(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を回転させながら、基板の下面に複数種類の処理液を個別に供給して各処理液による基板処理を行う基板処理装置において、
基板の下面と対向する対向面を有するスピンベースと、
前記スピンベースに設けられ、基板の下面が前記スピンベースの対向面から離間された状態で基板を保持する基板保持手段と、
前記スピンベース及び基板を保持している前記基板保持手段を回転させる回転手段と、
前記スピンベースの回転軸に挿通された処理液供給管を備え、スピンベースの対向面で開口した処理液供給管の上端から、前記基板保持手段に保持された基板の下面の回転中心付近に向けて、複数種類の処理液を選択的に供給する処理液供給部と、
前記スピンベースの回転軸がその底面の中央部を貫通する有底円筒形状の処理カップと、
前記処理カップの上側に位置し前記処理カップと協働して、前記スピンベースを収容する処理室を形成する案内部材と、
前記処理カップの側壁と、処理カップの底面に上方に向けて突出形成された円筒状の仕切り部材とによって、処理カップ内に同心状に形成され、処理液の種類に対応して個別に設けられた薬液回収槽と廃液回収槽が形成された複数個の回収槽と、
前記案内部材に処理液の種類に対応して上下に個別に設けられ、回転される基板から飛散される処理液を前記基板保持手段に保持された基板の側方で受け止めてその処理液に対応する前記処理カップ内の複数個の回収槽に個別に導く複数個の案内部と、
前記複数個の案内部の中の１つを、前記基板保持手段に保持された基板の側方に位置させて、回転される基板から飛散される処理液を、その処理液の種類に対応した案内部で受け止めるように、前記案内部材を昇降駆動する昇降駆動機構と、
を備え、
前記複数個の案内部は、回収すべき薬液を前記薬液回収槽に導く薬液案内部が下方側に、
廃棄すべき廃液を前記廃液回収槽に導く廃液案内部が上方側に形成され、
さらに、前記複数個の案内部は、前記案内部材の内壁面に、内方に突出した横向き凸部によって上下に分離形成されており、
かつ、上側に位置する案内部は、受け止めた処理液を前記処理カップ内で同心状に位置する複数個の回収槽のうち、内側に位置する回収槽に案内し、下側に位置する案内部は、受け止めた処理液を前記処理カップ内で同心状に位置する複数個の回収槽のうち、外側に位置する回収槽に案内する
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記基板保持手段に保持された基板の下面に前記処理液供給部から処理液を供給する際に、基板を１０ｒｐｍ以上の回転数で回転させ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、基板を回転させながら、基板の下面に複数種類の処理液を個別に供給して各処理液による基板処理を行う基板処理装置に係り、特には、処理に用いた後の各種類の処理液を好適に分離回収するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の基板処理装置の一例を図１０に示す。
図１０に示す装置は、基板Ｗに薬液や純水を用いた洗浄処理を施すための装置であり、処理後の薬液と廃液とを分離して回収する機能を備えている。
【０００３】
この装置は、基板Ｗを水平姿勢で保持した状態で、鉛直方向の軸芯Ｊ周りで回転可能なスピンチャック５００と、回転軸５０１を介してスピンチャック５００を回転させるためのモーター５０２と、処理する基板Ｗを包囲して処理室を形成するカップ５０３と、基板Ｗに対して斜め上方または斜め下方から薬液や純水などの処理液を供給するためのノズル５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ、５０４ｄとを備えている。
【０００４】
スピンチャック５００は、図１０、図１１に示すように、回転軸５０１に連結された回転部５００ａから放射状に３本以上のアーム５００ｂが延出されたスピンベース５００ｃを備えている。各アーム５００ｂの先端部付近には基板Ｗを保持するための基板保持部材５００ｄが立設されていて、これら基板保持部材５００ｄに基板Ｗの外周部が３箇所以上で保持されるように構成されている。
【０００５】
カップ５０３の底部には、基板Ｗの洗浄処理に使用された後の液を排出する排出口５０５が形成されている。このカップ５０３の内壁面は、処理中に、回転される基板Ｗから飛散される洗浄液を受け止めて排出口５０５に案内する。
【０００６】
また、カップ５０３の下方には排出口５０５に対向するリング状の樋溝５０６を有する略円盤状の樋部材５０７が、回転軸５０１を包囲する保護筒５０８に回動自在に取り付けられている。樋溝５０６の底部の所定の一箇所には、排液流下口５０９が形成されている。また、樋部材５０７の外周にはリングギア５１０が固定されており、このリングギア５１０には、モーター５１１の駆動軸に取り付けられた駆動ギア５１２が歯合している。樋部材５０７のさらに下方には、洗浄処理に使用された後の廃液を回収するための廃液回収ドレイン５１３と、洗浄処理後の薬液を回収するための薬液回収ドレイン５１４とが設けられている。
【０００７】
