(57)【要約】【課題】薬液を効率よく回収することができる基板処理装置および基板処理方法を提供すること。【解決手段】第３薬液飛入上位置をティーチングするティーチングモードでは、スピンチャックに保持されたウエハＷが洗浄処理時と同じ回転速度（１５００ｒｐｍ）で回転されつつ、そのウエハＷに対して第３薬液が供給され（ステップＳ３）、第３回収開口部から回収される第３薬液の積算流量が計測される（ステップＳ１０）。スプラッシュガードが昇降されつつ（ステップＳ１１、Ｓ１２）、第３回収開口部から回収される第３薬液の量が計測される。第３積算流量計の計測積算流量が最も多く、かつ、第２積算流量計の計測積算流量が最も少なくなるときのスプラッシュガードの位置が第３薬液飛入上位置に決定され、その位置がメモリに格納されたテーブルに書き込まれる。【選択図】図４
2008098425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持しつつ回転させる基板回転手段と、
前記基板回転手段によって回転される基板に対して、処理液を供給するための処理液供給手段と、
前記基板回転手段による基板の回転軸線を取り囲む環状にそれぞれ形成され、前記回転軸線と平行な方向に並べて配置された複数の回収開口部を有し、前記基板回転手段により回転される基板から飛散する処理液を前記回収開口部から回収する回収カップと、
前記基板回転手段と前記回収カップとを前記回転軸線と平行な方向に相対的に移動させる移動手段と、
各回収開口部に接続され、その接続された前記回収開口部に回収される処理液が流通する配管と、
前記各配管に介装され、各配管に流通する処理液の流量を計測する流量計と、
を含むことを特徴とする、基板処理装置。
【請求項２】
所定の前記回収開口部から処理液が最も効率よく回収されるときの前記基板回転手段と前記回収カップとの相対位置を決定する最適相対位置決定手段と、
この最適相対位置決定手段によって決定された最適相対位置を記憶する記憶手段と、
前記回収開口部に最も効率よく回収されるように前記移動手段を制御する移動制御手段と、をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記流量計は、前記配管を流通する処理液の積算流量を計測する積算流量計であることを特徴とする、請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記処理液供給手段から供給される処理液の量を検出する処理液供給量検出手段と、
この処理液供給量検出手段により検出される処理液の量、および前記積算流量計によって計測される処理液の積算流量に基づいて、処理液の回収率を算出する回収率算出手段とを、さらに含むことを特徴とする、請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記配管において、前記積算流量計の上流側に、前記配管を開閉するための弁が介装されていることを特徴とする、請求項３または４記載の基板処理装置。
【請求項６】
基板を保持しつつ回転させる基板回転手段と、前記基板回転手段によって回転される基板に対して、処理液を供給するための処理液供給手段と、前記基板回転手段による基板の回転軸線を取り囲む環状にそれぞれ形成され、前記回転軸線と平行な方向に並べて配置された複数の回収開口部を有し、前記基板回転手段により回転される基板から飛散する処理液を前記回収開口部から回収する回収カップと、前記基板回転手段と前記回収カップとを前記回転軸線と平行な方向に相対的に移動させる移動手段と、各回収開口部に接続され、その接続された前記回収開口部に回収される処理液が流通する配管と、前記各配管に介装され、各配管に流通する処理液の流量を計測する流量計と、所定の前記回収開口部から処理液が最も効率よく回収されるときの前基板回転手段と前記回収カップとの相対位置を決定する最適相対位置決定手段と、この最適相対位置決定手段によって検出された最適相対位置を記憶する記憶手段と、前記回収開口部に最も効率よく回収されるように前記移動手段を制御する移動制御手段とを備えた基板処理装置において基板を処理する方法であって、
基板から飛散する処理液が、その処理液を回収すべき前記回収開口部に最も効率よく回収されるように前記移動手段を制御することを特徴とする、基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理液を用いて基板を処理するための基板処理装置および基板処理方法に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、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が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ等の基板の表面に処理液による処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。この種の基板処理装置の中には、基板の処理に用いられる薬液の消費量の低減を図るために、基板の処理に用いた後の薬液を回収して、その回収した薬液を以降の処理に再使用するように構成されたものがある。
【０００３】
薬液を再利用可能な構成の基板処理装置は、たとえば、複数本のチャックピンで基板をほぼ水平に保持しつつ、その基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックを収容した有底円筒形状のカップと、そのカップに対して昇降可能に設けられたスプラッシュガードとを備えている。
カップの底部には、スピンチャックの周囲を取り囲むように、基板の処理に用いられた後の薬液を廃液するための廃液溝が形成されており、さらに、この廃液溝を取り囲むように、たとえば、基板の処理のために用いられた後の薬液を回収するための第１〜第３回収溝が３重に形成されている。廃液溝には、図外の廃液処理設備へと薬液を導くための廃液ラインが接続されており、第１〜第３回収溝には、図外の回収処理設備へと薬液を導くための回収経路がそれぞれに接続されている。
