(57)【要約】【課題】基板に対して、高温の処理液を用いた処理を良好に施すことができる基板処理装置を提供すること。【解決手段】内側成部材２０の案内部２４の外側壁面３７におけるＳＰＭ液の着液位置には、その外側壁面３７に着液するＳＰＭ液を冷却するための第１冷却管３８が配設されている。第１冷却管３８は、回転軸線Ｃを中心軸線とする螺旋形状に形成されている。外構成部材３０の内側壁面４７におけるＳＰＭ液の着液位置には、その内側壁面４７に着液するＳＰＭ液を冷却するための第２冷却管４８が配設されている。第２冷却管４８は、回転軸線Ｃを中心軸線とする螺旋形状に形成されている。【効果】内構成部材２０および外構成部材３０の変形をそれぞれ防止することができる。【選択図】図１
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【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り回転される基板に対して、常温よりも高温の処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板回転手段による基板の回転軸線を取り囲むように形成され、基板から飛散する処理液を受け止めて捕獲する壁面を有した処理液捕獲部材と、
基板からの処理液が前記壁面に着液する着液位置付近の処理液捕獲部材、および、前記壁面に着液する処理液のうち少なくとも一方を冷却するための冷却手段とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記壁面は、前記基板回転手段による基板の回転軸線を中心とする回転対称形状に形成されていて、
前記冷却手段は、前記回転軸線を中心軸線とする螺旋形状の冷却管を含む、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記冷却管に対し、前記処理液供給手段からの処理液よりも低温の流体を供給する低温流体供給手段をさらに含む、請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記処理液捕獲部材の前記壁面の前記着液位置に、前記冷却手段が露出して配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記処理液捕獲部材の前記壁面には、前記着液位置に溝部が形成されており、
前記溝部に前記冷却手段が収容されている、請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記処理液捕獲部材の内部には、前記着液位置付近に前記冷却手段が配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記処理液供給手段は、基板の表面に対し、レジストを剥離するためのレジスト剥離液を供給するレジスト剥離液供給手段を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理するための基板処理装置に関する。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には、半導体ウエハなどの基板の表面に薬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。この枚葉式の基板処理装置は、たとえば、基板をほぼ水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板に処理液を供給するためのノズルと、基板から飛散する処理液を捕獲して回収／廃棄するための処理カップとを備えている。
【０００３】
処理カップは、たとえば、スピンチャックによる基板の回転軸線を中心軸線とする同軸略円筒状の複数の側壁を有した樹脂（ポリプロピレン樹脂やフッ素樹脂）製のものである。各側壁の上端部は、上方ほど各側壁の中心軸線（基板の回転軸線）に近づくように傾斜して、互いに間隔を空けてほぼ平行をなし、スピンチャックから飛散する処理液を導入するためのポートを形成している。
【０００４】
スピンチャックによって基板を回転させつつ、ノズルから基板の表面に処理液を供給することにより、基板の表面に処理液による処理が施される。基板の表面に供給された処理液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の周縁部から側方へ飛散する。基板から飛散する処理液は、処理カップの壁面に受け止められて捕獲され、この壁面を伝って処理カップの下部に導かれて廃棄等される。
【特許文献１】特開２００４−１５３０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
枚葉式の基板処理装置において、高温（約１５０℃以上）の処理液を用いた処理が基板に施される場合がある。この場合、ノズルから基板の表面に高温の処理液が供給される。
しかしながら、基板から飛散する高温の処理液が処理カップの壁面に捕獲されると、その処理液の着液位置付近の回収カップに変形を生じるおそれがある。回収カップが変形すると、基板の処理に影響を与えたり、回収カップの部材同士が干渉したりするおそれがある。
【０００６】
このような事態を防止するために、高温の処理液を用いた処理では、その処理時間に制約を設けることが考えられるが、かかる制約の下では、基板に良好に処理を施すことができないことがある。