このような構成により、モーター５１１を駆動することによって、樋部材５０７の排液流下口５０９を廃液回収ドレイン５１３または薬液回収ドレイン５１４のいずれかの上方に選択的に位置させることができる。そして、例えば、薬液を基板Ｗに供給する際には、排液流下口５０９を薬液回収ドレイン５１４の上方に位置させることによって、再利用のために薬液を回収することができる。これに対して、例えば、基板Ｗに付着した薬液を純水で洗い落とすために基板Ｗに純水を供給する際には、排液流下口５０９を廃液回収ドレイン５１３の上方に位置させることによって、洗浄処理に使用された後の廃液（薬液が混ざった純水）を廃棄することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成を有する従来装置で、スピンチャック５００に保持された基板Ｗの下面に洗浄液を供給して処理する場合に以下のような問題があった。
【０００９】
すなわち、基板Ｗに対して斜め下方から基板Ｗの下面に向けて供給された薬液や純水は、スピンベース５００ｃのアーム５００ｂで液切りされてその多くが霧状のミストとなってカップ５０３内の処理室を浮遊することになる。その結果、ミスト化した薬液は有効に回収することができず、薬液の無駄な消費量が増加することになる。また、薬液の回収時に、ミスト化した純水が、回収される薬液とカップ５０３内で混ざり易くなり、処理を重ねるうちに回収した薬液の濃度が低下していき、薬液による処理能力が徐々に低下していくことになる。
【００１０】
また、従来装置では、カップ５０３から排出口５０５を経て樋部材５０７の排液流下口５０９に至る回収経路を、再利用のために回収する薬液と、廃棄する廃液とで共通して使用しており、そのため、この回収経路での２液の混合を避けることができず、薬液と廃液との分離回収が不完全になる。その結果、廃液の回収時には、上記共通の回収経路に付着した薬液の液滴が洗浄処理に使用された後の純水とともに廃棄されるので、その分だけ有効回収できる薬液量が減って薬液の無駄な消費量が増加することになる。また、薬液の回収時には、上記共通の回収経路に付着した純水が、回収する薬液に混入するので、処理を重ねるうちに回収した薬液の濃度が低下していき、薬液による処理能力が徐々に低下していくことになる。
【００１１】
また、上記のような不都合は、２種類の液を分離回収する場合に限らず、３種類以上の液を分離回収する場合にも同様に生じ得る。
【００１２】
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、基板の下面に供給した複数種類の処理液を好適に分離回収する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。
【００１３】
【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、基板を回転させながら、基板の下面に複数種類の処理液を個別に供給して各処理液による基板処理を行う基板処理装置において、基板の下面と対向する対向面を有するスピンベースと、前記スピンベースに設けられ、基板の下面が前記スピンベースの対向面から離間された状態で基板を保持する基板保持手段と、前記スピンベース及び基板を保持している前記基板保持手段を回転させる回転手段と、前記スピンベースの回転軸に挿通された処理液供給管を備え、スピンベースの対向面で開口した処理液供給管の上端から、前記基板保持手段に保持された基板の下面の回転中心付近に向けて、複数種類の処理液を選択的に供給する処理液供給部と、前記スピンベースの回転軸がその底面の中央部を貫通する有底円筒形状の処理カップと、前記処理カップの上側に位置し前記処理カップと協働して、前記スピンベースを収容する処理室を形成する案内部材と、前記処理カップの側壁と、処理カップの底面に上方に向けて突出形成された円筒状の仕切り部材とによって、処理カップ内に同心状に形成され、処理液の種類に対応して個別に設けられた薬液回収槽と廃液回収槽が形成された複数個の回収槽と、前記案内部材に処理液の種類に対応して上下に個別に設けられ、回転される基板から飛散される処理液を前記基板保持手段に保持された基板の側方で受け止めてその処理液に対応する前記処理カップ内の複数個の回収槽に個別に導く複数個の案内部と、前記複数個の案内部の中の１つを、前記基板保持手段に保持された基板の側方に位置させて、回転される基板から飛散される処理液を、その処理液の種類に対応した案内部で受け止めるように、前記案内部材を昇降駆動する昇降駆動機構と、を備え、前記複数個の案内部は、回収すべき薬液を前記薬液回収槽に導く薬液案内部が下方側に、廃棄すべき廃液を前記廃液回収槽に導く廃液案内部が上方側に形成され、さらに、前記複数個の案内部は、前記案内部材の内壁面に、内方に突出した横向き凸部によって上下に分離形成されており、かつ、上側に位置する案内部は、受け止めた処理液を前記処理カップ内で同心状に位置する複数個の回収槽のうち、内側に位置する回収槽に案内し、下側に位置する案内部は、受け止めた処理液を前記処理カップ内で同心状に位置する複数個の回収槽のうち、外側に位置する回収槽に案内することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の基板処理装置において、前記基板保持手段に保持された基板の下面に前記処理液供給部から処理液を供給する際に、基板を１０ｒｐｍ以上の回転数で回転させることを特徴とするものである。
【００１５】
（削除）
【００１６】
（削除）
【００１７】
【作用】
本発明の作用は次のとおりである。
基板保持手段は、基板の下面がスピンベースの対向面から離間された状態で基板を保持する。この基板の保持状態で、回転手段により、基板保持手段に保持された基板が、スピンベース及び基板保持手段とともに回転される。
【００１８】
この回転されている基板の下面の回転中心付近に向けて、スピンベースの回転軸に挿通され、スピンベースの対向面で開口した処理液供給管の上端から、複数種類の処理液が選択的に供給されて、基板処理が行われる。
