特許 6395673 基板処理装置

(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】6395673

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20180913BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 569C

   H01L21/304 643C

   H01L21/304 643A

   H01L21/304 643Z

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-140593(P2015-140593)

(22)【出願日】2015年7月14日

(65)【公開番号】特開2017-22317(P2017-22317A)

(43)【公開日】2017年1月26日

【審査請求日】2017年7月25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】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】徳永 容一

(72)【発明者】

【氏名】張 健

(72)【発明者】

【氏名】水野 剛資

(72)【発明者】

【氏名】天野 嘉文

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 優樹

【審査官】 田口 孝明

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−００５６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３０９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１９５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２３７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０６６１１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、

２１／３０４、

Ｇ０３Ｆ ７／２０−７／２４、

９／００−９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を回転させる回転プレートと、
前記基板の裏面に対して処理液を供給する処理液供給部と、
平坦面を有して前記基板の周縁部を取り囲むように前記回転プレートに連結されるリング部材と、
前記リング部材の上方に配置されるカバー部材と、
前記リング部材の平坦面に面する前記カバー部材の下面に前記リング部材の周方向に沿って複数設けられ、前記リング部材の平坦面に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給部と
を備えることを特徴とする基板処理装置。

【請求項2】

一連の基板処理を制御する制御部
を備え、
前記制御部は、
前記回転プレートを第１の回転数で回転させることにより前記リング部材の平坦面に前記洗浄液の液流を生じさせる第１洗浄処理を実行するよう制御し、
前記制御部はさらに、
前記回転プレートを回転させながら前記洗浄液供給部から供給される前記洗浄液の流量、流速および前記回転プレートの回転数のうちの少なくともいずれかを制御することにより、前記リング部材の平坦面と前記カバー部材の下面との間を液密状態にする液密洗浄処理を実行するよう制御すること
を特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記回転プレートを前記第１の回転数よりも大きい第２の回転数で回転させることにより前記洗浄液を飛散させて前記カバー部材の下面へ衝突させる第２洗浄処理を実行するよう制御すること
を特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記回転プレートを前記第２の回転数よりも大きい第３の回転数で回転させることにより前記カバー部材の下面の奥側へ前記洗浄液を到達させる第３洗浄処理を実行するよう制御すること
を特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記制御部は、
前記第１洗浄処理、前記第２洗浄処理、前記第３洗浄処理の順序で連続的に洗浄処理を実行するよう制御すること
を特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記第１洗浄処理、前記第２洗浄処理、前記第３洗浄処理のうち少なくとも１つの洗浄処理を実行した後、前記液密洗浄処理を実行するよう制御すること
を特徴とする請求項４または５に記載の基板処理装置。

【請求項7】

基板を回転させる回転プレートと、
前記基板の裏面に対して処理液を供給する処理液供給部と、
平坦面を有して前記基板の周縁部を取り囲むように前記回転プレートに連結されるリング部材と、
前記リング部材の上方に配置されるカバー部材と、
前記リング部材の平坦面に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給部と、
一連の基板処理を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記回転プレートを第１の回転数で回転させることにより前記リング部材の平坦面に前記洗浄液の液流を生じさせる第１洗浄処理を実行するよう制御し、
前記制御部はさらに、
前記洗浄液供給部から供給される前記洗浄液の流量、流速および前記回転プレートの回転数のうちの少なくともいずれかを制御することにより、前記リング部材の平坦面と前記カバー部材の下面との間を液密状態にする液密洗浄処理を実行するよう制御すること
を特徴とする基板処理装置。

【請求項8】

前記洗浄液供給部の前記リング部材に対する角度を変更させる変更機構
をさらに備え、
前記制御部は、
前記変更機構を用いて前記角度を変更させつつ、前記洗浄液供給部から前記リング部材に対して前記洗浄液を供給すること
を特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記洗浄液供給部は、不活性ガスを供給可能に設けられ、
前記制御部は、
前記洗浄液供給部に前記洗浄液を供給させた後、前記洗浄液供給部に前記不活性ガスを供給させること
を特徴とする請求項７または８に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記洗浄液供給部は、略等間隔で少なくとも３０個設けられること
を特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記回転プレート側に設けられ、該回転プレート側から前記洗浄液を前記洗浄液供給部と並行して供給する第２の洗浄液供給部
を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体ウェハやガラス基板といった基板に対し、所定の処理液を供給して洗浄処理等の基板処理を行う基板処理装置が知られている。