そこで、この発明の目的は、基板に対して、高温の処理液を用いた処理を良好に施すことができる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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（２）と、前記基板回転手段により回転される基板に対して、常温よりも高温の処理液を供給する処理液供給手段（４）と、前記基板回転手段による基板の回転軸線（Ｃ）を取り囲むように形成され、基板から飛散する処理液を受け止めて捕獲する壁面（３７，４７）を有した処理液捕獲部材（２４，３０）と、基板からの処理液が前記壁面に着液する着液位置付近の処理液捕獲部材、および、前記壁面に着液する処理液のうち少なくとも一方を冷却するための冷却手段（３８，４８，６１，６２）とを含む、基板処理装置である。
【０００８】
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、高温の処理液が処理液捕獲部材の壁面に捕獲されるとき、着液位置付近の処理液捕獲部材および高温の処理液のうちの少なくとも一方が、冷却手段により冷却される。このため、着液位置付近の処理液捕獲部材における温度上昇を抑えることができる。したがって、壁面に高温の処理液が着液した場合であっても、処理液捕獲部材の変形を防止することができる。これにより、処理液捕獲部材の変形を防止しつつ、高温の処理液を用いた処理を基板に施すことができることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記壁面は、前記基板回転手段による基板の回転軸線を中心とする回転対称形状に形成されていて、前記冷却手段は、前記回転軸線を中心軸線とする螺旋形状の冷却管（３８，４８，６１，６２）を含む、請求項１記載の基板処理装置である。
この構成によれば、管状に形成されている冷却管は、放熱効果を有している。そのため、この冷却管によって、着液位置付近の処理液捕獲部材の熱、および／または処理液の熱が逃がされる。したがって、着液位置付近の処理液捕獲部材および／または処理液を冷却することができる。これにより、着液位置付近の処理液捕獲部材および／または処理液の冷却を、簡単な構成で実現することができる。
【００１０】
また、螺旋形状に形成された冷却管が、処理液捕獲部材の壁面の着液位置に配置されているので、壁面における全周の着液位置で、その付近の処理液捕獲部材および／または処理液を冷却することができる。このため、着液位置付近の処理液捕獲部材における温度上昇を、処理液捕獲部材の全周にわたって抑えることができる。これにより、処理液捕獲部材の変形をより一層防止することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記冷却管に対し、前記処理液供給手段からの処理液よりも低温の流体を供給する低温流体供給手段（４０，５０）をさらに含む、請求項２記載の基板処理装置である。
この構成によれば、冷却管の内部を低温の流体が流通する。このとき、着液位置付近の処理液捕獲部材および／または高温の処理液と、冷却管の内部を流通する低温の流体との間で熱交換が行われ、着液位置付近の処理液捕獲部材および／または処理液から熱が奪われる。これにより、処理液捕獲部材および／または処理液を、簡単な構成で冷却することができる。
【００１２】
前記低温流体供給手段により供給される低温流体は、冷却水のような液体であってもよいし、Ｎ2ガスや空気のような気体であってもよい。
請求項４記載の発明は、前記処理液捕獲部材の前記壁面の前記着液位置に、前記冷却手段が露出して配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００１３】
この構成によれば、基板から飛散した高温の処理液は、冷却手段に着液して、この冷却手段により冷却される。そのため、処理液を直ちに冷却することができる。また、処理液捕獲部材に高温の処理液が直接着液しないので、着液位置付近の処理液捕獲部材にダメージを与えることがほとんどない。
請求項５記載の発明は、前記処理液捕獲部材の前記壁面には、前記着液位置に溝部（３９，４９）が形成されており、前記溝部に前記冷却手段が収容されている、請求項４記載の基板処理装置である。
【００１４】
この構成によれば、冷却手段の露出部と処理液捕獲部材の壁面との段差を小さくすることができる。このため、冷却手段の露出部に着液した処理液を、処理液捕獲部材の壁面へとスムーズに導くことができる。
請求項６記載の発明は、前記処理液捕獲部材の内部には、前記着液位置付近に前記冷却手段（６１，６２）が配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００１５】
この構成によれば、着液位置付近の処理液捕獲部材には高温の処理液から熱が与えられるが、その一方で、冷却手段は、着液位置付近の処理液捕獲部材から熱を奪う。このため、着液位置付近の処理液捕獲部材における温度上昇を抑えることができる。これにより、処理液捕獲部材の変形を防止することができる。
請求項７記載の発明は、前記処理液供給手段は、基板の表面に対し、レジストを剥離するためのレジスト剥離液を供給するレジスト剥離液供給手段（４）を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００１６】
