(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に保持する基板保持部と、
前記基板保持部により保持された前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、
前記基板保持部の周囲に設けられるとともに、前記基板から飛散する前記処理液を受ける第１カップ体及び第２カップ体を有する液受けカップであって、前記第１カップ体が第１筒状部と前記第１筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第１張出部とを有し、前記第２カップ体が第２筒状部と前記第２筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第２張出部とを有し、前記第１筒状部が前記第２筒状部の半径方向外側に位置し、前記第１張出部が前記第２張出部の上方に位置し、前記第２張出部の上面が半径方向外側にゆくに従って低くなるように傾斜している、液受けカップと、
前記第１張出部及び前記第２張出部が離間している第１状態と、前記第１張出部及び前記第２張出部が前記第１状態より近接している第２状態とをとることができるように、前記第１カップ体及び前記第２カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させる昇降機構と、を備え、
前記第１状態にあるときに、前記第１張出部の下面と前記第２張出部の上面との間に第１隙間が形成され、かつ、前記第１隙間より半径方向内側における前記第１張出部の下面と前記第２張出部の上面との間に第２隙間が形成され、前記第１隙間は前記第２隙間よりも狭く、
前記第２隙間に洗浄液を供給する洗浄液ノズルを備えた
基板処理装置。
【請求項２】
前記第１隙間に対応する前記第１張出部の下面には、前記洗浄液ノズルから供給された洗浄液を前記第２隙間に導く半径方向に延びる径方向溝が形成されている、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記洗浄液ノズルは、前記径方向溝に対向する位置において前記第２張出部に設けられている、請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第１隙間に対応する前記第１張出部の下面には、前記径方向溝と交差し、円周方向に延びる円周溝が形成されている、請求項２または３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記第２状態にあるときに、前記第１張出部の半径方向内側端部と前記第２張出部の半径方向内側端部とが接触する、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記第１張出部の下面に下方に凸の円環形状の隙間形成部が設けられており、これにより前記第１隙間が前記第２隙間より狭くなっており、前記径方向溝及び前記円周溝は前記隙間形成部に形成されている、請求項４記載の基板処理装置。
【請求項７】
基板を水平に保持する基板保持部と、
前記基板保持部により保持された前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、
前記基板保持部の周囲に設けられるとともに、前記基板から飛散する前記処理液を受ける第１カップ体及び第２カップ体を有する液受けカップであって、前記第１カップ体が第１筒状部と前記第１筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第１張出部とを有し、前記第２カップ体が第２筒状部と前記第２筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第２張出部とを有し、前記第１筒状部が前記第２筒状部の半径方向外側に位置し、前記第１張出部が前記第２張出部の上方に位置し、前記第２張出部の上面が半径方向外側にゆくに従って低くなるように傾斜している、液受けカップと、
前記第１張出部及び前記第２張出部が離間している第１状態と、前記第１張出部及び前記第２張出部が前記第１状態より近接している第２状態とをとることができるように、前記第１カップ体及び前記第２カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させる昇降機構と、を備え、
前記第１張出部及び前記第２張出部が離間している第１状態と、前記第１張出部及び前記第２張出部が前記第１状態より近接している第２状態とをとることができるように、前記第１カップ体及び前記第２カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させる昇降機構と、を備え、
前記第１状態にあるときに、前記第１張出部の下面と前記第２張出部の上面との間に第１隙間が形成され、かつ、前記第１隙間より半径方向内側における前記第１張出部の下面と前記第２張出部の上面との間に第２隙間が形成され、前記第１隙間は前記第２隙間よりも狭く、
