(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して所定の処理を行う基板処理方法において、
基板から飛散される処理液を受け止めて回収する回収部材を基板の周囲に配置させた状態で、基板を回転させつつ処理液を基板に供給して処理液による液処理を行う液処理工程と、
基板への処理液の供給を停止した後、基板と前記回収部材とを相対的に昇降させて前記回収部材の上端よりも上方の位置に基板を配置させ、その状態で基板を回転させて基板を乾燥する乾燥工程と、を有し、
回転可能な円板状のスピンベースに設けられた基板保持部材によって前記スピンベースの上面から上方に離間されて基板が保持された状態で前記液処理工程と前記乾燥工程とを行い、
前記乾燥工程は、前記回収部材の上端部に形成された開口に前記スピンベースが配置されて前記開口を塞ぎ、かつ、前記基板保持部材に保持された基板が前記回収部材の上端よりも上方の位置に配置された状態で基板を回転させて行うことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
基板に対して所定の処理を行う基板処理装置において、
基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段を回転させる回転手段と、
前記基板保持手段に保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の周囲に配置された状態で、基板から飛散される処理液を受け止めて回収する回収部材と、
前記基板保持手段と前記回収部材とを相対的に昇降させる昇降手段と、
前記回収部材を基板の周囲に配置させた状態で、前記回転手段により基板を保持した前記基板保持手段を回転させつつ前記処理液供給手段から処理液を基板に供給させて処理液による液処理を行うとともに、前記処理液供給手段から基板への処理液の供給を停止させた後、前記昇降手段により基板を保持した前記基板保持手段と前記回収部材とを相対的に昇降させて前記回収部材の上端よりも上方の位置に基板を配置させ、その状態で前記回転手段により基板を保持した前記基板保持手段を回転させて基板を乾燥させる制御手段と、
を備え、
前記基板保持手段は、
前記回転手段により回転される円板状のスピンベースと、
前記スピンベースに設けられ、前記スピンベースの上面から上方に離間させて基板を保持する基板保持部材と、
を備えており、
前記制御手段は、昇降手段により前記回収部材の上端部に形成された開口に前記スピンベースを配置させて前記開口を塞ぎ、かつ、前記基板保持手段に保持された基板を前記回収部材の上端よりも上方の位置に配置させた状態で前記回転手段により基板を保持した前記基板保持手段を回転させて基板を乾燥させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理装置において、
前記開口は、前記スピンベースより若干大きいことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
基板に対して所定の処理を行う基板処理装置において、
基板を保持する円板状の基板保持手段と、
前記基板保持手段を回転させる回転手段と、
前記基板保持手段に保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の周囲に配置された状態で、基板から飛散される処理液を受け止めて回収する回収部材と、
前記基板保持手段と前記回収部材とを相対的に昇降させる昇降手段と、
前記回収部材を基板の周囲に配置させた状態で、前記回転手段により基板を保持した前記基板保持手段を回転させつつ前記処理液供給手段から処理液を基板に供給させて処理液による液処理を行うとともに、
前記処理液供給手段から基板への処理液の供給を停止させた後、前記昇降手段により基板を保持した前記基板保持手段と前記回収部材とを相対的に昇降させて前記回収部材の上端よりも上方の乾燥処理高さに基板を配置させるとともに前記回収部材の上端部に形成された開口を塞ぎ、その状態で前記回転手段により基板を保持した前記基板保持手段を回転させて基板を乾燥させる制御手段と、
を備え、
基板の受け渡しを行う基板受け渡し高さが、前記乾燥処理高さと同じであることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示器用のガラス基板、フォトマスク用のガラス基板、光ディスク用の基板などの基板に対して、洗浄液による洗浄処理などの液処理とその後の基板の乾燥処理とを行う基板処理方法及び基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の基板処理装置は、回転可能に基板を保持するスピンチャックや、スピンチャックに保持された基板に洗浄液などの処理液を供給するノズル、スピンチャックに保持された基板の周囲に配置されるカップやスプラッシュガードなどの回収部材などを備えている。
【０００３】
回収部材の上端部には、気体を回収部材内に導入したり、回収部材に対して基板を出し入れしたりするための開口が形成され、下部には処理液回収路が設けられている。
【０００４】
そして、洗浄液による洗浄処理などの液処理とその後の基板の乾燥処理とを含む基板処理方法は、従来、以下のように行われている。
【０００５】
すなわち、スピンチャックに保持された基板の周囲に回収部材を配置させた状態で、基板を保持したスピンチャックを回転させつつ、ノズルから基板に処理液を供給して処理液による液処理が行われる。このとき、基板の回転に伴って基板の周縁部から飛散される処理液は、回収部材で受け止められて回収され、処理液回収路を介して排出される。
【０００６】
上記液処理は所定時間行われる。なお、例えば、薬液による液処理（薬液洗浄処理）と純水による液処理（リンス処理）を行う場合のように、複数種類の処理液による液処理を連続して行う場合には、各処理液による液処理は、スピンチャックに保持された基板の周囲に回収部材を配置させた状態で、基板を保持したスピンチャックを回転させつつ、ノズルから基板に供給する処理液を切り換えて行う。
