特許 6184892 基板液処理装置、基板液処理方法及び記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6184892

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】基板液処理装置、基板液処理方法及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20170814BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 643A

   H01L21/304 648L

   H01L21/306 R

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-52280(P2014-52280)

(22)【出願日】2014年3月14日

(65)【公開番号】特開2015-177022(P2015-177022A)

(43)【公開日】2015年10月5日

【審査請求日】2016年3月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100106655

【弁理士】

【氏名又は名称】森 秀行

(74)【代理人】

【識別番号】100141830

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 卓久

(72)【発明者】

【氏名】伊 藤 規 宏

(72)【発明者】

【氏名】井 上 茂 久

【審査官】 加藤 芳健

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１６２５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２２６６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

Ｂ０８Ｂ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を軸線周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板保持部の上方に配置され、ガスを上方から下方へ向けて供給するガス供給装置と、
前記基板保持部と前記ガス供給装置との間に配置された気流阻害部材とを備え、
前記気流阻害部材は、前記基板保持部に保持された前記基板の周縁の一部を覆うことにより、前記ガス供給装置からのガスの気流を遮り、
前記気流阻害部材は、上面板と、前記上面板から下方に延びる壁面板とを有し、
前記上面板のうち前記基板の回転方向下流側の位置に、前記上面板から下方に延びるブロック板が設けられていることを特徴とする基板液処理装置。

【請求項2】

前記壁面板は、前記上面板のうち径方向外側の位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板液処理装置。

【請求項3】

前記気流阻害部材を、前記基板の周縁の一部を覆う遮蔽位置と、前記基板から離れた退避位置との間で移動させる駆動機構を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の基板液処理装置。

【請求項4】

処理液供給時には前記気流阻害部材を遮蔽位置に移動させ、処理液供給した後であって前記基板を乾燥させる乾燥時には前記気流阻害部材を退避位置に移動させるように前記駆動機構を制御する制御装置を更に備えたことを特徴とする請求項３記載の基板液処理装置。

【請求項5】

基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を軸線周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板保持部の上方に配置され、ガスを上方から下方へ向けて供給するガス供給装置と、
前記基板保持部と前記ガス供給装置との間に配置された気流阻害部材と、
前記基板保持部及び前記気流阻害部材を収容するハウジングとを備え、
前記気流阻害部材は、前記基板保持部に保持された前記基板の周縁の一部を覆うことにより、前記ガス供給装置からのガスの気流を遮り、
前記ハウジングの内部空間の雰囲気を排気するためのハウジング排気口が設けられ、前記ハウジングの内部空間において前記基板保持部の外部に配置された気流誘導部材が設けられ、前記気流誘導部材は、前記ガス供給装置からのガスの気流を前記ハウジング排気口に向けて誘導することを特徴とする基板液処理装置。

【請求項6】

基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を軸線周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板保持部の上方に配置され、ガスを上方から下方へ向けて供給するガス供給装置と、
前記基板保持部および前記処理液供給部を収容するハウジングと、
前記ハウジングの内部空間の雰囲気を排気するためのハウジング排気口と、
前記ハウジングの内部空間において前記基板保持部の外部に配置された気流誘導部材とを備え、
前記気流誘導部材は、前記基板の上方空間の雰囲気を前記ハウジング排気口に向けて誘導し、
前記気流誘導部材は、平面から見て前記ハウジング排気口に対して前記基板の回転方向下流側の位置に設けられていることを特徴とする基板液処理装置。

【請求項7】

前記気流誘導部材を、前記ガス供給装置からのガスの気流を前記ハウジング排気口に向けて誘導する誘導位置と、前記基板の上方空間から離れた退避位置との間で移動させる駆動機構を更に備えたことを特徴とする請求項６記載の基板液処理装置。

【請求項8】

前記気流誘導部材は、板状部材からなる上面板を含み、前記上面板は、前記基板保持部の周囲に設けられたカップ体の上方から前記ガス供給装置の下方にわたって上下に延びていることを特徴とする請求項６又は７記載の基板液処理装置。