【００１９】
基板はその下面をスピンベースの対向面に向けて、スピンベースの対向面から離間して保持されているので、スピンベースの対向面に設けられた処理液供給部から基板の下面の回転中心付近に向けて供給される処理液は、障害物なく、その全てを基板に供給することができる。
【００２０】
基板の下面の回転中心付近に供給された処理液は、基板の回転によって基板の下面全面に拡げられ基板の外周部から振り切られて基板の側方に飛散される。
【００２１】
基板の下面の回転中心付近に処理液を供給するのに先立ち、昇降駆動機構によって、回転される基板から飛散される処理液を、その処理液の種類に対応した案内部で受け止めるように、案内部材が昇降駆動される。これにより、案内部材に上下に個別に設けられた複数個の案内部の中の１つが、基板保持手段に保持された基板の側方に位置する。
【００２２】
従って、回転される基板から側方に飛散される処理液は、その処理液の種類に対応する案内部で受け止められ、その処理液の種類に対応する回収槽に導かれて回収される。
【００２３】
基板の下面の回転中心付近に供給する処理液の種類を変える場合には、昇降駆動機構によって、その処理液の種類に対応した別の案内部で、回転される基板から飛散される処理液が受け止められるように、案内部材が昇降駆動される。そして、その処理液は、その処理液の種類に対応する案内部で受け止められ、その処理液の種類に対応する回収槽に導かれて回収される。
【００２４】
すなわち、回転される基板から飛散されて以降の処理液の回収経路は、処理液の種類ごとに個別に設けられた案内部及び回収槽であり、各種類の処理液が回収経路上で混ざることがない。具体的には、回収すべき薬液は下方側にある薬液案内部によって薬液回収槽に導かれ、一方、廃棄すべき廃液は上方側にある廃液案内部によって廃液回収槽に導かれる。具体的には、請求項１に記載の発明によれば、案内部材の内壁面に、内方に突出した横向き凸部によって上下に分離形成された複数個の案内部の中の１つが、基板保持手段に保持された基板の側方に位置する。上側に位置する案内部は、受け止めた処理液を処理カップ内で同心状に位置する複数個の回収槽のうち、内側に位置する回収槽に案内し、下側に位置する案内部は、受け止めた処理液を処理カップ内で同心状に位置する複数個の回収槽のうち、外側に位置する回収槽に案内する。
【００２５】
請求項２に記載の発明によれば、基板保持手段に保持された基板の下面に処理液供給部から処理液を供給する際に、基板を１０ｒｐｍ以上の回転数で回転させるので、基板の下面に供給された処理液が基板の下面に速やかに拡がり、基板の下面の処理を効果的に行うことができる。また、基板の下面に供給された処理液がスピンベースの対向面上に落下するのを防止でき、スピンベースが処理液によって汚染されるような不都合も防止できる。特に、処理液が薬液である場合、薬液がスピンベースの対向面上に落下すると、スピンベースが汚れ、それ以降の処理中にスピンベースの対向面と、保持された基板の下面との間に薬液の雰囲気が残存して、薬液で基板が汚染されることになるが、上述したように基板を１０ｒｐｍ以上の回転数で回転させることで、薬液がスピンベースの対向面上に落下するのが防止され、薬液で基板が汚染されることを防止できる。
【００２６】
（削除）
【００２７】
（削除）
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る基板処理装置の構成を示す縦断面図である。
【００２９】
この実施例装置は、基板Ｗに薬液や純水を用いた洗浄処理を施すための装置であり、基板Ｗを水平姿勢で保持した状態で、鉛直方向の軸芯Ｊ周りで回転可能なスピンチャック１と、スピンチャック１を回転駆動させる回転手段としての回転駆動機構２と、スピンチャック１に保持された基板Ｗの上面に薬液や純水などの処理液を供給するためのノズル３ａ、３ｂと、スピンチャック１に保持された基板Ｗの下面の回転中心付近に向けて薬液や純水などの複数種類の処理液を選択的に供給するための処理液供給部４と、薬液回収口５０と廃液回収口５１とが設けられた処理カップ５と、薬液案内部６０と廃液案内部６１が形成された案内部材６と、処理カップ５及び案内部材６を昇降させる位置調節手段としての昇降駆動機構７とを備えている。
【００３０】
スピンチャック１は処理室８内に収容されている。処理室８は、処理カップ５と、処理カップ５に対して昇降可能な案内部材６とによって形成されている。処理カップ５の底面の中央部を貫通するように回転軸１１が配設されており、この回転軸１１の上端部に、基板Ｗの下面に対向する対向面を有する円板状のスピンベース１２が一体回転可能に取り付けられている。
【００３１】
スピンベース１２の上記対向面である上面には、基板Ｗの外周部を３箇所以上で保持する、基板保持手段としての３個以上の基板保持部材１３が、スピンベース１２の周縁に沿って等間隔で立設されている。なお、図１では、図面が煩雑になることを避けるために、１個の基板保持部材１３のみを示している。
【００３２】
各基板保持部材１３は、基板Ｗの外周部を下方から支持する基板支持部１３ａと基板支持部１３ａに支持された基板Ｗの外周端面を押圧して基板Ｗを保持する基板保持部１３ｂとを備えていて、スピンベース１２の上面から離間させて基板Ｗを水平姿勢で保持するように構成されている。各基板保持部材１３は、基板保持部１３ｂが基板Ｗの外周端面を押圧する保持状態と、基板保持部１３ｂが基板Ｗの外周端面から離れる非保持状態とで切換え可能に構成されている。この保持状態と非保持状態との切り換えは、例えば、特公平３−９６０７号公報に開示されたリンク機構などによって実現されている。