【０００７】
そして、最後の液処理を所定時間行うと、ノズルから基板への処理液の供給を停止し、スピンチャックに保持された基板の周囲に回収部材を配置させた状態のまま、基板を保持したスピンチャックの回転を継続して基板の乾燥処理が行われる。なお、ノズルから基板への処理液の供給停止後の乾燥処理の初期段階で、基板に残留している処理液の大部分は基板の周縁部から飛散され、回収部材で受け止められて回収されるが、この段階では、基板には分子レベルで液滴が残留した湿った状態であるので、基板が完全に乾燥するのに十分な時間、基板を回転しての乾燥処理が行われる。また、基板の乾燥を十分に行うために、通常、乾燥処理は、液処理時よりもスピンチャック（基板）を高速回転させて行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の基板処理方法では、スピンチャックに保持された基板の周囲に回収部材を配置させた状態で、液処理に引き続き乾燥処理を行うことに起因して以下のような不都合がある。
【０００９】
すなわち、回収部材内には、液処理や乾燥処理の初期段階で基板から飛散された処理液がミスト化して浮遊している。このミストには、液処理によって基板から洗い流されたゴミなどが含まれることがあり、また、液処理で薬液を用いる場合には、薬液がミストに含まれることもある。一方で、スピンチャック（基板）を高速回転させて基板を乾燥させているときに、スピンチャックや基板の周囲に大きな気流が形成され、この気流によってミストが基板側に運ばれて、基板が完全に乾燥するまでの間に基板に再付着することがある。この基板に再付着するミストにゴミや薬液が含まれていると、デバイス不良の原因になるという問題がある。
【００１０】
また、回収部材で受け止めた処理液が回収部材に残留しているとその部分に湿った空気が滞留し易くなる。基板の周囲に回収部材を配置されたまま乾燥処理を行うと、基板の中心部に比べて周縁部は、湿った雰囲気で乾燥を行うことになり、基板全体として乾燥処理が不均一となり、基板全体を完全に乾燥させる時間が長くなり、スループットの低下を招いている。さらに、基板全体における乾燥時間のバラツキが大きいと、乾燥後の基板にウォーターマークが発生するという問題もある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ミスト化した処理液の基板への再付着や、乾燥処理のスループットの低下、ウォーターマークの発生などを防止して、液処理とその後の乾燥処理を含む基板処理を良好に行うことができる基板処理方法及び基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板に対して所定の処理を行う基板処理方法において、基板から飛散される処理液を受け止めて回収する回収部材を基板の周囲に配置させた状態で、基板を回転させつつ処理液を基板に供給して処理液による液処理を行う液処理工程と、基板への処理液の供給を停止した後、基板と前記回収部材とを相対的に昇降させて前記回収部材の上端よりも上方の位置に基板を配置させ、その状態で基板を回転させて基板を乾燥する乾燥工程と、を有し、回転可能な円板状のスピンベースに設けられた基板保持部材によって前記スピンベースの上面から上方に離間されて基板が保持された状態で前記液処理工程と前記乾燥工程とを行い、前記乾燥工程は、前記回収部材の上端部に形成された開口に前記スピンベースが配置されて前記開口を塞ぎ、かつ、前記基板保持部材に保持された基板が前記回収部材の上端よりも上方の位置に配置された状態で基板を回転させて行うことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、基板に対して所定の処理を行う基板処理装置において、基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段を回転させる回転手段と、前記基板保持手段に保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段と、前記基板保持手段に保持された基板の周囲に配置された状態で、基板から飛散される処理液を受け止めて回収する回収部材と、前記基板保持手段と前記回収部材とを相対的に昇降させる昇降手段と、前記回収部材を基板の周囲に配置させた状態で、前記回転手段により基板を保持した前記基板保持手段を回転させつつ前記処理液供給手段から処理液を基板に供給させて処理液による液処理を行うとともに、前記処理液供給手段から基板への処理液の供給を停止させた後、前記昇降手段により基板を保持した前記基板保持手段と前記回収部材とを相対的に昇降させて前記回収部材の上端よりも上方の位置に基板を配置させ、その状態で前記回転手段により基板を保持した前記基板保持手段を回転させて基板を乾燥させる制御手段と、を備え、前記基板保持手段は、前記回転手段により回転される円板状のスピンベースと、前記スピンベースに設けられ、前記スピンベースの上面から上方に離間させて基板を保持する基板保持部材と、を備えており、前記制御手段は、昇降手段により前記回収部材の上端部に形成された開口に前記スピンベースを配置させて前記開口を塞ぎ、かつ、前記基板保持手段に保持された基板を前記回収部材の上端よりも上方の位置に配置させた状態で前記回転手段により基板を保持した前記基板保持手段を回転させて基板を乾燥させることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板処理装置において、前記開口は、前記スピンベースより若干大きいことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、基板に対して所定の処理を行う基板処理装置において、基板を保持する円板状の基板保持手段と、前記基板保持手段を回転させる回転手段と、前記基板保持手段に保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