【０００４】
スプラッシュガードは、互いに大きさが異なる４つの傘状部材を上下に重ねて構成されている。スプラッシュガードには、たとえば、ボールねじ機構などを含む昇降駆動機構が結合されており、この昇降駆動機構によって、スプラッシュガードをカップ（スピンチャック）に対して昇降させることができるようになっている。
最上の第１傘状部材の傾斜面上端とその直下の第２傘状部材の傾斜面上端との間には、基板から飛散する薬液を進入させるための環状の第１回収開口部が形成され、第２傘状部材の傾斜面上端とその直下の第３傘状部材の傾斜面上端との間には、基板から飛散する薬液を進入させるための環状の第２回収開口部が形成され、第３傘状部材の傾斜面上端と最下の第４傘状部材の傾斜面上端との間には、基板から飛散する薬液を進入させるための環状の第３回収開口部が形成されている。また、最下の第４傘状部材とカップの底面との間には、基板から飛散する薬液を進入させるための廃液開口部が形成されている。そして、第１〜第３回収開口部に飛入する薬液は、それぞれカップ底部の第１〜第３回収溝へ導かれ、廃液開口部に飛入する薬液は、カップ底部の廃液溝へ導かれるようになっている。
【０００５】
すなわち、スピンチャックによって基板を回転させつつ、基板の表面に第１の薬液を供給することにより、基板の表面に第１の薬液による処理を施すことができる。基板の表面に供給された第１の薬液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の周縁から側方へ飛散する。したがって、このとき、スプラッシュガードを昇降させて、第１回収開口部を基板の端面に対向させておけば、基板の周縁から飛散する第１の薬液を、第１回収開口部へ飛入させて、第１回収溝に集めることができ、さらに、その第１回収溝から回収ラインを通して回収することができる。また同様に、基板の表面に第２の薬液を供給するときに、第２回収開口部を基板の端面に対向させておけば、基板から飛散する第２の薬液を回収することができ、基板の表面に第３の薬液を供給するときに、第３回収開口部を基板の端面に対向させておけば、基板から飛散する第３の薬液を回収することができる。さらに、スピンチャックによって基板を回転させつつ、基板の表面に純水を供給することにより、基板の表面を純水で洗い流すリンス処理を行うときには、廃液開口部を基板の端面に対向させておけば、その基板の表面を洗い流した純水を、廃液溝に集めることができ、廃液溝から廃液ラインを通して廃液することができる。
【０００６】
ところで、基板から飛散する薬液の方向は、スピンチャックによる基板の回転速度、薬液の種類（濃度・粘度・温度）などの処理条件によって異なる。基板の表面に第１〜第３の薬液を供給している間、それぞれ第１〜第３回収開口部を基板の端面に対向する一定位置に配置する構成では、前記の処理条件が変わると、その基板の端面に対向する回収開口部（薬液の回収が予定された開口部）への薬液の飛入量が少なくなってしまう。そこで、第１〜第３回収開口部に最も効率よく薬液が進入するときのスプラッシュガードの高さ位置（最適位置）をオペレータの経験等に基づいて各処理条件ごとに求めるとともに、その高さ位置を制御部のＲＯＭ等に記憶させておき、スプラッシュガードを処理条件に応じた高さ位置に制御することで、薬液が基板に供給されているときの全期間を通して薬液の回収効率の向上を図る基板処理装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００６−６６８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、オペレータの経験に基づいて求められたスプラッシュガードの位置は、必ずしも最適化されているとはいえない。そのため、スプラッシュガードがメモリに記憶されている位置に制御されても、基板から飛散する薬液が当該回収開口部から適切に回収されないことも考えられる。この場合、薬液を効率よく回収することができない。
そこで、この発明の目的は、薬液を効率よく回収することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前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）を保持しつつ回転させる基板回転手段（１）と、前記基板回転手段によって回転される基板に対して、処理液を供給するための処理液供給手段（２、１２）と、前記基板回転手段による基板の回転軸線を取り囲む環状にそれぞれ形成され、前記回転軸線と平行な方向に並べて配置された複数の回収開口部（７１、７２、７３）を有し、前記基板回転手段により回転される基板から飛散する処理液を前記回収開口部から回収する回収カップ（１００）と、前記基板回転手段と前記回収カップとを前記回転軸線と平行な方向に相対的に移動させる移動手段（５５）と、各回収開口部に接続され、その接続された前記回収開口部に回収される処理液が流通する配管（３８、３９、４０）と、前記各配管に介装され、各配管に流通する処理液の流量を計測する流量計（４１、４３、４５）と、を含むことを特徴とする、基板処理装置である。
【０００９】
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。
この構成によれば、各回収開口部から回収される処理液の量が流量計により計測される。流量計をモニタすることにより、回収開口部から回収される処理液の量が把握される。そして、基板回転手段と回収カップとを相対移動させつつ、所定の回収開口部から回収される処理液の量を計測し、その結果に基づいて、所定の回収開口部から処理液が最も効率よく回収されるときの基板回転手段と回収カップとの相対位置を求めることができる。そして、その相対位置に、基板回転手段と回収カップとを位置させることで、所定の回収開口部から処理液を効率よく回収することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、所定の前記回収開口部（７３）から処理液が最も効率よく回収されるときの前記基板回転手段と前記回収カップとの相対位置を決定する最適相対位置決定手段（８３）と、この最適相対位置決定手段によって決定された最適相対位置を記憶する記憶手段（８２）と、前記回収開口部に最も効率よく回収されるように前記移動手段を制御する移動制御手段（８３）と、をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の基板処理装置である。