前記第２隙間に洗浄液を供給する洗浄液ノズルを備えた
基板処理装置を洗浄する方法において、
前記第１カップ体及び前記第２カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させることにより前記第２状態を確立する工程と、
前記洗浄液ノズルから前記第２隙間に洗浄液を供給する工程と
を備えた基板処理装置の洗浄方法。
【請求項８】
前記第１隙間に対応する前記第１張出部の下面に半径方向に延びる径方向溝が形成され、
前記洗浄液を供給する工程において、前記洗浄液ノズルから供給された洗浄液が前記径方向溝を介して前記第２隙間に導かれる、請求項７記載の基板処理装置の洗浄方法。
【請求項９】
複数の前記径方向溝が前記第１張出部の下面に設けられ、複数の前記洗浄液ノズルが前記複数の径方向溝にそれぞれ対向する位置において、前記第２張出部に設けられており、
前記洗浄液を供給する工程において、前記複数の洗浄液ノズルから供給された洗浄液がそれぞれ対応する径方向溝を介して前記第２隙間に導かれる、請求項８記載の基板処理装置の洗浄方法。
【請求項１０】
前記第１隙間に対応する前記第１張出部の下面には、前記径方向溝と交差し、円周方向に延びる円周溝が形成され、
前記洗浄液を供給する工程において、前記洗浄液ノズルから供給されて前記円周溝を流れる洗浄液が前記円周溝に流入して、前記円周溝を介して円周方向に拡散する、請求項８または９記載の基板処理装置の洗浄方法。
【請求項１１】
前記第２状態を確立する工程において、前記第１張出部の半径方向内側端部と前記第２張出部の半径方向内側端部とが接触させられる、請求項７記載の基板処理装置の洗浄方法。
【請求項１２】
基板処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板処理装置を制御して請求項７〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置の洗浄方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置において回転する基板から飛散する処理液を受け止めるカップ体の洗浄技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置の製造において、回転する半導体ウエハ等の基板の表面に薬液等の処理液を供給して基板に液処理が施される。回転する基板に供給された後に遠心力により基板から飛散する処理液は、基板の周囲に配置された液受けカップにより受け止められる。通常、液受けカップは、相対的に上下動可能な複数のカップ体から構成される。各カップ体は、概ね円筒形の円筒部と、円筒部の上端から半径方向内側に張り出す傾斜した張出部とを有している。
【０００３】
基板からミストまたは液滴の形態で飛散する薬液は張出部表面に留まり易い。張出部表面に留まった薬液または薬液中に含まれる反応生成物が張出部で固化した後剥離すると、基板へのパーティクル付着の原因となる。このため、カップ体特にその張出部は定期的に洗浄される。
【０００４】
カップ体の張出部を含めた基板の周囲の部材を洗浄する方法が特許文献１、２等により知られている。基板保持部により保持されて回転する洗浄用治具に洗浄液が供給され、遠心力により洗浄液が洗浄用治具から飛散する。洗浄用治具には洗浄液の飛散を案内するガイド面（例えば傾斜面）が設けられている。洗浄用治具の回転速度、洗浄液の供給流量等を調節することにより、様々な高さまたは角度で洗浄液を飛散させることができる。
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術には、液受けカップのカップ体の張出部をムラ無く洗浄するという点で改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３１５６７１号公報
【特許文献２】特開２０１４−１３０９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、液受けカップのカップ体の張出部をムラ無く洗浄することができる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、基板を水平に保持する基板保持部と、前記基板保持部により保持された前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、前記基板保持部の周囲に設けられるとともに、前記基板から飛散する前記処理液を受ける第１カップ体及び第２カップ体を有する液受けカップであって、前記第１カップ体が第１筒状部と前記第１筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第１張出部とを有し、前記第２カップ体が第２筒状部と前記第２筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