段と、前記基板保持手段に保持された基板の周囲に配置された状態で、基板から飛散される処理液を受け止めて回収する回収部材と、前記基板保持手段と前記回収部材とを相対的に昇降させる昇降手段と、前記回収部材を基板の周囲に配置させた状態で、前記回転手段により基板を保持した前記基板保持手段を回転させつつ前記処理液供給手段から処理液を基板に供給させて処理液による液処理を行うとともに、前記処理液供給手段から基板への処理液の供給を停止させた後、前記昇降手段により基板を保持した前記基板保持手段と前記回収部材とを相対的に昇降させて前記回収部材の上端よりも上方の乾燥処理高さに基板を配置させるとともに前記回収部材の上端部に形成された開口を塞ぎ、その状態で前記回転手段により基板を保持した前記基板保持手段を回転させて基板を乾燥させる制御手段と、を備え、基板の受け渡しを行う基板受け渡し高さが、前記乾燥処理高さと同じであることを特徴とするものである。
【００１８】
【作用】
請求項１に記載の発明に係る基板処理方法の作用は次のとおりである。
すなわち、液処理工程では、基板から飛散される処理液を受け止めて回収する回収部材を基板の周囲に配置させた状態で、基板を回転させつつ処理液を基板に供給して処理液による液処理を行う。なお、複数種類の処理液を用いた液処理を行う場合には、回収部材を基板の周囲に配置させた状態で、基板を回転させつつ基板に供給する処理液を切換えることで行われる。
【００１９】
そして、最後の液処理を終えて、基板への処理液の供給を停止した後、基板と回収部材とを相対的に昇降させて回収部材の上端よりも上方の位置に基板を配置させ、その状態で基板を回転させて基板を乾燥する乾燥工程が行われる。
さらに本発明に係る基板処理方法によれば、回転可能なスピンベースに設けられた基板保持部材によってスピンベースの上面から上方に離間されて基板が保持された状態で液処理工程と乾燥工程とを行う。そして、請求項１に記載の基板処理方法の乾燥工程では、回収部材の上端部に形成された開口にスピンベースが配置され、かつ、基板保持部材に保持された基板が回収部材の上端よりも上方の位置に配置された状態で基板を回転させて基板を乾燥させる。回収部材の上端部に形成された開口にスピンベースを配置させることで、その開口がスピンベースによって塞がれ、回収部材内の雰囲気と遮断された状態で基板を乾燥させることができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明に係る基板処理装置は、請求項１に記載の基板処理方法を好適に実施する装置であり、その作用は次のとおりである。
すなわち、制御手段は、昇降手段により回収部材を基板の周囲に配置させた状態で、回転手段により基板を保持した基板保持手段を回転させつつ処理液供給手段から処理液を基板に供給させて処理液による液処理を行う。そして、制御手段は、最後の液処理を終えて、処理液供給手段から基板への処理液の供給を停止させた後、昇降手段により基板を保持した基板保持手段と回収部材とを相対的に昇降させて、回収部材の上端よりも上方の位置に基板を配置させ、その状態で回転手段により基板を保持した基板保持手段を回転させて基板を乾燥させる。
さらに、回転手段により回転されるスピンベースに設けられた基板保持部材によってスピンベースの上面から上方に離間されて基板が保持された状態で液処理や乾燥処理を行う。そして、制御手段は、昇降手段により回収部材の上端部に形成された開口にスピンベースを配置させ、かつ、基板保持手段に保持された基板を回収部材の上端よりも上方の位置に配置させた状態で回転手段により基板を保持した基板保持手段を回転させて基板を乾燥させる。
【００２１】
請求項３に記載の発明に係る基板処理装置は、開口がスピンベースより若干大きい。
【００２２】
請求項４に記載の発明に係る基板処理装置の作用は次のとおりである。
【００２３】
すなわち、制御手段は、昇降手段により回収部材を基板の周囲に配置させた状態で、回転手段により基板を保持した基板保持手段を回転させつつ処理液供給手段から処理液を基板に供給させて処理液による液処理を行う。そして、制御手段は、最後の液処理を終えて、処理液供給手段から基板への処理液の供給を停止させた後、昇降手段により基板を保持した基板保持手段と回収部材とを相対的に昇降させて、回収部材の上端よりも上方の乾燥処理高さに基板を配置させ、その状態で回転手段により基板を保持した基板保持手段を回転させて基板を乾燥させる。
さらに、基板の受け渡しを行う基板受け渡し高さが、乾燥処理高さと同じである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の第１実施例に係る基板処理装置の構成を示す全体縦断面図である。
【００２７】
この第１実施例装置は、回転可能に基板Ｗを保持するスピンチャック１や、回収部材に相当するカップ２、スピンチャック１に保持された基板Ｗの上面（通常は表面）に処理液を供給するノズル３などがチャンバ４内に設けられている。
【００２８】
スピンチャック１は、回転手段に相当する電動モーター１１によって鉛直方向の軸芯Ｊ周りで回転される回転軸１２の上端部に円板状のスピンベース１３が一体回転可能に連結されている。電動モーター１１は、回転速度を適宜に変更することが可能である。
【００２９】
このスピンベース１３の上面には、３個以上の基板保持部材１４が設けられている。なお、図１及び以下の各図では、図面が煩雑になるのを避けるために、１個の基板保持部材１４のみを示している。
【００３０】
各基板保持部材１４は、スピンベース１３の上面から隔てて基板Ｗの外周部を支持する支持部１４ａと支持部１４ａに支持された基板Ｗの外周端縁を押圧して保持する保持部１４ｂとを備えている。これら基板保持部材１４により基板Ｗはスピンベース１３の上面から隔てて保持される。なお、各保持部１４ｂは、基板Ｗの外周端縁を押圧して保持する状態と、基板Ｗの外周端縁から離れて保持を解除する状態とで切り換え可能である。
【００３１】
