給部と、を備えた液処理装置において、
前記回転基体は、前記被処理基板の周縁部の周方向に沿って互いに間隔をおいて設けられ、下面側から前記被処理基板を支持する複数個の支持部と、
前記被処理基板から振り切られた処理液を下面にてガイドするために、前記被処理基板周縁を囲むように設けられた囲み部材と、を備え、
隣り合う前記支持部と支持部との距離が０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする液処理装置。
【請求項８】
前記各支持部の前記被処理基板を支持する支持面における被処理基板の周方向に沿った幅の寸法が０．１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載の液処理装置。
【請求項９】
前記囲み部材には、当該囲み部材の下面側にて各々内縁側から外方に向かって伸びると共に周方向に沿って配列された複数のガイド溝部が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の液処理装置。
【請求項１０】
前記被処理基板の中央部上方に、ガス供給部を備えていることを特徴とする請求項１または７に記載の液処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】液処理装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理基板の下面側に処理液を供給して液処理を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体装置の製造工程には、被処理基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという）を鉛直軸周りに回転自在に支持し、ウエハを回転させながらその被処理面に種々の薬液（処理液）を供給する枚葉式の液処理がある。液処理を終えたウエハに対しては、引き続きウエハを回転させながら、被処理面にＤＩＷ（DeIonized Water）などのリンス液を供給して薬液を除去するリンス洗浄やリンス液をウエハから除去する乾燥処理などが行われる。
【０００３】
こうした枚葉式の液処理を行う液処理装置には、回転するウエハの回路形成面とは反対側である下面側にフッ酸などの腐食性の薬液を供給して当該下面側に形成された不要な膜を除去するものがある。この種の液処理装置では、下面全体に広がった薬液が、液体の表面張力の作用などによりウエハの上面側へ回り込む現象が発生することが知られている。回り込んだ薬液がウエハの回路形成面まで到達すると上面側に形成される半導体装置を損傷してしまうおそれがある。
【０００４】
そこで例えば特許文献１には、ウエハから飛散した薬液を排出機構へと導く回転カップにウエハを支持する支持部を設け、ウエハに近接した位置に回転カップを配置することにより薬液の回り込みを抑えることが可能な液処理装置の開示がある。本件の発明者は更なる回り込み量の削減を図るべく検討を進めてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２８０５９号公報：請求項１、段落００２０〜００２２、図１〜図４
【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に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転する被処理基板の下面側に供給された処理液の上面側への回り込みを効果的に抑制できる液処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一の発明に係る液処理装置は、被処理基板を水平に支持した状態で回転させるための回転基体と、
回転している被処理基板の下面に処理液を供給する処理液供給部と、を備えた液処理装置において、
前記回転基体は、前記被処理基板周縁を囲む囲み部材を備え、
この囲み部材は、前記処理液をガイドするための複数のガイド溝部を、前記囲み部材の下面側に形成し、前記複数のガイド溝部は、各々内縁側から外方に向かって伸びると共に前記囲み部材の周方向に沿って配列されたことを特徴とする。
【０００８】
前記一の発明に係る液処理装置は以下の特徴を備えていてもよい。  
（ａ）  前記ガイド溝部は、前記被処理被処理基板の周縁部に到達した処理液を毛管作用により外方側に引き出して、被処理基板の上面側への処理液の回り込みを抑えること。
（ｂ）  前記回転基体には、被処理基板の周縁部を各々下面側から支持するように当該被処理基板の周方向に沿って互いに間隔をおいて複数個の支持部が設けられていること。
（ｃ）  前記複数個の支持部は、前記囲み部材に設けられたこと。
（ｄ）前記各ガイド溝部は、囲み部材の周方向に沿った幅の寸法が０．１ｍｍ〜５ｍｍに形成されていること。  