【請求項9】

基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を軸線周りに回転させる回転駆動部と
前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板保持部の上方に配置され、ガスを上方から下方へ向けて供給するガス供給装置と、
前記基板保持部と前記ガス供給装置との間に配置された気流阻害部材とを備えた基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法において、
前記ガス供給装置からのガスを、前記基板側に供給する工程と、
前記気流阻害部材が前記基板保持部に保持された前記基板の周縁の一部を覆うことにより、前記ガス供給装置からのガスの気流を遮る工程とを備え、
前記気流阻害部材は、上面板と、前記上面板から下方に延びる壁面板とを有し、
前記上面板のうち前記基板の回転方向下流側の位置に、前記上面板から下方に延びるブロック板が設けられていることを特徴とする基板液処理方法。

【請求項10】

基板を保持する基板保持部と、
前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板保持部の上方に配置され、ガスを上方から下方へ向けて供給するガス供給装置と、
前記基板保持部および前記処理液供給部を収容するハウジングと、
前記ハウジングの内部空間の雰囲気を排気するためのハウジング排気口と、
前記ハウジングの内部空間において前記基板保持部の外部に配置された気流誘導部材とを備えた基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法において、
前記ガス供給装置からのガスを、前記基板側に供給する工程と、
前記気流誘導部材により、前記基板の上方空間の雰囲気を前記ハウジング排気口に向けて誘導する工程とを備え、
前記気流誘導部材は、平面から見て前記ハウジング排気口に対して前記基板の回転方向下流側の位置に設けられていることを特徴とする基板液処理方法。

【請求項11】

基板液処理装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、当該記憶媒体に記憶されたプログラムをコンピュータからなる前記基板液処理装置の制御装置で実行することにより、前記制御装置が前記基板液処理装置を制御して請求項９又は１０記載の基板液処理方法を実行することを特徴とする記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板液処理装置、基板液処理方法及び記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造のための一連の処理には、半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」と称する）等の基板に処理液（例えば薬液）を供給することにより行われる液処理（例えば洗浄処理やエッチング処理）が含まれる。処理液を供給する液処理の後には、処理液を除去するためにリンス液を供給するリンス処理が施され、その後、ウエハに乾燥処理が施される。

【0003】

このような処理を行う基板液処理装置の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の基板液処理装置は、ウエハを水平姿勢で保持するとともに鉛直軸線周りに回転させるスピンチャックと、ウエハの周囲を囲みウエハから飛散する処理液を回収するカップ体とを有している。スピンチャック及びカップ体は、処理チャンバと呼ばれるハウジングの内部に配置されている。ハウジング内の雰囲気を清浄に保つために、ハウジングの天井部に清浄ガス吐出機構が設けられ、ハウジングの内部空間には、天井部から底部に向かう清浄ガスのダウンフローが形成される。通常、清浄ガスはＦＦＵ（ファンフィルタユニット）により供給される。ＦＦＵはファンにより取り込んだクリーンルーム内エアをＵＬＰＡフィルタにて濾過して供給するものであり、比較的安価に清浄ガスを供給することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−２１９０４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで従来、回転するウエハ上に高温の処理液を吐出してウエハを液処理する場合、ウエハ中心部とウエハ外周部とでウエハ及び処理液に温度差が生じることが知られている。この理由は、ウエハが回転する際、ウエハ外周部の方がウエハ中心部よりも周方向速度が速いため、処理液が冷えやすいことや、ウエハ中心部からウエハ外周部へ流れる処理液が、ＦＦＵからのダウンフローによって冷却されていくためである。

【0006】

しかしながら、ウエハ中心部とウエハ外周部とでウエハ及び処理液に温度差が生じた場合、ウエハ上の膜のエッチングレートが不均一になったり、エッチング工程後のポリマー残渣の除去が不均一になったりするおそれがある。この場合、オーバーエッジや処理時間の増加、処理液消費量が増加する等の不具合を招く。

【0007】

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ウエハ及び処理液の温度の面内均一性を高めることが可能な、基板液処理装置、基板液処理方法及び記憶媒体を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態による基板液処理装置は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を軸線周りに回転させる回転駆動部と、前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板保持部の上方に配置され、ガスを上方から下方へ向けて供給するガス供給装置と、前記基板保持部と前記ガス供給装置との間に配置された気流阻害部材とを備え、前記気流阻害部材は、前記基板保持部に保持された前記基板の周縁の一部を覆うことにより、前記ガス供給装置からのガスの気流を遮ることを特徴とする。