【0003】

基板処理装置には、たとえば、回転可能に設けられて基板を下方より支持する支持部と、支持部に支持された基板の下面に処理液を供給する処理液供給部とを備え、基板を回転させつつ処理液を供給して、基板の下面を処理するものがある（たとえば、特許文献１参照）。

【0004】

かかる基板処理装置の支持部は、基板の周縁外方に基板の周縁部を全周に亘り囲繞する囲い部材に連結され、一体に回転可能に設けられている。

【0005】

ここで、囲い部材は、液受けであり、基板処理に使用された処理液を排液のために導く機能を有する。

【0006】

ところで、基板処理装置では、使用される処理液による処理液雰囲気や、処理液の飛散等によって、基板の周囲の領域が汚染されてしまう場合がある。こうした汚染を防ぐため、基板の周囲の領域を洗浄する技術が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１１−２４３６２７号公報

【特許文献2】特開２００２−３１９５６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上述した従来技術には、基板の周縁外方の領域を効率的に洗浄するという点で更なる改善の余地がある。具体的には、上述した基板処理装置を用いた場合、使用される処理液によっては、たとえば囲い部材の表面や回収カップの内側に、中和反応による塩を生じて付着させてしまう場合があった。

【0009】

この点、たとえば特許文献２に開示の技術は、基板上方で基板と対向する上部遮蔽機構を洗浄するものであるため、囲い部材の表面や回収カップの内側といった基板の周縁外方の領域を洗浄するのに用いることはできない。

【0010】

実施形態の一態様は、基板の周縁外方の領域を効率的に洗浄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。

【課題を解決するための手段】

【0011】

実施形態の一態様に係る基板処理装置は、回転プレートと、処理液供給部と、リング部材と、カバー部材と、洗浄液供給部とを備える。回転プレートは、基板を回転させる。処理液供給部は、基板の裏面に対して処理液を供給する。リング部材は、平坦面を有して基板の周縁部を取り囲むように回転プレートに連結される。カバー部材は、リング部材の上方に配置される。洗浄液供給部は、リング部材の平坦面に面するカバー部材の下面にリング部材の周方向に沿って複数設けられ、リング部材の平坦面に向けて洗浄液を供給する。

【発明の効果】

【0012】

実施形態の一態様によれば、基板の周縁外方の領域を効率的に洗浄することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、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。

【図2】図２は、処理ユニットの構成を示す概略断面図である。

【図3】図３は、比較例となる回収カップ内の構成を示す略断面図である。

【図4A】図４Ａは、実施形態に係る回収カップ内の構成を示す略断面図である。

【図4B】図４Ｂは、回収カップの天板の下面模式図である。

【図5A】図５Ａは、実施形態に係る回収カップ内の洗浄手法の説明図（その１）である。

【図5B】図５Ｂは、実施形態に係る回収カップ内の洗浄手法の説明図（その２）である。

【図5C】図５Ｃは、実施形態に係る回収カップ内の洗浄手法の説明図（その３）である。

【図5D】図５Ｄは、実施形態に係る回収カップ内の洗浄手法の説明図（その４）である。

【図6A】図６Ａは、変形例に係る洗浄液供給部の構成を示す図（その１）である。

【図6B】図６Ｂは、変形例に係る洗浄液供給部の構成を示す図（その２）である。

【図6C】図６Ｃは、変形例に係る洗浄液供給部の構成を示す図（その３）である。

【図7】図７は、洗浄液供給部が不活性ガスを供給可能な場合の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0015】

また、以下では、説明の便宜上、複数個で構成される構成要素については、複数個のうちの一部にのみ符号を付し、かかる一部以外のその他については符号の付与を省略する場合がある。

