特許 6392035 基板液処理装置

(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】6392035

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】基板液処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20180910BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 648L

   H01L21/304 643A

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-178444(P2014-178444)

(22)【出願日】2014年9月2日

(65)【公開番号】特開2016-54170(P2016-54170A)

(43)【公開日】2016年4月14日

【審査請求日】2017年2月16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

(72)【発明者】

【氏名】天 野 嘉 文

(72)【発明者】

【氏名】伊 藤 優 樹

(72)【発明者】

【氏名】岡 本 英一郎

【審査官】 工藤 一光

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−４１２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１３９３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−８６６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−８４８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２９５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３５７０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を水平に保持する基板保持部と、
前記基板保持部を鉛直軸線周りに回転させる回転駆動機構と、
前記基板保持部により保持されて回転する基板に処理液を供給するノズルと、
前記基板に供給された処理液を受け止めて回収するカップと、
前記基板保持部の周囲を囲むとともに、前記基板保持部により保持された基板の下方に位置して基板の裏面を加熱処理する加熱部と、
を備え、
前記カップは、上部に開口を有するとともに、当該カップの内部を吸引するための排気口を有し、
前記カップは、前記開口に面するリング状の第１排気空間と、前記排気口に面するとともに前記第１排気空間に隣接するリング状の第２排気空間とを有し、
前記第１排気空間と前記第２排気空間は円周方向の全周にわたって連続的または断続的に連通し、
前記第１排気空間は、その底部に、基板に供給された処理液を受け入れるリング状の液溜まりを有し、
前記第１排気空間と第２排気空間とを隔離するとともに、基板に供給された処理液を前記液溜まりに向けて案内するリング状の案内壁が設けられ、
前記第１排気空間と第２排気空間とを隔離するとともに、前記液溜まりに受け入れられた処理液が前記第２排気空間に流入することを防止するリング状の隔離壁が設けられ、
前記カップは前記第２排気空間の内周端を画定する内周壁を有し、前記内周壁は、当該内周壁の上側部分をなして前記加熱部の外周縁に近接する位置に位置する第１壁部分と、当該内周壁の下側部分をなすとともに前記第１壁部分よりも半径方向内側であって前記加熱部の下方に位置する第２壁部分と、を有していることを特徴とする基板液処理装置。

【請求項2】

前記内周壁は、前記第１壁部分と前記第２壁部分との間に設けられ、下方向に向かうほど表面の位置が前記第１壁部分から前記第２壁部分に近づくよう形成された中間壁部分をさらに有する、請求項１に記載の基板液処理装置。

【請求項3】

前記中間壁部分は、傾斜面を有する傾斜部分である、請求項２に記載の基板液処理装置。

【請求項4】

前記排気口が設けられている部位における前記第２排気空間の外周端が、前記排気口が設けられていない部位における前記第２排気空間の外周端よりも外側に位置している、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の基板液処理装置。

【請求項5】

前記排気口の内周端が、前記第１壁部分よりも半径方向内側に位置している、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の基板液処理装置。

【請求項6】

前記内周壁の前記第１壁部分及び前記第２壁部分は鉛直方向に延びている、請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の基板液処理装置。

【請求項7】

前記案内壁の下端と前記隔離壁の上端が連結されており、前記隔離壁または前記案内壁に、前記第１排気空間と前記第２排気空間とを連通させる連通路が、円周方向の全周にわたって断続的に形成されている、請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の基板液処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板液処理装置の排気技術に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造においては、半導体ウエハ等の基板に、ウエットエッチング処理、薬液洗浄処理等の様々な液処理が施される。このような液処理を行う枚葉式の基板処理ユニットは、基板を水平姿勢に保持して鉛直軸線周りに回転させるスピンチャックと、回転する基板に処理液を供給するノズルと、基板に供給された後に基板から飛散する処理液を受けとめて回収するカップとを有している。