第２張出部とを有し、前記第１筒状部が前記第２筒状部の半径方向外側に位置し、前記第１張出部が前記第２張出部の上方に位置し、前記第２張出部の上面が半径方向外側にゆくに従って低くなるように傾斜している、液受けカップと、前記第１張出部及び前記第２張出部が離間している第１状態と、前記第１張出部及び前記第２張出部が前記第１状態より近接している第２状態とをとることができるように、前記第１カップ体及び前記第２カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させる昇降機構と、を備え、前記第１状態にあるときに、前記第１張出部の下面と前記第２張出部の上面との間に第１隙間が形成され、かつ、前記第１隙間より半径方向内側における前記第１張出部の下面と前記第２張出部の上面との間に第２隙間が形成され、前記第１隙間は前記第２隙間よりも狭く、前記第２隙間に洗浄液を供給する洗浄液ノズルを備えた基板処理装置が提供される。
【０００９】
本発明の他の実施形態によれば、基板を水平に保持する基板保持部と、前記基板保持部により保持された前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、前記基板保持部の周囲に設けられるとともに、前記基板から飛散する前記処理液を受ける第１カップ体及び第２カップ体を有する液受けカップであって、前記第１カップ体が第１筒状部と前記第１筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第１張出部とを有し、前記第２カップ体が第２筒状部と前記第２筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第２張出部とを有し、前記第１筒状部が前記第２筒状部の半径方向外側に位置し、前記第１張出部が前記第２張出部の上方に位置し、前記第２張出部の上面が半径方向外側にゆくに従って低くなるように傾斜している、液受けカップと、前記第１張出部及び前記第２張出部が離間している第１状態と、前記第１張出部及び前記第２張出部が前記第１状態より近接している第２状態とをとることができるように、前記第１カップ体及び前記第２カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させる昇降機構と、を備え、前記第１張出部及び前記第２張出部が離間している第１状態と、前記第１張出部及び前記第２張出部が前記第１状態より近接している第２状態とをとることができるように、前記第１カップ体及び前記第２カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させる昇降機構と、を備え、前記第１状態にあるときに、前記第１張出部の下面と前記第２張出部の上面との間に第１隙間が形成され、かつ、前記第１隙間より半径方向内側における前記第１張出部の下面と前記第２張出部の上面との間に第２隙間が形成され、前記第１隙間は前記第２隙間よりも狭く、前記第２隙間に洗浄液を供給する洗浄液ノズルを備えた基板処理装置を洗浄する方法において、前記第１カップ体及び前記第２カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させることにより前記第２状態を確立する工程と、前記洗浄液ノズルから前記第２隙間に洗浄液を供給する工程と、を備えた基板処理装置の洗浄方法が提供される。
【００１０】
本発明のさらに他の実施形態によれば、基板処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板処理装置を制御して上記の基板処理装置の洗浄方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
上記本発明の実施形態によれば、液受けカップのカップ体の張出部をムラ無く洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の基板処理装置の一実施形態に係る基板処理システムの全体構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図１の基板処理システムに含まれる処理ユニットの構成を概略的に示す縦断面図である。
【図３】図３の領域IIIを拡大して詳細に示す縦断面図である。
【図４】第１カップ体を図３におけるIV−IV線に沿って切断した断面図であり（これは第１カップ体の張出部の底面図でもある）、第２カップ体及び第３カップ体は示されていない。
【図５】第１張出部と第２張出部との間に洗浄液が満たされた状態を示す断面図である。
【図６】第１張出部及び第２張出部の先端部の他の形状を示す断面図である。
【図７】第１張出部及び第２張出部の先端部の更に他の形状を示す断面図である。
【図８】第１張出部及び第２張出部の他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