（ｅ）  隣り合う前記各ガイド溝部同士の間隔が０．５ｍｍ〜１０ｍｍであること。
【０００９】
他の発明に係る液処理装置は、被処理基板を水平に支持した状態で回転させるための回転基体と、
回転している被処理基板の下面に処理液を供給する処理液供給部と、を備えた液処理装置において、
前記回転基体は、前記被処理基板の周縁部の周方向に沿って互いに間隔をおいて設けられ、下面側から前記被処理基板を支持する複数個の支持部と、
前記被処理基板から振り切られた処理液を下面にてガイドするために、前記被処理基板周縁を囲むように設けられた囲み部材と、を備え、
隣り合う前記支持部と支持部との距離が０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする。
【００１０】
前記他の発明に係る液処理装置は以下の特徴を備えていてもよい。
（ｆ）  前記各支持部の前記被処理基板を支持する支持面における被処理基板の周方向に沿った幅の寸法が０．１ｍｍ〜３ｍｍであること。
（ｇ）  前記囲み部材には、当該囲み部材の下面側にて各々内縁側から外方に向かって伸びると共に周方向に沿って配列された複数のガイド溝部が設けられていること。
【００１１】
さらに両発明に係る液処理装置は以下の特徴を備えていてもよい。
（ｈ）前記被処理基板の中央部上方に、ガス供給部を備えていること。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被処理基板の上面側への処理液の回り込みを抑えて良好な処理結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る液処理装置の縦断側面図である。
【図２】前記液処理装置に設けられているガイド板、囲み部材及び内カップの構成を示す縦断斜視図である。
【図３】前記囲み部材及び内カップの拡大斜視図である。
【図４】前記囲み部材に設けられた薬液の回り込みを抑制するガイド溝の構成を示す拡大斜視図である。
【図５】前記液処理装置による液処理動作を示す説明図である。
【図６】前記ガイド溝の作用を示す第１の説明図である。
【図７】前記ガイド溝の作用を示す第２の説明図である。
【図８】第２の実施の形態に係るガイド板、囲み部材及び内カップの構成を示す縦断斜視図である。
【図９】前記第２の実施の形態に係る囲み部材に設けられた支持部の構成を示す拡大斜視図である。
【図１０】前記第２の実施の形態に係る支持部により、薬液の回り込みを抑える作用を示す第１の説明図である。
【図１１】前記第２の実施の形態に係る支持部により、薬液の回り込みを抑える作用を示す第２の説明図である。
【図１２】実施例に係るウエハ周縁部のエッチング状態を示す説明図である。
【図１３】比較例に係るウエハ周縁部のエッチング状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る実施の形態として、上面側に半導体装置が形成される被処理基板である直径３００ｍｍのウエハの下面及び側周面に付着したＳｉＮなどの不要な膜をフッ酸（以下、ＨＦ（HydroFluoric acid）溶液という）にて除去する液処理を実行する液処理装置について説明する。  
はじめに、本実施の形態に係る液処理装置１の構成について図１〜図４を参照しながら説明する。図１の縦断側面図に示すように、液処理装置１は、ウエハＷを回転自在に支持する支持基体の一部をなすウエハ支持部２と、ウエハ支持部２に支持されたウエハＷの周囲を囲むように設けられ、ウエハＷから飛散した薬液等を受け止めて排出機構側へ向けて案内する内カップ４１並びに外カップ４２と、ウエハ支持部２に支持されたウエハＷの上面に対向するように配置され、ウエハＷとの間に、外部から供給された窒素ガスや清浄空気などのガスを通流させるための空間を形成するトップカバー５と、を筐体１１内に配置した構造となっている。
【００１５】
筐体１１の天井部には、液処理装置１の外部に設けられた例えばファンフィルターユニット（ＦＦＵ）６２などから清浄空気の気流が導入される空間である気流導入部１４が設けられている。この気流導入部１４に流入した空気が筐体１１の天井面に設けられた多数の通流孔１１１を介して筐体１１内に流れ込むことにより、筐体１１内には上方側から下方側へ向けて流れる清浄空気のダウンフローが形成される。筐体１１に設けられた１３は、筐体外部に設けられたウエハ搬送機構のピックなどに載置された状態でウエハＷが搬入出される搬入出口、１２はこの搬入出口１３を開閉するシャッター、１１２は筐体１１内の雰囲気を排気するための排気路である。
【００１６】
ウエハ支持部２は、ほぼ水平に支持されるウエハＷの下面側に、当該ウエハＷと対向するように設けられたガイド板２１と、このガイド板２１の中央部を下面側から支持し、鉛直下方に伸びる円筒形状の回転軸２２と、この回転軸２２内に上下方向に貫挿され、ガイド板２１の中央部に形成された開口部からその上端部が突没可能なように設けられたリフター２４と、を備えている。  