【0009】

本発明の一実施形態による基板液処理装置は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を軸線周りに回転させる回転駆動部と、前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板保持部の上方に配置され、ガスを上方から下方へ向けて供給するガス供給装置と、前記基板保持部および前記処理液供給部を収容するハウジングと、前記ハウジングの内部空間の雰囲気を排気するためのハウジング排気口と、前記ハウジングの内部空間において前記基板保持部の外部に配置された気流誘導部材とを備え、前記気流誘導部材は、前記基板の上方空間の雰囲気を前記ハウジング排気口に向けて誘導することを特徴とする。

【0010】

本発明の一実施形態による基板液処理方法は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を軸線周りに回転させる回転駆動部と前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板保持部の上方に配置され、ガスを上方から下方へ向けて供給するガス供給装置と、前記基板保持部と前記ガス供給装置との間に配置された気流阻害部材とを備えた基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法において、前記ガス供給装置からのガスを、前記基板側に供給する工程と、前記気流阻害部材が前記基板保持部に保持された前記基板の周縁の一部を覆うことにより、前記ガス供給装置からのガスの気流を遮る工程とを備えたことを特徴とする。

【0011】

本発明の一実施形態による基板液処理方法は、基板を保持する基板保持部と、前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板保持部の上方に配置され、ガスを上方から下方へ向けて供給するガス供給装置と、前記基板保持部および前記処理液供給部を収容するハウジングと、前記ハウジングの内部空間の雰囲気を排気するためのハウジング排気口と、前記ハウジングの内部空間において前記基板保持部の外部に配置された気流誘導部材とを備えた基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法において、前記ガス供給装置からのガスを、前記基板側に供給する工程と、前記気流誘導部材により、前記基板の上方空間の雰囲気を前記ハウジング排気口に向けて誘導する工程とを備えたことを特徴とする。

【0012】

本発明の一実施形態による記憶媒体は、基板液処理装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、当該記憶媒体に記憶されたプログラムをコンピュータからなる前記基板液処理装置の制御装置で実行することにより、前記制御装置が前記基板液処理装置を制御して基板液処理方法を実行することを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、気流阻害部材がガス供給装置からのガスの気流を遮ることにより、基板及び処理液の温度の面内均一性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、基板処理システムの全体構成を示す平面図。

【図2】図２は、本発明の第１の実施形態による基板液処理装置を示す概略断面図。

【図3】図３は、本発明の第１の実施形態による基板液処理装置を示す概略平面図。

【図4】図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施形態による基板液処理装置の気流阻害部材の各種変形例を示す概略断面図。

【図5】図５は、本発明の第１の実施形態による基板液処理装置の気流阻害部材の変形例を示す概略平面図。

【図6】図６は、本発明の第２の実施形態による基板液処理装置を示す概略断面図。

【図7】図７は、本発明の第２の実施形態による基板液処理装置を示す概略平面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図１〜図７を参照して、本発明の実施形態について説明する。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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を保持する基板保持機構を備える。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、基板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。

【0020】

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。

【0021】

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を保持する基板保持機構を備える。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、基板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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

第１の実施形態
次に、図２および図３を参照して本発明の第１の実施形態による処理ユニット（基板液処理装置）の構成について説明する。図２および図３は本実施形態による処理ユニット（基板液処理装置）を示す図である。

【0028】

図２および図３に示すように、処理ユニット（基板液処理装置）１６は、半導体ウエハからなる基板（以下、単に「ウエハＷ」と呼ぶ）を水平姿勢で保持する基板保持部２０を有している。基板保持部２０は、円板状のベース２２とベース２２に取り付けられた複数例えば３つのチャック爪２４とを有しており、ウエハＷ周縁部の複数箇所を前記チャック爪２４により保持するメカニカルスピンチャックとして形成されている。ベース２２には、外部の搬送アームとの間でウエハＷの受け渡しを行う際に、ウエハＷの下面を支持して持ち上げる図示しないリフトピンを有するプレートが組み込まれている。基板保持部２０は、電動モータを有する回転駆動部２８によって回転させることができ、これにより、基板保持部２０により保持されたウエハＷを鉛直方向軸線周りに回転させることができる。また、基板保持部２０に保持されたウエハＷの上方には、上方空間２５が形成されている。

【0029】

基板保持部２０の周囲には、基板保持部２０に保持されたウエハＷを囲繞するように環状のカップ体３０が設けられている。カップ体３０は、ウエハＷから飛散した処理液がウエハＷに戻ることを抑制し、処理液を下方に導く。