【００１１】
この構成によれば、基板回転手段と回収カップとが相対移動されつつ、所定の回収開口部から回収される処理液の量が計測され、その結果に基づいて最適相対位置が求められる。この最適相対位置は記憶手段に記憶され、そして、移動手段が制御されて、基板回転手段と前記回収カップとが最適相対位置に位置される。これにより、所定の回収開口部から処理液を効率よく回収することができる。
【００１２】
請求項３に記載のように、前記流量計は、処理液の積算流量を計測する積算流量計（４１、４３、４５）であってもよい。この場合、回収カップの壁面を伝って流れる処理液を含めて、処理液の量が計測される。これにより、回収開口部から回収される処理液の量を正確に計測することができる。
また、請求項４に記載のように、前記処理液供給手段から供給される処理液の量を検出する処理液供給量検出手段（３０、７０）と、この処理液供給量検出手段により検出される処理液の量、および前記積算流量計によって検出される処理液の積算流量に基づいて、処理液の回収率を算出する回収率算出手段（８３）とを、さらに含んでいてもよい。この場合、処理液の正確な回収率を求めることができる。これにより、基板処理中の処理液の回収率をモニタすることも可能である。
【００１３】
さらに、請求項５に記載のように、前記配管において、前記積算流量計の上流側に、前記配管を開閉するための弁（４２、４４、４６）が介装されていてもよい。この場合、弁の上流側に処理液を溜めることによって、回収開口部から弁に至るまでの経路の壁面を伝って流れる処理液を積算流量計による計測の対象に含めることができる。これにより、回収開口部から回収される処理液の量をより正確に計測することができる。
【００１４】
請求項６記載の発明は、基板（Ｗ）を保持しつつ回転させる基板回転手段（１）と、前記基板回転手段によって回転される基板に対して、処理液を供給するための処理液供給手段（２、１２）と、前記基板回転手段による基板の回転軸線を取り囲む環状にそれぞれ形成され、前記回転軸線と平行な方向に並べて配置された複数の回収開口部（７１、７２、７３）を有し、前記基板回転手段により回転される基板から飛散する処理液を前記回収開口部から回収する回収カップ（１００）と、前記基板回転手段と前記回収カップとを前記回転軸線と平行な方向に相対的に移動させる移動手段（５５）と、各回収開口部に接続され、その接続された前記回収開口部に回収される処理液が流通する配管（３８、３９、４０）と、前記各配管に介装され、各配管に流通する処理液の流量を計測する流量計（４１、４３、４５）と、所定の前記回収開口部（７３）から処理液が最も効率よく回収されるとき前記基板回転手段と前記回収カップとの相対位置を決定する最適相対位置決定手段（８３）と、この最適相対位置決定手段によって検出された最適相対位置を記憶する記憶手段（８２）と、前記回収開口部に最も効率よく回収されるように前記移動手段を制御する移動制御手段（８３）とを備えた基板処理装置において基板を処理する方法であって、基板から飛散する処理液が、その処理液を回収すべき前記回収開口部に最も効率よく回収されるように前記移動手段を制御することを特徴とする、基板処理方法である。
【００１５】
この方法によれば、請求項２に関連して述べた作用効果と同様な作用効果を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を概念的に示す断面図である。この基板処理装置は、基板の一例であるウエハＷの表面に第１薬液、第２薬液、第３薬液および純水を順次に（選択的に）供給して、そのウエハＷに洗浄処理を施すための装置であって、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転させるためのスピンチャック１と、このスピンチャック１に保持されたウエハＷの表面（上面）に第１薬液、第２薬液、第３薬液および純水を供給するためのノズル２とを備えている。
【００１７】
スピンチャック１は、ほぼ鉛直に延びたスピン軸３と、スピン軸３の上端にほぼ水平に取り付けられたスピンベース４と、このスピンベース４の上面に立設された複数個の挟持部材５とを備えている。複数個の挟持部材５は、スピン軸３の中心軸線を中心とする円周上にほぼ等角度間隔で配置されており、ウエハＷの端面を互いに異なる複数の位置で挟持することによって、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢で保持することができる。
【００１８】
スピン軸３には、モータなどの駆動源を含むチャック回転駆動機構６が結合されている。複数個の挟持部材５によってウエハＷを保持した状態で、チャック回転駆動機構６からスピン軸３に回転力を入力し、スピン軸３をその中心軸線まわりに回転させることにより、そのウエハＷをスピンベース４とともにスピン軸３の中心軸線まわりに回転させることができる。
【００１９】
また、スピン軸３は中空軸となっていて、このスピン軸３の内部には、裏面供給管７が挿通されている。この裏面供給管７の途中部には、この裏面供給管７を流通する薬液や純水の流量を計測する裏面供給管流量計７０が介装されている。裏面供給管７には、第１薬液供給源から第１薬液下バルブ８を介して第１薬液を供給することができ、第２薬液供給源から第２薬液下バルブ９を介して第２薬液を供給することができ、第３薬液供給源から第３薬液下バルブ１０を介して第３薬液を供給することができ、さらに、純水供給源から純水下バルブ１１を介して純水を供給することができるようになっている。また、裏面供給管７は、スピンチャック１（複数個の挟持部材５）に保持されたウエハＷの裏面（下面）中央に近接する位置まで延びていて、その先端には、裏面供給管７に選択的に供給される第１薬液、第２薬液、第３薬液および純水を吐出する裏面ノズル１２が設けられている。裏面ノズル１２は、第１薬液、第２薬液、第３薬液および純水をほぼ鉛直上向きに吐出し、裏面ノズル１２から吐出された第１薬液、第２薬液、第３薬液および純水は、スピンチャック１に保持されたウエハＷの裏面中央に対してほぼ垂直に入射する。