この構成によれば、レジスト剥離液を用いて、基板の表面からレジストが剥離される。レジスト剥離液としては、たとえば、硫酸と過酸化水素水とを混合させた硫酸過酸化水素水混合液が用いられる。硫酸過酸化水素水混合液は、その液温が高くなるにつれてレジスト剥離能力が向上するため、高温（約２００℃）の硫酸過酸化水素水混合液を基板の表面に供給することにより、その表面に形成されているレジストを良好に剥離することができる。
【００１７】
そして、基板の周縁から側方へ飛散する高温のレジスト剥離液が、処理液捕獲部材の壁面に捕獲される。着液位置付近の処理液捕獲部材および高温のレジスト剥離液のうちの少なくとも一方が冷却手段により冷却される。このため、着液位置付近において処理液捕獲部材の温度上昇を抑えることができ、これにより、処理液捕獲部材の変形を防止することができる。ゆえに、処理液捕獲部材の変形を防止しつつ、基板の表面に形成されているレジストを良好に剥離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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模式的に示す断面図である。
基板処理装置は、たとえば、基板の一例である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗの表面に不純物を注入するイオン注入処理やドライエッチング処理の後に、そのウエハＷの表面から不要になったレジストを剥離するためのレジスト剥離処理に用いられる枚葉式の装置である。
【００１９】
この基板処理装置は、ウエハＷをほぼ水平に保持するとともに、その中心を通るほぼ鉛直な回転軸線ＣまわりにウエハＷを回転させるスピンチャック２と、このスピンチャック２を収容する処理カップ３と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に対してレジスト剥離液としてのＳＰＭ液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）を供給するためのＳＰＭノズル４と、ウエハＷの表面にＤＩＷ（脱イオン化された純水）を供給するためのＤＩＷノズル５とを備えている。
【００２０】
スピンチャック２は、モータ６と、このモータ６の回転駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース７と、スピンベース７の周縁部の複数箇所にほぼ等間隔で設けられ、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材８とを備えている。これにより、スピンチャック２は、複数個の挟持部材８によってウエハＷを挟持した状態で、モータ６の回転駆動力によってスピンベース７を回転させることにより、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢を保った状態で、スピンベース７とともに鉛直軸線まわりに回転させることができる。
【００２１】
モータ６の周囲は、筒状のカバー部材１７によって包囲されている。カバー部材１７は、水平に延びるベース９上にその下端が固定され、その上端がスピンベース７の近傍にまで及んでいる。カバー部材１７の上端部には、カバー部材１７から外方へほぼ水平に張り出し、さらに下方に屈曲して延びる鍔状部材１８が取り付けられている。
ＳＰＭノズル４は、スピンチャック２の上方でほぼ水平に延びるＳＰＭアーム１０の先端に取り付けられている。このＳＰＭアーム１０は、スピンチャック２の側方でほぼ鉛直に延びた図示しないＳＰＭアーム支持軸に支持されている。また、ＳＰＭアーム１０には、ＳＰＭノズル駆動機構１２が結合されており、このＳＰＭノズル駆動機構１２の駆動力によって、ＳＰＭアーム１０を揺動させることができるようになっている。
【００２２】
ＳＰＭノズル４には、ＳＰＭ供給管１３が接続されており、ＳＰＭ液がＳＰＭ供給管１３を通して供給されるようになっている。ＳＰＭ供給管１３の途中部には、ＳＰＭノズル４へのＳＰＭ液の供給および供給停止を切り換えるためのＳＰＭバルブ１４が介装されている。このＳＰＭノズル４から、たとえば約２００℃のＳＰＭ液が吐出されるようになっている。
【００２３】
ＤＩＷノズル５は、スピンチャック２の上方で、その吐出口をウエハＷの中央部に向けて配置されている。このＤＩＷノズル５には、ＤＩＷ供給管１５が接続されており、リンス液としてのＤＩＷがＤＩＷ供給管１５を通して供給されるようになっている。ＤＩＷ供給管１５の途中部には、ＤＩＷノズル５へのＤＩＷの供給および供給停止を切り換えるためのＤＩＷバルブ１６が介装されている。
【００２４】
処理カップ３は、レジスト剥離処理に用いられた後のＳＰＭ液およびＤＩＷを捕獲して廃棄するためのものであり、互いに独立して昇降可能な内構成部材２０および外構成部材３０を備えている。図２は、図１の切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。以下、図１および図２を参照して、処理カップ３について説明する。