次に処理ユニット１６の構成について図２を参照して説明する。
【００２６】
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、液受けカップ５０とを備える。
【００２７】
チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と液受けカップ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。
【００２８】
基板保持機構３０は、基板保持部３１と、回転軸３２と、回転駆動部３３とを備える。基板保持部３１はウエハＷを水平に保持し、回転駆動部３３が回転軸３２を介してウエハＷを鉛直軸線周りに回転させる。
【００２９】
処理流体供給部４０は、ウエハＷに対して処理流体（処理液、処理ガス等）を供給する。処理流体供給部４０は、基板保持部３１に保持されて回転するウエハＷに向けて処理液を吐出（供給）する複数の処理液ノズル４１，４２，４３を備えている。例えば処理液ノズル４１から酸性洗浄液（例えばＤＨＦ（希フッ酸））及びＤＩＷ（脱イオン水つまり純水）のいずれか一方が選択的に吐出され、処理液ノズル４２からはアルカリ性洗浄液（例えばＳＣ−１）及びＤＩＷのいずれか一方が選択的に吐出され、処理液ノズル４３からは乾燥補助用の有機溶剤例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）が吐出される。各処理液ノズル（４１〜４３）には、処理液供給源に接続されるとともに開閉弁及び流量調整弁等の流量調整器が介設された処理液供給路を備えた図示しない処理液供給機構から、それぞれの処理液が供給される。
【００３０】
液受けカップ５０は、複数のカップ体、図示例では３つのカップ体（５１，５２，５３）を有しており、これら３つのうちの少なくとも１つ（図示例では２つ）が流路切り替えのために可動である。詳細には、液受けカップ５０は、最も外側に位置する不動の環状の第１カップ体５１と、その内側に位置する昇降可能な環状の第２カップ体５２と、さらにその内側に位置する昇降可能な環状の第３カップ体５３と、さらにその内側に位置する不動の内壁５４とを有している。
【００３１】
図３に示すように、第１カップ体５１は、筒状部５１０１と、筒状部５１０１の上端から半径方向内側に張り出すリング状（円環状）の張出部５１０２とを有している。  第２カップ体５２は、筒状部５２０１と、筒状部５２０１の上端から半径方向内側に張り出すリング状（円環状）の張出部５２０２とを有している。第３カップ体５３は、筒状部５３０１と、筒状部５３０１の上端から半径方向内側に張り出すリング状（円環状）の張出部５３０２とを有している。
【００３２】
なお、本明細書において、「半径方向（径方向）」及び「円周方向（周方向）」と記載する場合、特に断り書きが無い限り、全体として概ね回転体（幾何学用語における回転体）として形成された液受けカップにおける中心軸線（これは基板保持部３１の回転中心軸線と同じである）を中心とする半径（または直径）方向及び円周の方向を意味している。
【００３３】
第２カップ体５２及び第３カップ体５３は、図２に概略的に示したそれぞれの昇降機構５２Ａ、５３Ａにより昇降する。図２の左側には共に上昇位置にある第２カップ体５２及び第３カップ体５３が示され、図２の右側には共に下降位置にある第２カップ体５２及び第３カップ体５３が示されている。第１〜第３カップ体５１〜５３及び内壁５４は回転しない。第１カップ体５１と第２カップ体５２との間には第１流路５１１が形成され、第２カップ体５２と第３カップ体５３との間には第２流路５２１が形成され、第３カップ体５３と内壁５４との間には第３流路５３１が形成される。
【００３４】
液受けカップ５０の底部には、第１流路５１１、第２流路５２１及び第３流路５３１に連通するカップ排気口５５が形成されている。カップ排気口５５には、カップ排気路５６が接続されている。カップ排気路５６にはバタフライ弁５７が介設されており、バタフライ弁５７の開度を調整することにより、カップ排気路５６を介した液受けカップ５０からの排気流量を調整することができる。
【００３５】
第１流路５１１、第２流路５２１及び第３流路５３１の各々の途中に屈曲部が設けられており、屈曲部で急激に向きを変えられることにより各流路を流れる気液混合流体から液体成分が分離される。分離された液体成分は、第１流路５１１に対応する液受け５１２、第２流路５２１に対応する液受け５２２、及び第３流路５３１に対応する液受け５３２内に落下する。液受け５１２、３２２、３３２は、それぞれに対応する排液口５１３、５２３、５３３を介して、工場の酸性液体排液系、アルカリ性液体排液系、有機系排液系（いずれも図示せず）に接続されている。
【００３６】