【0003】

カップの中央上端には基板の直径よりやや大きな直径の上部開口が設けられており、また、カップの底部には排気口が設けられている。排気口からカップの内部空間を吸引すると、基板の上方の空間にあるガス（通常はクリーンエア）が、上部開口から内部空間に引き込まれ、排気口に排気される。カップには、カップ内におけるガスの流れを案内するための壁体が設けられている（例えば特許文献１を参照）。カップ内でガスを適切な方向及び流速で流すことにより、基板から飛散した処理液の基板への再付着が防止され、また、ガスから処理液のミストを除去している。

【0004】

排気口からの吸引力を低くしてカップの内部空間を吸引するようしても、良好な排気を行えることが望まれている。引用文献１の壁体の構造では、この点で改善の余地があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−８６６３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、排気口からの低い吸引力でも良好な排気を行えるようにすることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態によれば、基板を水平に保持する基板保持部と、前記基板保持部を鉛直軸線周りに回転させる回転駆動機構と、前記基板保持部により保持されて回転する基板に処理液を供給するノズルと、前記基板に供給された処理液を受け止めて回収するカップと、を備え、前記カップは、上部に開口を有するとともに、当該カップの内部を吸引するための排気口を有し、前記カップは、前記開口に面するリング状の第１排気空間と、前記排気口に面するとともに前記第１排気空間に隣接するリング状の第２排気空間とを有し、前記第１排気空間と前記第２排気空間は円周方向の全周にわたって連続的または断続的に連通し、前記第１排気空間は、その底部に、基板に供給された処理液を受け入れるリング状の液溜まりを有し、前記第１排気空間と第２排気空間とを隔離するとともに、基板に供給された処理液を前記液溜まりに向けて案内するリング状の案内壁が設けられ、前記第１排気空間と第２排気空間とを隔離するとともに、前記液溜まりに受け入れられた処理液が前記第２排気空間に流入することを防止するリング状の隔離壁が設けられている基板液処理装置が提供される。
この基板液処理装置は、前記第２排気空間の内周端を画定する内周壁が、当該内周壁の上側部分をなす第１壁部分と、当該内周壁の下側部分をなすとともに前記第１壁部分よりも半径方向内側に位置する第２壁部分と、を有していることを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、カップ内のガス流路の流路抵抗を低減することにより、排気口からの低い吸引力でも良好な排気を行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明による基板処理装置の一実施形態にかかる基板処理システムの概略構成を示す図である。

【図2】図１に示す処理ユニットの全体構成を示す概略図である。

【図3】排気管を含まない基板保持部の中心軸を通る鉛直平面で処理ユニットを切断することにより得た処理ユニットの要部断面図である。

【図4】排気管の中心軸及び基板保持部の中心軸を通る鉛直平面で処理ユニットを切断することにより得た処理ユニットの要部断面図である。

【図5】回収カップの変形例を説明するための図３と同様の断面図である。

【図6】回収カップの他の変形例を説明するための図３と同様の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

次に、処理ユニット１６の概略構成について図２を参照して説明する。図２は、処理ユニット１６の概略構成を示す図である。

【0023】

図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。

【0024】

チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。

【0025】

基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウエハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウエハＷを回転させる。

【0026】

処理流体供給部４０は、ウエハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。

【0027】

回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウエハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。

【0028】

次に、処理ユニット１６の回収カップ（以下、単に「カップ」と呼ぶ）５０、基板保持機構３０及びこれらの周辺の部品について、図３及び図４を参照して詳細に説明する。図３は排気口５２を含まない基板保持機構３０の中心軸Ａｘを通る平面で処理ユニット１６を切断することにより得た処理ユニット１６の要部断面図、図４は排気口５２の中心軸及び基板保持機構３０の中心軸Ａｘを通る鉛直平面で処理ユニット１６を切断することにより得た処理ユニット１６の要部断面図である。図３及び図４に示されている部材の多くは、中心軸Ａｘに関して概ね回転対称に形成されている。