【0030】

また、カップ体３０の下方には排気・排液部３１が設けられている。この排気・排液部３１は、主にベース２２とカップ体３０とに囲繞された空間から排出される気体および液体を回収するためのものであり、環状をなしている。また、排気・排液部３１の底部には排液管３２が接続されている。さらに排気・排液部３１の下部には排気管３３が接続されており、カップ体３０に流れ込んだ気流は、この排気管３３を介して例えば図示しない除害設備へ向けて排出される。

【0031】

カップ体３０の内側には、排液誘導ガイド３５が配設されている。排液誘導ガイド３５は、平面環形状を有しており、ウエハＷから飛散した処理液を排気・排液部３１に向けて案内する。また排液誘導ガイド３５の上面は、その断面が外側から内側に向けて上方へ持ち上がるように傾斜している。

【0032】

基板液処理装置はさらに、基板保持部２０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（処理液供給部）を備えている。本例では、酸性洗浄液（例えばＤＨＦ（希フッ酸））を吐出する酸性薬液ノズル３６と、アルカリ性洗浄液（例えばＳＣ−１）を吐出するアルカリ性薬液ノズル３７と、リンス液（例えばＤＩＷ（純水））を吐出するリンス液ノズル３８とが設けられている。また乾燥促進液（例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール））を供給する乾燥促進液ノズル３９が設けられている。各ノズルには、処理液供給源４１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４２を備えた処理液供給機構４０から、それぞれの処理液が供給される。

【0033】

図３に示すように、処理液供給ノズル３６〜３９はノズルアーム４５に保持されており、図示しない駆動機構によりノズルアーム４５を移動させることにより、処理液供給ノズル３６〜３９をウエハＷの上方の処理液供給位置（図３の実線参照）と退避位置（図３の仮想線参照）との間で移動し、処理液供給ノズル３６〜３９からウエハＷの表面に処理液が供給されるようになっている。ノズルアーム４５は、基板保持部２０の外方において鉛直方向に延びる回動軸４６に連結されており、ノズルアーム４５はこの回動軸４６を中心に、処理液供給位置と退避位置との間で移動可能となっている。

【0034】

本実施形態において、基板保持部２０の上方には、基板保持部２０に保持されたウエハＷの周縁の一部を覆う気流阻害部材７０が設けられている。この気流阻害部材７０は、断面Ｌ字形状を有しており、平面長方形状の上面板７１と、この上面板７１から下方に向けて垂直に延びる壁面板７２とを有している。このうち上面板７１は、後述するようにＦＦＵ５０からウエハＷに向かう気流を阻害する役割を果たす。一方、壁面板７２は、上面板７１のうち径方向外側の位置に設けられており、ＦＦＵ５０からの気流をウエハＷの表面で一時的に滞留させる役割を果たす。この場合、壁面板７２の下端は、排液誘導ガイド３５の上面と略同一の高さとなるように配置されており、気流阻害部材７０の上方を通過した清浄エアがカップ体３０から排気・排液部３１に流入しやすくなっている。

【0035】

気流阻害部材７０は、例えばウエハＷの全面積のうち１０％〜５０％程度を覆うことが好ましい。これにより、ＦＦＵ５０からウエハＷに向かうダウンフローを阻害することができる一方、ウエハＷの表面に生じる旋回流を気流阻害部材７０に覆われていない部分から逃がしやすくすることができる。

【0036】

図３に示すように、気流阻害部材７０の上面板７１は回動アーム７５に保持されており、駆動機構７８により回動アーム７５を移動させることにより、基板保持部２０の外方に設けられた鉛直方向に延びる回動軸７６を中心に回動可能となっている。これにより、気流阻害部材７０は、ウエハＷの周縁の一部を覆う遮蔽位置（図３の実線参照）と、ウエハＷから離れたウエハＷを覆わない退避位置（図３の仮想線参照）との間で移動可能となっている。

【0037】

基板保持部２０、カップ体３０及び気流阻害部材７０は、ハウジング６０内に収容されている。基板保持部２０の上方に位置するハウジング６０の天井には、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）（ガス供給装置）５０が設けられている。ＦＦＵ５０は、基板保持部２０に保持されたウエハＷに対して、上方から下方へ向けて、濾過されたクリーンルーム内の空気（第１のガス）のダウンフローを供給するものである。

