(57)【要約】【課題】カップ内における良好な排気流動性を維持でき、良好な膜形成を行うことができる基板処理装置を提供すること。【解決手段】ウエハＷを水平に保持して鉛直軸線回りに回転させる保持・回転手段２と、この保持・回転手段２の周囲に配設されウエハＷ上から周囲に飛散する処理済み液を廃液として回収するための環状の廃液路１１を有する外カップ３ａと、この外カップ３ａの内側に配設され廃液路１１内に廃液を誘導する整流部１９および廃液路１１に連通する排気路２０を形成するための壁部２１を有する内カップ３ｂとを備え、この内カップ３ｂの整流部１９に、ウエハＷの回転によって廃液路１１内にサイクロン気流を発生させるための切り欠き１９ａを多数個設け、これら切り欠き１９ａは円周方向に所定の間隔をもって配置されている。【選択図】　　　図１
2004071964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板を水平に保持して鉛直軸線回りに回転させる保持・回転手段と、
前記保持・回転手段の周囲に配設され、前記被処理基板上から周囲に飛散する処理済み液を廃液として回収するための環状の廃液路を有する外カップと、
前記外カップの内側に配設され、前記廃液路内に廃液を誘導する整流部を有する内カップと、
前記廃液路内を排気する排気路とを備え、
前記内カップ整流部の外周縁に、周方向に所定の間隔をもって、前記廃液路内にサイクロン気流を発生させるための切り欠きが多数個配置されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記排気路が、内カップの壁部と外カップの内周壁部との間の間隙によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載された基板処理装置。
【請求項３】
前記排気路が、内カップあるいは外カップのいずれかに形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された基板処理装置。
【請求項４】
前記切り欠きが、前記保持・回転手段の回転軸線に対して３０°〜６０°傾斜する方向に開口する凹溝によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載された基板処理装置。
【請求項５】
前記廃液路の外周壁に、外カップの外から気流を導入するための開口部を設けたことを特徴とする請求項１に記載された基板処理装置。
【請求項６】
前記内外両カップの下方に、前記排気路に連通する第一流通部および前記第一流通部に連通する第二流通部を有する排気ダクトを配設し、
前記排気ダクトの第一流通部内に、周方向に延設する仕切壁を配設し、
前記仕切壁の外側に第一流通部の排気口を配置した
ことを特徴とする請求項１に記載された基板処理装置。
【請求項７】
前記仕切壁が、排気ダクトの第一流通部の半周以上に形成されていることを特徴とする請求項６に記載された基板処理装置。
【請求項８】
ガイド溝が、前記廃液路の外周壁に配設されていることを特徴とする請求項１に記載された基板処理装置。
【請求項９】
前記ガイド溝が、前記廃液路の外周壁に螺旋状に配設されていることを特徴とする請求項８に記載された基板処理装置。
【請求項１０】
前記ガイド溝が、前記廃液路の外周壁に上下方向に複数並列に配設されていることを特徴とする請求項８に記載された基板処理装置。
【請求項１１】
前記外カップの外周壁に排出口を配設し、前記排出口からミストを排出することを特徴とする請求項１に記載された基板処理装置。
【請求項１２】
被処理基板を水平に保持して鉛直軸線回りに回転させる保持・回転手段と、
この保持・回転手段の周囲に配設され、前記被処理基板上から周囲に飛散する処理済み液を廃液として貯留する環状の廃液貯留部を有するカップとを備え、
このカップの廃液貯留部内に前記被処理基板の回転によって鉛直面内でスパイラル気流を発生させる基板処理装置であって、
前記カップに、前記廃液貯留部内の上方領域の排気気体を排気する排気口を配設するとともに、前記廃液貯留部内に貯留された廃液を排出する排出口を配設した
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１３】
前記排出口は、廃液貯留部の底面から所定の高さに形成され、前記廃液貯留部には常に廃液が貯留されていることを特徴とする請求項１２に記載された基板処理装置。
【請求項１４】
前記排出口を有する廃液ダクトにフロートを形成すると共に、廃液ダクトの上方への移動を規制するストッパを形成したことを特徴とする請求項１３に記載された基板処理装置。
【請求項１５】
前記廃液貯留部内の底面に、廃液を廃液ダクト側に誘導する傾斜部を配設したことを特徴とする請求項１２に記載された基板処理装置。
【請求項１６】
被処理基板を水平に保持して鉛直軸線回りに回転させる保持・回転手段と、
前記保持・回転手段の周囲に配設され、前記被処理基板上から周囲に飛散する処理済み液を廃液として回収するための環状の廃液路を有するカップとを備え、
前記カップの廃液路内に前記被処理基板の回転によって鉛直面内でスパイラル気流を発生させる基板処理装置であって、
前記廃液路内に、前記スパイラル気流を受けてミストを捕捉するミスト捕捉部材を配設した
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１７】