【００３３】
回転軸１１の中心には、処理液供給管４０が挿通されており、この処理液供給管４０の上端が上記の処理液供給部４となっている。回転軸１１の下端付近には、駆動源としてのモーター２０などを備えた回転駆動機構２が連動連結されている。この回転駆動機構２によって、スピンチャック１に保持された基板Ｗを、スピンチャック１及び基板保持部材１３にとともに回転させた状態で、ノズル３ａ、３ｂや処理液供給部４から薬液や純水を供給することによって、基板Ｗに対する洗浄処理を行うようになっている。
【００３４】
これらのノズル３ａ、３ｂや処理液供給部４には、処理液供給機構９から薬液や純水が供給されるようになっている。この処理液供給機構９は、図２に示すように、薬液を貯留しておくための薬液タンク９０や、純水を供給する純水供給部（工場のユーティリティなど）９１などを備えている。処理カップ５の薬液回収口５０に連通接続された薬液回収管５２が薬液タンク９０に連通接続されていて、処理に使用された後に回収された薬液が薬液タンク９０に貯留され再利用されるように構成されている。
【００３５】
薬液タンク９０には、ポンプ９２、フィルター９３ａ、開閉弁９４ａが介装された循環配管９５ａと、ポンプ９２、フィルター９３ｂ、開閉弁９４ｂが介装された循環配管９５ｂとが連通接続されている。
【００３６】
循環配管９５ａには、開閉弁９６ａが介装された薬液供給配管９７ａが連通接続されている。この薬液供給配管９７ａはノズル３ａに連通接続されている。ノズル３ａから薬液を供給しないときには、開閉弁９４ａが開、開閉弁９６ａが閉にされ、ポンプ９２に圧送されて、薬液タンク９０内の薬液が循環配管９５ａを循環してフィルター９３ａで不純物が除去されるようになっている。そして、ノズル３ａから薬液を供給するときには、開閉弁９４ａを閉、開閉弁９６ａを開にして、ポンプ９２に圧送された薬液タンク９０内の薬液がノズル３ａから噴出されるようになっている。
【００３７】
また、循環配管９５ｂには、開閉弁９６ｂが介装された薬液供給配管９７ｂが連通接続されている。この薬液供給配管９７ｂは処理液供給管４０に連通接続されている。処理液供給部４から薬液を供給しないときには、開閉弁９４ｂが開、開閉弁９６ｂが閉にされ、ポンプ９２に圧送されて、薬液タンク９０内の薬液が循環配管９５ｂを循環してフィルター９３ｂで不純物が除去され、処理液供給部４から薬液を供給するときには、開閉弁９４ｂを閉、開閉弁９６ｂを開にして、ポンプ９２に圧送された薬液タンク９０内の薬液が処理液供給部４から噴出されるようになっている。
【００３８】
純水供給部９１には、開閉弁９８ａが介装された純水供給配管９９ａと、開閉弁９８ｂが介装された純水供給配管９９ｂとが連通接続されている。純水供給配管９９ａはノズル３ｂに連通接続されていて、開閉弁９８ａの開閉によってノズル３ｂからの純水の噴出とその停止とが切り換えられるようになっている。また、純水供給配管９９ｂは処理液供給管４０に連通接続されていて、開閉弁９８ｂの開閉によって処理液供給部４からの純水の噴出とその停止とが切り換えられるようになっている。なお、開閉弁９６ｂ、９８ｂの開を選択的に切り換えることで、処理液供給部４から基板Ｗの下面への薬液と純水との供給を選択的に行えるように構成されている。
【００３９】
図１に戻って、処理カップ５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５３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５３と処理カップ５の側壁５ａとの間に平面視でドーナツ形状の薬液回収槽５４が形成され、仕切り部材５３の内側に略円筒状の廃液回収槽５５が形成されている。薬液回収槽５４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５２に連通接続された薬液回収口５０が形成されている。また、廃液回収槽５５は、処理に使用された後の純水のように廃棄すべき廃液を回収するための槽であって、その底面には廃液回収口５１が形成されている。排液回収口５１には廃液配管５６が連通接続されていて、この廃液配管５６を介して回収された廃液が廃棄されるようになっている。
【００４０】
案内部材６は、回転軸１１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。そして、処理カップ５を包囲する円筒状の支持部材７０に取り付けられている。この円筒状の支持部材７０は、昇降駆動機構７によって昇降されるようになっていて、これにより、案内部材６がスピンチャック１に対して昇降できるようになっている。
【００４１】
案内部材６は、回転軸１１に対して回転対称な形状を有する内壁面６ａを有している。この内壁面６ａ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６２が形成されている。この横向き凸部６２は案内部材６の内壁面６ａを、下方側の薬液案内部６０と上方側の廃液案内部６１とに二分している。換言すれば、横向き凸部６２は、薬液案内部６０と廃液案内部６１との境界部に形成されている。薬液案内部６０は、再利用のために回収すべき薬液を薬液回収槽５４に導くための部位であり、廃液案内部６１は、廃棄すべき廃液を廃液回収槽５５に導くための部位である。
【００４２】