【0038】

ハウジング６０の下部（この場合、ハウジング６０の底面の１つのコーナー部）であってカップ体３０の外部には、ハウジング６０内の雰囲気を排気するためのハウジング排気口６１が設けられている。ハウジング排気口６１には、ハウジング排気路６２が接続されている。

【0039】

なお、処理ユニット１６は、上述した制御装置４（図１参照）によってその全体の動作を統括制御される。制御装置４は、処理ユニット１６の全ての機能部品（例えば、回転駆動部２８、気流阻害部材７０の駆動機構７８、図示しない処理液供給機構、ＦＦＵ５０等）の動作を制御する。

【0040】

次に、上記制御装置４の制御の下で行われる処理ユニット１６の動作について説明する。

【0041】

［酸性薬液洗浄処理］
まず、ウエハＷが基板保持部２０により保持され、回転駆動部２８によりウエハＷが回転する。次に、駆動機構７８により、気流阻害部材７０を移動させ、遮蔽位置に保持する（図３の実線参照）。次に、回転するウエハＷには、処理液として、酸性薬液ノズル３６から酸性薬液例えばＤＨＦが供給され、ウエハＷに酸性薬液洗浄処理が施される。酸性薬液は遠心力によりウエハＷから振り切られ、カップ体３０に受け止められる。このとき、酸性薬液はカップ体３０から排気・排液部３１を介して処理ユニット１６の外部へ排出される。

【0042】

このとき、ＦＦＵ５０から清浄エアが下方のウエハＷに向かって流れている。すなわち、ハウジング６０の内部空間のＦＦＵ５０の下方には、清浄エアのダウンフローが形成されている。

【0043】

この際、気流阻害部材７０が基板保持部２０に保持されたウエハＷの周縁の一部を覆っている。このため、図２に示すように、ＦＦＵ５０からの清浄エアの一部は、ウエハＷの上方空間２５から気流阻害部材７０の上方を通過して、カップ体３０を介して排気・排液部３１に流入し、排気・排液部３１から処理ユニット１６の外部へ排出される（矢印Ｆ_１）。また、清浄エアの一部は、気流阻害部材７０の上方を通過した後、ハウジング排気口６１に流入し、ハウジング排気路６２から処理ユニット１６の外部へ排出される（矢印Ｆ_２）。このように、気流阻害部材７０が、基板保持部２０に保持されたウエハＷの周縁の一部を覆うことにより、ＦＦＵ５０からの清浄エアの気流が遮られ、ウエハＷの表面に達する清浄エアの量を減らしている。これにより、ウエハＷ上を流れる処理液が、清浄エアのダウンフローによってウエハＷの外周部へいくほど冷却される不具合を抑制することができる。

【0044】

一方、気流阻害部材７０の下方に進入した清浄エアは、気流阻害部材７０の壁面板７２によってその進行を妨げられる。また、ＦＦＵ５０からの気流がウエハＷの回転に伴ってウエハＷの表面で旋回した際、この旋回流は、壁面板７２によって堰き止められる。これにより、ＦＦＵ５０からの清浄エアは、気流阻害部材７０の下方で一時的に滞留する（矢印Ｆ_３）。このように、清浄エアがウエハＷの上方空間２５で滞留することにより、ウエハＷ上を流れる処理液が、清浄エアのダウンフローによってウエハＷの外周部へいくほど冷却される不具合を抑制することができる。この結果、ウエハＷの中心部とウエハＷの外周部とでウエハＷ及び処理液に生じる温度差を低減することができる。

【0045】

気流阻害部材７０の下方で一時的に滞留した清浄エアは、ウエハＷの回転に伴って気流阻害部材７０に覆われていない部分から流出する（矢印Ｆ_４）。この清浄エアは、カップ体３０、排気・排液部３１及び排気管３３を介して処理ユニット１６の外部へ排出される。このため、ウエハＷの上方空間２５に酸性薬液ミスト（微小液滴）を含む酸性薬液雰囲気（処理液雰囲気）が存在していても、このような酸性薬液雰囲気が上方空間２５に長時間滞留することはない。このため、滞留した処理液雰囲気が次工程に影響を与えること及びハウジング内壁を汚染することが防止されるか、或いは最小限に抑制される。

【0046】

また、とりわけ高温の処理液を用いる場合、気流阻害部材７０がウエハＷの周縁の一部を覆うことによりウエハＷが保温されるので、処理液の熱がウエハＷの上方空間２５に逃げることが防止される。このことによっても、ウエハＷの中心部とウエハＷの外周部とでウエハＷ及び処理液に温度差が生じることを抑制することができる。