前記ミスト捕捉部材に、前記スパイラル気流を前記被処理基板の回転方向に導く気流誘導片を設けたことを特徴とする請求項１６に記載された基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハやＬＣＤ基板等の被処理基板に所定の処理を施す場合に使用される基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程において、例えば層間絶縁膜等の誘電体膜（塗布膜）を形成する方法としては、ＳＯＤ（ｓｐｉｎ　ｏｎ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）システムを用い、半導体ウエハ（以下「ウエハ」と称す）に塗布液を塗布した後に加熱等の物理的処理を施す方法が知られている。
ここで、塗布液（塗布膜形成用の処理液）を塗布するには、一般的に停止または回転するウエハの略中心部に塗布液を滴下した後、ウエハを所定の回転数で回転させることにより塗布液をウエハの全面に拡散させることが行われる。
【０００３】
従来、この種のスピン塗布方法に用いられる基板処理装置としては、例えば図１５に示すように構成されたものが知られている。この基板処理装置につき、図１５を用いて説明すると、同図において、符号１２１で示す基板処理装置は、ウエハＷに対して所定の処理を施すためのカップ１２２と、このカップ１２２内においてウエハＷを吸着保持して回転させるスピンチャック１２３とを備えている。
【０００４】
前記カップ１２２の上面中央部にはカップ内外に開口する貫通窓１２２ａが配設され、内部にはカップ内周部からカップ外周部に向かって下る勾配をもつ整流板１２４が配設されている。また、前記カップ１２２の底面中央部には排気ダクト１２５に連通する排気口１２２ｂが配設され、その底面周縁部には廃液ダクト１２６に連通する廃液口１２２ｃが配設されている。
【０００５】
前記スピンチャック１２３は、回転モータ１２７に支軸１２８を介して連結されている。そして、回転モータ１２７の回転によって鉛直軸線の回りに回転し得るように構成されている。このスピンチャック１２３の上方には、ウエハＷの表面に処理液を供給する処理液供給ノズル１２８が配設されている。
【０００６】
このような基板処理装置１２１を用い、ウエハＷに対して処理液による処理（基板処理）を施すには、スピンチャック１２３によってウエハＷを水平に吸着保持して回転させながら、処理液供給ノズル１２８からウエハＷの表面に処理液を供給するとともに、貫通窓１２２ａからクリーンエアをカップ１２２内に供給することにより行う。
【０００７】
この場合、ウエハＷに処理液を供給すると、このうち大部分の処理液（処理済み液）がウエハＷの回転に伴う遠心力によってウエハＷの周囲に飛散し、カップ１２２の周壁内面に衝突して下方に流動した後、廃液口１２２ｃから廃液ダクト１２６を介してカップ１２２外に排出される。
【０００８】
一方、クリーンエアをカップ１２２内に供給すると、クリーンエアがウエハＷの回転動作に伴って旋回しながら、図１５に矢印で示すように整流板１２４の上面に沿って下方に流動した後、排気ポンプ（図示せず）の排気圧によって整流板１２４の下側に回り込み、排気口１２２ｂから排気ダクト１２５を介してカップ１２２外に排出される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した基板処理装置においては、廃液とクリーンエア（排気気体）とを分離させる機能を備えておらず、このため基板処理時に廃液の一部がミストとなって排気気体中に混入し、排気ダクトの内面にミストが付着し、固化していた。
この結果、ミストが固化した堆積物によって排気ダクト内の排気性が悪くなり、ダクト清掃の回数が増すばかりでなく、カップ内における排気の流動性が悪化することがあった。また、ミストが固化した堆積物によってパーティクルが増加することがあった。
そして、これらに起因して、従来の基板処理装置においては、良好な膜形成を行うことができないという課題があった。
【００１０】
本発明は、このような技術的課題を解決するためになされたもので、カップ内における良好な排気流動性を維持でき、良好な膜形成を行うことができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされた本発明に係る基板処理装置は、被処理基板を水平に保持して鉛直軸線回りに回転させる保持・回転手段と、前記保持・回転手段の周囲に配設され、前記被処理基板上から周囲に飛散する処理済み液を廃液として回収するための環状の廃液路を有する外カップと、前記外カップの内側に配設され、前記廃液路内に廃液を誘導する整流部を有する内カップと、前記廃液路内を排気する排気路とを備え、前記内カップ整流部の外周縁に、周方向に所定の間隔をもって、前記廃液路内にサイクロン気流を発生させるための切り欠きが多数個配置されていることを特徴としている。
【００１２】
このように構成されているため、基板処理時に被処理基板を回転させると、廃液路内にサイクロン気流が発生し、遠心分離作用によって廃液と排気とが分離する。この場合、廃液の一部が細かなミストとなっても、該ミストは廃液路の外周壁に衝突して付着し、次第にミスト径が大きくなって、廃液路に落下する。