電動モーター１１を含む回転ユニット部１５は、ボールネジなどの周知の１軸方向駆動機構で構成される昇降手段に相当する昇降機構１６によって昇降され、これによって、固定されたカップ２に対してスピンチャック１が回転状態でも昇降できる。
【００３２】
スピンチャック１の昇降は、保持する基板Ｗをカップ２の中に収容して液処理する位置に配置する液処理高さＷＨと、保持する基板Ｗをカップ２の上端２ａよりも上方の位置に配置して基板Ｗを乾燥させる乾燥処理高さＤＨと、本装置に対する基板Ｗの搬入搬出を行う図示しない基板搬送装置との間で基板Ｗの受け渡しを行う基板受け渡し高さＨＨの３段階の高さ位置の間で行える。なお、基板搬送装置との間での基板Ｗの受け渡しを乾燥処理高さＤＨで行うように構成してもよく、その場合には、スピンチャック１の昇降は、上記液処理高さＷＨと乾燥処理高さＤＨの２段階の高さ位置の間で行われる。
【００３３】
回転軸１２は筒状の部材で構成され、その中空部には、処理液供給管１７が貫通されている。この処理液供給管１７の上端部の処理液供給口１７ａから、スピンチャック１に保持された基板Ｗの下面（通常は裏面）に処理液を供給して液処理が行える。また、回転軸１２の内壁面と処理液供給管１７の外壁面との間の円筒状の空間は、気体供給路１８になっており、その上端部の気体供給口１８ａからスピンチャック１の上面と保持された基板Ｗの下面との間の空間１９に、窒素ガスなどの不活性ガスやドライエアなどの気体が供給できる。
【００３４】
処理液供給管１７には、管１７ｂなどを介して処理液供給部３１から処理液が供給される。処理液供給口１７ａから基板Ｗの下面への処理液の供給と停止は、電磁開閉弁１７ｃの開閉制御により行われる。また、例えば、薬液による液処理（薬液洗浄処理）と純水による液処理（リンス処理）とをこの装置で行う場合のように、複数種類の処理液を基板Ｗに供給する場合には、処理液供給部３１は、処理液供給管１７（基板Ｗの下面）への各処理液の供給を選択的に行える。
【００３５】
気体供給路１８には、管１８ｂなどを介して気体供給部３２から気体が供給される。気体供給口１８ａから空間１９への気体の供給と停止は、電磁開閉弁１８ｃの開閉制御により行われる。
【００３６】
カップ２の上端部には気体をカップ２内に導入したり、カップ２に対して基板Ｗを出し入れしたりするための開口２１が形成されている。この開口２１は、基板Ｗを保持したスピンチャック１が通過できるように、スピンベース１３よりも若干大きく形成されている。チャンバ４の上部も開口されている。この装置が設置されるクリーンルーム内のダウンフローの清浄な気流が、チャンバ４の上部開口からチャンバ４内に導入され、チャンバ４内に導入されたダウンフローの気流が、さらに、開口２１からカップ２内に導入される。なお、チャンバ４の下部には図示しない気体排出路が設けられ、チャンバ４内に導入された気体のうち、カップ２に導入されなかった気体はその気体排出路から排出される。
【００３７】
カップ２の下部には気体排出路２２と処理液回収口２３とが設けられている。開口２１からカップ２内に導入された気体は気体排出路２２から排出される。また、カップ２が基板Ｗの周囲に配置された状態で液処理などを行う際に、基板Ｗから飛散された処理液は、カップ２の内壁面で受け止められて、処理液回収口２３に回収される。
【００３８】
カップ２の下方には、処理液回収口２３に対向するリング状の樋溝２４ａを有する略円盤状の樋部材２４が、回転軸１２を包囲する保護筒２５に回動自在に取り付けられている。樋溝２４ａの底部の所定の一箇所には、処理液流下口２４ｂが形成されている。また、樋部材２４の外周にはリングギア２６が固定されており、このリングギア２６には、モーター２７の駆動軸に取り付けられた駆動ギア２８が歯合している。樋部材２４のさらに下方には、複数種類の処理液を個別に回収するための複数（図では２つ）の処理液回収ドレイン２９1 、２９2 、…が設けられている。
【００３９】
モーター２７を駆動して、樋部材２４の処理液流下口２４ｂを、所望の処理液回収ドレイン２９1 、２９2 、…の上方に選択的に位置させることで、複数種類の処理液を用いて液処理を行った場合に、カップ２、処理液回収口２３、樋部材２４で回収した処理液を処理液回収ドレイン２９1 または２９2 で回収経路を切り換えて、各液処理に用いた後の各種類の処理液を分離回収することができる。
【００４０】
ノズル３には、管３３を介して上述した処理液供給部３１から処理液が供給される。ノズル３から基板Ｗの上面への処理液の供給と停止は、電磁開閉弁３４の開閉制御により行われる。
【００４１】
図２は本実施例の制御系の構成を示すブロック図である。
電動モーター１１によるスピンチャック１の回転制御や、昇降機構１６によるスピンチャック１の昇降制御、処理液供給部３１から供給される処理液の種類の切換え制御、電磁開閉弁３４、１７ｃの開閉による基板Ｗへの処理液の供給とその停止の制御、スピンチャック１（保持部１４ｂ）による基板Ｗの保持とその解除の制御、モーター２７による処理液回収経路の切換え制御、電磁開閉弁１８ｃの開閉による空間１９への気体の供給とその停止の制御などは、コントローラー５により行われる。このコントローラー５は、ＣＰＵやメモリなどを備えたコンピューターで構成されている。
【００４２】
次に、上記構成を有する実施例装置の動作を図３に示すタイミングチャートを参照して説明する。
【００４３】
なお、ここでは、薬液による薬液洗浄処理、純水によるリンス処理、乾燥処理を行う場合について説明する。
【００４４】
まず、コントローラー５は、昇降機構１６によりスピンチャック１を基板受け渡し高さＨＨに位置させ、そこで、基板搬送装置によって装置に搬入された未処理の基板Ｗをスピンチャック１に受け取り、受け取った基板Ｗをスピンチャック１に保持させる。
【００４５】
次に、コントローラー５は、昇降機構１６により基板Ｗを保持したスピンチャック１を液処理高さＷＨまで下降させて、スピンチャック１及びそれによって保持された基板Ｗをカップ２内に収容する。また、コントローラー５は、モーター２７により薬液回収用の処理液回収ドレイン（ここでは２９1 ）の上方に、樋部材２４の処理液流下口２４ｂを配置させる。