【0029】

基板保持機構３０の保持部３１はバキュームチャックとして形成されており、ウエハＷの裏面（デバイスが形成されていない面）の中央部を真空吸着することにより、ウエハＷを水平姿勢で保持する。駆動部３３は電動モータからなり、支柱部３２は電動モータ（駆動部３３）の回転軸からなる。すなわち、図示された実施形態においては、バキュームチャック（保持部３１）は、電動モータ（駆動部３３）の回転軸（支柱部３２）に直結されている。図３及び図４において、符号３４は電動モータのフランジである。

【0030】

図２で概略的に示された処理流体供給部４０は、図３及び図４においては、ウエハＷの表面に処理液を供給する第１ノズル４１と、ウエハＷの裏面周縁部に処理液を供給する第２ノズル４２とを有している。これらのノズル４１，４２には、それぞれの処理流体供給機構７１，７２から処理に必要な処理液（薬液、リンス液など）が供給される。第１ノズル４１は、例えば旋回アーム（図示せず）の先端に保持され、ウエハＷに処理液を供給するときにウエハＷの中心部の上方に位置し、それ以外のときはウエハＷの外方に位置する。

【0031】

保持部３１の周囲には、ウエハＷに向けて温調ガスを吐出してウエハＷを加熱する加熱部８０が設けられている。加熱部８０は保持部３１を包囲する円環板状の本体８１を有し、 本体８１内には抵抗加熱ヒータ等のヒータ８２が埋設されている。本体８１内には、ガス通路８３が形成されている。ガス通路８３には、ガス供給機構８４から、図中一点鎖線で示した配管を介して、窒素ガス等の不活性ガスが供給される。ガス通路８３は、様々な部分８３ａ（円周方向に延びヒータ８２に近接する凹凸部分），８３ｂ（径方向に延び部分８３ａを相互接続する部分），８３ｃ（部分８３ｂの両端部に接続する部分）を有している。不活性ガスはガス通路８３の部分８３ａに供給され、部分８３ａと部分８３ｂを通過しながらヒータ８２の熱により加熱され部分８３ｃに達し、円周方向に間隔を開けて複数設けられた吐出口８５ａ，８５ｂからウエハＷに向けて吐出される。

【0032】

円盤状の本体８１は、カップ５０の底壁５７０に固定された支持体８６により支持されている。円盤状の本体８１の半径方向内側端部と支柱部３２の上端の半径方向外側端部との間にラビリンスシール８７が形成されている。このラビリンスシール８７により、回転しない本体８１と回転する支柱部３２との間の隙間から、吐出口８５ａ，８５ｂから吐出された温調ガスがリークしないようになっている。

【0033】

カップ５０は、基板保持機構３０及び加熱部８０を包囲している。カップ５０は、その上端中央部に、ウエハＷの直径よりもやや大きい直径を有する円形の上部開口５０Ａを有している。図４に示すように、カップ５０の底部には、図２にも概略的に示されている排気口５２が設けられている。本実施形態では、排気口５２は、１つだけ設けているが、２つ以上設けるようにしてもよい。

【0034】

カップ５０及び加熱部８０は、図示しない昇降機構により一体的に、図３及び図４に示す上昇位置から下降して下降位置に位置することができる。カップ５０及び加熱部８０が下降位置にあるときには、基板保持機構３０の保持部３１の上面がカップ５０の上端より上方に位置し、チャンバ２０（図２参照）内に進入した基板搬送装置１７（図１参照）と保持部３１との間で、ウエハＷの受け渡しを行うことができる。ウエハＷに処理が行われるときには、カップ５０及び加熱部８０は上昇位置に位置する。

【0035】

カップ５０は、上部開口に面するリング状の第１排気空間５３０と、第１排気空間に隣接するリング状の第２排気空間５４０とを有している。第２排気空間５４０のある特定の円周方向位置には、図４に示すように排気口５２が設けられており、その他の円周方向位置には図３に示すように排気口５２は設けられていない。

【0036】

排気口５２が設けられている部位を除き、第１排気空間５３０及び第２排気空間５４０の断面形状は、どの円周方向位置においても、図３に示すようになっている。但し、第１排気空間５３０及び第２排気空間５４０内には補助的な部品（カップ洗浄用ノズル及びそれに付随する配管、支持体等）が設けられることもあり、そのような部品が設けられている箇所では、断面形状が他の箇所と若干異なることもある。排気口５２の近傍では、排気口５２の接続に伴い第２排気空間５４０の断面形状が変形されている。