内構成部材２０は、スピンチャック２の周囲を取り囲み、スピンチャック２によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状を有している。内構成部材２０は、フッ素系樹脂（たとえば、ＰＣＴＦＥ（Poly Chloro Tri Fluoro Ethylene）樹脂）製であり、平面視円環状の底部２１と、この底部２１の内周縁から上方に立ち上がる円筒状の内壁部２２と、底部２１の外周縁から上方に立ち上がる円筒状の外壁部２３と、内壁部２２と外壁部２３との間から立ち上がる案内部２４とを一体的に備えている。案内部２４は、内壁部２２と外壁部２３との間から立ち上がる円筒状の本体部２４ｂと、その本体部２４ｂの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（ウエハＷの回転軸線に近づく方向）斜め上方に延びる上端部２４ａとを備えている。
【００２５】
内壁部２２は、内構成部材２０が上方位置にある状態（図１に仮想線で示す状態）で、カバー部材１７と鍔状部材１８との間に隙間を保って、そのカバー部材１７と鍔状部材１８との間に収容されるような長さに形成されている。
内壁部２２と案内部２４との間は、ウエハＷのレジスト剥離処理に使用されたＤＩＷ（ＳＰＭ液を含むＤＩＷ）を集めて廃棄するための内側廃液溝２５とされている。また、案内部２４と外壁部２３との間は、ウエハＷのレジスト剥離処理に使用されたＳＰＭ液を集めて廃棄するための外側廃液溝２６とされている。内側廃液溝２５には、図外の廃液処理設備へと導くための第１廃液路２７が接続されている。外側廃液溝２６には、図外の廃液処理設備へと導くための第２廃液路２８が接続されている。案内部２４の内側壁面３６は、ウエハＷから飛散するＤＩＷ（ＳＰＭ液を含むＤＩＷ）を受け止めて捕獲し、内側廃液溝２５へと案内するためのものである。案内部２４の外側壁面３７は、ウエハＷから飛散するＳＰＭ液を受け止めて、外側廃液溝２６へと案内するためのものである。
【００２６】
外構成部材３０は、内構成部材２０の案内部２４の外側において、スピンチャック２の周囲を取り囲み、スピンチャック２によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状を有している。外構成部材３０は、フッ素系樹脂（たとえば、ＰＣＴＦＥ（Poly Chloro Tri Fluoro Ethylene）樹脂）製であり、案内部２４と同軸円筒状をなす下端部３１と、下端部３１の上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（ウエハＷの回転軸線に近づく方向）斜め上方に延びる上端部３２と、上端部３２の先端部を下方に折り返して形成される折返し部３３とを有している。
【００２７】
下端部３１は、内側廃液溝２５上に位置し、内構成部材２０と外構成部材３０とが最も近接した状態で、内側廃液溝２５に収容されるような長さに形成されている。
上端部３２は、内構成部材２０の案内部２４の上端部２４ａと上下方向に重なるように設けられ、内構成部材２０と外構成部材３０とが最も近接した状態で、案内部２４の上端部２４ａに対してごく微小な隙間を保って近接するように形成されている。
【００２８】
折返し部３３は、内構成部材２０と外構成部材３０とが最も近接した状態で、案内部２４の上端部２４ａと水平方向に重なるように形成されている。
外構成部材３０の内側壁面４７は、ウエハＷから飛散するＳＰＭ液を受け止めて捕獲し、外側廃液溝２６へと案内するためのものである。
後述するように、ウエハＷの周縁から飛散するＳＰＭ液は、内構成部材２０の案内部２４の上端部２４ａと外構成部材３０の上端部３２との間に形成される開口に飛入する。開口に飛び入りしたＳＰＭ液は、外構成部材３０の内側壁面４７の所定の着液位置に着液し、内側壁面４７で跳ね返って、案内部２４の外側壁面３７の着液位置に着液する。この実施形態では、案内部２４の外側壁面３７における着液位置は、外側壁面３７のうち内側壁面４７のうち上端部２４ａの下部から本体部２４ｂの上部にわたって形成されている。また、外構成部材３０の内側壁面４７における着液位置は、内側壁面４７のうち上端部３２の下部から下端部３１の上部にわたって形成されている。
【００２９】
案内部２４の外側壁面３７におけるＳＰＭ液の着液位置には、その外側壁面３７に着液するＳＰＭ液を冷却するための第１冷却管３８が露出して配設されている。第１冷却管３８は、回転軸線Ｃを中心軸線とする螺旋形状に形成されている。
具体的には、案内部２４の外側壁面３７には、ＳＰＭ液の着液位置に、円環状の第１冷却管収容溝部３９が形成されている。この第１冷却管収容溝部３９に第１冷却管３８が収容されている。第１冷却管３８は、たとえば接着剤などを用いて第１冷却管収容溝部３９の底部に貼り付けられている。第１冷却管３８は、その外側の周面を露出させた状態で第１冷却管収容溝部３９に収容されており、その収容状態において、その外側の周面が案内部２４の外側壁面３７とほぼ面一になっている。この第１冷却管３８は、フッ素系樹脂（たとえば、ＰＦＡ（Per Fluoro Alkoxy Fluoroplastics）樹脂）製であり、外径６ｍｍ、肉厚１ｍｍの円筒管である。
【００３０】
第１冷却管３８の一端部には、第１冷却管３８に冷却水を供給するための第１冷却水供給管４０が接続されている。第１冷却管３８には、第１冷却水供給管４０から、たとえば、２０℃に温度調節された冷却水が供給される。第１冷却水供給管４０から第１冷却管３８の一端部に供給された冷却水は、第１冷却管３８の内部を流通して、第１冷却管３８の他端部に達する。第１冷却管３８の他端部には、第１冷却管３８の他端部に到達した冷却水を図外の冷却水回収設備へと導くための第１回収管４１が接続されており、第１冷却管３８を流通し終えた冷却水は、第１回収管４１を流通して回収される。