横向き凸部６２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６２ａが形成されている。これにより、薬液案内部６０には、結果として、上方に窪み、かつ、下方に開放した下向き凹部６３が形成されている。この下向き凹部６３の天面６３ａは、上方に向かうほど径が小さくなるように形成された傾斜面とされている。この天面６３ａの下方側には、垂直な円筒面６３ｂが連なっている。
【００４３】
一方、廃液案内部６１の上方側の部位には、上方に向かうほど径が小さくなるように形成された傾斜面からなる天面６４ａが形成されており、この天面６４ａの下方側には、垂直な円筒面６４ｂが連なっている。従って、天面６４ａ、円筒面６４ｂ、および横向き凸部６２の上面とによって、スピンチャック１から離反する方向に向かって窪み、かつ、スピンチャック１の方向に開放した横向き凹部６４が形成されている。また、横向き凹部６４の天面６４ａの上端側から連なるように、さらに上方に延びて、垂直な円筒内壁面を有する上向き凸部６５が形成されている。
【００４４】
この実施例装置においては、スピンチャック１の上下方向位置は常に一定に保たれる一方で、案内部材６および処理カップ５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、案内部材６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６０で受け止める第１の高さ（Ｈ１）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廃液案内部６１で受け止める第の２高さ（Ｈ２）と、案内部材６の上端６ｂ（図１参照）がスピンチャック１における基板保持高さ（ＨＷ）よりも下に位置する第３の高さ（Ｈ３）との３段階の高さに選択的に昇降される。また、処理カップ５は、スピンチャック１における基板保持高さ（ＨＷ）と略同じ高さに上端５ｂ（図１参照）が位置する処理高さ（ＨＰ）と、案内部材６が上記第３の高さ（Ｈ３）に位置するときに、この案内部材６との干渉を避けることができる退避高さ（ＨＲ）とに選択的に昇降される。
【００４５】
案内部材６および処理カップ５の上記昇降移動は、昇降駆動機構７によって行われるようになっている。昇降駆動機構７は、ボールネジなどの周知の１軸方向駆動機構（図示せず）を備えていて、この１軸方向駆動機構で支持部材７０を昇降させることで、案内部材６を上記第１高さ（Ｈ１）〜第３の高さ（Ｈ３）の間で昇降させるように構成されている。また、処理カップ５の昇降も同様に、昇降駆動機構７に備えられた図示しない１軸方向駆動機構によって、処理カップ５を支持する図示しない支持部材を昇降させることで、処理カップ５を上記処理高さ（ＨＰ）と退避高さ（ＨＲ）との間で昇降させるように構成されている。なお、この装置には、案内部材６が各高さ（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３）に位置したことを検知するセンサと、処理カップ５が各高さ（ＨＰ、ＨＲ）に位置したことを検知するセンサ（いずれも図示せず）を備えている。
【００４６】
図３は、本装置の制御系の構成を示すブロック図であり、スピンチャック１を回転駆動するための回転駆動機構２と、処理液供給機構９と、案内部材６および処理カップ５を昇降するための昇降駆動機構７とを制御するための構成が示されている。回転駆動機構２の動作、処理液供給機構９の動作および昇降駆動機構７の動作は、制御部１０によって制御される。制御部１０には、案内部材６が各高さ（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３）に位置したことを検知するセンサＳ１〜Ｓ３と、処理カップ５が各高さ（ＨＰ、ＨＲ）に位置したことを検知するセンサＳ４、Ｓ５からの出力信号が与えられており、これらセンサの出力に基づいて、制御部１０は昇降駆動機構７を制御して、案内部材６を所望の高さ（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３）に位置させるとともに、処理カップ５を所望の高さ（ＨＰ、ＨＲ）に位置させるように制御している。
【００４７】
次に、本装置の動作を図４ないし図６を参照して説明する。
図４は薬液処理時の状態を示し、図５はリンス処理および乾燥処理時の状態を示し、図６は基板の搬入／搬出時の状態を示している。
【００４８】
まず、処理の概要について説明する。はじめに、１枚の基板Ｗが図示しない搬送ロボットによって搬入され、この基板Ｗがスピンチャック１に水平姿勢で保持される。その後、スピンチャック１が回転され、これにより、基板Ｗがその中心を通る鉛直方向の軸芯Ｊ周りに高速回転される。この高速回転されている基板Ｗの上面と下面、または、下面のみに向けて、ノズル３ａ、処理液供給部４から薬液が供給され、エッチング液などの薬液を用いた薬液処理が行われる。その後、基板Ｗの下（上）面に付着した薬液を洗い落とすために、ノズル３ｂ、処理液供給部４から純水が供給される（リンス処理）。そして、純水の吐出を停止し、基板Ｗの下（上）面の水分を振り切って乾燥させる（乾燥処理）。その後、スピンチャック１の回転を停止し、基板Ｗが搬送ロボットによって装置外に搬出される。
【００４９】