したがって、基板処理時に、ミストの排気気体に混入する割合が抑制され、排気ダクトの内面に対するミストの付着を抑制することができる。
これにより、排気ダクトの排気性の悪化、あるいはパーティクルの増加を抑制でき、良好な膜形成を行うことができる。
【００１３】
ここで、前記排気路が、内カップの壁部と外カップの内周壁部との間の間隙によって形成されていることが望ましい。
このように、内カップの壁部と外カップの内周壁部との間の間隙を排気路とすることにより、容易に排気路を形成できる。また、前記排気路が、内カップの壁部と外カップの内周壁部との間の間隙によって形成されているため、サイクロン気流の遠心分離作用によって分離された排気気体のみを排出することができる。
なお、前記排気路が、内カップあるいは外カップのいずれかに形成されていても良い。
【００１４】
また、前記切り欠きが、前記保持・回転手段の回転軸線に対して３０°〜６０°傾斜する方向に開口する凹溝によって形成されていることが望ましい。このように構成されているため、廃液路内におけるサイクロン気流の発生が促進される。
【００１５】
また、前記廃液路の外周壁に、外カップの外から気流を導入するための開口部を設けることが望ましい。このように構成されているため、廃液路内に開口部からカップ外の気流が被処理基板の回転方向に沿うような方向に導入され、廃液路内に発生するサイクロン気流の流速が高められる。
【００１６】
更に、前記内外両カップの下方に、前記排気路に連通する第一流通部および前記第一流通部に連通する第二流通部を有する排気ダクトを配設し、前記排気ダクトの第一流通部内に、周方向に延設する仕切壁を配設し、前記仕切壁の外側に第一流通部の排気口を配置することが望ましい。
このように構成されているため、排気ダクトの第一流通部内においては、仕切壁の内周部と第一流通部の内周壁との間に形成された領域に流入する排気流が、第一流通部の内外両周壁間に形成された領域を経て仕切壁の外周部と第一流通部の外周壁との間に形成された領域に向かう。これにより、排気路内から第一流通部に流入する排気流が排気口を経て第二流通部に円滑に誘導される。特に、排気ダクトの第一流通部内に周方向に延設する仕切壁が配設されているため、第一流通部の排気口に近い部分のみ排気するという弊害を防止できる。
【００１７】
なお、前記仕切壁が排気ダクトの第一流通部の半周以上に形成されていることが望ましい。これにより、排気路全体から排気気体を第一流通部に導入することができる。
【００１８】
また、ガイド溝が前記廃液路の外周壁に配設されていることが望ましい。このように、ガイド溝が前記廃液路の外周壁に配設されているため、該ミストは廃液路の外周壁に衝突して付着し、ガイド溝において次第にミスト径が大きくなって、廃液路に落下する。
なお、前記ガイド溝が前記廃液路の外周壁に螺旋状に配設されていても良く、また前記ガイド溝が前記廃液路の外周壁に上下方向に複数並列に配設されていても良い。
【００１９】
また、前記外カップの外周壁に排出口を配設し、前記排出口からミストを排出することが望ましい。
該ミストは廃液路の外周壁に衝突して付着し、ガイド溝において次第にミスト径が大きくなって、廃液路に落下する。このように排気気体に含まれるミストの大部分は除去される。
しかし、該ミストを廃液路の外周壁に衝突させても、完全にミストを除去することができないため、ミストを含んだ排気気体を、排気路とは別の前記外カップの外周壁に形成された排出口から排出することにより、排気ダクトのミストの付着を抑制しても良い。
【００２０】
また、本発明に係る基板処理装置は、被処理基板を水平に保持して鉛直軸線回りに回転させる保持・回転手段と、この保持・回転手段の周囲に配設され、前記被処理基板上から周囲に飛散する処理済み液を廃液として貯留する環状の廃液貯留部を有するカップとを備え、このカップの廃液貯留部内に前記被処理基板の回転によって鉛直面内でスパイラル気流を発生させる基板処理装置であって、前記カップに、前記廃液貯留部内の上方領域の排気気体を排気する排気口を配設するとともに、前記廃液貯留部内に貯留された廃液を排出する排出口を配設したことを特徴としている。
【００２１】
このように構成されているため、基板処理時に被処理基板を回転させると、廃液貯留部内に鉛直面内でスパイラル気流が発生し、廃液貯留部内において廃液と排気とが分離する。この場合、廃液の一部が細かなミストとなっても、ミストが廃液貯留部内の廃液に衝突して、廃液に吸収される。
したがって、基板処理時にミストが排気気体に混入しないため、排気ダクト内面のミストの付着が抑制され、ミストの固化物である堆積物の付着を防止できる。これにより、排気ダクト内の排気性の悪化、あるいはパーティクルの増加を防止し、良好な膜形成を行うことができる。
【００２２】
ここで、前記排出口は、廃液貯留部の底面から所定の高さに形成され、前記廃液貯留部には常に廃液が貯留されていることが望ましい。
このように、廃液貯留部には常に廃液が貯留されているため、ミストが廃液貯留部内の廃液に衝突すると、該ミストは廃液に吸収され、ミストが除去された排気気体を排気口から排気することができる。
【００２３】
また、前記排出口を有する廃液ダクトにフロートを形成すると共に、廃液ダクトの上方への移動を規制するストッパを形成することが望ましい。