【００３１】
外構成部材３０の内側壁面４７におけるＳＰＭ液の着液位置には、その内側壁面４７に着液するＳＰＭ液を冷却するための第２冷却管４８が露出して配設されている。第２冷却管４８は、回転軸線Ｃを中心軸線とする螺旋形状に形成されている。
具体的には、外構成部材３０の内側壁面４７には、ＳＰＭ液の着液位置に、円環状の第２冷却管収容溝部４９が形成されている。この第２冷却管収容溝部４９に第２冷却管４８が収容されている。第２冷却管４８は、たとえば接着剤などを用いて第２冷却管収容溝部４９の底部に貼り付けられている。第２冷却管４８は、その内側の周面を露出させた状態で第２冷却管収容溝部４９に収容されており、その収容状態において、その内側の周面が外構成部材３０の内側壁面４７とほぼ面一になっている。この第２冷却管４８は、フッ素系樹脂（たとえば、ＰＦＡ（Per Fluoro Alkoxy Fluoroplastics）樹脂）製であり、外径６ｍｍ、肉厚１ｍｍの円筒管である。
【００３２】
第２冷却管４８の一端部には、第２冷却管４８に冷却水を供給するための第２冷却水供給管５０が接続されている。第２冷却管４８には、第２冷却水供給管５０から、たとえば、２０℃に温度調節された冷却水が供給される。第２冷却水供給管５０から第２冷却管４８の一端部に供給された冷却水は、第２冷却管４８の内部を流通して、第２冷却管４８の他端部に達する。第２冷却管４８の他端部には、第２冷却管４８の他端部に到達した冷却水を図外の冷却水回収設備へと導くための第２回収管５１が接続されており、第２冷却管３８を流通し終えた冷却水は、第２回収管５１を流通して回収される。
【００３３】
また、処理カップ３は、内構成部材２０を昇降させるための第１昇降駆動機構３４と、外構成部材３０を昇降させるための第２昇降駆動機構３５とを備えている。
この基板処理装置により実施されるレジスト剥離処理は、ウエハＷの表面にＳＰＭ液を供給するＳＰＭ工程と、ＳＰＭ処理後のウエハＷにＤＩＷを供給してウエハＷに付着したＳＰＭ液を洗い流すリンス工程とを含む。
【００３４】
ウエハＷの搬入前は、第１昇降駆動機構３４が駆動されて内構成部材２０が下方位置（図１に実線で示す状態）まで下げられているとともに、第２昇降駆動機構３５が駆動されて外構成部材３０が下方位置（図１に仮想線で示す状態）まで下げられている。
レジスト剥離処理に際しては、図示しない搬送ロボットによって、処理室内にイオン注入処理後のウエハＷが搬入されてくる。このウエハＷは、レジストをアッシング（灰化）するための処理を受けておらず、その表面にはレジストが存在している。
【００３５】
ウエハＷは、その表面を上方に向けて、スピンチャック２の上面に保持される。ウエハＷがスピンチャック２に保持された後、第２昇降駆動機構３５が駆動されて外構成部材３０が上方位置（図１に仮想線で示す状態）まで上げられる。これにより、内構成部材２０の案内部２４の上端部２４ａと、外構成部材３０の上端部３２との間に、ウエハＷの端面に対向する開口が形成される。
【００３６】
その後、モータ６が駆動されて、スピンチャック２が所定の回転速度で等速回転される。また、ＳＰＭノズル駆動機構１２が駆動されて、ＳＰＭノズル４がスピンチャック２の側方に設定された待機位置から、ウエハＷの上方に移動される。そして、ＳＰＭバルブ１４が開かれて、ＳＰＭノズル４から回転中のウエハＷの表面に向けてＳＰＭ液が供給される。
【００３７】
このＳＰＭ工程においては、ＳＰＭノズル駆動機構１２が駆動されて、ＳＰＭアーム１０が所定の角度範囲内で揺動される。これにより、ＳＰＭノズル４からのＳＰＭ液が導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁に至る範囲内を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。また、ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭ液は、ウエハＷの表面の全域に拡がる。これにより、ウエハＷの表面に対するＳＰＭ液による処理が達成される。ＳＰＭ液は、ウエハＷの回転による遠心力により、ウエハＷの周縁から側方に向けて飛散する。
【００３８】
ウエハＷの周縁から飛散するＳＰＭ液は、内構成部材２０の案内部２４の上端部２４ａと外構成部材３０の上端部３２との間に飛入して、外構成部材３０の内側壁面４７および案内部２４の外側壁面３７に受け止められて捕獲される。
ＳＰＭ液は、案内部２４の外側壁面３７の着液位置に配置された第１冷却管３８に着液する。第１冷却管３８が円筒管からなるので、ＳＰＭ液は、第１冷却管３８の周面に着液する。このとき、案内部２４の外側壁面３７に捕獲されるＳＰＭ液と、第１冷却管３８の内部を流通する冷却水との間で熱交換が行われ、ＳＰＭ液から熱が奪われる。ＳＰＭ液が第１冷却管３８の周面に着液するので、ＳＰＭ液と第１冷却管３８との接触面積が比較的大きい。したがって、ＳＰＭ液をより効果的に冷却することができる。
【００３９】