【００２０】
ノズル２は、スピンチャック１の上方に設けられたアーム１３の先端に取り付けられている。アーム１３は、スピンチャック１の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸１４に支持されており、このアーム支持軸１４の下端部からほぼ水平に向けて延びている。アーム支持軸１４には、アーム駆動機構１５が結合されており、このアーム駆動機構１５の駆動力によって、アーム支持軸１４を所定角度範囲内で回動させて、アーム１３を所定角度範囲内で揺動させることができるようになっている。
【００２１】
ノズル２には、供給管２９が接続されている。供給管２９には、第１薬液上バルブ１６、第２薬液上バルブ１７、第３薬液上バルブ１８および純水上バルブ１９を介して、第１薬液、第２薬液、第３薬液および純水が選択的に供給されるようになっている。
スピンチャック１の上方には、ウエハＷとほぼ同じ径を有する円板状の遮断板２０が設けられている。遮断板２０の上面には、スピンチャック１のスピン軸３と共通の軸線に沿う回転軸２１が固定されている。この回転軸２１は中空に形成されていて、その内部には、ウエハＷの上面に純水を供給するための遮断板純水ノズル２２が挿通されている。遮断板純水ノズル２２には、遮断板純水バルブ２３を介して純水が供給されるようになっている。また、回転軸２１の内壁面と遮断板純水ノズル２２の外壁面との間は、ウエハＷの中央に向けて不活性ガスとしての窒素ガスを供給するための窒素ガス流通路２４を形成している。この窒素ガス流通路２４には、窒素ガスバルブ２５を介して窒素ガスが供給されるようになっている。
【００２２】
回転軸２１は、ほぼ水平に延びて設けられたアーム２６の先端付近から垂下した状態に取り付けられている。そして、このアーム２６に関連して、遮断板２０をスピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に近接した近接位置とスピンチャック１の上方に大きく退避した退避位置との間で昇降させるための遮断板昇降駆動機構２７と、遮断板２０をスピンチャック１によるウエハＷの回転にほぼ同期させて回転させるための遮断板回転駆動機構２８とが設けられている。
【００２３】
スピンチャック１は、有底円筒容器状のカップ３１内に収容されている。このカップ３１の上方には、カップ３１に対して昇降可能なスプラッシュガード３２が設けられている。このカップ３１とスプラッシュガード３２とによって、ウエハＷの洗浄処理のために用いられた後の第１〜第３薬液を回収するための回収カップ１００が構成されている。
カップ３１の底部には、純水とウエハＷの処理に用いられた後の薬液との混合液を廃液するための廃液溝３３が、ウエハＷの回転軸線（スピン軸３の中心軸線）を中心とする円環状に形成されている。また、カップ３１の底部には、廃液溝３３を取り囲むように、ウエハＷの洗浄処理のために用いられた後の第１〜第３薬液をそれぞれ回収するための円環状の第１回収溝３４、第２回収溝３５および第３回収溝３６が３重に形成されている。具体的には、廃液溝３３の外側に第１回収溝３４が形成され、第１回収溝３４の外側に第２回収溝３５が形成され、第２回収溝３５の外側に第３回収溝３６が形成される。
【００２４】
廃液溝３３には、図外の廃液処理設備へと前記の混合液を導くための廃液管３７が接続されている。第１回収溝３４には、図外の回収処理設備へと第１薬液を導くための第１回収管３８が接続されている。第１回収管３８の途中部には、第１積算流量計４１が介装されている。第１積算流量計４１は、第１回収管３８を流通する第１薬液の積算流量を計測するものである。第１回収管３８の第１積算流量計４１の上流側には、第１回収管３８を開閉するための第１回収バルブ４２が介装されている。
【００２５】
第２回収溝３５には、図外の回収処理設備へと第２薬液を導くための第２回収管３９が接続されている。第２回収管３９の途中部には、第２積算流量計４３が介装されている。第２積算流量計４３は、第２回収管３９を流通する第２薬液の積算流量を計測するものである。第２回収管３９の第２積算流量計４３の上流側には、第２回収管３９を開閉するための第２回収バルブ４４が介装されている。
【００２６】
第３回収溝３６には、図外の回収処理設備へと第３薬液を導くための第３回収管４０が接続されている。第３回収管４０の途中部には、第３積算流量計４５が介装されている。第３積算流量計４５は、第３回収管４０を流通する第３薬液の積算流量を計測するものである。第３回収管４０の第３積算流量計４５の上流側には、第３回収管４０を開閉するための第３回収バルブ４６が介装されている。第１〜第３回収バルブ４２，４４，４６には、たとえば電磁弁が用いられる。
【００２７】
スプラッシュガード３２は、互いに大きさが異なる４つの傘状部材５１，５２，５３，５４を重ねて構成されている。スプラッシュガード３２には、たとえば、サーボモータやボールねじ機構などを含むガード昇降駆動機構５５が結合されており、このガード昇降駆動機構５５が制御されることによって、スプラッシュガード３２をカップ３１に対して昇降（上下動）させることができる。
【００２８】
各傘状部材５１〜５４は、ウエハＷの回転軸線に対してほぼ回転対称な形状を有している。
傘状部材５１は、ウエハＷの回転軸線を中心軸線とする円筒状の円筒部５６と、この円筒部５６の上端から中心側斜め上方（ウエハＷの回転軸線に近づく方向）に延びる傾斜部５７と、円筒部５６の上端部から中心側斜め下方に延びる廃液案内部５８とを備えている。円筒部５６の下端は、第１回収溝３４上に位置し、廃液案内部５８の下端は、廃液溝３３上に位置している。また、円筒部５６および廃液案内部５８は、スプラッシュガード３２が最下方の退避位置に下降したときに、それぞれの下端がカップ３１の底面に接触しないような長さを有している。