このように構成されているため、廃液貯留部内に所定量の廃液が貯留されると、廃液ダクトの上方への移動がストッパによって規制され、廃液ダクトは所定の高さ位置で停止する。この状態において、廃液貯留部内に廃液がさらに流入すると、排出口から廃液ダクトを介してカップ外に排出され、常に、所定量の廃液が貯留された状態を維持できる。
【００２４】
また、前記廃液貯留部内の底面に、廃液を廃液ダクト側に誘導する傾斜部を配設することが望ましい。
このように構成されているため、廃液貯留部内に流入する廃液が傾斜部に沿って廃液ダクト側に誘導される。
【００２５】
また、本発明に係る基板処理装置は、被処理基板を水平に保持して鉛直軸線回りに回転させる保持・回転手段と、前記保持・回転手段の周囲に配設され、前記被処理基板上から周囲に飛散する処理済み液を廃液として回収するための環状の廃液路を有するカップとを備え、前記カップの廃液路内に前記被処理基板の回転によって鉛直面内でスパイラル気流を発生させる基板処理装置であって、前記廃液路内に、前記スパイラル気流を受けてミストを捕捉するミスト捕捉部材を配設したことを特徴としている。
【００２６】
このように構成されているため、基板処理時に被処理基板を回転させると、廃液路内に鉛直面内でスパイラル気流が発生し、廃液路内において廃液と排気とが分離する。この場合、廃液の一部が細かなミストになっても、ミストがミスト捕捉部材に衝突して付着する。
したがって、基板処理時にミストが排気気体に混入しないため、排気ダクト内面のミストの付着を抑制でき、ミストの固化物である堆積物の付着を防止することができる。これにより、排気ダクト内の排気性の悪化、あるいはパーティクルの増加を抑制でき、良好な膜形成を行うことができる。
【００２７】
ここで、前記ミスト捕捉部材に、前記スパイラル気流を前記被処理基板の回転方向に導く気流誘導片を設けることが望ましい。
このように構成されているため、廃液路内における排気の流れが気流誘導片によって促進され、排気圧損が低減される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る基板処理装置につき、図１〜図６に示す第一の実施の形態に基づいて説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係る基板処理装置の内部構造を示す断面図である。図２は、本発明の第一の実施形態に係る基板処理装置の外観を示す斜視図である。図３および図４は、本発明の第一の実施形態に係る基板処理装置における外カップの一部を示す断面図と斜視図である。図５は、本発明の第一の実施形態に係る基板処理装置における内カップの全体を示す斜視図である。図６は、本発明の第一の実施形態に係る基板処理装置の排気ダクトを示す断面図である。
【００２９】
図１において、符号１で示す基板処理装置は、ウエハＷに対して所定の塗布処理を施すための塗布処理装置からなり、保持・回転手段２およびカップ３を備えている。
前記保持・回転手段２は、ウエハＷを真空吸着によって水平に保持するスピンチャック４およびこのスピンチャック４を高速回転させる駆動モータ５を有している。
前記スピンチャック４は、前記駆動モータ５に支軸６を介して連結され、支軸６（鉛直軸）の回りに回転するように構成されている。このスピンチャック４の上方には、ウエハＷに対して処理液を供給する処理液供給ノズル（図示せず）が配設されている。
【００３０】
前記駆動モータ５は、例えばパルスモータからなり、前記スピンチャック４の下方に配設されている。
なお、前記駆動モータ５による前記スピンチャック４の回転速度は任意に制御可能となっている。
【００３１】
一方、前記カップ３は、外カップ３ａおよび内カップ３ｂからなり、前記保持・回転手段２の周囲に配設されている。
前記外カップ３ａは、天井部８と底面部９および中間部１０とを有している。前記天井部８は、前記外カップ３ａのカップ上部を構成し、平面円形部材によって形成されている。その中央位置には、前記駆動モータ５の軸線方向に開口する貫通窓８ａが設けられている。
【００３２】
前記底面部９は、前記外カップ３ａのカップ下部を構成し、全体が図３および図４に示すような環状部材によって形成されている。この底面部９には、上方に開口する環状の廃液路１１が設けられている。これにより、スピンチャック４上のウエハＷから周囲に飛散する処理済み液を廃液として廃液路１１内に回収するように構成されている。
【００３３】
前記廃液路１１は、相互に対向する内外二つの周壁１１ａ，１１ｂおよびこれら内外両周壁１１ａ，１１ｂに接続する連結部１１ｃからなる断面略コ字状の凹溝によって形成されている。
前記内周壁１１ａは前記内カップ３ｂ（壁部）と共に排気路を形成し、その高さ寸法が前記外周壁１１ｂの高さ寸法より大きく設定されている。
【００３４】
前記外周壁１１ｂの内面部には、前記廃液路１１に連通する排出口１２（図２に図示）およびこの排出口１２にミストを誘導するための凹部１３（溝幅１ｍｍ〜５ｍｍ程度のガイド溝）が上下方向に二個並列して設けられている。
なお、前記凹部１３としては、上下方向に二個並列するガイド溝である場合について説明したが、一端が排出口１２に向かった螺旋状のガイド溝であってもよい。この場合、ミストが廃液路１１の外周壁１１ｂに沿って排出口１２に円滑に誘導される。
【００３５】