【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、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハ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、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。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、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハ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、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。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、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハ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ェハ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からウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハ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へ搬入されたウェハ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ェハ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】

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の構成を示す概略断面図である。

【0028】

図２に示すように、処理ユニット１６は、回収カップ５０と、回転プレート６０と、回転リング７０と、回転駆動部８０と、基板昇降機構９０と、処理液供給部１００と、トッププレート１１０と、昇降機構１２０と、不活性ガス供給部１３０とを備える。

【0029】

なお、回収カップ５０、回転プレート６０および回転リング７０は、図示略のチャンバに収容される。チャンバの天井部には、図示略のＦＦＵ（Fan Filter Unit）が設けられる。ＦＦＵは、チャンバ内にダウンフローを形成する。

【0030】

回転プレート６０は、ベースプレート６１および回転軸６２を有する。ベースプレート６１は、水平に設けられ、中央に円形の凹部６１ａを有する。

【0031】

回転軸６２は、ベースプレート６１から下方に向かって延在するように設けられており、中心に貫通孔６２ａが設けられた円筒状の形状を有する。また、回転軸６２は、ベアリング６３によって回転可能に軸支されている。

【0032】

回転リング７０は、ベースプレート６１に支持されたウェハＷの周縁外方に配置され、ウェハＷの主面方向に平行な平坦面７０ｂを有してウェハＷの周縁部を全周にわたり取り囲むように設けられている。また、回転リング７０は、ベースプレート６１にたとえば締結部材７１を用いて連結されており、回転プレート６０と一体になって回転可能に設けられている。

【0033】

また、回転リング７０は、支持ピン７０ａを有する。支持ピン７０ａは、回転リング７０の内周側下端からウェハＷの周縁内方へ向けて突出させ、かつ、回転リング７０の周方向に沿って略等間隔で、複数個設けられている。かかる複数個の支持ピン７０ａへウェハＷの周縁部が載置されることによって、支持ピン７０ａは、ウェハＷをベースプレート６１から浮かせた状態で下方から支持する。

【0034】

なお、回転リング７０は、液受け部として機能し、後述する処理液供給部１００によってウェハＷの裏面側へ供給され、ウェハＷの処理に使用された処理液を、排液のために排液カップ５１へと導く。

【0035】

また、回転リング７０は、ウェハＷの裏面側へ供給され、回転するウェハＷから外周側へ飛散する処理液が、跳ね返されて再びウェハＷに戻ったり、ウェハＷの上面側へ回り込んだりするのを防止する役割も果たす。

【0036】

回転駆動部８０は、プーリ８１と、駆動ベルト８２と、モータ８３とを備える。プーリ８１は、回転軸６２の下方側における周縁外方に配置されている。駆動ベルト８２は、プーリ８１に巻きかけられている。

【0037】

モータ８３は、出力軸が駆動ベルト８２に連結されており、駆動ベルト８２に回転駆動力を伝達することによって、プーリ８１を介して回転軸６２を回転させる。かかる回転軸６２の回転によって、回転プレート６０および回転リング７０が一体となって回転する。

【0038】

基板昇降機構９０は、ベースプレート６１の凹部６１ａおよび回転軸６２の貫通孔６２ａ内に昇降可能に設けられており、リフトピンプレート９１およびリフト軸９２を有する。リフトピンプレート９１は、その周縁に複数、たとえば５本のリフトピン９１ａを有している。

【0039】

リフト軸９２は、リフトピンプレート９１から下方に延在している。リフトピンプレート９１およびリフト軸９２の中心には、処理液供給管１００ａが設けられている。また、リフト軸９２にはシリンダ機構９２ａが接続されており、リフト軸９２を昇降させる。これにより、ウェハＷを昇降させて、ウェハＷの回転プレート６０へのローディングおよびアンローディングが行われる。

【0040】

処理液供給部１００は、処理液供給管１００ａを有する。前述したように、処理液供給管１００ａは、リフトピンプレート９１およびリフト軸９２の内部空間に沿って延在するように設けられている。