【００２９】
傘状部材５２は、傘状部材５１の円筒部５６を取り囲むように設けられ、ウエハＷの回転軸線を中心軸線とする同軸円筒状の円筒部５９，６０と、これら円筒部５９，６０の上端を連結し、ウエハＷの回転軸線に向けて開く断面略コ字状の連結部６１と、この連結部６１の上端から中心側斜め上方に延びる傾斜部６２とを備えている。内側（中心側）の円筒部５９の下端は、第１回収溝３４上に位置し、外側の円筒部６０の下端は、第２回収溝３５上に位置している。また、円筒部５９，６０は、スプラッシュガード３２が最下方の退避位置に下降したときに、それぞれの下端がカップ３１の底面に接触しないような長さを有している。
【００３０】
傘状部材５３は、傘状部材５２の円筒部６０を取り囲むように設けられ、ウエハＷの回転軸線を中心軸線とする同軸円筒状の円筒部６３，６４と、外側の円筒部６４の上端から中心側斜め上方に延びる傾斜部６５とを備えている。内側の円筒部６３の下端は、第２回収溝３５上に位置し、外側の円筒部６４の下端は、第３回収溝３６上に位置している。また、円筒部６３，６４は、スプラッシュガード３２が最下方の退避位置に下降したときに、それぞれの下端がカップ３１の底面に接触しないような長さを有している。
【００３１】
傘状部材５４は、傘状部材５３の円筒部６４を取り囲むように設けられ、ウエハＷの回転軸線を中心軸線とする円筒状の円筒部６６と、この円筒部６６の上端から中心側斜め上方に延びる傾斜部６７とを備えている。円筒部６６は、第３回収溝３６上に位置しており、スプラッシュガード３２が最下方の退避位置に下降したときに、その下端がカップ３１の底面に接触しないような長さを有している。
【００３２】
傾斜部５７，６２，６５，６７の上端縁は、ウエハＷの回転軸線を中心軸線とする円筒面上において、そのウエハＷの回転軸線に沿う方向（鉛直方向）に間隔を空けて位置している。これにより、傾斜部５７の上端縁と傾斜部６２の上端縁との間には、ウエハＷから飛散する第１薬液を飛入させて、その第１薬液を第１回収溝３４に捕集するための円環状の第１回収開口部７１が形成されている。また、傾斜部６２の上端縁と傾斜部６５の上端縁との間には、ウエハＷから飛散する第２薬液を飛入させて、その第２薬液を第２回収溝３５に捕集するための円環状の第２回収開口部７２が形成され、傾斜部６５の上端縁と傾斜部６７の上端縁との間には、ウエハＷから飛散する第３薬液を飛入させて、その処理液を第３回収溝３６に捕集するための円環状の第３回収開口部７３が形成されている。さらに、傾斜部５７の上端縁と廃液案内部５８との間には、ウエハＷから飛散する処理液を捕獲するための廃液開口部７４が形成されている。
【００３３】
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ＣＰＵ８０およびメモリ８２を含む構成の制御装置８３を備えている。
制御装置８３には、チャック回転駆動機構６、ガード昇降駆動機構５５、アーム駆動機構１５、遮断板昇降駆動機構２７、遮断板回転駆動機構２８、第１薬液下バルブ８、第２薬液下バルブ９、第３薬液下バルブ１０、純水下バルブ１１、第１薬液上バルブ１６、第２薬液上バルブ１７，第３薬液上バルブ１８、純水上バルブ１９、遮断板純水バルブ２３、窒素ガスバルブ２５、第１回収バルブ４２、第２回収バルブ４４および第３回収バルブ４６などが制御対象として接続されている。
【００３４】
制御装置８３は、メモリ８２に格納されているプログラムに従って、チャック回転駆動機構６、ガード昇降駆動機構５５、アーム駆動機構１５、遮断板昇降駆動機構２７および遮断板回転駆動機構２８の動作を制御する。制御装置８３は、また、第１薬液下バルブ８、第２薬液下バルブ９、第３薬液下バルブ１０、純水下バルブ１１、第１薬液上バルブ１６、第２薬液上バルブ１７，第３薬液上バルブ１８、純水上バルブ１９、遮断板純水バルブ２３、窒素ガスバルブ２５、第１回収バルブ４２、第２回収バルブ４４および第３回収バルブ４６の開閉を制御する。
【００３５】
また、制御装置８３には、第１積算流量計４１、第２積算流量計４３、第３積算流量計４５、供給管流量計３０および裏面供給管流量計７０が接続されている。制御装置８３には、第１積算流量計４１、第２積算流量計４３、第３積算流量計４５、供給管流量計３０および裏面供給管流量計７０から計測値が入力されるようになっている。
以下、図１を参照して、この基板処理装置におけるウエハＷの洗浄処理について説明する。
【００３６】
処理対象のウエハＷの搬入前は、その搬入の妨げにならないように、スプラッシュガード３２が最下方の退避位置に下げられることによって、スプラッシュガード３２の傘状部材５４の傾斜部６７の上端がスピンチャック１によるウエハＷの保持位置の下方に位置している。
処理対象のウエハＷは、表面（デバイス形成面）を上方に向けた状態でスピンチャック１に保持される。ウエハＷがスピンチャック１に保持されると、チャック回転駆動機構６が制御されて、スピンチャック１によるウエハＷの回転が開始され、ウエハＷの回転速度がたとえば１５００ｒｐｍまで上げられる。また、ガード昇降駆動機構５５が制御されて、スプラッシュガード３２が、退避位置から第３回収開口部７３がウエハＷの端面に対向する第３薬液飛入上位置（図３（ａ）参照）まで上昇される。さらに、アーム駆動機構１５が制御されてアーム１３が回動し、ノズル２は、スピンチャック１の側方の退避位置からウエハＷの上方位置へと移動される。
【００３７】
ここで、後述するティーチングモードにおいて、１５００ｒｐｍの回転速度で回転されているウエハＷの表面および裏面に第３薬液を供給したときに、そのウエハＷから飛散する第３薬液を最も効率よく第３回収開口部７３に飛入させることのできる位置（最適位置）が検出されるとともに、そのような第３薬液飛入上位置が、メモリ８２に格納されたテーブルに書き込まれている。そのテーブルが参照されて、ガード昇降駆動機構５５の制御が行われる。
【００３８】
ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍに達すると、第３薬液下バルブ１０および第３薬液上バルブ１８が開かれて、ノズル２からウエハＷの表面の回転中心に第３薬液が供給されるとともに、裏面ノズル１２からウエハＷの裏面の回転中心に第３薬液が供給される。ノズル２および裏面ノズル１２からウエハＷに供給される合計流量は、たとえば４（Ｌ／ｍｉｎ）である。ウエハＷの表面および裏面に供給された第３薬液は、ウエハＷの回転による遠心力によって、ウエハＷの周縁に向けて流れ、ウエハＷの周縁から側方へ飛散し、このときウエハＷの端面に対向している第３回収開口部７３に飛入する。そして、その第３回収開口部７３に飛入した第３薬液は、第３回収溝３６に集められ、第３回収管４０へと送られる。第３回収バルブ４６は開かれており、第３薬液は第３回収管４０を通して、第３薬液を再利用可能に処理する回収処理設備に回収される。
【００３９】
ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍから５００ｒｐｍに下がると、図３（ａ）に破線で第３薬液を示すように、ウエハＷから飛散する第３薬液の方向（第３薬液の飛散方向）が、ほぼ水平な方向から斜め下方に変わる。そこで、この基板処理装置では、ウエハＷの回転速度が５００ｒｐｍに下げられると、これに応答して、スプラッシュガード３２が第３薬液飛入上位置からその第３薬液飛入上位置よりも少し下方の第３薬液飛入下位置（図３（ｂ）参照）に下降される。
【００４０】
その後、ウエハＷへの第３薬液の供給開始から３０秒間が経過すると、ウエハＷの回転速度が、１５００ｒｐｍから５００ｒｐｍまで下げられる。そして、ウエハＷが５００ｒｐｍの回転速度で回転されながら、そのウエハＷの表面および裏面への第３薬液の供給が続けられる。
この第３薬液飛入下位置は、１５００ｒｐｍの回転速度で回転されているウエハＷの表面および裏面に第３薬液を供給したときに、そのウエハＷから飛散する第３薬液を最も効率よく第３回収開口部７３に飛入させることのできる位置（最適位置）であり、後述するティーチングモードにおいて決定されているとともに、そのような第３薬液飛入下位置がメモリ８２に格納されたテーブルに書き込まれている。そのテーブルが参照されてガード昇降駆動機構５５の制御が行われる。制御装置８３は、そのメモリ８２に格納されている駆動量に基づいてガード昇降駆動機構５５を駆動させることにより、スプラッシュガード３２を第３薬液飛入下位置に移動させる。
【００４１】
ウエハＷの回転速度が５００ｒｐｍに下げられてから２０秒間が経過すると、第３薬液下バルブ１０および第３薬液上バルブ１８が閉じられる。その後、ウエハＷの回転速度が５００ｒｐｍから１５００ｒｐｍに上げられる。また、ガード昇降駆動機構５５が駆動されて、スプラッシュガード３２が、ウエハＷの端面に廃液開口部７４が対向する廃液位置まで下げられる。
【００４２】
このように、ウエハＷに第３薬液が供給されている途中で、ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍから５００ｒｐｍに下げられると、これに応答して、スプラッシュガード３２の位置が、１５００ｒｐｍの回転速度で回転されているウエハＷから飛散する第３薬液を最も効率よく第３回収開口部７３に進入させることのできる第３薬液飛入上位置から、５００ｒｐｍの回転速度で回転されているウエハＷから飛散する第３薬液を最も効率よく第３回収開口部７３に進入させることのできる第３薬液飛入下位置に変更される。これにより、第３薬液がウエハＷに供給されている全期間を通して、ウエハＷから飛散する第３薬液を第３回収開口部７３で良好に捕獲することができ、第３薬液を効率よく回収することができる。
【００４３】
その後、純水上バルブ１９が開かれてノズル２からウエハＷの表面の回転中心に純水が供給される。また、純水下バルブ１１が開かれて、裏面ノズル１２からウエハＷの裏面の回転中心に純水が供給される。ウエハＷの表面および裏面に供給された純水は、ウエハＷの回転による遠心力によって、ウエハＷの周縁に向けて流れ、ウエハＷの周縁から側方へ飛散する。これにより、ウエハＷの表面および裏面に付着している第３薬液が純水によって洗い流される。ウエハＷの周縁から飛散する純水（ウエハＷから洗い流された第３薬液を含む。）は、このときウエハＷの端面に対向している廃液開口部７４に捕獲され、廃液溝３３に集められ、その廃液溝３３から廃液管３７を通して図外の廃液処理設備へ導かれる。
【００４４】
純水の供給が所定時間にわたって続けられると、純水下バルブ１１および純水上バルブ１９が閉じられて、ウエハＷへの純水の供給が停止される。その後、アーム駆動機構１５が制御されてアーム１３が回動し、ノズル２は、ウエハＷの上方位置からスピンチャック１の側方の退避位置に退避される。そして、スプラッシュガード３２が廃液位置から退避位置に下げられるとともに、ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍから３０００ｒｐｍに上げられて、水洗処理後のウエハＷの表面に付着している純水を遠心力で振り切って乾燥させるスピンドライ処理が行われる。このスピンドライ処理が１２０秒間にわたって行われると、ウエハＷの回転が停止されて、処理済みのウエハＷがスピンチャック１から搬出されていく。
【００４５】
図４は、ティーチングモードにおける第３薬液飛入上位置のティーチングの流れを示すフローチャートである。このティーチングモードでは、スピンチャック１に保持されたウエハＷが前記のウエハＷの洗浄処理の際と同じ回転速度で回転されつつ、そのウエハＷに対して前記のウエハＷの洗浄処理の際と同じ量の第３薬液が供給される。ガード昇降駆動機構５５が制御されて、第３回収開口部７３がウエハＷの端面に対向する所定範囲（たとえば２０ｍｍの範囲）においてスプラッシュガード３２が昇降される。そして、第３回収管４０を流通する第３薬液の流量が最も多くなり、かつ、第２回収管３９を流通する第２薬液の流量が最も少なくなるときのスプラッシュガード３２の位置が第３薬液飛入上位置（第３薬液飛入下位置）に決定され、その位置がメモリ８２に格納されたテーブルに書き込まれる。このティーチングモードは、たとえば前述の洗浄処理を行う前に実行される。