薬液処理時には、図４に示すように、処理カップ５は処理高さＨＰにあり、案内部材６は第１の高さＨ１にある。この状態では、薬液案内部６０が基板Ｗの側方に位置されている。処理液供給部４から供給された薬液は、障害物なく、その全てが基板Ｗの下面に供給されることになり、基板Ｗの下面に供給した薬液の全てを有効回収することが可能となる。基板Ｗの下面に供給された薬液は、基板Ｗの回転によって基板Ｗの下面全面に拡がり、その外周部から振り切られて周囲に飛散される。また、ノズル３ａから薬液を供給する場合には、ノズル３ａから供給された薬液は、基板Ｗの回転によって基板Ｗの上面全面に拡がり、その外周部から振り切られて周囲に飛散される。基板Ｗの下（上）面に供給され、回転される基板Ｗから飛散された薬液は、薬液案内部６０で受け止められ、薬液回収槽５４に導かれ、薬液回収口５０、薬液回収管５２を経て薬液タンク８０に貯留される。このとき、横向き凸部６２は薬液が廃液案内部６１に流出することを防止する。特に、この実施例では、舌部６２ａが横向き凸部６２の先端に形成されていて、薬液案内部６０の上部に下向き凹部６３が形成されているので、薬液案内部６０で受け止めた薬液が廃液案内部６１に流出するおそれはない。
【００５０】
一方、リンス処理および乾燥処理時には、図５に示すように、処理カップ５は薬液処理時と同様に処理高さＨＰにあり、案内部材６は、第１の高さＨ１よりも低い第２の高さＨ２にある。この状態では、スピンチャック１に保持された基板Ｗの下（上）面に拡がり、その外周部から側方に飛散された処理液（この場合は純水）は、廃液案内部６１で受け止められ、廃液回収槽５５に導かれ、廃液回収口５１、廃液配管５６を経て廃棄される。
【００５１】
図５の状態では、薬液回収槽５４と廃液回収槽５５とを仕切る仕切り部材５３の先端は、薬液案内部６０に形成された下向き凹部６３に入り込んでいるので、廃液案内部６１で受け止められた純水が、薬液回収槽５４に導かれることはない。このとき、廃液案内部６１に形成された横向き凹部６４は、廃液案内部６１で受け止めた処理液が装置外部に飛び出すことを防止する。また、横向き凸部６２の先端に下向きに形成された舌部６２ａは、廃液案内部６１からの処理液を、その下方の廃液回収槽５５にスムーズに導く。さらに、廃液案内部６１の上方に形成された上向き凸部６５は、基板Ｗから処理液の飛沫が装置外に飛び出すとことを防止する。この点については、案内部材６が第１の高さＨ１にある場合も同様である。
【００５２】
なお、上記薬液処理とリンス処理と乾燥処理とを行う際は、まず、基板Ｗを１０ｒｐｍ以上の回転数にし、その後さらに高速回転させるようにしている。これにより、基板Ｗの下面に供給された薬液や純水が基板Ｗの下面に速やかに拡がり、基板Ｗの下面の処理を効果的に行うことができる。また、基板Ｗの下面に供給された薬液や純水がスピンベース１２の対向面上に落下するのを防止でき、スピンベース１２が薬液や純水（廃液）によって汚染されるような不都合も防止できる。特に、薬液がスピンベース１２の対向面上に落下すると、スピンベース１２が汚れ、それ以降の処理中にスピンベース１２の対向面と、保持された基板Ｗの下面との間に薬液の雰囲気が残存して、薬液で基板Ｗが汚染されることになるが、基板Ｗの回転数を１０ｒｐｍ以上の回転数で高速回転させることにより、そのような不都合も防止できる。
【００５３】
基板Ｗをこの基板処理装置に搬入する際、および基板Ｗをこの基板処理装置から搬出する際には、図６に示すように、処理カップ５は処理高さＨＰより低い退避高さＨＲにあり、案内部材６は、第２の高さＨ２よりもさらに低い第３の高さＨ３にある。この状態では、案内部材６の上端６ｂがスピンチャック１による基板Ｗの保持高さＨＷよりも低い位置にあり、図示しない搬送ロボットとスピンチャック１との間で基板Ｗの受渡しが行われる。その際、案内部材６の処理液付着部位である内壁面６ａは、基板Ｗよりも下方にあるので、基板Ｗを受け渡す際に、案内部材６から処理液が基板Ｗに落下するおそれはない。
【００５４】
以上のように、本実施例によれば、スピンベース１２の対向面から離間した状態で水平姿勢に保持した基板Ｗの下面の回転中心付近に、スピンベース１２の対向面に設けられた処理液供給部４から処理液を供給するように構成したので、処理液供給部４から供給された処理液の全てを有効回収することが可能となる。また、薬液の回収と純水の回収とを個別の回収経路で行うように構成しているので、回収経路の一部を共有する従来装置で生じる不都合を解消して薬液と純水を良好に分離回収することができる。従って、水平姿勢に保持された基板Ｗの下面に供給した複数種類の処理液の全てを好適に分離回収することができる。
【００５５】
次に、本発明に関連する参考例を図７を参照して説明する。
図７は参考例に係る基板処理装置の構成を示す縦断面図である。この参考例装置も、基板Ｗに薬液や純水を用いた洗浄処理を施すための装置であるが、処理カップや案内部材として図１の実施例のものと異なる構造のものを備えた実施例である。
【００５６】
具体的には、処理カップ１００は、底面の中央部に回転軸１１や回転駆動機構２などを収容するケーシング１０１が固定的に取り付けられ、その周囲に円筒状の仕切り部材１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが立設されていて、これら仕切り部材１０２ａ〜１０２ｃによって、薬液回収槽５４、廃液回収槽５５が形成されている。内側の仕切り部材１０２ａの外壁面と中間の仕切り部材１０２ｂの内壁面との間の空間が薬液回収槽５４であり、中間の仕切り部材１０２ｂの外壁面と外側の仕切り部材１０２ｃの内壁面との間の空間が廃液回収槽５５である。
【００５７】
なお、この参考例では、ケーシング１０１の外壁面と内側の仕切り部材１０２ａの内壁面との間に、処理室８内の気体を排気するための排気槽１０３が形成されている。この排気槽１０３の底部には排気ダクト１０４に連通接続された排気口１０５が設けられていて、排気口１０５から処理室８内の気体を排気槽１０３を経て吸引されるように構成されている。
