特許 6800043 基板処理装置および基板処理方法

(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】6800043

(24)【登録日】2020年11月26日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20201207BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 N

   H01L21/304 643A

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-33297(P2017-33297)

(22)【出願日】2017年2月24日

(65)【公開番号】特開2018-139250(P2018-139250A)

(43)【公開日】2018年9月6日

【審査請求日】2019年12月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】吉冨 大地

(72)【発明者】

【氏名】井上 一樹

(72)【発明者】

【氏名】安藤 幸嗣

(72)【発明者】

【氏名】藤井 定

(72)【発明者】

【氏名】石井 弘晃

【審査官】 杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１７９４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１９６３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０７９６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００２２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７３４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７０６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８４３６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理液で処理する基板処理装置であって、
基板回転軸線まわりに回転するスピンベースと、
前記スピンベースを前記基板回転軸線まわりの所定の回転方向に回転させるスピンモータと、
それぞれが前記スピンベースに設けられ、前記基板を前記スピンベースから上側に離間させて把持する複数のチャックピンと、
前記複数のチャックピンに把持された前記基板と前記スピンベースとの間に処理液を供給する処理液供給部と、
を備え、
前記複数のチャックピンの各々は、
前記基板の周端面に押しつけられることによって前記基板を把持する基板把持部と、
前記スピンベースに設けられ、前記基板把持部を前記スピンベースから上側に離間させて支持する支持部と、
前記基板把持部から前記回転方向の下流側に延びる部分であって、前記スピンベースの内側を向く内向面と、前記内向面の下端に位置しており前記スピンベースの側である下側を向く庇下面とを有する下流側庇部と、
を有し、
前記下流側庇部の前記庇下面が、前記基板把持部に把持された前記基板の上面よりも下側に配される、基板処理装置。

【請求項2】

請求項１の基板処理装置であって、
前記下流側庇部の前記庇下面が、前記基板把持部に把持された前記基板の下面よりも上側に配される、基板処理装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２の基板処理装置であって、
前記下流側庇部の前記上側を向く庇上面が、前記基板把持部に把持された前記基板の上面よりも上側に配される、基板処理装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項の基板処理装置であって、
前記チャックピンは、
前記基板把持部から前記回転方向の上流側に延びる部分であって、前記スピンベースの内側を向く内向面と、前記スピンベースの側である下側を向く庇下面とを有する上流側庇部、をさらに有し、
前記上流側庇部の前記庇下面が、前記基板把持部に把持された前記基板の上面よりも下側に配される、基板処理装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項の基板処理装置であって、
前記下流側庇部の前記内向面が、上側から下側に向かって前記スピンベースの外側へ傾斜する、基板処理装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項の基板処理装置であって、
前記支持部は、下側から上側に延びる棒状に形成され、その上側の端部に前記基板把持部を支持する支柱部を含み、
前記支柱部の外形が、円形状に形成された部分を含む、基板処理装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか１項の基板処理装置であって、
前記下流側庇部における前記内向面と前記庇下面との境界部分が、前記基板回転軸線まわりの周方向にわたって屈曲した角状に形成されている、基板処理装置。

【請求項8】

基板を処理液で処理する基板処理方法であって、
（ａ）基板回転軸線まわりに回転するスピンベースに設けられた複数のチャックピンによって、基板を前記スピンベースから上側に離間させて把持する把持工程と、
（ｂ）前記把持工程の後、前記スピンベースを基板回転軸線まわりの所定の回転方向に回転させることによって、前記基板を回転させる回転工程と、
（ｃ）前記回転工程にて、回転する基板と前記スピンベースとの間に処理液を供給する処理液供給工程と、
を含み、
前記複数のチャックピンの各々は、
前記基板の周端面に押しつけられることによって前記基板を把持する基板把持部と、
前記スピンベースに設けられ、前記基板把持部を前記スピンベースから上側に離間させて支持する支持部と、
前記基板把持部から前記回転方向の下流側に延びる部分であって、前記スピンベースの内側を向く内向面と、前記内向面の下端に位置しており前記スピンベースの側である下側を向く庇下面とを有する下流側庇部と、
を有し、
前記把持工程は、
前記下流側庇部の前記内向面が前記基板の前記周端面に対向し、かつ、前記下流側庇部の前記庇下面が、前記基板把持部に把持された前記基板の上面よりも下側に配される工程である、基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、基板を処理液で処理する技術に関する。処理対象となる基板には、例えば、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、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。