また、前記外周壁１１ｂには、図３に示すように、円周方向に等間隔をもって並列する例えば直径５ｍｍ程度の開口部１４が複数、例えば８個設けられている。これは、カップ内を排気する作用（排気圧力）により、スピンチャック４上のウエハＷの回転方向に沿うような方向に、カップ外の気体を廃液路１１内に開口部から流速を高めて導入し、廃液路１１内に発生するサイクロン気流の流速を高めるために設けられている。
なお、サイクロン気流の流速は、例えばウエハＷの回転数を１５００ｒｐｍとするとともに、カップ内の排気量を２リットル／分とすると、８〜９ｍ／秒に設定される。
また、この開口部に図示しない配管を接続して、排気に影響を及ぼさない程度の圧力の気体を導入させてもよい。また、開口部は上下方向に夫々角度を設けてもよい。
【００３６】
さらに、前記外周壁１１ｂには、図２に示すように、前記排出口１２に連通するミスト回収箱１５がミストダクト１６を介して取り付けられている。
このミスト回収箱１５内には、吸引装置（図示せず）に至る漏斗状の流通路（図示せず）が設けられ、逆流の防止が図られている。これら排出口１２、ミスト回収箱１５、ミストダクト１６は必ずしも設ける必要はないが、カップ以外でミストが流出する排気ダクト２２のミスト固化物の付着をより抑制するためには、設けることが好ましい。
【００３７】
前記連結部１１ｃには、前記廃液路１１に連通する廃液口１７が設けられている。これにより、前記廃液路１１内に回収された廃液を廃液口１７から廃液ダクト（図示せず）を介してカップ外に排出するように構成されている。
【００３８】
また前記中間部１０は、前記外カップ３ａのカップ中間部を構成し、全体が環状部材によって形成されている。この中間部１０の内面には、カップ内に突出する整流部１８が設けられている。これにより、内カップ３ｂの整流部１９と共にスピンチャック４上のウエハＷからの廃液を廃液路１１内に誘導するように構成されている。
【００３９】
一方、前記内カップ３ｂは、前記外カップ３ａの内側に前記外周壁１１ｂから例えば１〜２ｍｍ程度離間して配設され、図５に示すような環状部材によって形成されている。この内カップ３ｂは、前記廃液路１１内にウエハＷからの廃液を誘導する截頭円錐形状の整流部１９および前記廃液路１１に連通する排気路２０を形成するための円筒形状の壁部２１を有している。
【００４０】
また、前記整流部１９の外周縁には、円周方向に所定の間隔をもって並列する多数の切り欠き１９ａが設けられている。これにより、ウエハＷの回転によって前記廃液路１１内にサイクロン気流を発生させるように構成されている。これら各切り欠き１９ａは、前記駆動モータ５の回転方向の回転軸線に対してθ（３０°〜６０°）傾斜する方向に開口する凹溝によって形成されている。これにより、カップ内排気流を斜めに規制すると共に処理中の基板回転方向に伴って発生する気流を規制することにより廃液路１１内におけるサイクロン気流の発生を促進するように構成されている。
【００４１】
また、前記壁部２１は、前記廃液路１１の内周壁１１ａに所定の間隔（排気路２０の路幅）をもって対向し、前記内カップ３ｂの基部に一体に設けられている。この壁部２１の下方には、前記排気路２０からの排気気体をカップ外に排出するための排気ダクト２２が配設されている。
前記排気ダクト２２は、前記排気路２０に連通する環状の第一流通部２２ａと、この第一流通部２２ａに連通する円筒状の第二流通部２２ｂとを有している。
【００４２】
前記第一流通部２２ａ内には、前記廃液路１１における底面部に当接する円周方向に延設された仕切壁２３が配設されている。この仕切壁２３は、図６に示すように、中心角を所定の角度２α（例えばα＝１１０°）とする円弧に沿う湾曲壁からなり、前記第二流通部２２ｂの流路軸線に関して対称となるような位置に配置されている。
また、前記仕切壁２３中央の外周部近傍（外側）には、前記第一流通部２２ａの排気口２２Ａが配置されている。
【００４３】
そして、前記排気ダクト２２の第一流通部２２ａ内においては、仕切壁２３の内周部と第一流通部２２ａの内周壁との間に形成された領域ａに流動する排気流が、第一流通部２２ａの内外両周壁間に形成された領域ｂを経て、仕切壁２３の外周部と第一流通部２２ａの外周壁との間に形成された領域ｃに向かうように構成されている。
これにより、排気路２０内から排気ダクト２２の第一流通部２２ａに流動する排気流が排気口２２Ａを介して第二流通部２２ｂに円滑に誘導される。特に、排気ダクト２２の第一流通部２２ａ内に周方向に延設された仕切壁２３が配設されているため、第一流通部２２ａの排気口２２Ａに近い部分のみ排気するという弊害を防止できる。
【００４４】
なお、前記第二流通部２２ｂには、前記排気路２０から前記第一流通部２２ａ内の領域ａ〜ｃ、あるいは領域ｂ、ｃを経て、前記排気口２２Ａに向かう排気流を形成するための排気ポンプ（図示せず）が接続されている。
【００４５】
以上の構成により、基板処理時にウエハＷを回転させると、ウエハＷの表面上から処理済み液が廃液としてウエハＷの周囲に飛散し、両整流部１８，１９間を流下する。そして、廃液が整流部１９の切り欠き１９ａ内を通過すると、廃液路１１内でサイクロン気流に乗って外周壁１１ｂに衝突する。
この際、廃液の一部が細かなミストとなっても、ミストが廃液路１１の外周壁１１ｂに衝突，付着して、次第にミスト径が大きくなり、滴となって廃液中に落下する。
一方、排気気体は、排気路２０に流入し、前記排気路２０から前記第一流通部２２ａの領域ａ〜ｃ、あるいは領域ｂ、ｃを経て、前記第２流通部２２ｂから排出される。
【００４６】