そして、熱を奪われたＳＰＭ液が、第１冷却管３８の周面から案内部２４の外側壁面３７に移動し、この外側壁面３７を伝って流下して、外側廃液溝２６に集められる。第１冷却管３８の周面が案内部２４の外側壁面３７とほぼ面一であるので、第１冷却管３８の周面から案内部２４の外側壁面３７へとＳＰＭ液をスムーズに移動させることができる。
また、ＳＰＭ液は、外構成部材３０の内側壁面４７の着液位置に配置された第２冷却管４８に着液する。第２冷却管４８が円筒管からなるので、ＳＰＭ液は、第２冷却管４８の周面に着液する。このとき、外構成部材３０の内側壁面４７に捕獲されるＳＰＭ液と、第２冷却管４８の内部を流通する冷却水との間で熱交換が行われ、ＳＰＭ液から熱が奪われる。ＳＰＭ液が第２冷却管４８の周面に着液するので、ＳＰＭ液と第２冷却管４８との接触面積が比較的大きい。したがって、ＳＰＭ液をより効果的に冷却することができる。
【００４０】
そして、熱を奪われたＳＰＭ液が、第２冷却管４８の周面から外構成部材３０の内側壁面４７に移動し、この内側壁面４７を伝って流下して、外側廃液溝２６に集められる。第２冷却管４８の周面が外構成部材３０の内側壁面４７とほぼ面一であるので、第２冷却管４８の内側端部から外構成部材３０の内側壁面４７へとＳＰＭ液をスムーズに移動させることができる。外構成部材３０の内側壁面４７を伝って流下し、外側廃液溝２６に集められる。外側廃液溝２６に集められたＳＰＭ液は、第２廃液路２８を通して図示しない廃液設備に導かれる。
【００４１】
ウエハＷへのＳＰＭ液の供給が所定時間にわたって行われると、ＳＰＭバルブ１４が閉じられてＳＰＭノズル４からのＳＰＭ液の供給が停止される。そして、第１昇降駆動機構３４が駆動されて内構成部材３０が上方位置（図１に仮想線で示す状態）まで上げられて、内構成部材２０の案内部２４の上端部２４ａが、スピンチャック２に保持されたウエハＷよりも上方に配置される。
【００４２】
その後、ウエハＷ（スピンチャック２）の回転が継続されたまま、ＤＩＷバルブ１６が開かれる。これにより、回転中のウエハＷの表面の中央部に向けてＤＩＷノズル５からＤＩＷが吐出される。ウエハＷの表面上に供給されたＤＩＷにより、ウエハＷの表面のＳＰＭ液が洗い流される。そして、ＳＰＭ液を含むＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力により、ウエハＷの周縁から側方に向けて飛散する。
【００４３】
ウエハＷの周縁から飛散するＤＩＷ（ＳＰＭ液を含むＤＩＷ）は、内構成部材２０の案内部２４の内側壁面３６に捕獲され、内構成部材２０の案内部２４の内側壁面３６を伝って流下し、内側廃液溝２５に集められ、第１廃液路２７を通して図示しない廃液設備に導かれる。このとき、内構成部材２０の案内部２４の上端部２４ａおよび外構成部材３０の上端部３２がごく微小な隙間を保った状態で近接し、さらに、外構成部材３０の折返し部３３が内構成部材２０の案内部２４の上端部２４ａと水平方向において重なる。したがって、案内部２４と外構成部材３０との間へのＤＩＷの進入が防止される。これにより、ＳＰＭ液とＤＩＷとの混触を防止することができる。
【００４４】
ウエハＷへの純水の供給が所定時間にわたって行われると、ＤＩＷバルブ１６が閉じられて、ＤＩＷノズル５からのＤＩＷの供給が停止される。そして、第１昇降駆動機構３４が駆動されて内構成部材２０が下方位置（図１に実線で示す状態）まで下げられるとともに、第２昇降駆動機構３５が駆動されて外構成部材３０が下方位置（図１に仮想線で示す状態）まで下げられる。その後、ウエハＷ（スピンチャック２）の回転速度が予め定める高回転速度に上げられて、リンス工程後のウエハＷの表面に付着しているリンス液を遠心力で振り切って乾燥させる乾燥工程が所定時間にわたって行われる。乾燥工程が終了すると、スピンチャック２によるウエハＷの回転が止められて、スピンチャック２から処理後のウエハＷが搬出されていく。
【００４５】
以上により、この実施形態によれば、ウエハＷから飛散した高温のＳＰＭ液は、第１冷却管３８に着液して、第１冷却管３８によって冷却される。そして、第１冷却管３８によって熱を奪われたＳＰＭ液が、案内部２４の外側壁面３７を流下し、廃液される。このため、着液位置付近の案内部２４における温度上昇を抑えることができる。これにより、案内部２４（内構成部材２０）の変形を防止することができる。
【００４６】
また、ウエハＷから飛散した高温のＳＰＭ液は、第２冷却管４８に着液して、第２冷却管４８によって冷却される。そして、第２冷却管４８によって熱を奪われたＳＰＭ液が、外構成部材３０の内側壁面４７を流下し、廃液される。このため、着液位置付近の外構成部材３０における温度上昇を抑えることができる。これにより、外構成部材３０の変形を防止することができる。
【００４７】
したがって、処理カップ３の変形を防止しつつ、高温（約２００℃）のＳＰＭ液を用いたレジスト剥離処理をウエハＷに施すことができる。ゆえに、ウエハＷの表面に形成されているレジストを良好に剥離することができる。
また、螺旋形状に形成された第１冷却管３８が、案内部２４の外側壁面３７の着液位置に配置されているので、外側壁面３７における全周の着液位置でＳＰＭ液を冷却することができる。これにより、着液位置付近の案内部２４における温度上昇を、案内部２４の全周にわたって抑えることができる。
【００４８】
さらに、螺旋形状に形成された第２冷却管４８が、外構成部材３０の内側壁面４７の着液位置に配置されているので、内側壁面４７における全周の着液位置でＳＰＭ液を冷却することができる。これにより、着液位置付近の案内部２４における温度上昇を、案内部２４の全周にわたって抑えることができる。