ガイド板２１は、周縁部上面側の角を落としてテーパー状の傾斜面を形成した円盤形状の部材として構成され、当該傾斜面が形成されている周縁部の下面側は下方側へ向けて突出している。
【００１７】
回転軸２２は、ベアリング等を内蔵した軸受部２３を介して筐体１１の底面に支持され、その下部側は筐体１１の底面から下方側に突出していて、下端部にはプーリー２６４が設けられている。一方、回転軸２２の側方位置には回転モーター２６１が配設されていて、この回転モーター２６１の回転軸にもプーリー２６２が設けられている。そしてこれら２つのプーリー２６２、２６４に駆動ベルト２６３を捲回することにより回転軸２２の回転機構が構成され、回転モーター２６１を駆動させることで回転軸２２を所望の回転速度で回転させ、これによりガイド板２１及びこのガイド板２１上に支持されたウエハＷを回転させることができる。
【００１８】
また回転軸２２内に貫挿されたリフター２４の上端部には、すり鉢状に広がる開口部２４１が設けられており、この開口部２４１の傾斜面にはリフター２４をガイド板２１の上面から突出させた状態でウエハＷを下面から支持することができる例えば３本の支持ピン２４２が設けられている。一方、リフター２４の下端部には昇降板２５２を介してシリンダーモーター２５１が接続されており、このシリンダーモーター２５１を駆動させることによって昇降板２５２及びリフター２４を上下方向に移動させ、ガイド板２１の上面からリフター２４を突没させて、リフター２４の上方に進入してきた外部の搬送機構と開口部２４１との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。
【００１９】
さらにリフター２４の内部には、当該リフター２４を上下方向に貫通するように処理液供給路２４３が形成されている。処理液供給路２４３は不図示の処理液貯留部に接続され、ＨＦ溶液やＤＩＷ（DeIonized Water）などの処理液をリフター２４の上端部に設けられた開口部２４１を介してウエハＷの下面へと供給する役割を果たしている。従って処理液供給路２４３やこれに接続されたＨＦ溶液の貯留部、並びにその流量調節機構などは、ウエハＷの下面に処理液の一種であるＨＦ溶液（薬液）を供給するための処理液供給部の一部を構成している。なお、本実施の形態では、ウエハＷから不要な膜を除去するための液処理を行うＨＦ溶液を薬液と呼び、当該薬液及びこの液処理に付随するリンス洗浄を行うＤＩＷを総括的に処理液と呼ぶ。
【００２０】
ウエハ支持部２を構成するガイド板２１の周縁部の上方位置には、当該ガイド板２１の上面との間に隙間を形成するようにして円環形状の囲み部材３がウエハＷの周縁部を囲うように配置されている。さらにこの囲み部材３の上方位置には、囲み部材３の上面との間に隙間を形成するようにして円環形状の内カップ４１が配置されている。図２に示すようにこれら囲み部材３並びに内カップ４１は、ネジ３０にてガイド板２１に締結、固定されており、回転軸２２を回転させることによってガイド板２１と一体となって回転するようになっている。この構成から明らかなように前記囲み部材３及びガイド板２１は、共に一体となって回転する本実施の形態の回転基体の一部として兼用されている。
【００２１】
囲み部材３は、開口部の内側にウエハＷを配置することができる。図２〜図４に示すように囲み部材３には、その下面から径方向内側へ向けて突出する小片状の支持部３１が設けられており、本例では１２個の支持部３１が囲み部材３の開口部の内周面に沿って等間隔に配置されている。
【００２２】
各支持部３１の上面は水平になっていて、図４に示すようにこれら支持部３１の上面にウエハＷを載置することにより、囲み部材３の開口部の内側にウエハＷが水平に支持される。そしてこれら支持部３１の上にウエハＷを載置すると、図６に示すようにウエハＷの側周面と、囲み部材３の内周面との間に例えば０ｍｍより大きく、数ｍｍ以下の隙間が形成される。またガイド板２１の上面とウエハＷの下面との間に各処理液を広げるための隙間が形成されるように、ウエハＷを支持する高さ位置が調節されている。
【００２３】
また囲み部材３は、ウエハＷの側周面と対向する位置から、径方向外側へ向けて伸びだす扁平な板材として構成され、ガイド板２１の外周部に形成された傾斜面に沿うようにして囲み部材３の外周部も下方側へ向けて湾曲している。そして既述のように囲み部材３は、ガイド板２１と一体となって回転するので、囲み部材３に形成された支持部３１によって支持されることにより、ガイド板２１や囲み部材３と一体となってウエハＷを回転させることができる。この囲み部材３は、ウエハＷから振り切られた薬液をその下面にてガイドする役割も果たしている。
【００２４】