【0041】

そして、処理液供給管１００ａが、処理液配管群１００ｂの各配管から供給された処理液をウェハＷの裏面側まで導くことにより、処理液供給部１００は、ウェハＷの裏面側へ処理液を供給する。なお、処理液供給管１００ａは、リフトピンプレート９１の上面に形成された処理液供給口９１ｂと連通している。

【0042】

なお、処理液配管群１００ｂからは、ウェハＷの裏面を洗浄する純水（ＤＩＷ）等の洗浄液を供給することが可能である。かかる場合、処理液供給部１００は、洗浄液供給部（「第２の洗浄液供給部」の一例に相当）として機能する。

【0043】

回収カップ５０は、排液カップ５１と、排液管５２、排気カップ５３及び排気管５４を備える。また、回収カップ５０は、上部に開口５５が設けられている。かかる開口５５を内周とする回収カップ５０の天板は、回転リング７０を覆うように配置される。回収カップ５０は、主に回転プレート６０および回転リング７０に取り囲まれた空間から排出される気体および液体を回収する役割を果たす。

【0044】

排液カップ５１は、回転リング７０によって導かれた処理液を受ける。排液管５２は、排液カップ５１の底部に接続されており、排液カップ５１によって受けられた処理液を、図示略の排液配管群のいずれかの配管を介して排出する。

【0045】

排気カップ５３は、排液カップ５１の外方または下方において、排液カップ５１と連通するように設けられている。図２では、排気カップ５３が排液カップ５１の周縁内方および下方において、排液カップ５１と連通するように設けられている例を示している。

【0046】

排気管５４は、排気カップ５３の底部に接続されており、排気カップ５３内の窒素ガス等の気体を、図示略の排気配管群のいずれかの配管を介して排気する。

【0047】

トッププレート１１０は、昇降可能であって、下降した状態で回収カップ５０の上面に設けられた開口５５を塞ぐように設けられている。また、トッププレート１１０は、回収カップ５０の上面に設けられた開口５５を塞ぐときに、支持ピン７０ａに支持されているウェハＷを上方から覆うように設けられている。

【0048】

なお、支持ピン７０ａに支持されているウェハＷの周縁部と対向するトッププレート１１０の周縁部は、ウェハＷへ向けて下方に突出させて設けられており、ウェハＷの周縁部との間に隙間Ｄ１を形成する。隙間Ｄ１は、支持ピン７０ａに支持されているウェハＷの中心部とトッププレート１１０との間の距離よりも小さい。

【0049】

昇降機構１２０は、アーム１２１と、昇降駆動部１２２とを備える。昇降駆動部１２２は、回収カップ５０の外方に設けられており、上下に移動できるようになっている。アーム１２１は、トッププレート１１０と昇降駆動部１２２とを接続するように設けられている。すなわち、昇降機構１２０は、昇降駆動部１２２により、アーム１２１を介してトッププレート１１０を昇降させる。

【0050】

不活性ガス供給部１３０は、不活性ガス供給管１３１および不活性ガス供給源１３２を備える。不活性ガス供給部１３０は、ウェハＷの上面側に窒素ガスやアルゴンガスといった不活性ガスを供給する。

【0051】

不活性ガス供給管１３１は、トッププレート１１０およびアーム１２１の内部に延在するように設けられ、一端が不活性ガスを供給する不活性ガス供給源１３２に連結される。また、他端が、トッププレート１１０の中心部に形成された不活性ガス供給口１１０ａと連通している。

【0052】

なお、図２に示すように、アーム１２１はトッププレート１１０の上面の略中心で接続させることが好ましい。これにより、不活性ガス供給口１１０ａがトッププレート１１０の下面の中心部に形成されることになるため、不活性ガスをトッププレート１１０の中心から下方に供給することができ、ウェハＷへ供給される不活性ガスの流量を周方向に沿って均一にすることができる。