【００４６】
基板処理装置には図示しない操作パネルが設けられており、その操作パネルには図示しないティーチングモードボタンが配置されている。ティーチングモードボタンが操作されると、ティーチングモードに突入し、動作が開始される。なお、この状態で、第２回収バルブ４４および第３回収バルブ４６は閉じられている。
まず、ガード昇降駆動機構５５が制御されて、スプラッシュガード３２が、退避位置から初期位置まで上昇され、その初期位置で停止される（ステップＳ１）。この初期位置は、前記の所定範囲の上端となる位置である。また、チャック回転駆動機構６が制御されて、スピンチャック１によるウエハＷの回転が開始され、ウエハＷの回転速度が前記のウエハＷの洗浄処理の際と同じ１５００ｒｐｍまで上げられる（ステップＳ２）。さらに、アーム駆動機構１５が制御されてアーム１３が回動し、ノズル２は、スピンチャック１の側方の退避位置からウエハＷの上方位置へと移動される。
【００４７】
ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍに達すると、第３薬液下バルブ１０および第３薬液上バルブ１８が開かれて、ノズル２からウエハＷの表面の回転中心に第３薬液が供給されるとともに、裏面ノズル１２からウエハＷの裏面の回転中心に第３薬液が供給される（ステップＳ３）。ノズル２および裏面ノズル１２からウエハＷに供給される流量は、前記のウエハＷの洗浄処理の際と同じく、たとえば４（Ｌ／ｍｉｎ）である。ウエハＷの表面および裏面に供給された第３薬液は、ウエハＷの回転による遠心力によって、ウエハＷの周縁に向けて流れ、ウエハＷの周縁から側方へ飛散する。ウエハＷの周縁から側方へ飛散する第３薬液は、ウエハＷの端面に対向している第３回収開口部７３に飛入する。しかし、スプラッシュガード３２の位置によっては、ウエハＷの周縁から側方へ飛散する第３薬液の一部が、第３回収開口部７３の下方に隣接している第２回収開口部７２に飛入する場合もある。第３回収開口部７３に飛入した第３薬液は、第３回収溝３６に集められ、第３回収管４０へと送られる。また、第２回収開口部７２に飛入した第２薬液は、第２回収溝３５に集められ、第２回収管３９へと送られる。
【００４８】
ノズル２および裏面ノズル１２から第３薬液の供給が開始されてからたとえば１２０秒間が経過すると（ステップＳ４でＹｅｓ）、第３薬液下バルブ１０および第３薬液上バルブ１８が閉じられる（ステップＳ５）。その後、アーム駆動機構１５が制御されてアーム１３が回動し、ノズル２は、ウエハＷの上方位置からスピンチャック１の側方の退避位置に退避される。また、遮断板昇降駆動機構２７が制御されて、遮断板２０が、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に近接する近接位置まで下降する。そして、遮断板回転駆動機構２８が制御されて、遮断板２０がウエハＷと同方向に回転しつつ、窒素ガスバルブ２５が開かれて、遮断板２０の中心部の開口から、ウエハＷと遮断板２０との間の空間に窒素ガスが供給される（ステップＳ６）。これにより、ウエハＷと遮断板２０との間の空間に窒素ガスの安定した気流が生じる。このウエハＷへの窒素ガスの供給により、スプラッシュガード３２の傾斜部６５，６７の壁面を伝って流れる第３薬液を第３回収溝３６へと促すことができる。また、ウエハＷへの窒素ガスの供給により、スプラッシュガード３２の傾斜部６２，６５の壁面を伝って流れる第３薬液を第２回収溝３５へ促すこともできる。
【００４９】
第２回収バルブ４４および第３回収バルブ４６は前述したように閉じられている。そのため、第３回収管４０には、第３回収溝３６から第３回収管４０に送られた第３薬液が貯留されており、第２回収管３９には、第２回収溝３５から第２回収管３９に送られた第３薬液が貯留されている。第２回収バルブ４４および第３回収バルブ４６が閉じられた状態のまま、遮断板２０からの窒素ガスの供給は続行されているので、スプラッシュガード３２の壁面を伝って流れる第３薬液も第３回収管４０や第２回収管３９に貯留されるようになる。
【００５０】
予め定められた貯留時間（たとえば、２０秒間）が経過すると（ステップＳ７でＹｅｓ）、第３回収バルブ４６および第２回収バルブ４４が同時に開かれる（ステップＳ８）。このとき第３回収管４０に貯留されていた第３薬液が第３回収管４０内を流通し、その第３薬液の積算流量が第３積算流量計４５によって計測される。また、第２回収管３９に貯留されていた第３薬液が第２回収管３９内を流通し、その第３薬液の積算流量が第２積算流量計４３によって計測される。スプラッシュガード３２の壁面を伝って流れる第３薬液も第３回収管４０や第２回収管３９に貯留されているので、スプラッシュガード３２の壁面を伝って流れる第３薬液も含めて第３薬液の積算流量を計測することができる。そのため、第３回収開口部７３から回収される処理液の量を正確に計測することができる。
【００５１】
予め定める計測時間が経過すると（ステップＳ９でＹｅｓ）、第３積算流量計４５の計測値および第２積算流量計４３の計測値が参照される（ステップＳ１０）。そして、ガード昇降駆動機構５５が制御されて、スプラッシュガード３２がそれまでの位置からたとえば２ｍｍ下降される（ステップＳ１１）。そして、その位置で、再びステップＳ３からステップＳ１１までの処理が行われる。こうして、スプラッシュガード３２が２ｍｍ刻みで下降していき、スプラッシュガード３２が前記の所定範囲の終端（下端）位置に達するまでこの処理は繰り返される（ステップＳ１２でＮｏ）。
【００５２】
そして、第３回収管４０に介装された第３積算流量計４５の計測値が最大となり、かつ、第２回収管３９に介装された第２積算流量計４３の計測値が最小となるときのスプラッシュガード３２の位置が、第３薬液飛入上位置として決定される（ステップＳ１３）。そして、その第３薬液飛入上位置が、メモリ８２に格納されているテーブルに書き込まれる（ステップＳ１４）。
【００５３】