囲み部材３の上方に配置された内カップ４１は、囲み部材３の上面を覆うように径方向外側に向けて横方向に向けて伸び出す円環形状の部材として構成され、その外周部が下方側へ向けて屈曲することにより、図３、図４に示すようにその縦断面がＬ字状となっている。下方側へ向けて屈曲した内カップ４１の下端部は、ガイド板２１の外周端の上方位置まで伸び出してこれら内カップ４１とガイド板２１との間に１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の隙間を形成している。一方、内カップ４１の円環の開口部は、リフター２４に支持されたウエハＷが当該開口部を上下に通過することができる大きさに形成されている。
【００２５】
回転軸２２の作用により、一体となって回転するガイド板２１、囲み部材３、内カップ４１の外側には、ガイド板２１と内カップ４１との間の隙間から外方へ向けて排出された各種処理液を排出路４２１へ向けて案内するための外カップ４２が配置されている。図１に示すように外カップ４２は、縦断面形状が矩形の管を円環形状に湾曲させた形状となっており、その下面には外部の除害設備へ接続された排出路４２１が設けられている。
【００２６】
外カップ４２の下面には内周側から外周側へと低くなるように傾斜面が形成されていて、ガイド板２１と内カップ４１との隙間から排出され滴下した処理液を排出路４２１へ向けて案内するようになっている。
【００２７】
さらに図１に示すように外カップ４２の内周面側の側壁部は、下面側から上方へ向けて伸び出しており、下方側へ向けて突出するガイド板２１の周縁部と非接触で交差して、外カップ４２内に排出されたガスや処理液のミストが回転軸２２側へ向けて流出しないようになっている。  
ここで外カップ４２は例えば筐体１１の底面に固定されている。
【００２８】
トップカバー５は、上面に向けて開口する内カップ４１の開口部を上面側から覆うように当該内カップ４１の上方に配置される円板形状の部材であり、支持梁５４によって上面側から片持ち支持されている。支持梁５４はシリンダーモーター５５に接続されており、このシリンダーモーター５５を駆動させることによって内カップ４１の開口部を上面側から覆い、ウエハ支持部２に支持されたウエハＷの上面に対向する処理位置と、この位置から上方に移動した退避位置との間を移動することができる。
【００２９】
またトップカバー５の中央部には、ウエハＷとトップカバー５との間に形成される空間内にガスである例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するためのガス供給口５３１が設けられており、このガス供給口５３１には不図示のガス供給源へと繋がるガス供給管５３が接続されている。ガス供給管５３は本実施の形態のガス供給部に相当している。
【００３０】
一方、トップカバー５の下面側には、内カップ４１の開口部の内側に嵌合可能に形成され、トップカバー５の下方側に向けて突出する円環状の突起部５１が形成されている。突起部５１には、外周側から内周側へ向けて下方に伸びる例えば２段階の段差が形成されている。トップカバー５を処理位置に移動させたとき、この段差の最下端面はウエハＷの上面側の周縁部に対向して、中央部側の空間よりも狭い狭隘な隙間を形成することができるようになっている。
【００３１】
突起部５１の段差が形成されている領域よりもさらに内周側には、外周側から内周側へ向けて上方に伸びるテーパー状の傾斜面が形成されており、ウエハＷとトップカバー５との間に形成される空間内に供給されたガスを前記の隙間へ向けて案内することができる。また突起部５１は、囲み部材３と内カップ４１との間に排出されたガスがＨＦ溶液のミストなどを含んだ状態で逆流することを防ぐために、当該隙間の外方の領域からウエハＷとトップカバー５との間に形成される空間を区画する役割を果たす。
【００３２】
以上に説明した構成を備える液処理装置１は、処理液供給路２４３からウエハＷの下面側に供給され薬液がウエハＷの上面側に回り込む現象を抑制する機構を備えている。以下、当該機構の構成について説明する。
【００３３】
図３、図４に示すように薬液の回り込みを抑える機構として、既述の囲み部材３の下面には、囲み部材３の内縁側から外方に向かって伸びると共に周方向に沿って放射状に配列された複数のガイド溝部３２が形成されている。このように囲み部材３の内縁側から外方に向かって伸びるガイド溝部３２を設けることにより、ガイド溝部３２の毛管作用を利用して、ウエハＷの外周面と囲み部材３の内周面との隙間に進入した薬液を外方側に引き出して薬液の排出を促進することができる。この結果、前記隙間内に残留する薬液の量を減らし、当該薬液のウエハＷの上面側への回り込みを抑えることができる。
【００３４】