【0053】

以下、本実施形態に係る基板処理システム１の回収カップ５０内における洗浄手法について順次具体的に説明するが、それに先立ってまず、比較例となる回収カップ５０’内の構成について図３を用いて説明しておく。なお、以下では、図２に破線の矩形で示した要部Ｍ１の構成を示す略断面図を主に用いて説明を進める。

【0054】

図３は、比較例となる回収カップ５０’内の構成を示す略断面図である。なお、図３以降に図示されるウェハＷは薬液処理を行うためのウェハではなく、回収カップ５０内における洗浄を実行する際に用いられるダミーウェハである。

【0055】

処理液供給部１００からウェハＷの裏面側へ供給された処理液はウェハＷの表面側まで回りこみ、微量ではあるが回転リング７０の方向へと飛散することがある。また同様に、処理液の雰囲気も微量ではあるが回転リング７０側へと流れていく。

【0056】

このため、破線の矩形Ｐ１に示す平坦面７０ｂの表面は、処理液の付着と結晶化等により、異物ｆを生じるおそれがあった。また、回収カップ５０’の天板の下面５０ｂには、処理液に含まれる酸やアルカリの中和反応等によりたとえば塩ｓを生じ、付着させてしまうおそれがあった。窪み５０ａは、回転リング７０の外周部全周に沿って形成されており、下方から上昇してくる処理液をウェハＷの上面側へ回り込ませないように逃がす機能を有する。ここにも同様に塩ｓを生じ、付着させてしまうおそれがあった。

【0057】

図３に示すように、比較例となる回収カップ５０’では、前述の処理液供給部１００が洗浄液供給部として機能しても、回転リング７０の平坦面７０ｂ、および、これに面する回収カップ５０’の天板の下面５０ｂの間は、洗浄液が到達しにくかった。

【0058】

そこで、本実施形態に係る基板処理システム１では、回転リング７０の平坦面７０ｂと回収カップ５０の下面５０ｂとの間に洗浄液を供給する洗浄液供給部５６を備えることとした。

【0059】

その具体的な構成を図４Ａおよび図４Ｂに示す。図４Ａは、実施形態に係る回収カップ５０内の構成を示す略断面図である。また、図４Ｂは、回収カップ５０の天板の下面模式図である。

【0060】

図４Ａに示すように、実施形態に係る基板処理システム１は、回収カップ５０に、回転リング７０の平坦面７０ｂと回収カップ５０の下面５０ｂとの間に洗浄液を供給する洗浄液供給部５６を備える。

【0061】

洗浄液供給部５６は、ノズル５６ａと、洗浄液供給管５６ｂと、バルブ５６ｃと、洗浄液供給源５６ｄとを備える。

【0062】

ノズル５６ａは、回転リング７０の平坦面７０ｂに面する回収カップ５０の下面５０ｂに吐出口が露出するように設けられ、洗浄液供給源５６ｄ、バルブ５６ｃおよび洗浄液供給管５６ｂを介して供給される洗浄液を平坦面７０ｂへ向けて吐出する。洗浄液は、たとえば常温のＤＩＷである。

【0063】

また、図４Ｂに示すように、ノズル５６ａは、回収カップ５０の下面５０ｂに、回転リング７０の周方向に沿って略等間隔で複数個設けられる。なお、その個数は、一例として３０〜４０個程度が好適である。

【0064】

一連の基板処理を制御する上述の制御部１８は、洗浄液が流量および流速を揃えてこれら複数のノズル５６ａから同期して供給されるように、たとえばバルブ５６ｃを制御する。

【0065】

これにより、異物ｆや塩ｓ等が生じやすかった平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間へ満遍なく洗浄液を供給し、かかる平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間を効率的に洗浄することができる。

【0066】

本実施形態に係る回収カップ５０内における洗浄手法についてさらに具体的に説明する。図５Ａ〜図５Ｄは、実施形態に係る回収カップ５０内の洗浄手法の説明図（その１）〜（その４）である。

【0067】

図５Ａに示すように、制御部１８は、回転リング７０の平坦面７０ｂと回収カップ５０の下面５０ｂとの間が液密状態となるように、たとえば洗浄液の流量や流速、回転プレート６０の回転数等を制御する。以降、図５Ａに示す洗浄処理を液密洗浄処理と記載する。