【００５８】
処理カップのその他の構成、および薬液と廃液の回収路は、上述した実施例と同様であるので、図１と同一符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
なお、本参考例では、処理カップ１００は昇降せずにスピンチャック１とともに固定されていて、昇降駆動機構７は、案内部材１１０のみを昇降させるように構成している。
【００６０】
また、図７以下では、図面が煩雑になることを避けるために、各仕切り部材１０２ａ〜１０２ｃや案内部材１１０は断面形状のみを示している。
【００６１】
案内部材１１０は、筒状の形状を有していて、薬液回収槽５４及び廃液回収槽５５の上方に、スピンチャック１及びそれによって保持された基板Ｗの周囲を包囲するように、処理カップ１００に対して昇降自在に設けられている。この案内部材１１０には、上方に向かうほど径が小さくなる傾斜部１１１ａ、１１１ｂが２箇所に形成されている。各傾斜部１１１ａ、１１１ｂは、互いに間隔をあけて同芯状に配備されている。また、各傾斜部１１１ａ、１１１ｂの上端部には径Ｒが同じに構成された気体取り込み口１１２ａ、１１２ｂが形成されている。さらに、傾斜部１１１ａの下端部には垂直部１１３、１１４ａが連なっており、傾斜部１１１ｂの下端部には垂直部１１４ｂが連なっている。各傾斜部１１１ａ、１１１ｂは、垂直部１１４ａ、１１４ｂを介して連結されており、この連結部分には円周方向に、排液案内流路を形成する多数の開口１１５が穿設されている。また、案内部材１１０には、垂直部１１３と垂直部１１４ａの間に円環状の溝１１６が形成されていて、この溝１１６が中間の仕切り部材１０２ｂに嵌入されるとともに、垂直部１１４ａ、１１４ｂが、廃液回収槽５５内に嵌入されるように、案内部材１１０が配置されている。
【００６２】
図７に示すように、スピンチャック１に保持された基板Ｗの保持高さＨＷに、傾斜部１１１ａが位置しているとき、回転される基板Ｗから飛散される処理液（薬液）は傾斜部１１１ａで受け止められ、傾斜部１１１ａ、垂直部１１３に沿って薬液回収槽５４に導かれ、薬液回収口５０、薬液回収管５２を経て薬液タンク８０（図２参照）に貯留される。なお、この参考例では、案内部材１１０の傾斜部１１１ａ、垂直部１１３が薬液案内部６０を構成する。
【００６３】
また、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の保持高さＨＷに、傾斜部１１１ｂが位置しているとき、回転される基板Ｗから飛散される処理液（純水）は傾斜部１１１ｂで受け止められ、傾斜部１１１ｂ、垂直部１１４ｂに沿い、開口１１５から廃液回収槽５５に導かれ、廃液回収口５１、廃液配管５６を経て廃棄される。なお、この参考例では、案内部材１１０の傾斜部１１１ｂ、垂直部１１４ｂ、開口１１５が廃液案内部６１を構成する。
【００６４】
また、この参考例では、筒状の回転軸１１の内壁面とその回転軸１１内に挿通された洗浄液供給管４０の外壁面との間の隙間を、気体供給路１２０としている。この気体供給路１２０は、開閉バルブ１２１が介装された配管１２２を介して気体供給源１２３に連通接続されていて、気体供給路１２０の上端部の気体供給部１２４からスピンベース１の上面と、保持された基板Ｗの下面との間の空間に、清浄な空気や清浄な不活性ガス（窒素ガスなど）などの清浄な気体を供給できるように構成され、乾燥処理時に、気体供給部１２４から気体を供給することで基板Ｗの乾燥を促進できるようになっている。
【００６５】
また、この参考例は、ノズル３ａ、３ｂを省略してスピンチャック１の上方に雰囲気遮断部材１３０を設けている。この雰囲気遮断部材１３０は、基板Ｗの直径より若干大きく、かつ、案内部材１１０の気体取り込み口１１２ａ、１１２ｂの径Ｒよりも小さい径を有していて、筒状の支持軸１３１の下端部に一体回転可能に取り付けられている。支持軸１３１は、支持アーム１３２に回転自在に支持されている。支持軸１３１はモーター１３３によって回転されるように構成され、これにより、雰囲気遮断部材１３０が支持軸１３１とともに軸芯Ｊ周りで回転されるように構成されている。
【００６６】
また、支持アーム１３２は、接離機構１３４によって昇降され、スピンチャック１に対して雰囲気遮断部材１３０が接離されるように構成されている。
【００６７】
雰囲気遮断部材１３０及び支持軸１３１の内部には、洗浄液供給管１４０が貫通されている。洗浄液供給管４０と同様の構成により、この洗浄液供給管１４０にも処理液供給機構９から薬液と純水とが選択的に供給されるようになっている。これにより、洗浄液供給管１４０の下端部の洗浄液供給部１４０ａからスピンチャック１に保持された基板Ｗの上面の回転中心付近に薬液と純水とを選択的に供給できるように構成されている。
【００６８】
また、上記洗浄液供給管１４０の周囲には、気体供給路１５０が形成されている。この気体供給路１５０は、開閉バルブ１５１が介装された配管１５２を介して気体供給源１２３に連通接続されていて、気体供給路１５０の下端部の気体供給部１５０ａから雰囲気遮断部材１３０の下面と、基板Ｗの上面との間の空間に清浄な気体を供給できるように構成されている。
【００６９】
その他の構成は、図１の実施例と同様であるので、共通する部分は図１と同一符号を付してその説明を省略する。
【００７０】