【背景技術】

【0002】

半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置や、複数枚の基板を一括して処理するバッチ式の基板処理装置が用いられる。

【0003】

例えば、特許文献１に記載の枚葉式の基板処理装置は、基板を保持するスピンベースと、スピンベース上に設けられた複数のチャックピンと、スピンベースを回転させるスピンモータと、スピンベースの中央部から基板の上面側の中央部、および、下面側の中央部に向けて処理液を吐出する処理液ノズルと、スピンベースに保持された基板の周囲を取り囲むカップとを備えている。

【0004】

この基板処理装置では、複数のチャックピンが水平な姿勢で基板を把持している状態で、電動モータがスピンベースを回転させる。そして、処理液ノズルから吐出された処理液が、回転状態の基板の上面又は下面に供給される。基板の上面又は下面に供給された処理液は、基板の回転による遠心力によって、基板の外方に広がる。そして、基板の周縁部に達した処理液は、基板の周囲に振り切られ、カップによって受け止められる。

【0005】

特許文献１の基板処理装置では、チャックピン各々の上方に配置され、基板から排出される処理液を基板の周囲に案内するガイド部材が設けられている。ガイド部材は、スピンベースの回転方向の上流側において周方向（基板回転軸線まわりの方向）に広がる部材とされている。ガイド部材のガイド内縁は、基板の周端部が収容される収容溝よりも内方に配置され、ガイド部材のガイド外縁は、ガイド内縁よりも下方の高さでかつチャックピンよりも外方の位置に配置されている。

【0006】

特許文献１では、ガイド部材を設けることによって、チャックピンの近傍に達した処理液が、基板、チャックピン、およびガイド部材によって形成された捕集溝内に入り込むため、基板に対する処理液の再付着が低減される、とされている。

【0007】

また、特許文献２には、幅が漸進的に減少する接触部によって基板の周端部を支持するチャックピンが開示されている。このようなチャックピンで基板を支持することによって、基板とチャックピンが接触する領域まで処理液が円滑に供給されるため、基板の全体領域で工程均一度を向上させることができる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１４−１７９４９７号公報

【特許文献2】特開２００９−０９４５１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、基板の下面側（スピンベース側）に供給された処理液は、基板の周縁部を支持するチャックピンに衝突することによって、しぶき（液滴やミスト）となり、基板の上面側に付着し得る。特に、図１０中、矢符ＦＤｒで示すように、スピンベース９１１を上方から見たとき、基板Ｗの下面側に供給された処理液は、基板Ｗの回転方向ＲＤｒとは反対回りの渦状に広がる。このため、処理液は、チャックピン９１２各々に対して、回転方向ＲＤｒの下流側（先側）から優勢的に衝突し得る。したがって、チャックピン９１２の特に下流側において、処理液のしぶきが発生しやすくなっており、そのしぶきが基板の上面側に回り込んで、基板の上面に付着し得る。

【0010】

仮に、特許文献１のガイド部材を設けたとしても、チャックピン９１２に衝突した処理液が、基板Ｗの上側に移動することを抑制することは難しい。なぜなら、特許文献１のガイド部材の内縁は、基板よりも上側に設けられる。このため、基板の下面側で発生した処理液のしぶきの上面側へ回り込みを、ガイド部材によって抑制することは困難である。また、該ガイド部材は、基板を把持する把持部よりも回転方向の上流側（手前側）に広がる。上記のとおり、処理液は把持部の下流側で発生しやすいため、チャックピン９１２に衝突した処理液の基板Ｗの上面側への回り込みを、上流側に広がるガイド部材によって抑制することは困難である。

【0011】

そこで、本発明は、基板のスピンベース側の面に供給された処理液が基板の反対側の面に付着することを低減し得る技術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】