【0047】

ハウジング６０の内部空間のカップ体３０の周辺の空間に存在するガスは、ハウジング排気口６１から排出され、ハウジング排気路６２を通って処理ユニット１６の外部へ排出される。従って、カップ体３０周辺の空間に酸性薬液蒸気または酸性薬液ミストを含む酸性薬液雰囲気が存在していても、このような酸性薬液雰囲気は、カップ体３０の周辺の空間に滞留することはない。このため、滞留した処理液雰囲気が次工程に影響を与えること及びハウジング６０の内壁を汚染することが防止または大幅に抑制される。

【0048】

ここでは、酸性薬液としてＤＨＦを用いる場合を例にとって説明したが、別の酸性薬液であってもよい。このような酸性薬液としては、例えばＳＣ−２、ＳＰＭが挙げられる。また酸性薬液ではなく、アルカリ性薬液であってもよい。

【0049】

［リンス処理］
次に、ウエハＷの回転を継続したまま、上記酸性薬液ノズル３６からの酸性薬液の吐出を停止し、代わりに、リンス液ノズル３８から、処理液として、リンス液例えばＤＩＷをウエハＷに供給する。これによりウエハＷ上に残留する酸性薬液及び残渣が洗い流される。この間、駆動機構７８により、気流阻害部材７０は退避位置に移動される（図３の仮想線参照）。このリンス処理は、上記の点のみが酸性薬液洗浄処理と異なり、その他の点は酸性薬液洗浄処理と略同じである。

【0050】

［乾燥処理］
次に、ウエハＷの回転を継続したまま、リンス液ノズル３８からのリンス液の吐出を停止する。なお、ＦＦＵ５０からは引き続き清浄エアが供給される。また、この間、気流阻害部材７０は退避位置に保持される。

【0051】

次いで、処理液として、乾燥促進液ノズル３９から所定時間だけ乾燥促進液例えばＩＰＡがウエハＷに供給され、その後乾燥促進液ノズル３９からの乾燥促進液の供給が停止され、ウエハＷの回転が所定時間継続される。これにより、ウエハＷ上に残留していたＤＩＷがＩＰＡ中に取り込まれ、このＩＰＡがウエハＷ上から振り切られるとともに蒸発し、ウエハＷの乾燥が行われる。

【0052】

乾燥処理が終了したら、処理済みのウエハＷが図示しない搬送アームによりハウジング６０外に搬出され、次いで、次に処理されるウエハＷが図示しない搬送アームによりハウジング６０内に搬入され、基板保持部２０により保持される。このとき、ＦＦＵ５０からは下方空間に向けて引き続き清浄エアが供給されている。

【0053】

以上説明したように、本実施形態によれば、気流阻害部材７０がＦＦＵ５０からの清浄エアの気流を遮ることにより、ＦＦＵ５０からウエハＷの表面に達する清浄エアの量を減らすことができる。また、気流阻害部材７０の下方に進入した清浄エアは、気流阻害部材７０の壁面板７２によってその進行を妨げられ、気流阻害部材７０の下方で一時的に滞留する。さらに、気流阻害部材７０がウエハＷの周縁の一部を覆うことにより、ウエハＷが保温される。これにより、ウエハＷ上を流れる処理液が、清浄エアのダウンフローによってウエハＷの外周部へいくほど冷却される不具合を抑制することができ、ウエハＷ及び処理液の温度の面内均一性を高めることができる。

【0054】

このように、ウエハＷの中心部とウエハＷの外周部との間で生じるウエハＷ及び処理液の温度差を低減することにより、ウエハＷ上の膜のエッチングレートを均一にすることができるとともに、エッチング工程後のポリマー残渣の除去を均一にすることができる。また、オーバーエッジや処理時間の増加、処理液消費量が増加する等の不具合を防止することができる。

【0055】

変形例
以下、本実施形態の各種変形例について説明する。

【0056】

上記実施形態では、図２に示すように、気流阻害部材７０が断面Ｌ字形状を有し、壁面板７２が上面板７１のうち径方向外側の位置に設けられている場合を例にとって説明した。しかしながら、これに限らず、気流阻害部材７０の断面形状は図４（ａ）〜（ｄ）に示す各種形状であっても良い。なお、図４（ａ）〜（ｄ）において、気流阻害部材７０は遮蔽位置にあり、図の左右方向が径方向に対応する。