したがって、本実施形態においては、基板処理時にミストの排気気体への混入が抑制されるため、排気ダクト２２のミスト固化物の付着を防止することができる。これにより、排気ダクト２２の排気性の悪化、あるいはパーティクルの増加を抑制でき、良好な膜形成を行うことができる。
【００４７】
なお、廃液路１１（外周壁１１ｂ）に衝突後における廃液は、廃液路１１内（連結部１１ｃ）に流下し、廃液口１７から廃液ダクト（図示せず）を介してカップ外に排出される。
また、外周壁１１ｂに付着したミストは、前記したように、凹部１３によってミストが集合しミスト径が大きくなり、廃液中に落下する。このように排気気体に含まれるミストの大部分は除去される。しかし、該ミストを廃液路の外周壁に衝突させても、完全にミストを除去することができないため、ミストを含んだ気体を、排気路とは別の前記外カップの外周壁に形成された排出口１２から排出する。該ミストは、排出口１２からミスト回収箱１５内にミストダクト１６を介して回収され、排気ダクトのミストの付着が抑制される。
【００４８】
次に、本発明が適用された基板処理装置につき、図７〜図９を用いて説明する。図７は、本発明の第二の実施形態に係る基板処理装置の内部構造を示す断面図である。図８は、本発明の第二の実施形態に係る基板処理装置の廃液貯留部を示す斜視図である。図９は、本発明の第二の実施形態に係る基板処理装置の要部を拡大して示す断面図である。これら図７〜図９において、図１と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４９】
図７において、符号５１で示す基板処理装置は、前記基板処理装置１と同様、ウエハＷに対して所定の塗布処理を施すための塗布処理装置からなり、前記保持・回転手段２およびカップ５２を備えている。
【００５０】
前記カップ５２は、天井部５３と底面部５４および中間部５５とを有し、前記保持・回転手段２の周囲に配設されている。このカップ５２内には、カップ内周部からカップ外周部に向かって下る勾配をもつ整流板５６が配設されている。
前記天井部５３は、前記カップ５２のカップ上部を構成している。その中央位置には、前記駆動モータ５の軸線方向に開口する貫通窓５３ａが設けられている。
【００５１】
前記底面部５４は、前記カップ５２のカップ下部を構成し、環状部材によって形成されている。この底面部５４には、上方に開口する環状の廃液貯留部５７が設けられている。これにより、スピンチャック４上のウエハＷから周囲に飛散する処理済み液を廃液として廃液貯留部５７内に貯留するように構成されている。
【００５２】
また、前記底面部５４には、図８に示すように、円周方向に等間隔をもって並列する二つの第一排気ダクト５８，５９が配設されている。これら排気ダクト５８，５９は、前記廃液貯留部５７内の上方領域から排気気体を導出するための排気口５８ａ，５９ａを有し、全体が円筒体によって形成されている。
【００５３】
さらに、前記底面部５４には、図８、９に示すように、前記両第一排気ダクト５８，５９の周方向の略中間に廃液ダクト６０が配設されている。この廃液ダクト６０は、前記廃液貯留部５７内の上方領域から廃液を排出する排出口６０ａを有し、その上部６０ｂに円筒状のフロート部材が形成されている。
そして、前記廃液ダクト６０は浮力により、前記廃液貯留部５７内における廃液の液位によって高さ位置が可変するように構成されている。
なお、前記廃液ダクト６０の上方への移動は、所定の高さ位置においてストッパ６１によって規制される。
【００５４】
前記廃液貯留部５７は、相互に対向する内外二つの周壁５７ａ，５７ｂおよびこれら内外両周壁５７ａ，５７ｂに接続する連結部５７ｃからなる断面略コ字状の凹溝によって形成されている。
この廃液貯留部５７における内周壁５７ａの先端面には、前記整流板５６が一体に設けられている。また、前記廃液貯留部５７内の底面（連結部５７ｃ）には、図７に示すように、廃液を廃液ダクト側に誘導する傾斜部６２が設けられている。
【００５５】
また、前記中間部５５は、前記カップ５２のカップ中間部を構成し、環状部材によって形成されている。この中間部５５の内面には、カップ内に突出する整流部６３が設けられている。
これにより、前記整流板５６と共にスピンチャック４上のウエハＷからの廃液を廃液貯留部５７内に誘導し、ウエハＷの回転方向と同じ向きの鉛直面内でスパイラル気流を発生させるように構成されている。
【００５６】
一方、前記カップ５２の下方には、前記両第一排気ダクト５８，５９からの排気をカップ外に排出するための第二排気ダクト６４が配設されている。この第二排気ダクト６４は、前記第一排気ダクト５８，５９に連通する横断面略Ｙ字状の第一流通部６４ａと、この第一流通部６４ａに連通する円筒状の第二流通部６４ｂとを有している。前記第二排気ダクト６４には、前記第一流通部６４ａから前記第二流通部６４ｂに向かう排気流を形成するための排気ポンプ（図示せず）が接続されている。
【００５７】
以上の構成により、基板処理時にウエハＷを回転させると、廃液貯留部５７内に鉛直面内でスパイラル気流が発生し、廃液貯留部５７内において廃液と排気とが分離する。
この場合、ウエハＷが回転すると、ウエハＷの表面上から処理済み液が廃液としてウエハＷの周囲に飛散し、整流板５６と整流部６３との間を流下する。そして、廃液が廃液貯留部５７内に流動して貯留される。この際、廃液の一部が細かなミストとなっても、ミストが廃液貯留部５７内でスパイラル気流に乗って廃液貯留部５７内の廃液に複数回衝突し、吸収される。