また、第１冷却管３８および第２冷却管４８が、それぞれ、案内部２４の外側壁面３７および外構成部材３０の内側壁面４７に露出して配置されているので、ウエハＷから飛散したＳＰＭ液は、第１冷却管３８および第２冷却管４８に着液し、第１冷却管３８および第２冷却管４８により冷却される。そのため、ＳＰＭ液を直ちに冷却することができる。さらに、案内部２４および外構成部材３０に、ＳＰＭ液が直接着液しないので、案内部２４および外構成部材３０にダメージを与えることがほとんどない。
【００４９】
さらにまた、第１冷却管３８および第２冷却管４８が、それぞれ円筒管からなるので、ＳＰＭ液と第１冷却管３８および第２冷却管４８との接触面積が比較的大きい。したがって、ＳＰＭ液をより効果的に冷却することができる。
したがって、内構成部材２０および外構成部材３０の変形を、より一層防止することができる。
【００５０】
図３は、この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の要部構成を示す断面図である。この図３において、前述の実施形態で示された各部に対応する部分には、図１の場合と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
前述の実施形態では、案内部２４の外側壁面３７および外構成部材３０の内側壁面４７に、それぞれ、露出して配置される第１冷却管３８および第２冷却管４８を例にとって説明したが、この実施形態では、第１冷却管３８および第２冷却管４８に代えて、案内部２４および外構成部材３０の内部に配置される第３冷却管６１および第４冷却管６２を設けている。
【００５１】
案内部２４の内部には、外側壁面３７におけるＳＰＭ液の着液位置（図中に×印で示す。）の近傍位置に（着液位置よりも、ウエハＷの回転半径方向の内方位置に）、着液位置付近の案内部２４を冷却するための第３冷却管６１が配設されている。第３冷却管６１は、回転軸線Ｃを中心軸線とする螺旋形状に形成されている。第３冷却管６１は、フッ素系樹脂（たとえば、ＰＦＡ（Per Fluoro Alkoxy Fluoroplastics）樹脂）製であり、外径６ｍｍ、肉厚１ｍｍの円筒管である。第３冷却管６１の一端部には、前述の第１冷却水供給管４０が接続されており、第３冷却管６１の他端部には、前述の第１回収管４１が接続されている。第１冷却水供給管４０から第３冷却管６１の一端部に供給された冷却水は、第３冷却管６１の内部を流通して、第３冷却管６１の他端部から、第１回収管４１を通して回収される。
【００５２】
外構成部材３０の内部には、内側壁面４７におけるＳＰＭ液の着液位置（図中に×印で示す。）の近傍に（着液位置よりも、ウエハＷの回転半径方向の外方位置に）、着液位置付近の外構成部材３０を冷却するための第４冷却管６２が配設されている。第４冷却管６２は、回転軸線Ｃを中心軸線とする螺旋形状に形成されている。第４冷却管６２は、フッ素系樹脂（たとえば、ＰＦＡ（Per Fluoro Alkoxy Fluoroplastics）樹脂）製であり、外径６ｍｍ、肉厚１ｍｍの円筒管である。第４冷却管６２の一端部には、前述の第２冷却水供給管５０が接続されており、第４冷却管６２の他端部には、前述の第２回収管５１が接続されている。第２冷却水供給管５０から第４冷却管６２の一端部に供給された冷却水は、第４冷却管６２の内部を流通して、第４冷却管６２の他端部から、第２回収管５１を通して回収される。
【００５３】
ＳＰＭ工程においては、ＳＰＭ液は、ウエハＷの回転による遠心力により、ウエハＷの周縁から側方に向けて飛散する。
ウエハＷの周縁から飛散するＳＰＭ液は、内構成部材２０の案内部２４の上端部２４ａと外構成部材３０の上端部３２との間に飛入して、外構成部材３０の内側壁面４７および案内部２４の外側壁面３７に受け止められて捕獲される。このとき、案内部２４の外側壁面３７の着液位置に着液する高温のＳＰＭ液と、着液位置付近の案内部２４との間で熱交換が行われ、ＳＰＭ液から熱が奪われるとともに、着液位置付近の案内部２４に熱が与えられる。同時に、着液位置付近の案内部２４と、第３冷却管６１の内部を流通する冷却水との間で熱交換が行われ、着液位置付近の案内部２４から熱が奪われる。このため、着液位置付近の案内部２４における温度上昇を抑えることができる。そして、熱を奪われたＳＰＭ液が、案内部２４の外側壁面３７を伝って流下して、外側廃液溝２６（図１参照。）に集められる。
【００５４】
また、外構成部材３０の内側壁面４７の着液位置に着液する高温のＳＰＭ液と、着液位置付近の外構成部材３０との間で熱交換が行われ、ＳＰＭ液から熱が奪われるとともに、着液位置付近の外構成部材３０に熱が与えられる。同時に、着液位置付近の外構成部材３０と、第４冷却管６２の内部を流通する冷却水との間で熱交換が行われ、着液位置付近の外構成部材３０から熱が奪われる。このため、着液位置付近の外構成部材３０における温度上昇を抑えることができる。そして、熱を奪われたＳＰＭ液が、外構成部材３０の内側壁面４７を伝って流下して、外側廃液溝２６（図１参照。）に集められる。
【００５５】