この参考例でも、図１の実施例と同様に基板Ｗの搬入、薬液処理、リンス処理、乾燥処理、基板Ｗの搬出の順で動作する。この参考例における基板Ｗの搬入と搬出は、図９に示すように、案内部材１１０が下降されてスピンチャック１を案内部材１１０の上方から突出させるとともに、雰囲気遮断部材１３０を上方位置ＨＨに位置させて、雰囲気遮断部材１３０とスピンチャック１とを離間させた状態で行われる。また、薬液処理は、案内部材１１０が図７に示す高さ位置に位置された状態で行われ、リンス処理および乾燥処理は、案内部材１１０が図８に示す高さ位置に位置された状態で行われる。なお、乾燥処理時には、気体供給部１２４、１５０ａから気体が供給されて基板Ｗの乾燥を促進するようにしている。また、雰囲気遮断部材１３０は、基板Ｗの上面に処理を行う場合だけ、下降位置ＬＨに位置させ、基板Ｗの下面に対してのみ処理を行う場合には、雰囲気遮断部材１３０は上方位置ＨＨに位置されている。
【００７１】
この参考例の構成によっても、上記図１の実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００７２】
なお、上記各実施例では、回収した薬液を再利用し、純水（廃液）を廃棄する場合について説明したが、上記各実施例は、２種類の薬液を分離回収した後、各薬液を再利用する場合や、２種類の処理液を分離回収した後、各処理液を個別に廃棄するような場合にも同様に適用することができる。
【００７３】
また、上記各実施例では、２種類の処理液を分離回収する場合を例に採ったが、案内部材６、１１０に３個以上の案内部を設け、３種類以上の処理液を分離回収できるようにしてもよい。但し、この場合には、案内部の個数に対応する個数の回収槽を処理カップ５、１００に設ける必要がある。
【００７４】
なお、スピンチャック１を昇降させることによって、案内部材６、１１０の所定の案内部で処理液を受け止めることも考えられるが、スピンチャック１の昇降を行わない上記各実施例の構成の方が、スピンチャック１に関連する駆動機構のシールが容易である。
【００７５】
また、上記各実施例では、半導体ウエハに対して処理を施す装置を例に採ったが、本発明は液晶表示器用のガラス基板のような他の基板に対して処理を施すための装置にも同様に適用することができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、スピンベースの対向面から離間した状態で基板を保持し、そのスピンベースの対向面に設けられた処理液供給部から基板の下面の回転中心付近に向けて複数種類の処理液を選択的に供給するように構成したので、基板の下面の回転中心付近に向けて供給される処理液は、障害物なく、その全てを基板に供給することができ、基板の下面に供給した処理液を全て有効回収することが可能となる。
【００７７】
そして、回転される基板から飛散される各種類の処理液を、個別の案内部及び回収槽で回収するように構成しているので、処理液の回収経路上で複数種類の処理液が混ざることがなく、各種類の処理液を個別の回収することができる。
【００７８】
従って、保持された基板の下面に複数種類の処理液を個別に供給して各処理液による基板処理を行う場合に、基板の下面に供給した処理液の全てを有効回収できるとともに、各種類の処理液を好適に分離回収することができる。
【００７９】
請求項２に記載の発明によれば、基板保持手段に保持された基板の下面に処理液供給部から処理液を供給する際に、基板を１０ｒｐｍ以上の回転数で回転させるので、基板の下面に供給された処理液が基板の下面に速やかに拡がり、基板の下面の処理を効果的に行うことができる。また、基板の下面に供給された処理液がスピンベースの対向面上に落下するのも防止でき、スピンベースが処理液によって汚染されるような不都合も防止できる。さらに、処理液が薬液である場合には、薬液の雰囲気が残存して薬液で基板が汚染されるような不都合も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例に係る基板処理装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】  処理液供給機構の構成を示す図である。
【図３】  図１の装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】  図１の装置による薬液処理時の状態を示す図である。
【図５】  図１の装置によるリンス処理および乾燥処理時の状態を示す図である。
【図６】  図１の装置における基板の搬入／搬出時の状態を示す図である。
【図７】  本発明に関連する参考例に係る基板処理装置の構成を示す縦断面図である。
【図８】  図７の装置によるリンス処理および乾燥処理時の状態を示す図である。
【図９】  図７装置における基板の搬入／搬出時の状態を示す図である。
【図１０】  従来装置の構成を示す縦断面図である。
【図１１】  従来装置のスピンチャックの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１：スピンチャック
２：回転駆動機構
４：処理液供給部
５、１００：処理カップ
６、１１０：案内部材
７：昇降駆動機構
９：処理液供給機構
１２：スピンベース
１３：基板保持部材
５０：薬液回収口
５１：廃液回収口
５２：薬液回収管
５４：薬液回収槽
５５：廃液回収槽
５６：廃液配管
６０：薬液案内部
６１：廃液案内部
Ｗ：基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003731995.tif 000009
【図９】
0003731995.tif 000010
【図１０】
0003731995.tif 000011
【図１１】
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