【００５８】
したがって、本実施形態においては、基板処理時にミストが排気気体に混入しないため、第一排気ダクト５８，５９および第二排気ダクト６４内面のミスト固化物の付着を抑制できる。
これにより、第一排気ダクト５８，５９および第二排気ダクト６４内の排気性悪化、あるいはパーティクルの増加を抑制でき、良好な膜形成を行うことができる。
【００５９】
なお、廃液貯留部５７内に所定量の廃液が貯留すると、廃液ダクト６０の上方への移動がストッパ６１によって規制され、廃液ダクト６９が所定の高さ位置に配置される。この状態において、廃液貯留部５７内に廃液がさらに流入すると、導入口６０ａから廃液ダクト６０を介してカップ外に排出される。
一方、廃液貯留部５７内の排気は、廃液貯留部５７から第一排気ダクト５８，５９を介して第二排気ダクト６４内に流動してカップ外に排出される。
【００６０】
また、本実施形態においては、廃液ダクト６０を移動ダクトによって形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、固定ダクトによって形成しても勿論よい。この場合、廃液貯留部内に常に廃液を貯留し得るような高さ位置に固定ダクトが配設される。また、メンテナンス時に廃液貯留部内の廃液を外部に排出する必要があるため、廃液貯留部の底面部に貫通孔を設け、この貫通孔内に栓体を着脱自在に取り付けることが望ましい。
【００６１】
次に、本発明が適用された基板処理装置につき、図１０〜図１３を用いて説明する。図１０は、本発明の第三の実施形態に係る基板処理装置の内部構造を示す断面図である。図１１は、本発明の第三の実施形態に係る基板処理装置の要部を拡大して示す断面図である。図１２は、本発明の第三の実施形態に係る基板処理装置の廃液路を示す斜視図である。図１３は、本発明の第三の実施形態に係る基板処理装置のミスト捕捉部材を示す斜視図である。これら図１０〜図１３において、図７〜図９と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６２】
図１０において、符号７１で示す基板処理装置は、前記基板処理装置１、５１と同様、ウエハＷに対して所定の塗布処理を施すための塗布処理装置からなり、前記保持・回転手段２およびカップ７２を備えている。
前記カップ７２は、天井部５３と底面部７３および中間部５５とを有し、前記保持・回転手段２の周囲に配設されている。このカップ７２内には、カップ内周部からカップ外周部に向かって下る勾配をもつ前記整流板５６が配設されている。
【００６３】
前記底面部７３は、前記カップ７２のカップ下部を構成し、環状部材によって形成されている。この底面部７３には、上方に開口する環状の廃液路７４が設けられている。これにより、前記スピンチャック４上のウエハＷから周囲に飛散する処理済み液を廃液として回収するように構成されている。
【００６４】
また、前記底面部７３には、図１２に示すように、周方向に等間隔をもって並列する二つの第一排気ダクト５８，５９が配設されている。これら第一排気ダクト５８，５９は、前記廃液路７４内の上方領域から排気気体を導出するための排気口５８ａ，５９ａを有し、円筒体によって形成されている。さらに、前記底面部７３には、前記両第一排気ダクト５８，５９の周方向の略中間に廃液口７５が設けられている。
【００６５】
前記廃液路７４は、相互に対向する内外二つの周壁７４ａ，７４ｂおよびこれら内外両周壁７４ａ，７４ｂに接続する連結部７４ｃからなる断面略コ字状の凹溝によって形成されている。この廃液路７４内の底面（連結部７４ｃ）には、図１０および図１１に示すように、廃液を廃液口７５側に誘導する傾斜部７６が設けられている。また、前記廃液路７４内には、板金等からなるミスト捕捉リング７７が配設されている。
【００６６】
前記ミスト捕捉リング７７は、図１３，図１４に示すように、前記廃液路７４の円周方向に沿う環状のリング本体７８と、このリング本体７８の円周方向に等間隔をもって並列する多数の気流誘導片７９とからなり、前記廃液路７４内に発生するスパイラル気流を受けてミストを捕捉するように構成されている。
前記リング本体７８は、円周方向に等間隔をもって水平方向に向かうように気流を規制させる並列する多数の取付片８０を有し、前記連結部７４ｃの外周部（底面）に対向する位置に配置されている。
【００６７】
前記気流誘導片７９は、前記リング本体７８の内側に突出する水平部８１と、この水平部８１の下側に折曲する垂直部８２と、この垂直部８２の内側に折曲する傾斜部８３とを有し、前記リング本体７８に一体に設けられている。そして、図１４に矢印で示すように前記スパイラル気流をウエハＷの回転方向に導くように構成されている。これにより、廃液路７４内における排気の流れが促進され、排気圧損が低減される。
【００６８】
以上の構成により、基板処理時にウエハＷを回転させると、廃液路７４内に鉛直面内でスパイラル気流が発生し、廃液路７４内において廃液と排気とが分離する。
この場合、ウエハＷが回転すると、ウエハＷの表面上から処理済み液が廃液としてウエハＷの周囲に飛散し、整流板５６と整流部６３との間を流下して廃液路７４内に流入する。この際、廃液の一部が細かなミストとなっても、ミストがミスト捕捉リング７７のリング本体７８および気流誘導片７９に衝突して付着し、廃液滴となって、傾斜部７６に落下する。そして、廃液路７４内に流入した廃液は、廃液口７５から廃液ダクト（図示せず）を介してカップ外に排出される。