第１カップ体５１及び第２カップ体５２を相対的に鉛直方向に移動させることにより、第１カップ体５１と第２カップ体５２は、それぞれの張出部５１０２、５２０２が互いに離間している第１状態と、第１状態より近接している第２状態とをとることができる。また、第２カップ体５２及び第３カップ体５３を相対的に鉛直方向に移動させることにより、第２カップ体５２と第３カップ体５３は、それぞれの張出部５２０２、５３０２が互いに離間している第３状態と、第３状態より近接している第４状態とをとることができる。
【００３７】
張出部５１０２、５２０２、５３０２の下面５１０３、５２０３、５３０３の先端部（内周端部）には、下向きの突起５１０４、５２０４、５３０４がそれぞれ形成されており、第１カップ体５１と第２カップ体５２とが第２状態にあるときに、第１カップ体５１の突起５１０４は第２カップ体５２の上面５２０５の先端部（内周端部）に接触し、第１カップ体５１と第２カップ体５２との間の第１流路５１１が閉鎖される。また、第２カップ体５２と第３カップ体５３とが第４状態にあるときに、第２カップ体５２の突起５２０４は第３カップ体５２の上面５３０５の先端部（内周端部）に接触し、第２カップ体５２と第３カップ体５３との間の第２流路５２１が閉鎖される。
【００３８】
第３カップ体５３を下降位置に位置させると、第３カップ体５３の突起５３０４は内壁５４に設けられた周方向突起の形態の受け面５４０５に接触し、第３カップ体５３と内壁５４との間の第３流路５３１が閉鎖される。
【００３９】
第１カップ体５１と第２カップ体５２とが上下方向に重なっているリング状（円環状）領域（但し突起５１０４が設けられている領域を除く）内において、第１カップ体５１の筒状部５１０１の内周面から半径方向内側に向けて延びるリング状（円環状）隙間形成部５１０６（下方に突出している部分）が張出部５１０２の下面５１０３に設けられている。隙間形成部５１０６は張出部５１０２の全周にわたって円周方向に連続的に設けられている。隙間形成部５１０６の下面と張出部５２０２の上面との間の隙間Ｇ１は、第１カップ体５１の張出部５１０２のうちの隙間形成部５１０６が設けられていない部分（隙間形成部５１０６よりも半径方向内側）の下面と張出部５２０２の上面との間の隙間Ｇ２よりも狭くなっている。
【００４０】
隙間Ｇ１の大きさは、隙間Ｇ１の全域に洗浄液が広がることができる程度には大きく、しかしながら隙間Ｇ１から容易には洗浄液が流出しない程度に小さいような値とすることが好ましく、例えば０．１〜０．５ｍｍ程度である。
【００４１】
なお、上記の説明では、第１カップ体５１の張出部５０１２の下面５１０３に２つのリング状の突起５１０４と隙間形成部５１０６を設けたものとしたが、この構成は、下面５１０３の隙間Ｇ２に対応する部分にリング状の幅広の溝を設けたものと見なすこともできる。
【００４２】
第２カップ体５２の張出部５２０２には、洗浄液例えばＤＩＷを吐出する複数、図示例では４つ（この数に限定されない）の洗浄液ノズル５５０１が設けられている。複数例えば４つの洗浄液ノズル５５０１は、例えば同じ半径方向位置において、円周方向に等間隔を空けて設けられている。各洗浄液ノズル５５０１は、例えば、張出部５１０２に穿たれた貫通穴に埋め込まれたパイプ状部材により形成することができる。各洗浄液ノズル５５０１には、図３に概略的に示された開閉弁５５０２が解説された洗浄液ライン５５０３を介して、洗浄液供給源５５０４から洗浄液が供給される。
【００４３】
隙間形成部５１０６の下面には、洗浄液ノズル５５０１から供給された洗浄液を隙間Ｇ２に導くための複数の径方向溝５１０９が形成されている。径方向溝５１０９の溝底面（溝の上端面）とこれに対向する張出部５２０２の上面との間の隙間は、隙間Ｇ１より広い。径方向溝５１０９は、半径方向内側へ向けて延び、隙間Ｇ２と連通している。径方向溝５１０９は、洗浄液ノズル５５１０と同じ数設けられている。洗浄液ノズル５５０１は、径方向溝５１０９に対向する位置において張出部５２０２に設けられ、径方向溝５１０９に向けて洗浄液を供給する。径方向溝８２４は、厳密に径方向に延びている必要はなく、径方向に対して角度を成して延びていても構わない。
【００４４】
各洗浄液ノズル５５０１は、対応する径方向溝５１０９の半径方向外側端部の真下に位置していることが好ましい。この場合、図４では、径方向溝５１０９の半径方向外側端部５１０９Ｎ（一箇所だけ示した）の真下に、洗浄液ノズル５５０１が位置している。但し、各洗浄液ノズル５５０１は、対応する径方向溝５１０９の半径方向外側端部よりも半径方向内側に位置させても構わない。なお、図４において、外側から３番目の鎖線で示した円は、第２カップ体５２の筒状部５２０１の外周面の輪郭に対応する。
【００４５】
各洗浄液ノズル５５０１の真上の位置よりも半径方向内側の位置において、突起５１０６には、円周方向に延びる円周溝５１１０が形成されている。円周溝５１１０は全ての径方向溝５１０９と交差し、全ての径方向溝５１０９と連通している。円周溝５１１０は、洗浄液ノズル５５０１から吐出された洗浄液を円周方向に拡散させる役割を果たす。半径方向外側領域５１０７内において、突起５１０６に複数の円周溝５１１０を同心円状に形成してもよい。