【0037】

第１排気空間５３０と第２排気空間５４０とは、リング状の案内壁５５０及びリング状の隔離壁５６０により分離されている。図３及び図４に示された実施形態においては、案内壁５５０の下端と隔離壁５６０の上端とが連結され、一体化された仕切壁が形成されている。隔離壁５６０には、円周方向に間隔を開けて断続的に複数の連通路５６２が形成されている。連通路５６２を通って、第１排気空間５３０から第２排気空間５４０にガスを流すことができる。

【0038】

案内壁５５０の下端（隔離壁５６０の上端）を図示位置よりも下方に下げ、連通路５６２を案内壁５５０に形成することもできる。

【0039】

第１排気空間５３０の下端部に、Ｕ字断面のリング状の液溜まり５３２が形成されている。図３に概略的に示すように、液溜まり５３２のある特定の円周方向位置に、図２にも概略的に示された排液口５１が設けられている。液溜まり５３２の底面は、排液口５１が設けられた位置に向かって低くなるように傾斜しており、液溜まり５３２に落ちた処理液は排液口５１に流入する。

【0040】

カップ５０は、第１排気空間５３０に面した案内面５０１，５５１を有している。案内面５０１は、カップ５０の外周壁の一部により形成されている。案内面５０１は、半径方向外側にゆくに従って低くなるように斜め下方を向いて傾斜しており、回転するウエハＷから飛散する処理液を受け止めて、液溜まり５３２に案内する。案内面５５１は、案内壁５５０の上面により形成されており、ウエハＷから飛散する処理液のうち案内面５５１上に落ちたものを液溜まり５３２に案内する。

【0041】

隔離壁５６０は、液溜まり５３２に落ちた処理液が排液口５１に流入する前に第２排気空間５４０に流入することを防止するための堰として作用する。

【0042】

第２排気空間５４０は、前述した案内壁５５０及び隔離壁５６０と、底壁５７０と、リング状の内周壁５８０とにより囲まれている。すなわち、第２排気空間５４０の上端は案内壁５５０により画定され、第２排気空間５４０の外周端は隔離壁５６０により画定され、第２排気空間５４０の下端は底壁５７０により画定され、そして第２排気空間５４０の内周端は内周壁５８０により画定されている。

【0043】

前述した第２ノズル４２は、隔離壁５６０から半径方向内側に向けて張り出す支持体５６４により第２排気空間５４０内に支持されている。第２ノズル４２の先端吐出口は、案内壁５５０に形成された貫通穴を通って案内面５５１の上方に位置している。

【0044】

内周壁５８０は、内周壁５８０の上側部分をなす鉛直方向に延びる第１壁部分５８１と、内周壁５８０の下側部分をなす鉛直方向に延びる第２壁部分５８２とを有している。内周壁５８０は、第１壁部分５８１と第２壁部分５８２との間に、斜め方向に延びる傾斜壁部分５８３と、水平方向に延びる水平壁部分５８４とをさらに有している。すなわち、内周壁５８０は、下方向に向かうほど表面の回転中心からの位置が第１壁部分５８１から第２壁部分５８２に近づくよう形成された中間壁部分としての傾斜壁部分５８３を有している。中間壁部分は、図３及び図４に示された傾斜壁部分５８３のように平面的なものに限定されない。中間壁部分は、例えば、例えば第２排気空間５４０に向かって凸となるように湾曲していてもよいし、第２排気空間５４０に向かって凹となるように湾曲していてもよい。