【0012】

上記の課題を解決するため、第１態様は、基板を処理液で処理する基板処理装置であって、基板回転軸線まわりに回転するスピンベースと、前記スピンベースを前記基板回転軸線まわりの所定の回転方向に回転させるスピンモータと、それぞれが前記スピンベースに設けられ、前記基板を前記スピンベースから上側に離間させて把持する複数のチャックピンと、前記複数のチャックピンに把持された前記基板と前記スピンベースとの間に処理液を供給する処理液供給部とを備え、前記複数のチャックピンの各々は、前記基板の周端面に押しつけられることによって前記基板を把持する基板把持部と、前記スピンベースに設けられ、前記基板把持部を前記スピンベースから上側に離間させて支持する支持部と、前記基板把持部から前記回転方向の下流側に延びる部分であって、前記スピンベースの内側を向く内向面と、前記内向面の下端に位置しており前記スピンベースの側である下側を向く庇下面とを有する下流側庇部とを有し、前記下流側庇部の前記庇下面が、前記基板把持部に把持された前記基板の上面よりも下側に配される。

【0013】

第２態様は、第１態様の基板処理装置であって、前記下流側庇部の前記庇下面が、前記基板把持部に把持された前記基板の下面よりも上側に配される。

【0014】

第３態様は、第１態様または第２態様の基板処理装置であって、前記下流側庇部の前記上側を向く庇上面が、前記基板把持部に把持された前記基板の上面よりも上側に配される。

【0015】

第４態様は、第１態様から第３態様のいずれか１つの基板処理装置であって、前記チャックピンは、前記基板把持部から前記回転方向の上流側に延びる部分であって、前記スピンベースの内側を向く内向面と、前記スピンベースの側である下側を向く庇下面とを有する上流側庇部、をさらに有し、前記上流側庇部の前記庇下面が、前記基板把持部に把持された前記基板の上面よりも下側に配される。

【0016】

第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか１つの基板処理装置であって、前記下流側庇部の前記内向面が、上側から下側に向かって前記スピンベースの外側へ傾斜する。

【0017】

第６態様は、第１態様から第５態様のいずれか１つの基板処理装置であって、前記支持部は、下側から上側に延びる棒状に形成され、その上側の端部に前記基板把持部を支持する支柱部を含み、前記支柱部の外形が、円形状に形成された部分を含む。

【0018】

第７態様は、第１態様から第６態様のいずれか１つの基板処理装置であって、前記下流側庇部における前記内向面と前記庇下面との境界部分が、前記基板回転軸線まわりの周方向にわたって屈曲した角状に形成されている。

【0019】

第８態様は、基板を処理液で処理する基板処理方法であって、（ａ）基板回転軸線まわりに回転するスピンベースに設けられた複数のチャックピンによって、基板を前記スピンベースから上側に離間させて把持する把持工程と、（ｂ）前記把持工程の後、前記スピンベースを基板回転軸線まわりの所定の回転方向に回転させることによって、前記基板を回転させる回転工程と、（ｃ）前記回転工程にて、回転する基板と前記スピンベースとの間に処理液を供給する処理液供給工程とを含み、前記複数のチャックピンの各々は、前記基板の周端面に押しつけられることによって前記基板を把持する基板把持部と、前記スピンベースに設けられ、前記基板把持部を前記スピンベースから上側に離間させて支持する支持部と、前記基板把持部から前記回転方向の下流側に延びる部分であって、前記スピンベースの内側を向く内向面と、前記内向面の下端に位置しており前記スピンベースの側である下側を向く庇下面とを有する下流側庇部とを有し、前記把持工程は、前記下流側庇部の前記内向面が前記基板の前記周端面に対向し、かつ、前記下流側庇部の前記庇下面が、前記基板把持部に把持された前記基板の上面よりも下側に配される工程である。

【発明の効果】

【0020】

第１態様から第７態様の基板処理装置によると、回転する基板とスピンベースの間に供給される処理液は、回転方向とは反対まわりの渦状に広がることによって、支持部に対して回転方向の下流側（先側）に優勢的に衝突し得る。下流側庇部は、基板把持部よりも回転方向の下流側において、基板の上面側へ向けた処理液の移動を遮る。したがって、基板の下面側に供給された処理液が、基板の上面に付着することを有効に低減し得る。