【0057】

図４（ａ）に示すように、気流阻害部材７０が断面Ｌ字形状を有し、壁面板７２が上面板７１のうち径方向内側の位置に設けられていても良い。また、図４（ｂ）に示すように、気流阻害部材７０が断面Ｔ字形状を有し、壁面板７２が上面板７１の径方向略中央に設けられていても良い。

【0058】

あるいは、壁面板７２が複数設けられていても良い。例えば、図４（ｃ）（ｄ）に示すように、壁面板７２が上面板７１の径方向外側および径方向内側の両方に設けられていても良い。この場合、２つの壁面板７２の高さが同一であっても良く（図４（ｃ））、互いに異なっていても良い（図４（ｄ））。

【0059】

また、上記実施形態では、気流阻害部材７０の上面板７１が平面長方形状を有しているが、これに限らず、例えば平面から見てウエハＷの周縁に沿って湾曲した弧形状を有していても良い。この場合、気流阻害部材７０の下方に進入した清浄エアの進行を妨げる効果をより高めることができる。

【0060】

さらに、図５に示すように、ウエハＷの回転方向下流側の位置に、上面板７１の下面から下方に延びるブロック板７７を設けても良い。この場合、ＦＦＵ５０からの気流がウエハＷの回転に伴ってウエハＷの表面で旋回した際、この旋回流を当該ブロック板７７によってより確実に堰き止めることができる。これにより、ＦＦＵ５０からの清浄エアを気流阻害部材７０の下方で一時的に滞留させる効果をより高めることができる。なお、図５において、壁面板７２が上面板７１の径方向外側の位置に設けられるとともに、ブロック板７７が上面板７１のウエハＷの回転方向下流側の位置に設けられているが、これに限らず、壁面板７２を設けることなく、上面板７１にブロック板７７のみを設けても良い。

【0061】

第２の実施形態
次に、図６および図７を参照して本発明の第２の実施形態による処理ユニット（基板液処理装置）の構成について説明する。図６および図７に示す第２の実施形態は、気流阻害部材７０に代えて気流誘導部材８０を設けた点が異なるものであり、他の構成は上述した第１の実施形態と略同一である。図６および図７において、第１の実施形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【0062】

図６および図７において、ハウジング６０の内部空間において基板保持部２０の外部に気流誘導部材８０が配置されている。この気流誘導部材８０は、ウエハＷの上方空間２５の雰囲気をハウジング排気口６１に向けて誘導するものであり、ウエハＷの上方空間２５に配置される上面板８１と、上面板８１から下方に延びる軸部材８２とを有している。

【0063】

このうち上面板８１は、例えば長方形状の板状部材からなり、カップ体３０の上方からＦＦＵ５０の下方にわたって上下に延びている。この場合、上面板８１の表面は、水平面に対して垂直に位置している。また軸部材８２は、鉛直方向に延びる棒状の部材からなっており、その下端はハウジング排気口６１近傍に位置している。

【0064】

上面板８１は、駆動機構８３により軸部材８２を旋回させることにより、軸部材８２を中心に回動する。これにより、気流誘導部材８０は、ＦＦＵ５０からの清浄エアの気流をハウジング排気路６２に向けて誘導する誘導位置（図７の実線参照）と、ウエハＷの上方空間２５から離れた退避位置（図７の仮想線参照）との間で移動可能となっている。

【0065】

図７に示すように、気流誘導部材８０は、誘導位置において、平面から見てハウジング排気口６１に対してウエハＷの回転方向下流側の位置に設けられている。すなわち、ウエハＷが平面から見て時計回り方向に回転する場合、気流誘導部材８０は、ハウジング排気口６１に対して時計回り方向に位置する。ウエハＷが回転することによってウエハＷの上方空間２５に発生した旋回流は、ウエハＷの回転方向下流側の位置に設けられた気流誘導部材８０によってその旋回を遮られるようになっている。

【0066】

平面から見た場合における気流誘導部材８０の長さは問わないが、誘導位置において、気流誘導部材８０の先端（軸部材８２から遠い側の端部）がカップ体３０の縁部上方に位置することが好ましい。この場合、カップ体３０の縁部の上方の雰囲気をハウジング排気口６１に向けて効果的に誘導することができ、かつウエハＷにミスト等が落下することを防止することができる。なお、気流誘導部材８０は、１つに限らず、複数設けられていても良い。