【0045】

第１壁部分５８１は、半径Ｒ１の円筒面に相当する外周表面を有している。第２壁部分５８２は、Ｒ１よりも大きな半径Ｒ２の円筒面に相当する外周表面を有している。第１壁部分５８１は、半径方向に関して、加熱部８０の外周縁に近接する位置に位置している。第２壁部分５８２は、加熱部８０の下方に位置している。すなわち、第２排気空間５４０は、加熱部８０の下方に張り出している。第２壁部分５８２は、半径方向に関して、加熱部８０を支持する支持体８６に近接し、かつ、モータ（駆動部）３３のフランジ３４にも近接している。本実施形態では、第１壁部分５８１の内側に、加熱部８０が配置されているが、これに限らず、裏面処理用のノズルや配管等が配置されていても良い。また、以上のような裏面処理部に限らずに、基板保持部を構成する部材、例えばバキューム用の吸気配管等が第１壁部分５８１の内側に配置されていてもよい。

【0046】

図４に示すように、排気口５２が設けられている部位において、第２排気空間５４０の下側部分が拡大されている。これにより排気口５２に大径の排気管５２Ａを接続することができる。図４に示す実施形態では、第２排気空間５４０は、液溜まり５３２よりも半径方向外側の位置まで拡大されている。なお、図４において、排気口５２の直径を拡大するとともに排気口５２の内側端（図中右端）の位置を半径方向内側に移動してもよい。つまり、図４では、排気口５２の内側端の位置が第１壁部分５８１の位置とほぼ同じであるが、例えば第１壁部分５８１と第２壁部分５８２の中間位置に位置していてもよい。

【0047】

次に、ウエハＷが回転しているときの、カップ５０内の流体の流れについて説明する。流体の流れを示す矢印は図４だけに付けたが、図３でも流体の流れは同様である。

【0048】

排気口５２から第２排気空間５４０の内部を吸引すると、カップ５０の内部空間（すなわち第１排気空間５３０及び第２排気空間５４０）内に排気口５２に近づくに従って低くなる傾向の圧力勾配が生じる。この圧力勾配に従い、カップ５０の内部空間を排気口５２に向けてガスが流れる。

【0049】

まず、ウエハＷ上方にあるガス（ここではＦＦＵ２１から吐出されたクリーンエア）が、カップ５０の上部開口５０Ａを画定する外周壁５０２の内周縁とウエハＷの外周縁との間の隙間を通って第１排気空間５３０内に流入する（図４の矢印Ｇ１を参照）。第１排気空間５３０に流入したガスは、連通路５６２を通って第２排気空間５４０に流入する。

【0050】

このとき、ウエハＷの表面及び裏面のうちの少なくとも一方にノズル４１，４２から処理液が供給されていると、処理液は遠心力によりウエハから飛散し、案内面５０１または案内面５５１に案内されて液溜まり５３２に落ちる。処理液の一部は、ウエハＷの表裏面に衝突するとき、案内面５０１，５５１に衝突するとき等に微少液滴となり、ガスの流れＧ１に乗って流れる。ガスの流れＧ１に乗って流れる微少液滴のかなりの部分は、ガスの流れＧ２が連通路５６２に進入するときに急激に転向されときにガスの流れＧ２から離脱し、液溜まり５３２に落ちる。ガスの流れＧ２から離脱しない液滴は、ガスと一緒に排気口５２から排出される。

【0051】

第２排気空間５４０に流入したガスは排気口５２に向かって流れる。このとき、図４に示す排気口５２の近傍で第２排気空間５４０に流入したガスはそのまま排気口５２に流入する。一方、排気口５２から離れた位置において第２排気空間５４０に流入したガスは、第２排気空間５４０内を円周方向に流れた後に、排気口５２に流入する。

【0052】

流速を高めるため等の目的で流路を絞っている場所を除き、カップ内の流路抵抗を可能な限り低くすることが望ましい。流速を高めるため等の目的で流路を絞っている場所というのは、例えば、第１排気空間５３０の図４に矢印Ｇ１で示すガス流の通過経路などが挙げられる。例えば、ウエハＷの外周縁付近でのガスの流速が低いと、ウエハＷから飛散した処理液の微少液滴がウエハＷに再付着してウエハＷを汚染する可能性がある。