薬液に対して毛管作用を発揮するという観点において、図７の拡大図に示したガイド溝部３２の幅寸法Ｄ１は０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲が好ましく、１．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲がさらに好適である。またガイド溝部３２を設けたとしてもその配置数が少なければ薬液を外方側に引き出すという効果を十分に得ることができない。ガイド溝部３２の本数は、処理対象のウエハＷの径などにより変化するが、例えばガイド溝部３２同士の間隔Ｄ２が０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲となるように設けることが好ましく、０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲がさらに好適である。これらＤ１、Ｄ２の範囲は、薬液の回り込みを抑えるのに適当な範囲を実験や流体シミュレーションの結果などから経験的に把握した結果を示したものである。
【００３５】
例えば直径３００ｍｍのウエハＷを処理する本実施の形態の液処理装置１において、ウエハＷの側周面と囲み部材３の内周面との間の隙間の幅を２ｍｍとすると、囲み部材３の内周面の長さは９５５ｍｍとなる。この内周面に幅寸法Ｄ１＝１ｍｍのガイド溝部３２を、ウエハＷの中心から見て１°間隔で３６０個配置すると、ガイド溝部３２同士の間隔Ｄ２はおよそ１．６５ｍｍとなる。また、径方向に伸びるガイド溝部３２の長さについては特段の限定はないが、例えば１ｍｍ以上あることが好ましい。
【００３６】
また図１に示すように液処理装置１には制御部が接続されている。制御部６１は例えば図示しないＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部には液処理装置１の作用、つまり、液処理装置１内にウエハＷを搬入し、ウエハＷの液処理を行ってからリンス洗浄の後、ウエハＷを搬出するまでの動作に係わる制御についてのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。
【００３７】
以上に説明した構成を備えた液処理装置１によりウエハＷの液処理を実行する動作及び、その際のガイド溝部３２の作用について図６〜図７を参照しながら説明する。  
ウエハＷの搬入時において液処理装置１はトップカバー５を上方側に退避させ、ウエハＷの受け渡し位置までリフター２４を上昇させる。このとき筐体１１内には上方側から下方側へ向かう清浄空気のダウンフローが形成されている。しかる後、筐体１１のシャッター１２を開き、トップカバー５と支持ピン２４２との間の高さ位置に、ウエハＷを支持した外部のウエハ搬送機構のピックを進入させる。次いで当該ピックを降下させることによりピックと支持ピン２４２とを交差させて、ウエハＷをリフター２４に受け渡し、しかる後ピックを筐体１１内から退出させる。
【００３８】
リフター２４は、ウエハＷを支持した状態で降下し、囲み部材３が配置されている高さにウエハＷが到達すると、リフター２４から支持部３１にウエハＷが受け渡され、ウエハＷは囲み部材３に支持された状態となる。この後、トップカバー５を降下させることにより、図５に示したようにトップカバー５とウエハＷとの間にガスを通流させるための空間が形成される。
【００３９】
ガスの通流空間が形成されたら、ガス供給管５３からの窒素ガスの供給を開始する。この結果、当該空間内には、窒素ガスがウエハＷの上面を中央部側から周縁部側へ向けて流れていく。ここで図５においては、ガスや薬液の流れを分かりやすくするため、ガイド板２１の上面から突起部５１の下面までの高さ方向の寸法を拡大して図示してある。また図５〜図６ではガスの流れを破線の矢印で示し、液体の流れを実線の矢印で示してある。
【００４０】
こうしてトップカバー５を降下させ、ウエハＷとの間に形成される空間内にガスを供給する動作と並行して、トップカバー５が処理位置に配置された状態となったらリフター２４の開口部２４１からウエハＷの下面へのＨＦ溶液の供給を開始する。またこの動作と共に、回転軸２２を作動させ、互いに連結されているガイド板２１、囲み部材３、内カップ４１を例えば１０００ｒｐｍ〜１５００ｒｐｍの範囲の予め設定した回転速度となるまで加速する。この結果、支持部３１に支持されているウエハＷは、回転基体（ガイド板２１や囲み部材３をその一部として兼用している）と同様の速度で回転することになる。
【００４１】
これらの動作によりウエハＷの下面に供給されたＨＦ溶液は回転するガイド板２１やウエハＷからの遠心力の作用を受けてウエハＷの下面とガイド板２１の上面との間に形成される空間を満たすようにして当該空間の全体に広がる。この結果、ＨＦ溶液はウエハＷの下面を流れ、ウエハＷの周縁部に到達し、囲み部材３とガイド板２１とで上下を挟まれた空間を通って外方側へ排出される。
【００４２】