【0068】

なお、図５Ａ〜図５Ｄでは、主に平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間に供給される洗浄液の動きについて図示ならびに説明するが、洗浄液供給部として機能する処理液供給部１００により、洗浄液供給部５６と並行に洗浄液が供給され、回転プレート６０、回転リング７０の裏側、回収カップ５０の側面壁が洗浄されていてもよい。こちらについては図示を省略する。

【0069】

たとえば、図５Ｂに示すように、制御部１８は、平坦面７０ｂへ洗浄液の液膜を生じさせ、主に平坦面７０ｂ側を洗浄する場合には、平坦面７０ｂへ液膜が生じる流量となるように予め規定された開度でバルブ５６ｃを制御し、洗浄液をノズル５６ａから供給させる（図中の矢印５０１参照）。

【0070】

また、このとき制御部１８は、あわせて回転駆動部８０を制御し、回転プレート６０を第１の回転数で回転させる。第１の回転数は、予め規定された、たとえば少なくとも平坦面７０ｂへ洗浄液の液膜が生じるように遠心力で洗浄液を広がらせることができる回転数である。

【0071】

これにより、回転リング７０の平坦面７０ｂと回収カップ５０の下面５０ｂとの間の、主に平坦面７０ｂ側を洗浄することができる。以降、図５Ｂに示す洗浄処理を第１洗浄処理と記載する。

【0072】

また、図５Ｃに示すように、制御部１８は、平坦面７０ｂ側だけでなく下面５０ｂ側も洗浄する場合には、たとえば洗浄液の流速を上げる制御を行い、洗浄液を平坦面７０ｂから跳ね上げて下面５０ｂへ衝突させ、平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間をスプラッシュ状態にする（図中の矢印５０２参照）。なお、このとき洗浄液の流量を上げる制御を組み合わせてもよい。

【0073】

これにより、回転リング７０の平坦面７０ｂ側とあわせて回収カップ５０の下面５０ｂ側を効率的に洗浄することができる。また、これに加え、制御部１８は、回転駆動部８０を制御し、回転プレート６０を第２の回転数で回転させることができる。

【0074】

第２の回転数は、予め規定された、第１の回転数よりも大きい回転数であり、かつ、遠心力で洗浄液を飛散させて洗浄液を下面５０ｂへ衝突させることができる回転数である。

【0075】

かかる回転駆動部８０の制御を、洗浄液の流速または流量の制御に組み合わせることにより、平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間のスプラッシュ状態を回転リング７０の外周側へ広げることができる。以降、図５Ｃに示す洗浄処理を第２洗浄処理と記載する。

【0076】

図５Ｄに示すように、回収カップ５０の下面５０ｂの奥側に形成されている窪み５０ａを洗浄する場合には、たとえば制御部１８は、回転駆動部８０を制御し、回転プレート６０を第２の回転数よりもさらに大きい回転数である第３の回転数で回転させる。

【0077】

第３の回転数は、遠心力で洗浄液を飛散させて洗浄液を窪み５０ａへ到達させることができる回転数である。これにより、洗浄液が窪み５０ａへ到達するので（図中の矢印５０３参照）、回収カップ５０の下面５０ｂの奥側の窪み５０ａについても確実に洗浄し、窪み５０ａへ塩ｓ等が付着するのを防ぐことができる。以降、図５Ｄに示す洗浄処理を第３洗浄処理と記載する。

【0078】

このように、制御部１８は、洗浄液の流速および流量の少なくともいずれかを制御することによって、平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間における洗浄液の状態（たとえば、液膜状態やスプラッシュ状態等）を制御する。

【0079】

また、制御部１８は、あわせて回転駆動部８０を制御し、回転プレート６０の回転数を制御することによって、平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間における洗浄液の洗浄部位を制御する。