以上により、この実施形態では、着液位置付近の案内部２４および着液位置付近の外構成部材３０には、高温のＳＰＭ液から熱が与えられ、一方で、第３冷却管６１および第４冷却管６２は、着液位置付近の案内部２４および着液位置付近の外構成部材３０から熱を奪う。このため、着液位置付近の案内部２４および着液位置付近の外構成部材３０における温度上昇を抑えることができる。これにより、内構成部材２０および外構成部材３０の変形をそれぞれ防止することができる。
【００５６】
以上、本発明の２つの実施形態を説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、前記の各実施形態では、内構成部材２０および外構成部材３０の双方に冷却管３８，４８，６１，６２を設ける構成について説明したが、冷却管は、ウエハＷからのＳＰＭ液が着液する側の構成部材にだけ設けられていればよい。したがって、たとえば、ウエハＷから飛散する高温のＳＰＭ液が、外構成部材３０の内側壁面４７にだけ着液し、案内部２４の外側壁面３７に着液しない場合には、外構成部材３０にだけ冷却管３８，６１が設けられていればよい。また、たとえば、ウエハＷから飛散する高温のＳＰＭ液が、案内部２４の外側壁面３７にだけ着液し、外構成部材３０の内側壁面４７に着液しない場合には、内構成部材２０にだけ冷却管が設けられていればよい。
【００５７】
第１〜第４冷却管３８，４８，６１，６２の内部に冷却水を流通させるとして説明したが、第１〜第４冷却管３８，４８，６１，６２の内部に、冷却水に代えて他の低温の液体を流通させてもよいし、Ｎ2ガスや空気のような気体を流通させてもよい。
また、第１〜第４冷却管３８，４８，６１，６２の内部に液体または気体を流通させない構成であってもよい。管状に形成されている第１〜第４冷却管３８，４８，６１，６２は、それぞれ放熱効果を有している。その放熱効果によって、ＳＰＭ液や、着液位置付近の案内部２４および外構成部材３０を、冷却することができる。
【００５８】
冷却管の内部に液体または気体を流通させない場合には、冷却管が、案内部２４の外側壁面３７の着液位置および外構成部材３０の内側壁面４７の着液位置の少なくとも一方に露出して配置されていることが好ましい。この場合、ＳＰＭ液の熱を冷却管によって直接逃がすことができるので、ＳＰＭ液をより良好に冷却することができる。
さらに、処理カップ３は、内構成部材２０の案内部２４と、外構成部材３０とが互いに独立して昇降可能な構成を例にとって説明したが、案内部が、内構成部材（有底円筒容器状の下容器）２０とは別体に設けられて、外構成部材３０と一体的に構成されていてもよい。また、内構成部材（有底円筒容器状の下容器）２０と外構成部材３０とが一体化されて、案内部だけが、その内構成部材２０および外構成部材３０に対して昇降可能な構成であってもよい。
【００５９】
また、前記の実施形態では、レジスト剥離液としてＳＰＭ液を例示したが、ＳＰＭ液以外の高温液に代えられる。たとえば硫酸とオゾン水との混合液を用いることもできる。また、基板処理装置の処理に用いられる処理液はレジスト剥離液に限られない。処理液として、たとえば窒化膜用のエッチング液としての熱燐酸等を例示することができる。
さらに、螺旋形状に形成された第１〜第４冷却管３８，４８，６１，６２を用いる構成について説明したが、第１〜第４冷却管３８，４８，６１，６２の形状は螺旋形状に限られない。たとえば、回転軸線Ｃを中心とする管状の円筒管を、回転軸線Ｃに沿う方向に複数個配置した構成であってもよい。
【００６０】
また、第１冷却管３８および第２冷却管４８が、それぞれ、第１冷却管収容溝部３９および第２冷却管収容溝部３９に収容されている構成を例示したが、案内部２４の外側壁面３７の平坦面上、および、外構成部材の内側壁面４７の平坦面上に、それぞれ、第１冷却管３８および第２冷却管４８が配置されていてもよい。
さらにまた、冷却管３８，４８，６１，６２以外に、案内部２４や外構成部材３０に冷却水が流通することのできる空洞部を設けて、処理液や着液位置付近の案内部２４、外構成部材３０を冷却することができる。
【００６１】
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】
【００６２】
【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模式的に示す断面図である。
【図２】図１の切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。
【図３】この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の要部構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
２  スピンチャック（基板回転手段）
３  処理カップ
４  ＳＰＭノズル（レジスト剥離液供給手段）
２４  案内部（処理液捕獲部材）
３０  外構成部材（処理液捕獲部材）
３７  外側壁面
３８  第１冷却管
３９  第１冷却管収容溝部（溝部）
４０  第１冷却水供給管（低温流体供給手段）
４７  内側壁面
４８  第２冷却管
４９  第２冷却管収容溝部（溝部）
５０  第２冷却水供給管（低温流体供給手段）
６１  第３冷却管
６２  第４冷却管
Ｃ  回転軸線
Ｗ  ウエハ（基板）
【図１】
2009049063.tif 000003
【図２】
2009049063.tif 000004
【図３】
2009049063.tif 000005