さらに、ＨＦ溶液は、囲み部材３の上面側を流れてきたガスの流れに乗って内カップ４１とガイド板２１との間の隙間を通過して外カップ４２内に放出される。こうして外カップ４２に進入したＨＦ溶液は、排出路４２１へ向けて排出されていく。
【００４３】
ウエハＷの下面にＨＦ溶液を供給する上述の液処理において、ウエハＷの周縁部におけるＨＦ溶液の供給状態を図６、図７に拡大して示す。これらの図に実線の矢印で示すようにウエハＷの外周部側に配置された囲み部材３の下面にガイド溝部３２が形成されていることにより、ウエハＷの外周面と囲み部材３の内周面との隙間に進入したＨＦ溶液が各ガイド溝部３２により外方側へ引き出される。この結果、前記隙間の近傍に存在するＨＦ溶液の量が減少してウエハＷの上面に回り込むＨＦ溶液の量が少なくなる。
【００４４】
一方でガイド溝部３２を設けても前記隙間にも毛管作用が働くなどして、少量の薬液が流れ込むので、ウエハＷの側周面にＨＦ溶液を接触させ、当該領域の不要な膜を除去することができる。
【００４５】
こうしてウエハＷの上面への回り込み量を抑えつつ、ウエハＷの下面及び側周面にＨＦ溶液を供給し、予め設定した時間だけ液処理を行ったら、ウエハＷを回転させたまま開口部２４１から供給する処理液をＨＦ溶液からＤＩＷに切り替えてウエハＷのリンス洗浄を実行する。その後、ウエハＷの下面に供給する処理液の供給を停止しつつウエハＷの回転を継続し、乾燥を実行してからウエハＷの回転を停止して液処理装置１によるウエハＷの処理動作を終了する。
そして搬入時とは反対の動作で外部のウエハ搬送機構にウエハＷを受け渡し、液処理装置１による液処理を終える。
【００４６】
本実施の形態に係る液処理装置１によれば以下の効果がある。水平に支持された状態で回転するウエハＷの周囲に囲み部材３を設け、この囲み部材３の下面に各々内縁側から外方に向かって伸びるガイド溝部３２を形成し、ウエハＷの周縁部に到達したＨＦ溶液に対し毛管作用を発揮させて外方側へと引き出すので、ウエハＷの上面側への薬液の回り込みを抑えて良好な処理結果を得ることができる。
【００４７】
ここでガイド溝部３２の平面形状は、図４に示したようにウエハＷの中心から外側へ向けてまっすぐに伸び出すように形成する場合に限定されない。例えばウエハＷ（囲み部材３）の回転方向に沿ってガイド溝部３２を直径方向に対して傾けたりしてもよい。これらの構成によれば、毛管現象によって引き出されたＨＦ溶液に遠心力が作用する方向に向けてガイド溝部３２が伸び出しているので、よりスムーズにＨＦ溶液の排出ができる。
【００４８】
また支持部３１は囲み部材３に設ける場合に限られず、例えばガイド板２１の上面に、ウエハＷの周方向に沿って設けてもよい。
【００４９】
次に第２の実施の形態に係る液処理装置１の構成について説明する。第２の実施の形態に係る液処理装置１は、図８、図９に示すように、ウエハＷを支持する支持部３１を多数個設け、隣り合う支持部３１と支持部３１との距離を狭くすることにより、ウエハＷの上面側への薬液の回り込みを抑える点が、既述の第１の実施の形態に係る液処理装置１と異なっている。  
ここで第２の実施の形態に係る液処理装置１において、ウエハ支持部２、各カップ４１、４２、トップカバー５やその昇降機構、筐体１１や気流導入部１４等の構成や動作は図１、図５を用いて説明したものと同様なので再度の説明を省略する。また、図８〜図１１の各図において、第１の実施の形態にて説明した液処理装置１と共通の構成要素には、図１〜図７に示したものと同じ符号を付してある。
【００５０】
図８、図９は、第２の実施の形態に係る液処理装置１に設けられている囲み部材３及び内カップ４１の構成を示した斜視図である。これらの図に示した囲み部材３には、囲み部材３の下面から径方向内側へ向けて突出する小片状の支持部３１が３６０個設けられており、これらの支持部３１が１°間隔で配置されている。
【００５１】
各支持部３１はウエハＷの周縁部を下面側から支持することにより、ガイド板２１の上面とウエハＷの下面との間に処理液を広げるための隙間が形成された状態でウエハＷを支持する点については図２〜図４に示した第１の実施の形態に係る支持部３１と共通している。
【００５２】
図１０に示すように本例の各支持部３１は、上面側に設けられたウエハＷと接触する支持面が平坦になっており、この支持面にてウエハＷの下面側の縁を支持するようになっている。
【００５３】
第２の実施の形態に係る液処理装置１では、隣り合う支持部３１と支持部３１との距離（図１１に示したＤ２’）が、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定され、より好適には０．５ｍｍ〜３ｍｍとなっている。後述の実験結果に示すように、支持部３１を設けた領域は薬液の上面側への回り込み量が少なくなることが確認されており、これら支持部３１の配置間隔を狭くすることにより、隣り合う支持部３１で挟まれた領域においても薬液の回り込み量を低減できることが確認されている。本発明は、このような事実に基づいてなされている。