【００４６】
そして、スピンチャック１に保持された基板Ｗの周囲にカップ２が配置された状態で、コントローラー５は、電動モーター１１により基板Ｗを保持したスピンチャック１を回転させつつノズル３または／および処理液供給口１７ａから処理液（薬液）を基板Ｗの上面または／および下面に供給させて、薬液による洗浄処理を行う。このとき、基板Ｗの回転に伴って基板Ｗの周縁部から飛散される薬液は、カップ２の内壁面で受け止められて、処理液回収口２３、樋部材２４、薬液回収用の処理液回収ドレイン２９1 を介して回収される。回収された薬液は再利用のために、処理液供給部３１内の図示しない薬液貯留タンクに戻される。
【００４７】
上記薬液洗浄処理を所定時間行うと、コントローラー５は、モーター２７により純水回収用の処理液回収ドレイン（ここでは２９2 ）の上方に、樋部材２４の処理液流下口２４ｂを配置させるとともに、スピンチャック１の回転を継続しつつ、ノズル３または／および処理液供給口１７ａから基板Ｗの上面または／および下面に供給する処理液を薬液から純水に切り換えてリンス処理が行われる。このリンス処理の際に、基板Ｗの周縁部から飛散される純水は、カップ２の内壁面で受け止められて、処理液回収口２３、樋部材２４、純水回収用の処理液回収ドレイン２９2 を介して、薬液と分離して回収される。回収された純水は廃棄される。
【００４８】
上記リンス処理を所定時間行うと、コントローラー５は、ノズル３または／および処理液供給口１７ａから基板Ｗの上面または／および下面への純水の供給を停止させる。そして、スピンチャック１の回転を継続しつつ、基板Ｗへの純水の供給停止から所定時間ｔｐｄが経過した時点で昇降機構１６により基板Ｗを保持したスピンチャック１の乾燥処理高さＤＨへの上昇を開始し、スピンチャック１が乾燥処理高さＤＨに上昇され、スピンチャック１に保持された基板Ｗがカップ２の上端２ａよりも上方に配置された状態で、スピンチャック１（基板Ｗ）を高速回転させて基板Ｗを乾燥する。
【００４９】
所定の乾燥時間が経過すると、コントローラー５は、スピンチャック１の回転を停止させ、昇降機構１６によりスピンチャック１を基板受け渡し高さＨＨに上昇させ、そこで、処理済の基板Ｗがスピンチャック１から基板搬送装置に受け渡され、装置外に搬出される。
【００５０】
なお、薬液洗浄処理または／およびリンス処理または／および乾燥処理の間、必要に応じて空間１９に気体が供給される。
【００５１】
上記基板処理方法によれば、基板Ｗへの純水の供給停止から所定時間ｔｐｄ経過した時点でスピンチャック１の上昇を開始し、基板Ｗへの純水の供給停止からスピンチャック１の上昇の開始までの間、基板Ｗを回転させているので、カップ２が基板Ｗの周囲に配置された状態で、基板Ｗへの純水の供給停止後に基板Ｗに残留している純水の大部分を基板Ｗから飛散させて粗乾燥を行い、その粗乾燥後の湿った状態の基板Ｗを完全に乾燥させる仕上げ乾燥を、カップ２の上端２ａよりも上方の位置に基板Ｗを配置させた状態で行うことができ、基板Ｗへの純水の供給を停止させた後に基板Ｗに残留している純水をカップ２、処理液回収口２３、樋部材２４、処理液回収ドレイン２９2 を介して回収し、カップ２の外側に純水をまき散らすことが防止できる。なお、上記所定時間ｔｐｄは、基板Ｗへの純水の供給停止後に基板Ｗに残留している純水の大部分を基板Ｗから飛散させるだけの時間であり、比較的短時間である。
【００５２】
また、カップ２の上端２ａよりも上方の位置に基板Ｗを配置させた状態で仕上げ乾燥を行うので、カップ２内に薬液や純水などの処理液がミスト化して浮遊していても、カップ２の上端２ａよりも上方の位置に配置させて仕上げ乾燥処理している基板Ｗに処理液のミストが飛来して再付着することが防止できる。
【００５３】
また、湿った空気が滞留し易いカップ２から離れたカップ２の上方で乾燥（仕上げ乾燥）を行うので、湿った雰囲気にさらさせることなく基板Ｗ全体を均一な雰囲気で乾燥（仕上げ乾燥）を行うことができ、基板Ｗ全体を完全に乾燥させる時間を従来よりも短縮でき、スループットを向上させることができるとともに、ウォーターマークの発生も防止できる。さらに、本実施例では、基板Ｗの上面全体にダウンフローの清浄な気体が均一に供給された状態で、乾燥（仕上げ乾燥）を行うので、基板Ｗ全体を完全に乾燥させる時間の一層の短縮が図れ、スループットをさらに向上でき、ウォーターマークの発生もより確実に防止できる。
【００５４】
また、図１に示すように、本実施例では、乾燥処理高さＤＨを、スピンベース１３の上面がカップ２の上端２ａと同じ高さ位置に配置するように設定しているので、開口２１がスピンベース１３によって塞がれ、カップ２内の雰囲気と遮断された状態で仕上げ乾燥を行うことができ、カップ２内に浮遊している処理液のミストが基板Ｗに飛来して再付着することをより確実に防止することができる。
【００５５】
なお、乾燥処理高さＤＨは、スピンベース１３の上面とカップ２の上端２ａとが同じ高さになる高さに限らず、スピンチャック１に保持された基板Ｗがカップ２の上端２ａよりも上方に配置される高さであればよい。従って、スピンベース１３全体がカップ２の上端２ａよりも上方に配置される高さであってもよい。ただし、スピンベース１３が開口２１に配置され、かつ、スピンチャック１に保持された基板Ｗがカップ２の上端２ａよりも上方に配置される高さにすることで、上述したような効果が得られる。従って、図１に示す高さや、あるいは、スピンベース１３の上面がカップ２の上端２ａよりも若干上方または下方に配置される高さを乾燥処理高さＤＨとすることが好ましい。
【００５６】
上記第１実施例では、複数種類の処理液を用いて液処理を行った場合に、各液処理に用いた後の各種類の処理液を分離回収することができるように構成したが、図４に示すように、液処理に用いた後の処理液を１つの処理液回収ドレイン２９で回収するように構成された基板処理装置であっても本発明に係る基板処理方法は同様に適用することができる。図４に示す装置は、例えば、１種類の処理液（例えば純水）による液処理と乾燥処理を行う場合や、複数種類の処理液を用いて液処理を行うが、各液処理に用いた後の各種類の処理液を分離回収する必要がない場合などに用いることができる。