【００４６】
第２カップ体５２の張出部５２０２の下面及び第３カップ体５３の張出部５３０２の上面は、第１カップ体５１の張出部５１０２の下面及び第２カップ体５２の張出部５２０２の上面とそれぞれ同様に構成されており、重複説明は省略する。なお、第２カップ体５２の張出部５２０２の下面５２０３に設けられている構成要素に付けられている参照符号は、第１カップ体５１の張出部５１０２の下面５１０３に設けられている構成要素に付けられている参照符号と百の桁のみが異なる（「１」と「２」）。同様に、第３カップ体５３の張出部５３０２の上面５２０５に設けられている構成要素に付けられている参照符号は、第２カップ体５２の張出部５２０２の上面５２０５に設けられている構成要素に付けられている参照符号と百の桁のみが異なる（「２」と「３」）。第３カップ体５３の張出部５３０２にも、第２カップ体５２の張出部５２０２における態様と同様の態様で、洗浄液ノズル５５０１が設けられている。
【００４７】
チャンバ２０（処理ユニット１６のハウジング）の下部であって、かつ、液受けカップ５０の外部には、チャンバ２０内の雰囲気を排気するためのチャンバ排気口６２が設けられている。チャンバ排気口６２にはチャンバ排気路６４が接続されている。チャンバ排気路６４には、バタフライ弁６６が介設されている。
【００４８】
チャンバ排気路６４はカップ排気路５６に合流する。カップ排気路５６には切替弁８０が設けられている。切替弁８０の切替え状態に応じて、カップ排気路５６から排出されるガスが、酸性ガス排気ライン８１、アルカリ性ガス排気ライン８２または有機ガス排気ライン８３のいずれかに排出される。各排気ライン８１〜８３は負圧になっているため、切替弁８０の切替状態に応じて、液受けカップ５０の内部空間及びチャンバ２０の内部空間が吸引される。
【００４９】
次に、制御装置４による制御の下で自動的に行われる処理ユニット１６の動作について簡単に説明する。
【００５０】
ウエハＷが基板保持機構によりより保持されて回転する。回転するウエハＷには、予め定められた処理レシピに従い異なる種類の処理液が処理液ノズル４１〜４３のいずれかから供給される。ウエハＷに供給されている処理液の種類に応じて、第２カップ体５２及び第３カップ体５３の上下方向位置、並びに切替弁８０の状態が切り替えられる。
【００５１】
酸性薬液洗浄処理を行う場合、第２カップ体５２及び第３カップ体５３の両方を下降位置（図１の右側に示す位置）に位置させ、第１カップ体５１と第２カップ体５２との間の第１流路５１１を開放する。このとき、処理液ノズル４１から供給された後に回転するウエハＷから飛散する酸性薬液は、第１流路５１１に流入する。またこのとき、ＦＦＵ２１から供給されてウエハＷの上方の空間に存在する清浄エアは、液受けカップ５０内に流入し、第１流路５１１を通って流れ、カップ排気口５５から排出され、カップ排気路５６及び切替弁８０を通って酸性ガス排気ライン８１に流れる。
【００５２】
このとき、酸性薬液は、ウエハへＷの衝突により、或いは第１カップ体５１等への衝突により、一部がミスト状となっており、このミストは第１流路５１１を通って流れる気流に乗って、カップ排気口５５に向かって流れる。ミストの大部分は、第１流路５１１の途中に設けられた屈曲部の壁体に捕捉され、液受け５１２に落下する。また、第１流路５１１に面する第１カップ体５１及び第２カップ体５２の表面に沿って流下する酸性薬液も液受け５１２に落下する。液受け５１２に落ちた酸性薬液は、排液口５１３を介して液受けカップ５０内から排出される。
【００５３】
また、チャンバ２０の内部空間の液受けカップ５０の周辺の空間に存在するガスがチャンバ排気口６２から排出され、チャンバ排気路６４及び切替弁８０を通って酸性ガス排気ライン８１に流れる。
【００５４】
アルカリ性薬液洗浄処理を行う場合、第２カップ体５２を上昇位置に位置させ、第３カップ体５３を下降位置に位置させ、第２カップ体５２と第３カップ体５３との間の第２流路５２１を開放する。有機溶剤処理を行う場合には、第２カップ体５２及び第３カップ体５３の両方を上昇位置に位置させ、第３カップ体５３と内壁５４の間の第３流路５３１を開放する。ノズル（４１〜４３）からＤＩＷを供給する場合には、ＤＩＷ供給の直前に供給された処理液の供給時と同じ位置に第２カップ体５２及び第３カップ体５３を位置させる。第２流路５２１及び第３流路５３１内における処理液の流れの態様は、第１流路５１１内における処理液の流れの態様と同様であるため、重複説明は省略する。
【００５５】
前述したように、ミスト状の処理液が第１流路５１１を通って流れるときに、処理液の大半は対応する排液口５１３まで流下してゆくが、一部は、第１流路５１１を構成する第１カップ体５１及び第２カップ体５２の壁面に付着して当該壁面上に留まる。特に、  第１カップ体５１の張出部５１０２の下面５１０３、第２カップ体５２の張出部５２０２の上面５２０５には、特に処理液が表面に留まる傾向にある。処理液には反応生成物も含まれている。この処理液が乾燥して固形物が下面５１０３または上面５２０５に堆積し、その後剥離すると、パーティクル発生の要因となり得る。このため、下面５１０３及び上面５２０５が定期的に洗浄される。「定期的」な洗浄を行う時点は、前回の洗浄後に予め定められた枚数（１枚または複数枚）のウエハＷを処理された時点でもよいし、前回の洗浄から予め定められた時間が経過した時点でもよい。