一方、廃液路７４内の排気気体は、廃液路７４から第一排気ダクト５８，５９を介して第二排気ダクト６４内に流動し、カップ外に排出される。
【００６９】
したがって、本実施形態においては、基板処理時にミストの排気気体への混入が抑制されるため、第一排気ダクト５８，５９および第二排気ダクト６４のミスト固化物の付着を抑制できる。
これにより、第一排気ダクト５８，５９および第二排気ダクト６４内の排気性の悪化、あるいはパーティクルの増加を抑制でき、良好な膜形成を行うことができる。
【００７０】
上記第一〜第三の実施形態においては、被処理基板がウエハＷである場合について説明したが、これに限定されず、例えばＬＣＤ基板やＣＤ等の他の基板であってもよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなとおり、本発明に係る基板処理装置によると、カップ内における良好な排気流動性を維持でき、良好な膜形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る基板処理装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る基板処理装置の外観を示す斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る基板処理装置における外カップの一部を示す断面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る基板処理装置における外カップの一部を示す斜視図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係る基板処理装置における内カップの全体を示す斜視図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る基板処理装置における排気ダクトを示す断面図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る基板処理装置の内部構造を示す断面図である。
【図８】本発明の第二の実施形態に係る基板処理装置の廃液貯留部を示す斜視図である。
【図９】本発明の第二の実施形態に係る基板処理装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図１０】本発明の第三の実施形態に係る基板処理装置の内部構造を示す断面図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態に係る基板処理装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図１２】本発明の第三の実施形態に係る基板処理装置の廃液路を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第三の実施形態に係る基板処理装置のミスト捕捉部材を示す斜視図である。
【図１４】図１３に示したミスト捕捉部材の要部拡大図である。
【図１５】従来の基板処理装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　基板処理装置
２　　　　　　　　　保持・回転手段
３　　　　　　　　　カップ
３ａ　　　　　　　　外カップ
３ｂ　　　　　　　　内カップ
４　　　　　　　　　スピンチャック
５　　　　　　　　　駆動モータ
６　　　　　　　　　支軸
８　　　　　　　　　天井部
８ａ　　　　　　　　貫通窓
９　　　　　　　　　底面部
１０　　　　　　　　中間部
１１　　　　　　　　廃液路
１１ａ　　　　　　　内周壁
１１ｂ　　　　　　　外周壁
１１ｃ　　　　　　　連結部
１２　　　　　　　　排出口
１３　　　　　　　　凹部
１４　　　　　　　　開口部
１５　　　　　　　　ミスト回収箱
１６　　　　　　　　ミストダクト
１７　　　　　　　　廃液口
１８，１９　　　　　整流部
１９ａ　　　　　　　切り欠き
２０　　　　　　　　排気路
２１　　　　　　　　壁部
２２　　　　　　　　排気ダクト
２２ａ　　　　　　　第一流通部
２２Ａ　　　　　　　排気口
２２ｂ　　　　　　　第二流通部
２３　　　　　　　　仕切壁
Ｗ　　　　　　　　　ウエハ
【図１】
2004071964.tif 000003
【図２】
2004071964.tif 000004
【図３】
2004071964.tif 000005
【図４】
2004071964.tif 000006
【図５】
2004071964.tif 000007
【図６】
2004071964.tif 000008
【図７】
2004071964.tif 000009
【図８】
2004071964.tif 000010
【図９】
2004071964.tif 000011
【図１０】
2004071964.tif 000012
【図１１】
2004071964.tif 000013
【図１２】
2004071964.tif 000014
【図１３】
2004071964.tif 000015
【図１４】
2004071964.tif 000016
【図１５】
2004071964.tif 000017