【００５４】
隣り合う支持部３１と支持部３１との距離を狭めることにより薬液の回り込み量が減る理由は明らかではないが、このような狭隘な流路を薬液が通り抜ける際の抵抗が大きくなった結果、当該領域に進入する薬液の量も少なくなり、これに応じて回り込み量が低減されるのではないかと考えられる。
【００５５】
上述の作用を得る上では、ウエハＷの周方向における支持部３１の支持面の幅の寸法（図１１に示したＴ１）は特段の範囲に限定されるものではない。但し、支持部３１の幅が広すぎるとウエハＷの外周面と囲み部材３の内周面の隙間に薬液が進入しにくくなる。このため薬液の回り込みを抑えつつウエハＷの側周面に薬液を行き渡らせるという観点においては、当該幅寸法Ｔ１は０．１ｍｍ〜３ｍｍの範囲に設定することが好ましく、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲がさらに好適である。
【００５６】
本例に係るＴ１、Ｄ２’の具体例を挙げておくと、支持部３１の支持面にて支持される直径３００ｍｍのウエハＷの周縁の長さは９４２．５ｍｍであり、各支持部３１の幅寸法をＴ１＝１ｍｍとし、３６０個の支持部３１を１°間隔で配置すると、支持部３１の支持面同士の間隔Ｄ２’はおよそ１．６２ｍｍとなる。これらＴ１、Ｄ２’の値や支持部３１の配置個数などについても、実験や流体シミュレーションなどを利用して上面側への回り込みを抑えつつ、ウエハＷの側周面に薬液が供給することが可能な程度の値が設定される。
【００５７】
以上の構成を備えた第２の実施の形態に係る液処理装置１の動作について説明する。ウエハＷの搬入やＨＦ溶液、ガスの供給動作、ウエハＷの回転速度などの条件については、図５を用いて説明した第１の実施の形態に係る液処理装置１と同様である。
【００５８】
開口部２４１から供給されたＨＦ溶液は、ウエハＷの下面とガイド板２１の上面との間の空間を満たした状態で当該空間内に広がり、ウエハＷの下面に形成された不要な膜を除去する。そして図１０、図１１に示すように、支持部３１の設けられている領域にＨＦ溶液が到達すると、当該領域では支持部３１の隣り合う支持部３１と支持部３１との距離Ｄ２’が０．５ｍｍ〜１０ｍｍと狭くなっているので、この隙間にはＨＦ溶液が流れ込みにくい。
【００５９】
このため、図１０、図１１に長い実線の矢印で示すように、当該領域に到達したＨＦ溶液はその大部分が支持部３１を迂回して下方側の空間を流れて行く。一方、隣り合う支持部３１同士の隙間には、短い実線の矢印で示すように少量のＨＦ溶液が流れ込む状態になると考えられる。このようにウエハＷ周縁部へのＨＦ溶液の供給量が少なくなった結果、ウエハＷの上面側に回り込むＨＦ溶液の量を抑えることができる。  
ＨＦ溶液による液処理を終えた後のＤＩＷによるリンス洗浄やその後の乾燥並びにウエハＷの搬出工程の動作については第１の実施の形態の液処理装置１と同様なので説明を省略する。
【００６０】
第２の実施の形態に係る液処理装置１によれば以下の効果がある。水平に支持された状態で回転するウエハＷを支持する支持部３１と支持部３１との距離が０．５ｍｍ〜１０ｍｍとなるように設定することにより、これら支持部３１の間をＨＦ溶液が通過しにくくなるので、ウエハＷの上面側へのＨＦ溶液の回り込みを抑えて良好な処理結果を得ることができる。
【００６１】
ここで支持部３１は囲み部材３に設ける場合に限られず、例えばガイド板２１の上面に、ウエハＷの周方向に沿って設けてもよい。また、囲み部材３に支持部３１を設ける場合には、当該囲み部材３の下面に図４等に示したガイド溝部３２を設け、第１、第２の実施の形態の液処理装置１を組み合わせてもよい。この場合には、支持部３１同士の隙間にＨＦ溶液を流れ込みにくくさせる作用と、ガイド溝部３２によりＨＦ溶液が外方側へ引き出される作用とが相俟って、より効果的にウエハＷの上面側へのＨＦ溶液の回り込みを抑制することができる。
【００６２】
さらに第１、第２の実施の形態に係る液処理装置１に共通するバリエーションの例を挙げておくと、トップカバー５、各カップ４１、４２等は、本発明の液処理装置１に必須のものではなく、必要に応じて適宜省略してもよい。  
また、除去する膜や処理液の種類はこの例に限られるものではなく希ＨＣｌなど他の腐食性の薬液によりＣｕ膜など他の膜を除去してもよい。また、処理液の種類もウエハＷの下面に形成された膜の除去など、腐食性の薬液を用いる場合に限られず、例えばＤＩＷを用いたリンス洗浄を行う液処理装置において、上述の各実施の形態に係る手法により回り込みを防止してもよい。
【実施例】
【００６３】
（実験）  