【0080】

したがって、たとえば平坦面７０ｂの汚染の酷い特定部位を丹念に洗浄したい場合には、回転プレート６０の回転数を落として狭い範囲に洗浄液を集中して供給するようにしてもよい。すなわち、制御部１８は、目的に応じて、液密洗浄処理、第１〜第３洗浄処理の間で洗浄処理を切り替えることができる。

【0081】

また、これら複数の洗浄処理を連続的に行うこともできる。例えば、第１、第２、第３洗浄処理の順序で行うことで、中心から周辺方向へと順に洗浄が完了するので洗浄残りが生じることを防ぐことができる。

【0082】

また、第１〜第３洗浄処理を行うことで粗く洗浄を行った後で、液密洗浄処理により綿密に洗浄を行うことにより、汚染が酷いときにおいても洗浄残りが生じずかつ迅速に洗浄を完了させることができる。これら２つの例に限らず、目的に合わせて適宜、洗浄処理の組み合わせを変更してもよい。

【0083】

ところで、これまでは、平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間における洗浄を制御するにあたり、回転プレート６０の回転数を制御する場合について説明したが、かかる例に限られない。また、これまでは、ノズル５６ａが回転リング７０の周方向に沿って回収カップ５０の下面５０ｂに設けられているものとしたが、回転リング７０の径方向沿いに設けられていてもよい。

【0084】

次に、これら変形例について説明する。図６Ａ〜図６Ｃは、変形例に係る洗浄液供給部５６の構成を示す図（その１）〜（その３）である。

【0085】

まず、図６Ａに示すように、たとえば洗浄液供給部５６が、ノズル５６ａを移動させる移動機構５６ｅを備えたうえで、制御部１８が、かかる移動機構５６ｅを用いてノズル５６ａを移動させつつ、ノズル５６ａから回転リング７０へ向けて洗浄液を供給するようにしてもよい（図中の矢印６０１参照）。

【0086】

すなわち、ノズル５６ａを言わば回転リング７０の平坦面７０ｂに沿ってスキャンさせることによって、満遍なく回転リング７０へ洗浄液を供給し、効率的に平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間を洗浄することが可能となる。また、移動機構５６ｅによりノズル５６ａを移動させることによって、容易に平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間における洗浄を制御することができる。

【0087】

また、図６Ｂに示すように、たとえば洗浄液供給部５６が、ノズル５６ａの回転リング７０に対する角度を変更させる変更機構５６ｆを備えたうえで、制御部１８が、変更機構５６ｆを用いてノズル５６ａの角度を変更させつつ、ノズル５６ａから回転リング７０へ向けて洗浄液を供給するようにしてもよい（図中の矢印６０２参照）。

【0088】

これにより、やはり満遍なく回転リング７０へ洗浄液を供給することが可能となり、効率的に平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間を洗浄することができる。また、変更機構５６ｆによりノズル５６ａの角度を変更させることによって、容易に平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間における洗浄を制御することができる。

【0089】

また、図６Ｃに示すように、たとえば洗浄液供給部５６のノズル５６ａの吐出口は、回転リング７０の径方向に沿って複数個設けられていてもよい。なお、これら径方向沿いのノズル５６ａは、図６Ｃに示すように共通のバルブ５６ｃから分岐して設けられ、制御部１８の制御によって一括に同期して洗浄液を供給してもよいが、個別のバルブ５６ｃに接続されて個別に洗浄液を供給するようにしてもよい。

【0090】

これにより、窪み５０ａのある奥側へも容易に洗浄液を到達させられるだけでなく、個別に洗浄液を供給すれば、容易に平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間における洗浄を制御することができる。

【0091】

ところで、これまで説明した洗浄手法により洗浄された平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間は、制御部１８が洗浄液供給部５６による洗浄液の供給を止め、回転プレート６０を乾燥用に規定された回転数で回転させることで、残った洗浄液を振り切られ、乾燥される。

【0092】

ここで、かかる乾燥処理を効率的にするため、洗浄液供給部５６は、ノズル５６ａからさらに窒素ガス（Ｎ２）等の不活性ガスを供給可能に設けられてもよい。この点について図７を用いて説明する。図７は、洗浄液供給部５６が不活性ガスを供給可能な場合の説明図である。