【0053】

これに対して、第２排気空間５４０内を円周方向に流れるガスは、ガス流Ｇ１のようなウエハＷの汚染防止に関係するものではない。このため、第２排気空間５４０内の円周方向のガスの流れに対する抵抗は低ければ低いほど良い。

【0054】

上記の点を考慮して、本実施形態では、カップ５０の第２排気空間５４０を画定する内周壁５８０の下側部分をなす第２壁部分５８２を、第１壁部分５８１よりも半径方向内側に位置させることにより、第２排気空間５４０の断面積を広げている。さらに、本実施形態では、第１壁部分５８１と第２壁部分５８２との間に傾斜壁部分５８３を設けることにより、傾斜壁部分５８３を設けない場合と比較して、第２排気空間５４０の断面積を広げている（すなわち、図３で一点鎖線で囲まれた三角形の領域５８５の分だけ断面積が広がる。）。これにより、第２排気空間５４０内におけるガスの円周方向の流れに対する抵抗が低減されるので、排気口５２に印加される負圧の許容範囲（負圧の絶対値の許容下限値）が広がる。すなわち、排気口からの吸引力が低く負圧の絶対値が比較的低い場合でも、カップ５０内のガスの流れに問題が生じ難くなる。また、例えば、工場排気系の吸引能力が低い半導体製造工場に基板処理システム１を設置しうる可能性を高めることができる。

【0055】

また、本実施形態では、案内壁５５０の下端と隔離壁５６０の上端とを連結して一体化して仕切壁を形成し、この仕切壁により第１排気空間５３０と第２排気空間５４０とを仕切っている。第１排気空間５３０’と第２排気空間５４０’とを連通する連通路５６２’は隔離壁５６０の上端部の一部を除去することにより形成している。このため、第２排気空間５４０の断面積をより大きくすることができる。例えば図５に示すように案内壁５５０’の下端部を隔離壁５６０’よりも半径方向外側に位置させるとともに、案内壁５５０’の下端を隔離壁５６０’の上端よりも下側に位置させて、案内壁５５０’下端部と隔離壁５６０’上端部との間の隙間（この隙間は円周方向に連続的に全周にわたって延びる）を、第１排気空間５３０’と第２排気空間５４０’とを連通する連通路５６２’として用いる構成（この構成は、先行技術文献として引用した特許文献１の構成に相当する。）が考えられる。このようにすると、隔離壁５６０’を半径方向内側に移動させた分だけ第２排気空間５４０の断面積が減少する。このため、第２排気空間５４０の断面積増大の観点からは、案内壁５５０及び隔離壁５６０は図３及び図４に示すように構成することが好ましい。しかしながら、図５に示す構成を採用してもかまわない。

【0056】

第２排気空間５４０内には、第２ノズル４２の他にも、例えば第２排気空間５４０に面する壁面に付着しうる処理液または処理液由来の固形物を当該表面から除去するために、壁面に向けて純水等の洗浄液を吐出するノズル４３（及びこれに液を供給する配管等）を配置することもある（図６を参照）。このようなノズルを設ける場合も、ノズルをカップ５０に固定するための支持体が第２排気空間５４０内で占める容積を可能な限り小さくすることが望ましい。このような支持体を設ける場合には、例えば図６に示すように、隔離壁５６０から半径方向内側に張り出す片持ちの支持体５６５、あるいは、底壁５７０から上方に延びる支持体５７１のようなものが好ましい。例えば、隔離壁５６０と内周壁５８０との間に掛け渡された水平方向に延びる支持体５９０（図６に一点鎖線で示した）のような形態のものを設けることは好ましくない。特に、このような支持体５９０が円周方向に延びている構成は避けた方が好ましい。

【符号の説明】

【0057】

３１ 基板保持部（バキュームチャック）
３３ 回転駆動機構（モータ）
４１，４２ ノズル
５０ カップ
５２ 排気口
８０ 加熱部
５３２ 液溜まり
５５０ 案内壁
５６０ 隔離壁
５６２ 連通路
５８０ 内周壁
５８１ 第１壁部分
５８２ 第２壁部分
５８３ 中間壁部分（傾斜壁部分）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】