【００５７】
次に、本発明の第２実施例に係る基板処理装置を図５を参照して説明する。
なお、この第２実施例において、第１実施例と共通している部分は、図１と同一符号を付して必要以外はその説明は省略する。
【００５８】
この第２実施例装置は、薬液洗浄処理、リンス処理、乾燥処理を行って、処理に使用された後の薬液と純水とを高精度に分離回収できるように構成された装置であり、スピンチャック１や、回収部材に相当する処理液回収部材４０及びスプラッシュガード５０などがチャンバ６内に設けられ、上部雰囲気遮断部材６０も備えられている。
【００５９】
処理液回収部材４０は、略有底円筒形状の容器であり、底面には円筒状の仕切り部材４１が上方に向けて突出して形成されている。これにより、仕切り部材４１と処理液回収部材４０の側壁４２との間に平面視でドーナツ形状の薬液回収槽４３が形成され、仕切り部材４１の内側に略円筒状の純水回収槽４４が形成されている。薬液回収槽４３は、処理に使用された後の薬液を回収するための槽であって、その底面には薬液回収管４５に連通接続された薬液回収口４６が形成されている。また、純水回収槽４４は、処理に使用された後の純水を回収するための槽であって、その底面には純水回収管４７に連通接続された純水回収口４８が形成されている。なお、薬液回収管４５及び純水回収管４７は排気管としても兼用されている。薬液回収管４５を介して回収された薬液と気体とは図示しない気液分離装置によって気液分離され、また、純水回収管４７を介して回収された純水と気体とも図示しない気液分離装置によって気液分離されるようになっている。
【００６０】
処理液回収部材４０は、ボールネジなどの周知の１軸方向駆動機構で構成される第１の昇降機構４９によって昇降可能である。
【００６１】
スプラッシュガード５０は、回転軸１２の中心を通る軸線Ｊに対して略回転対称な形状を有している。スプラッシュガード５０の内壁面５１には、その下端から上方に所定距離だけ離間した位置に、スピンチャック１に向かって内方に突出した横向き凸部５２が形成されている。この横向き凸部５２はスプラッシュガード５０の内壁面５１を、下方側の薬液案内部５３と上方側の純水案内部５４とに二分している。薬液案内部５３は、薬液洗浄処理に使用された後の薬液を薬液回収槽４３に案内するための部位であり、純水案内部５４は、リンス処理に使用された後の純水を純水回収槽４４に案内するための部位である。
【００６２】
また、横向き凸部５２の先端部（スピンチャック１に最も近接した部位）には、下方に垂れ下がった舌部５５が形成されている。これにより、薬液案内部５３には、上方に窪み、かつ、下方に開放した下向き凹部５６が形成されている。
【００６３】
また、スプラッシュガード５０の上端部には、スプラッシュガード５０及び処理液回収部材４０で形成される処理室内に、チャンバ６内に導入されたダウンフローの清浄な気体を導入したり、スプラッシュガード５０に対して基板Ｗを出し入れしたりするための、スピンベース１３よりも若干大きい開口５７が形成されている。
【００６４】
スプラッシュガード５０は、ボールネジなどの周知の１軸方向駆動機構で構成される第２の昇降機構５８によって昇降可能である。
【００６５】
この第２実施例では、スピンチャック１は固定される一方で、スプラッシュガード５０及び処理液回収部材４０が必要に応じて昇降されるようになっている。具体的には、スプラッシュガード５０は、スピンチャック１に保持されて回転される基板Ｗから側方に飛散される薬液を薬液案内部５３で受け止める薬液洗浄処理高さ（ＱＨ、図６参照）と、同じくスピンチャック１に保持されて回転される基板Ｗから側方に飛散される純水を純水案内部５４で受け止めるリンス処理高さ（ＲＨ、図５、図７参照）と、スプラッシュガード５０の上端５９よりも上方の位置に、スピンチャック１に保持された基板Ｗが配置される基板受け渡し・乾燥処理高さ（ＨＤＨ、図８参照）との３段階の高さに選択的に昇降される。また、処理液回収部材４０は、スプラッシュガード５０が薬液洗浄処理高さＱＨ及びリンス処理高さＲＨに位置する際の上方高さ（ＵＨ、図５ないし図７）と、スプラッシュガード５０が基板受け渡し・乾燥処理高さＨＤＨに位置するときに、このスプラッシュガード５０との干渉を避けることができる下方高さ（ＬＨ、図８参照）とに選択的に昇降される。
【００６６】
なお、この第２実施例では、基板受け渡し高さと乾燥処理高さとを同じに設定しているが、各高さを別々に設定してもよい。
【００６７】
この第２実施例には、スピンチャック１に保持された基板Ｗの上面に対向する対向面を有する上部雰囲気遮断部材６０を備えている。この上部雰囲気遮断部材６０は、図示しない昇降機構により昇降可能な支持アーム６１の先端部に設けられた支軸６１に懸垂支持されていて、支持アーム６１を昇降することで、上部雰囲気遮断部材６０が、スピンチャック１に保持された基板Ｗに対して離間できるようになっている。また、必要に応じて支持アーム６１に対して支軸６２を回転可能にして、上部雰囲気遮断部材６０を鉛直方向の軸芯周りで回転可能に構成される。
【００６８】
上部雰囲気遮断部材６０及び支軸６２には、スピンチャック１と同様の構成により、処理液供給管６３と気体供給路６４とが設けられている。そして、上部雰囲気遮断部材６０がスピンチャック１に保持された基板Ｗに近接配置された状態で、処理液供給管６３の先端の処理液供給口６３ａからスピンチャック１に保持された基板Ｗの上面に処理液を供給でき、上部雰囲気遮断部材６０の下面とスピンチャック１に保持された基板Ｗの上面との間の空間６５に、気体供給路６４の先端の気体供給口６４ａから気体を供給できるようになっている。
【００６９】