【0093】

図７に示すように、たとえば洗浄液供給部５６は、洗浄液供給源５６ｄおよびバルブ５６ｃを介した洗浄液供給ラインに接続されるとともに、不活性ガス供給源５６ｈおよびバルブ５６ｇを介した不活性ガス供給ラインに接続されていてもよい。

【0094】

かかる場合、まず図７の上段に示すように、制御部１８は、洗浄液供給ラインを介し、洗浄液供給部５６にＤＩＷ等の洗浄液を回転リング７０へ向けて供給させ、ウェハＷの周縁外方の洗浄処理を行わせる。

【0095】

つづいて、制御部１８は、図７の下段に示すように、不活性ガス供給ラインを介し、洗浄液供給部５６にＮ２等の不活性ガスを回転リング７０へ向けて供給させ、ウェハＷの周縁外方の乾燥処理を行わせる。

【0096】

これにより、ウェハＷの周縁外方、すなわち平坦面７０ｂと下面５０ｂとの間の洗浄および乾燥を効率的に行うことができる。また、乾燥を促進することによって洗浄液の液滴を残さないので、液滴に起因する処理の品質低下を防ぎ、品質の高い基板処理を実行するのに資することができる。

【0097】

上述してきたように、本実施形態に係る基板処理システム１（「基板処理装置」の一例に相当）は、回転プレート６０と、処理液供給部１００と、回転リング７０（「リング部材」の一例に相当）と、回収カップ５０（「カバー部材」の一例に相当）と、洗浄液供給部５６とを備える。

【0098】

回転プレート６０は、ウェハＷ（「基板」の一例に相当）を回転させる。処理液供給部１００は、ウェハＷの裏面に対して処理液を供給する。回転リング７０は、平坦面を有してウェハＷの周縁部を取り囲むように回転プレート６０に連結される。

【0099】

回収カップ５０は、回転リング７０の上方に配置される。洗浄液供給部５６は、回転リング７０の平坦面に向けて洗浄液を供給する。

【0100】

したがって、本実施形態に係る基板処理システム１によれば、回転リング７０の平坦面７０ｂと回収カップ５０の天板の下面５０ｂとの間（「基板の周縁外方の領域」の一例に相当）を効率的に洗浄することができる。

【0101】

なお、上述した実施形態では、ウェハＷが、回転リング７０の内周側下端からウェハＷの周縁内方へ向けて突出させて設けられた支持ピン７０ａによって下方から支持される場合を例に挙げたが、支持ピンはベースプレート６１から上方へ向けて設けられ、ウェハＷを下方から支持してもよい。

【0102】

また、上述した実施形態では、洗浄液供給部として機能する場合の処理液供給部１００と、洗浄液供給部５６のそれぞれの供給源が別体である場合を例に挙げたが、別体でなく共通であってもよい。同様に、不活性ガス供給源１３２と、不活性ガス供給源５６ｈとが、別体でなく共通であってもよい。

【0103】

また、上述した実施形態では、図７に示したように、洗浄液と不活性ガスとが、共通のノズル５６ａから供給される場合を例に挙げたが、これらは別体のノズル５６ａからそれぞれ供給されてもよい。

【0104】

また、上述した実施形態では、洗浄液が主にＤＩＷ、不活性ガスが主にＮ２であるものとしたが、それぞれ洗浄液および不活性ガスを限定するものではない。これらは、たとえば回収カップ５０や回転リング７０の素材に応じて、それぞれ相応しい洗浄性能が得られる洗浄液および不活性ガスに置換することが可能である。

【0105】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0106】

１ 基板処理システム
２ 搬入出ステーション
３ 処理ステーション
４ 制御装置
１６ 処理ユニット
５０ 回収カップ
５０ａ 窪み
５０ｂ 下面
５６ 洗浄液供給部
６０ 回転プレート
７０ 回転リング
７０ｂ 平坦面
１００ 処理液供給部
Ｗ ウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】