【００５６】
以下に下面５１０３及び上面５２０５の洗浄方法について説明する。まず、第２カップ体５２を上昇させて、第２カップ体５２の張出部５２０２を第１カップ体５１の張出部５１０２が近接している第２状態とする。
【００５７】
次に、洗浄液ノズル５５０１から洗浄液を吐出する。各洗浄液ノズル５５０１から吐出された洗浄液は、対応する径方向溝５１０９を通って、第１カップ体５１の張出部５１０２と第２カップ体５２の張出部５２０２との間の比較的広い隙間Ｇ２に流入する。隙間Ｇ２に流入した洗浄液は隙間Ｇ２内を周方向に広がってゆく。このとき、洗浄液ノズル５５０１から吐出する洗浄液の流量は、隙間Ｇ１を通って筒状部５１０１と筒状部５２０１との間の隙間に流出する洗浄液の流量よりも多くしている。このため、隙間Ｇ２を全周にわたって洗浄液で満たすことができる。このとき、第１カップ体５１の突起５１０４が、第２カップ体５２の上面５２０５に接しているため、洗浄液が突起５１０４の下面と張出部５２０２の上面５２０５との間から漏出することは殆ど無い。このため、隙間Ｇ２内の周方向全域を均一に洗浄液で満たすことができる。
【００５８】
第１カップ体５１の突起５１０４が、第２カップ体５２の上面５２０５に接していなくてもよい。この場合、洗浄液ノズル５５０１から吐出する洗浄液の流量は、隙間Ｇ１を通って筒状部５１０１と筒状部５２０１との間の隙間に流出する洗浄液の流量と、第１カップ体５１の突起５１０４と第２カップ体５２の上面５２０５との間の隙間から流出する洗浄液の流量の合計よりも多くすればよい。
【００５９】
径方向溝５１０９内を流れる洗浄液は円周溝５１１０にも流入して周方向に広がってゆく。隙間Ｇ２、径方向溝５１０９及び円周溝５１１０が洗浄液で満たされると、隙間Ｇ１への洗浄液の拡散も進行してゆく。最終的には、第１カップ体５１の張出部５１０２と第２カップ体５２の張出部５２０２との間の空間の全域（つまり隙間Ｇ１＋Ｇ２）が洗浄液で満たされる。この状態が図５に示されており、ドットで塗りつぶした領域に洗浄液が存在する。この洗浄液に、張出部５１０２の下面５１０３及び張出部５２０２の上面５２０５に付着した薬液及び反応生成物等の付着物が溶け込む。洗浄液に溶け込んだ付着物は、洗浄液とともに筒状部５１０１と筒状部５２０１との間の隙間に排出される。このようにして、張出部５１０２の下面５１０３をムラ無く洗浄することができる。さらに、張出部５２０２の上面５２０５も同時に洗浄することができる。
【００６０】
その後、第２カップ体５２を下降させて、第２カップ体５２の張出部５２０２が第１カップ体５１の張出部５１０２から離間した第１状態とする。これにより、張出部５１０２と張出部５２０２との間にある洗浄液は、張出部５２０２の上面５２０５の傾斜に沿って半径方向外側に向けて流れ、筒状部５１０１と筒状部５２０１との間の隙間に落ち、最終的に液受けカップ５０から排出される。以上により洗浄が終了する。
【００６１】
張出部５１０２と張出部５２０２との間の空間の全域が洗浄液で満たされた後、第１カップ体５１及び第２カップ体５２を第１状態とする前に、予め定められた時間だけ洗浄液ノズル５５０１からの洗浄液の吐出を継続してもよいし、満たされた後に直ちに、第１カップ体５１及び第２カップ体５２を第１状態としてもよい。
【００６２】
洗浄液ノズル５５０１からの洗浄液の吐出は、第１カップ体５１及び第２カップ体５２を第１状態とする前に停止してもよいし、第１状態とした後に、予め定められた時間だけ継続してもよい。
【００６３】
汚染状況次第では、第１カップ体５１及び第２カップ体５２を第２状態として隙間Ｇ１及び隙間Ｇ２に洗浄液を満たす工程と、第１カップ体５１及び第２カップ体５２を第１状態として隙間Ｇ１及び隙間Ｇ２から洗浄液を排出する工程とを複数回交互に繰り返し実行してもよい。
【００６４】
上記の説明では、第１カップ体５１の下面５１０３及び第２カップ体５２の上面５２０５の洗浄方法について説明したが、第２カップ体５２の下面５２０３及び第３カップ体５２の上面５３０５の洗浄も同様の手順で行うことができ、同様の効果を奏する。第２カップ体５２及び第３カップ体５３を第１状態／第２状態とする操作は、第２カップ体５２及び第３カップ体５３のいずれか一方を移動させることにより行うことができる。
【００６５】