なお、処理液供給管６３には、管６３ｂなどを介して処理液供給部３１から処理液が供給され、処理液供給口６３ａから基板Ｗの上面への処理液の供給と停止は、電磁開閉弁６３ｃの開閉制御により行われる。また、気体供給路６４には、管６４ｂなどを介して気体供給部３２から気体が供給され、気体供給口６４ａから空間６５への気体の供給と停止は、電磁開閉弁６４ｃの開閉制御により行われる。
【００７０】
この第２実施例装置の動作制御は、図示しないコントローラーにより以下のように行われる。これを図６ないし図８を参照して説明する。
【００７１】
図６は薬液洗浄処理時の状態を、図７はリンス処理時の状態を、図８は基板の受け渡し及び乾燥処理時の状態をそれぞれ示している。
【００７２】
まず、図８に示すように、処理液回収部材４０を下方位置ＬＨに下降させるとともに、スプラッシュガード５０を基板受け渡し・乾燥処理高さＨＤＨに下降させ、そこで、図示しない基板搬送装置によって装置に搬入された未処理の基板Ｗをスピンチャック１に受け取り、受け取った基板Ｗをスピンチャック１に保持させる。
【００７３】
次に、図８の状態からスプラッシュガード５０を薬液洗浄処理高さＱＨに上昇させるとともに、処理液回収部材４０を上方位置ＵＨに上昇させて、図６に示すように、スプラッシュガード５０のうちの薬液案内部５３を、スピンチャック１に保持された基板Ｗの周囲（側方）に配置させる。そして、図示を省略しているが、上部雰囲気遮断部材６０を下降させてスピンチャック１に保持された基板Ｗに近接配置させる。
【００７４】
その状態で、基板Ｗを保持したスピンチャック１を回転させつつ処理液供給口６３ａまたは／および処理液供給口１７ａから処理液（薬液）を基板Ｗの上面または／および下面に供給させて、薬液による洗浄処理を行う。このとき、基板Ｗの回転に伴って基板Ｗの周縁部から飛散される薬液は、スプラッシュガード５０のうちの薬液案内部５３で受け止められて、薬液回収槽４３に案内され、薬液回収口４６、薬液回収管４５を介して回収される。回収された薬液は再利用のために、処理液供給部３１内の図示しない薬液貯留タンクに戻される。
【００７５】
なお、この第２実施例装置では、横向き凸部５２によって基板Ｗから飛散された薬液が純水案内部５４に流出することを防止する。特に、舌部５５が横向き凸部５２の先端に形成されていて、薬液案内部５３の上部に下向き凹部５６が形成されているので、薬液案内部５３で受け止めた薬液が純水案内部５４に流出することをより確実に防止できる。
【００７６】
上記薬液洗浄処理を所定時間行うと、図６の状態からスプラッシュガード５０をリンス処理高さＲＨに下降させて、図５、図７に示すように、スプラッシュガード５０のうちの純水案内部５４を、スピンチャック１に保持された基板Ｗの周囲（側方）に配置させるとともに、スピンチャック１の回転を継続しつつ、処理液供給口６３ａまたは／および処理液供給口１７ａから基板Ｗの上面または／および下面に供給する処理液を薬液から純水に切り換えてリンス処理が行われる。このリンス処理の際に、基板Ｗの周縁部から飛散される純水は、スプラッシュガード５０のうちの純水案内部５４で受け止められて、純水回収槽４４に案内され、純水回収口４８、純水回収管４７を介して回収される。回収された純水は廃棄される。
【００７７】
なお、この第２実施例装置では、図５、図７の状態において、薬液回収槽４３と純水回収槽４４とを仕切る仕切り部材４１の先端が、薬液案内部５３に形成された下向き凹部５６に入り込んでいるので、純水案内部５４で受け止められた純水が、薬液回収槽４３に流れ込むことをより確実に防止できる。また、横向き凸部５２の先端に下向きに形成された舌部５５は、純水案内部５４で受け止めた純水を、その下方の純水回収槽４４にスムーズに導くことができる。
【００７８】
上記リンス処理を所定時間行うと、処理液供給口６３ａまたは／および処理液供給口１７ａから基板Ｗの上面または／および下面への純水の供給を停止させる。そして、スピンチャック１の回転を継続しつつ、基板Ｗへの純水の供給停止から所定時間（図３におけるｔｐｄに相当する時間）が経過した時点で処理液回収部材４０を下方位置ＬＨに下降させるとともに、スプラッシュガード５０を基板受け渡し・乾燥処理高さＨＤＨに下降させ、図８に示すように、スピンチャック１に保持された基板Ｗがスプラッシュガード５０の上端５９よりも上方に位置された状態で、スピンチャック１（基板Ｗ）を高速回転させて基板Ｗを乾燥する。
【００７９】
所定の乾燥時間が経過すると、スピンチャック１の回転を停止させ、図８の状態で処理済の基板Ｗがスピンチャック１から基板搬送装置に受け渡され、装置外に搬出される。
【００８０】
なお、薬液洗浄処理または／およびリンス処理または／および乾燥処理の間、必要に応じて空間１９や６５に気体が供給される。
【００８１】
また、リンス処理後に上部雰囲気遮断部材６０をスピンチャック１に保持された基板Ｗから離間させて、乾燥処理することもある。
【００８２】
本発明に係る基板処理方法によれば、この第２実施例装置の構成でも第１実施例装置で説明したのと同様の効果を得ることができる。
【００８３】
また、乾燥処理時のスピンチャック１の高さＨＤＨを、図８に示すように、スピンベース１３が開口５７に配置され、かつ、スピンチャック１に保持された基板Ｗがスプラッシュガード５０の上端５９よりも上方に配置された高さ（図では、スピンベース１３の上面がスプラッシュガード５０の上端５９と同じ高さ位置に配置される高さ）に設定しているので、開口５７がスピンベース１３によって塞がれ、スプラッシュガード５０内の雰囲気と遮断された状態で仕上げ乾燥を行うことができ、スプラッシュガード５０内に浮遊している処理液のミストが基板Ｗに飛来して再付着することをより確実に防止することができる。
【００８４】
なお、図１、図４、図５に示す装置構成において、空間１９に気体を供給する構成を備えない装置や、基板Ｗの上面か下面のいずれか一方の面にだけ処理液を供給可能に構成された装置、また、図１、図４に示す装置構成で上述したような上部雰囲気遮断部材６０を備えた装置、あるいは、図５に示す装置構成で上部雰囲気遮断部材６０を備えずに図１、図４に示す装置のようにノズル３から基板Ｗの上面に処理液を供給する装置などにおいても、本発明に係る基板処理方法は同様に適用することができる。