以上、図４では、第３薬液飛入上位置のティーチングの流れについて説明したが、前述した第３薬液飛入下位置のティーチングについても、図４のステップＳ１からステップＳ１４と同様の流れで行うことができる。この場合、ステップＳ２におけるウエハＷの回転速度は、５００ｒｐｍとされる。
以上のようにこの実施形態によれば、スプラッシュガード３２の高さ位置を変えつつ、
第３回収開口部７３から回収される第３薬液の積算流量が計測され、その結果に基づいて第３薬液飛入上位置（第３薬液飛入下位置）が求められる。そして、スプラッシュガード３２が第３薬液飛入上位置（第３薬液飛入下位置）に位置するように制御される。これにより、第３回収開口部７３から第３薬液を効率よく回収することができる。
【００５４】
また、第３および第２積算流量計４５、４３によって、第３回収開口部７３から回収される第３薬液の積算流量が計測されるので、スプラッシュガード３２の壁面を伝って流れる第３薬液を含めて、第３薬液の量を計測することができる。これにより、第３回収開口部７３から回収される第３薬液の量を正確に計測することができる。
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、他の実施形態で実施することもできる。前記の実施形態では、スプラッシュガード３２を２ｍｍ刻みで下降させながら第３回収開口部７３から回収される回収量の計測を行うこととしたが、はじめにたとえば１０ｍｍ刻みという比較的大きな間隔を隔てた複数の位置で計測し、次に、その計測の結果第３薬液飛入上位置（第３薬液飛入下位置）に近いと思われる位置の周辺を、たとえば２ｍｍ刻みで計測することもできる。この場合、少ない計測回数で、スプラッシュガード３２の第３薬液飛入上位置（第３薬液飛入下位置）を検出することができる。
【００５５】
また、これに代えて、スプラッシュガード３２を昇降させながら回収量を計測していく過程で、その回収量があらかじめ定める閾値に達したとき、その時点のスプラッシュガード３２の位置を第３薬液飛入上位置（第３薬液飛入下位置）としてメモリ８２に記憶するようにしてもよい。さらに、スプラッシュガード３２を、回収量が向上するようにその移動方向（上昇方向または下降方向）を切り換えつつ、移動量を次第に縮小させながら移動させ、最終的に収束した位置を第３薬液飛入上位置（第３薬液飛入下位置）と検出してもよい。
【００５６】
さらにまた、前述の実施形態では、第３回収開口部７３から回収される回収量に基づいて第３薬液飛入上位置（第３薬液飛入下位置）を検出するものとして説明したが、第３薬液の回収率に基づいて第３薬液飛入上位置（第３薬液飛入下位置）が検出されてもよい。この第３薬液の回収率は、供給管流量計３０および裏面供給管流量計７０の計測値、ならびに、第３積算流量計４５の計測値に基づいて、制御装置８３において算出される。この場合、第３薬液の正確な回収率を求めることができる。
【００５７】
さらに、前述の説明では、ウエハＷの回転速度に応じてスプラッシュガード３２の位置を第３薬液飛入上位置から第３薬液飛入下位置に変更する場合における第３薬液飛入上位置および第３薬液飛入下位置のティーチングについて説明したが、その他に、たとえば薬液の流量に基づいてスプラッシュガード３２の位置を変更するときに、その各位置を同様の方法でティーチングすることもできる。また、薬液の種類（濃度・粘度・温度）に基づいてスプラッシュガード３２の位置を変更するときに、その各位置を同様の方法でティーチングすることもできる。
【００５８】
また、前述の実施形態では、第３回収開口部７３がウエハＷの端面に対向するときのスプラッシュガード３２の第３薬液飛入上位置（第３薬液飛入下位置）のティーチングを例にとって説明したが、ウエハＷから飛散する薬液を最も効率よく第１回収開口部７１に進入させることのできる位置のティーチングであってもよいし、ウエハＷから飛散する薬液を最も効率よく第２回収開口部７２に進入させることのできる位置のティーチングであってもよい。
【００５９】
さらにまた、前記の実施形態では、スプラッシュガード３２を昇降させることにより、スプラッシュガード３２とスピンチャック１に保持されたウエハＷとの相対位置を変更する構成を取り上げたが、スピンチャック１を昇降させることによって、スプラッシュガード３２とスピンチャック１に保持されたウエハＷとの相対位置が変更されていてもよい。
その他、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。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を概念的に示す断面図である。
【図２】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】第３薬液を供給したときのスプラッシュガードの位置を示す図である。
【図４】ティーチングモードにおける第３薬液飛入上位置のティーチングの流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１    スピンチャック（基板回転手段）
２    ノズル（処理液供給手段）
１２  裏面ノズル（処理液供給手段）
３０  供給管流量計（処理液供給量検出手段）
３１  カップ
３２  スプラッシュガード
３８  第１回収管
３９  第２回収管
４０  第３回収管
４１  第１積算流量計
４２  第１回収バルブ
４３  第２積算流量計
４４  第２回収バルブ
４５  第３積算流量計
４６  第３回収バルブ
５５  ガード昇降駆動機構（移動手段）
７０  裏面供給管流量計（処理液供給量検出手段）
７１  第１回収開口部
７２  第２回収開口部
７３  第３回収開口部
８２  メモリ（記憶手段）
８３  制御装置（最適相対位置決定手段、移動制御手段、回収率算出手段）
１００  回収カップ
Ｗ    ウエハ（基板）
【図１】
2008098425.tif 000003
【図２】
2008098425.tif 000004
【図３】
2008098425.tif 000005
【図４】
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