上記の実施形態によれば、洗浄液が供給される張出部５１０２と張出部５２０２との間における隙間Ｇ１を、隙間Ｇ２より狭くしている。このため、重力の影響により、半径方向外側にゆくに従って傾斜している第２カップ体５２の張出部５２０２の上面５２０５に沿って半径方向外向きに進もうとする洗浄液の動きが大幅に制限され、隙間Ｇ２の全域に確実に洗浄液を満たすことができる。隙間Ｇ２が全周にわたって洗浄液で満たされた後に、重力及び液圧により隙間Ｇ２より狭い隙間Ｇ１が満たされるため、隙間Ｇ１の全域に洗浄液を満たすことができる。このため、第１カップ体５１の下面５１０３をムラ無く洗浄することができる。さらに、第２カップ体５２の上面５２０５も同時にムラ無く洗浄することができる。
【００６６】
また、上記の実施形態によれば、隙間形成部５１０６に径方向溝５１０９が設けられ、洗浄液ノズル５５０１が洗浄液を径方向溝に向けて供給している。径方向溝５１０９を介して広い隙間Ｇ２に優先的に洗浄液が送られるようになっている。これにより、広い隙間Ｇ２の最も低い位置から高い位置に向かって順に洗浄液が満たされてゆくので、広い隙間Ｇ２を均一に洗浄液で満たすことができる。このため、第１カップ体５１の下面５１０３をムラ無くかつ均一に洗浄することができる。さらに、第２カップ体５２の上面５２０５も同時にムラ無くかつ均一に洗浄することができる。
【００６７】
さらに、上記の実施形態によれば、洗浄液ノズル５５０１が設けられている径方向位置よりも半径方向内側の位置に円周溝５１１０が設けられている。このため、狭い隙間Ｇ１のうちの円周溝５１１０よりも半径方向外側部分は、（広い隙間Ｇ２から重力により流下してくる洗浄液ではなく、円周溝５１１０から流下してくる洗浄液により満たすことができる。このため、円周溝５１１０を設けることにより、よりムラ無くかつ効率良く狭い隙間Ｇ１の全域を洗浄液で満たすことができる。このため、第１カップ体５１の下面５１０３をよりムラ無くかつ効率的に洗浄することができる。さらに、第２カップ体５２の上面５２０５も同時によりムラ無くかつ効率的に洗浄することができる。
【００６８】
図示された実施形態においては第１カップ体５１の張出部５１０２及び第２カップ体５２の張出部５２０２の先端部（内周端部）に下向きの突起５１０４、５２０４が設けられていたが、この突起５１０４、５２０４は必ずしも設けられていなくてもよい。例えば、図６に示すように、突起が無くても、第１カップ体５１と第２カップ体５２とが第２状態にあるとき、張出部５１０２の先端部が張出部５２０２の上面５２０５に接触し、かつ、接触部よりも半径方向外側に前述した隙間Ｇ１、Ｇ２が形成されるように張出部５１０２、５２０２が形成されていればよい。張出部５２０２、５３０２との関係においても同じことが言える。
【００６９】
また、図７に示すように、張出部５２０２の上面５２０５に、張出部５１０２の突起５１０４の少なくとも下端部を収容する凹部５２１１を形成してもよい。そうすることにより、突起５１０４と上面５２０５との間から半径方向内側への洗浄液のリークがより生じ難くなり、液充填効率及び洗浄効率が向上する。同様に、図示はしないが、張出部５３０２の上面５３０５に、張出部５２０２の突起５２０４の少なくとも下端部を収容する凹部を形成してもよい。
【００７０】
上記実施形態においては、隙間形成部５１０６には、径方向溝５１０９が形成されているが、径方向溝５１０９がなくてもよい。この場合、図８に示すように、洗浄液吐出ノズル５５０１Ｂが、第１カップ体５１Ｂの隙間形成部５１０６Ｂよりも半径方向内側の位置において、第２張出部５２０２Ｂに設けられる。この場合にも、洗浄液吐出ノズル５５０１Ｂから供給される洗浄液によって、隙間形成部５１０６Ｂよりも半径方向内側にある第１カップ体５１Ｂの張出部５１０２Ｂの下面と、第２カップ体５２Ｂの張出部５２０２Ｂの上面との間の隙間Ｇ２を全周にわたって洗浄液で満たすことができる。また、隙間形成部５１０６Ｂの下面と張出部５２０２Ｂの上面との間の隙間Ｇ１も全周にわたって洗浄液で満たすことができる。洗浄液に溶け込んだ付着物は、洗浄液とともに筒状部５１０１Ｂと筒状部５２０１Ｂとの間の隙間に排出される。このようにして、第１張出部５１０２Ｂの下面を洗浄することができる。
【符号の説明】
【００７１】
Ｗ  基板
３１  基板保持部
３３  回転駆動部
４１，４２，４３  処理液ノズル
５０  液受けカップ
５１  第１カップ体
５１０１  第１筒状部
５１０２  第１張出部
５１０３  第１張出部の下面
５１０６  隙間形成部
５１０７  半径方向外側領域
５１０８  半径方向内側領域
５１０９  径方向溝
５１１０  円周溝
５２  第２カップ体
５２０１  第２筒状部
５２０２  第２張出部
５２０５  第２張出部の上面
５２Ａ  昇降機構
５５０１  洗浄液ノズル
Ｇ１  第１隙間
Ｇ２  第２隙間
【図１】
0006665042.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006665042.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0006665042.tif 000007
【図７】
0006665042.tif 000008
【図８】
0006665042.tif 000009