第２の実施の形態に係る液処理装置１を用い、囲み部材３に設けられた支持部３１の個数を変えて液処理を行い、回転するウエハＷの上面側へ薬液が回り込んだ範囲を計測した。ウエハＷとしては酸化膜の形成されたシリコンウエハを用い、当該酸化膜を４９ｗｔ％のＨＦ溶液で除去し、ウエハＷの上面側の酸化膜が除去された範囲を観察した。また、後述する実施例におけるウエハＷの回転数及び、供給される薬液の流量は、比較例におけるウエハＷの回転数及び、供給される薬液の流量と同じである。
【００６４】
Ａ．実験条件  
（実施例）  
幅寸法Ｔ１＝１．０ｍｍの支持部３１をウエハＷの中心から見て１°間隔で３６０個配置した。隣り合う支持部３１と支持部３１との距離はＤ２’＝１．６ｍｍである。  
（比較例）  
幅寸法Ｔ１＝１．０ｍｍの支持部３１をウエハＷの中心から見て３０°間隔で１２個配置した。隣り合う支持部３１と支持部３１との距離はＤ２’＝７７．５ｍｍである。
【００６５】
Ｂ．実験結果  
（実施例）に係る実験の結果を図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示し、（比較例）に係る実験の結果を図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示す。これらの図は、ウエハＷの周縁部において、ＨＦ溶液によりシリコン酸化膜がエッチングされた深さをエッチング深さの範囲毎にカラー表示した図をグレースケールに変換したものである。各図の横座標はウエハＷの周方向の位置を示し、縦座標はウエハＷの径方向の位置を示している。縦座標については、座標の上方側がウエハＷの外周側に相当している。
【００６６】
また図１２（ａ）、図１３（ａ）はウエハＷの全周のエッチング状態を示し、これらの図中に破線の円で囲んで示した領域を図１２（ｂ）、図１３（ｂ）に拡大して示してある。縦座標の上部側に横方向に伸びる黒線がウエハＷの外周端を示し、同じく下部側に横方向に伸びる黒線がエッチング深さの最も浅い領域、即ち、ウエハＷの上面側に回り込んだＨＦ溶液が到達した位置を示している。図中、ウエハＷの外周端が大きく窪んで表示されている領域はノッチである。
【００６７】
図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示した（実施例）の結果を観察すると、図１２（ｂ）の拡大図に顕著なように、ＨＦ溶液が到達して酸化膜がエッチングされた領域は、ウエハＷの外周端から内側に入り込んだり、外周端近傍で止まったりしながらウエハＷの周方向に沿って細かい波を描いている。
【００６８】
ウエハＷの外周端からＨＦ溶液が到達した位置までの距離（以下、回り込み距離という）と、支持部３１の配置位置との対応関係を確認したところ、支持部３１が設けられている位置では回り込み距離が小さかった。これに対して隣り合う支持部３１で挟まれた領域では、回り込み距離が大きく、ＨＦ溶液がウエハＷの内側まで進入していた。ＨＦ溶液が最も内側まで回りこんだ位置における回り込み距離Ｗ１ＭＡＸは、０．５ｍｍ程度であった。また、ノッチ位置を除く、ウエハＷの周方向全体での回り込み距離の平均値Ｗ１ＡＶＥはおよそ０．４ｍｍであった。
【００６９】
これに対して、支持部３１の数が少ない（比較例）に係る実験結果では、図１３（ａ）を見て分かるように、支持部３１を設けた位置に対応して間歇的に回り込み距離が小さくなっていることが確認できる。一方、隣り合う支持部３１同士の間には、一様にＨＦ溶液が回りこんできている。そして回り込み距離の最大値Ｗ２ＭＡＸは１．０ｍｍ程度であり、平均値Ｗ２ＡＶＥは０．７ｍｍ程度であっていずれの値も実施例より回り込み距離が大きい。
【００７０】
これら（実施例）、（比較例）の実験を比較した結果から、ウエハＷを支持する支持部３１の設置数を増やすことによって前記回り込み距離を小さくできていることから、ＨＦ溶液の回り込み量を少なくすることができているといえる。そしてＤ２’の値が１０ｍｍ以下程度であれば、最大の回り込み距離ＷＭＡＸの値を（比較例）のＷ２ＭＡＸよりも小さくすることができ、またＤ２’の値が０．５ｍｍ以上あればウエハＷの側周面にＨＦ溶液が行き渡る状態を維持しつつ、回り込みの抑制を実現できることを把握している。
【符号の説明】
【００７１】
Ｗ          ウエハ
１          液処理装置
２          ウエハ支持部
２１        ガイド板
３          囲み部材
３１        支持部
３２        ガイド溝部
５          トップカバー
６１        制御部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2012084607.tif 000001
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2012084607.tif 000002
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2012084607.tif 000003