【００８５】
その他、液処理を行い、それに続いて乾燥処理を行う装置であって、液処理時に回収部材を基板の周囲に配置して基板から飛散された処理液を回収する装置であれば、上記各実施例の構成に限らず、各種の構成の装置に本発明に係る基板処理方法は同様に適用することができる。
【００８６】
なお、回収部材と基板保持手段との相対的な昇降は、図１、図４に示す装置のように回収部材を固定して基板保持手段側だけを昇降可能に構成してもよいし、図５に示す装置のように基板保持手段を固定して回収部材側だけを昇降可能としてもよいし、さらに、回収部材と基板保持手段の双方を昇降可能に構成してもよい。
【００８７】
図３に示す基板処理方法では、基板Ｗへの処理液の供給停止から所定時間ｔｐｄ経過した時点でスピンチャック１（基板Ｗ）と回収部材との相対的な昇降を開始したが、基板Ｗへの処理液の供給を停止した時点でスピンチャック１（基板Ｗ）と回収部材との相対的な昇降を開始するようにしてもよい。
【００８８】
また、基板Ｗへの処理液の供給停止後、回収部材の上端よりも上方の位置に基板を配置させるために、スピンチャック１（基板Ｗ）と回収部材とを相対的に昇降させる間、スピンチャック１（基板Ｗ）の回転を停止させてもよい。
【００８９】
また、上記実施例では、薬液洗浄処理、リンス処理、乾燥処理を行う場合を例により説明したが、リンス処理（純水による洗浄処理）と乾燥処理だけを行う場合など、液処理を行い、それに続いて乾燥処理を行う場合に本発明に係る基板処理方法は同様に適用することができる。
【００９０】
さらに、１台の装置で１または複数の液処理と乾燥処理とを複数回繰り返す場合にも本発明に係る基板処理方法は同様に適用することができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明に係る基板処理方法によれば、回収部材を基板の周囲に配置させた状態で、基板を回転させつつ処理液を基板に供給して処理液による液処理を行い、基板への処理液の供給を停止した後、基板と回収部材とを相対的に昇降させて回収部材の上端よりも上方の位置に基板を配置させ、その状態で基板を回転させて基板を乾燥するようにしたので、回収部材内に処理液がミスト化して浮遊していても、回収部材の上端よりも上方の位置に基板を配置させた状態で乾燥されている基板に処理液のミストが飛来して再付着することを防止でき、乾燥中にゴミや薬液を含むミストが基板に付着することに起因するデバイス不良の発生を防止することができる。
【００９２】
また、湿った空気が滞留し易い回収部材から離れた回収部材の上方で乾燥を行うので、湿った雰囲気にさらさせることなく基板全体を均一な雰囲気で基板を乾燥することができ、従来よりも基板全体を完全に乾燥させる時間を短縮でき、スループットを向上させることができるとともに、ウォーターマークの発生も防止できる。
【００９３】
従って、液処理とその後の乾燥処理を含む基板処理を良好に行うことができる。
さらに、回転可能なスピンベースに設けられた基板保持部材によってスピンベースの上面から上方に離間されて基板が保持された状態で液処理工程と乾燥工程とを行い、乾燥工程は、回収部材の上端部に形成された開口にスピンベースが配置され、かつ、基板保持部材に保持された基板が回収部材の上端よりも上方の位置に配置された状態で基板を回転させて行うので、回収部材の上端部に形成された開口がスピンベースによって塞がれ、回収部材内の雰囲気と遮断された状態で基板を乾燥させることができ、回収部材内に浮遊している処理液のミストが基板に飛来して再付着することをより確実に防止することができる。
【００９４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の基板処理方法を好適に実施する基板処理装置を実現することができる。
【００９５】
請求項３に記載の発明によれば、開口は、前記スピンベースより若干大きい。
【００９６】
請求項４に記載の発明によれば、基板処理を好適に実施する基板処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る基板処理装置の構成を示す全体縦断面図である。
【図２】第１実施例の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施例の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】第１実施例の変形例の構成を示す全体縦断面図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る基板処理装置の構成を示す全体縦断面図である。
【図６】第２実施例装置における薬液洗浄処理時の状態を示す概略図である。
【図７】第２実施例装置におけるリンス処理時の状態を示す概略図である。
【図８】第２実施例装置における基板の受け渡し及び乾燥処理時の状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１：スピンチャック
２：カップ
３：ノズル
５：コントローラー
１１：電動モーター
１３：スピンベース
１４：基板保持部材
１６：昇降機構
１７ａ、６３ａ：処理液供給口
４０：処理液回収部材
４９：第１の昇降機構
５０：スプラッシュガード
５８：第２に昇降機構
Ｗ：基板
【図１】
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【図２】
0003976084.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003976084.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003976084.tif 000007
【図７】
0003976084.tif 000008
【図８】
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