【0067】

次に、本実施形態による処理ユニット１６の動作について、主として第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

【0068】

［酸性薬液洗浄処理］
まず、駆動機構８３により、気流誘導部材８０を移動させ、誘導位置に保持する（図７の実線参照）。次に、回転するウエハＷに、処理液として、酸性薬液ノズル３６から酸性薬液例えばＤＨＦが供給され、ウエハＷに酸性薬液洗浄処理が施される。このとき、ＦＦＵ５０から清浄エアが下方のウエハＷに向かって流れている。

【0069】

酸性薬液洗浄処理を行っている間、ウエハＷが回転することに伴い、酸性薬液蒸気または酸性薬液ミストを含む酸性薬液雰囲気を含むガスがウエハＷの上方空間２５を旋回する。このようにして発生した旋回流は、気流誘導部材８０によってその旋回を妨げられて、ウエハＷの周方向外側に向けて誘導される（矢印Ｆ_５）。気流誘導部材８０によってウエハＷの周方向外側に誘導されたガスは、下方に向けて誘導され、軸部材８２の下端近傍に位置するハウジング排気口６１に吸引されて、ハウジング排気路６２を通って処理ユニット１６の外部へ排出される。このように、ウエハＷの上方空間２５に滞留するガスが速やかに排出されることにより、酸性薬液雰囲気が次工程に影響を与えること及びハウジング内壁を汚染することが防止または大幅に抑制される。

【0070】

ここでは、酸性薬液としてＤＨＦを用いる場合を例にとって説明したが、別の酸性薬液であってもよい。このような酸性薬液としては、例えばＳＣ−２、ＳＰＭが挙げられる。また酸性薬液ではなく、アルカリ性薬液であってもよい。

【0071】

［リンス処理］
次に、ウエハＷの回転を継続したまま、上記酸性薬液ノズル３６からの酸性薬液の吐出を停止し、代わりに、リンス液ノズル３８から、処理液として、リンス液例えばＤＩＷをウエハＷに供給する。この間、気流誘導部材８０は誘導位置に保持される（図７の実線参照）。このリンス処理は、上記の点のみが酸性薬液洗浄処理と異なり、その他の点は酸性薬液洗浄処理と略同じである。

【0072】

［乾燥処理］
次に、ウエハＷの回転を継続したまま、リンス液ノズル３８からのリンス液の吐出を停止する。続いて、駆動機構８３により、気流誘導部材８０を誘導位置から退避位置に移動する（図７の仮想線参照）。なお、ＦＦＵ５０からは引き続き清浄エアが供給される。次いで、処理液として、乾燥促進液ノズル３９から乾燥促進液がウエハＷに供給され、その後乾燥促進液の供給が停止され、ウエハＷの回転を所定時間継続することにより、ウエハＷの乾燥が行われる。

【0073】

以上説明したように、本実施形態によれば、気流誘導部材８０により、ウエハＷの上方空間２５の雰囲気をハウジング排気口６１に向けて誘導する。これにより、ウエハＷの上方空間２５に滞留する薬液雰囲気を含むガスが速やかに排出され、当該薬液雰囲気がＦＦＵ５０からの清浄エアによって置換される。この結果、ウエハＷの上方空間２５に薬液雰囲気を含むガスが残存することに起因してウエハＷの表面にパーティクルが発生する不具合を抑制することができる。

【0074】

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。例えば、上述した第１の実施形態と第２の実施形態とを組合せ、処理ユニット１６のハウジング６０の内部に、気流阻害部材７０と気流誘導部材８０とを両方とも設けても良い。

【符号の説明】

【0075】

１６ 処理ユニット（基板液処理装置）
２０ 基板保持部
２２ ベース
２８ 回転駆動部
３０ カップ体
３１ 排気・排液部
３６ 酸性薬液ノズル
３７ アルカリ性薬液ノズル
３８ リンス液ノズル
３９ 乾燥促進液ノズル
４０ 処理液供給機構
５０ ＦＦＵ
６０ ハウジング
６１ ハウジング排気口
６２ ハウジング排気路
７０ 気流阻害部材
７１ 上面板
７２ 壁面板
７５ 回動アーム
７６ 回動軸
７７ ブロック板
７８ 駆動機構
８０ 気流誘導部材
８１ 上面板
８２ 軸部材
８３ 駆動機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】