【0021】

第２態様の基板処理装置によると、下流側庇部の庇下面が、基板の下面よりも上側に位置することによって、基板の下面周縁部付近を通過する処理液が、庇下面の下側を通過しやすくなる。これによって、処理液が下流側庇部に衝突し難くなるため、基板の上面に処理液が付着することを低減し得る。

【0022】

第３態様の基板処理装置によると、下流側庇部の庇上面が基板の上面よりも上側に配されるように下流側庇部の厚みを大きくすることによって、下流側庇部の強度を向上し得る。

【0023】

第４態様の基板処理装置によると、上流側庇部は、基板把持部よりも回転方向の上流側において、基板の上面側へ向けた処理液の移動を遮る。したがって、基板の下面側に供給された処理液が、基板の上面に付着することを有効に低減し得る。

【0024】

第５態様の基板処理装置によると、下流側庇部の内向面が上側から下側にかけてスピンベースの外側に傾斜するため、スピンベースの回転中に、下流側庇部の内向面に付着した処理液を下側に誘導でき、良好に液切りし得る。

【0025】

第６態様の基板処理装置によると、支持部における支柱部を円形状に形成することによって、支柱部に衝突した処理液が、支柱部の外周面に沿ってスピンベースの外方へ移動し易くなる。このため、支柱部に衝突した処理液が、基板の上面に付着することを低減し得る。

【0026】

第７態様の基板処理装置によると、下流側庇部における内向面および庇下面の境界部分を角状にすることによって、その境界部分に衝突した処理液を上側とスピンベースの外側とに分離できるため、しぶきの発生を低減し得る。

【0027】

第８態様の基板処理方法によると、回転する基板とスピンベースの間に供給される処理液は、回転方向とは反対まわりの渦状に広がることによって、支持部に対して回転方向の下流側（先側）に優勢的に衝突し得る。下流側庇部は、基板把持部よりも回転方向の下流側において、基板の上面側へ向けた処理液の移動を遮る。したがって、基板の下面側に供給された処理液が、基板の上面に付着することを有効に低減し得る。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】第１実施形態の基板処理装置１を示す概略全体図である。

【図2】第１実施形態のスピンチャック５を示す平面図である。

【図3】第１実施形態のチャックピン１２を示す斜視図である。

【図4】第１実施形態のチャック部１７を示す３面図（平面図、正面図および側面図）である。

【図5】第１実施形態のチャックピン１２が閉位置に位置している状態を示す平面図である。

【図6】第１実施形態のチャックピン１２が開位置に位置している状態を示す平面図である。

【図7】第１実施形態のチャック部１７が基板Ｗを把持している様子を示す側面図である。

【図8】第２実施形態のチャックピン１２Ａを示す斜視図である。

【図9】変形例のチャックピン１２Ｂを示す斜視図である。

【図10】従来のスピンベース９１１を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。

【0030】

＜１． 第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の基板処理装置１を示す概略全体図である。図２は、第１実施形態のスピンチャック５を示す平面図である。

【0031】

図１に示すように、基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、基板Ｗに処理液を供給する複数の処理ユニット２と、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御部３とを含む。

【0032】

各処理ユニット２は、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式のユニットである。各処理ユニット２は、内部空間を有する箱形のチャンバー４と、チャンバー４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な基板回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗに処理液を供給する処理液供給装置６と、基板回転軸線Ａ１まわりにスピンチャック５を取り囲む筒状のカップ７とを含む。

【0033】

チャンバー４は、スピンチャック５等を収容する箱形の隔壁８と、隔壁８の上部から隔壁８内にクリーンエアー（フィルターによってろ過された空気）を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ（ファンフィルターユニット）９と、カップ７の下部からチャンバー４内の気体を排出する排気ダクト１０とを含む。ＦＦＵ９は、隔壁８の上方に配置されている。ＦＦＵ９は、隔壁８の天井からチャンバー４内に下向きにクリーンエアーを送る。排気ダクト１０は、カップ７の底部に接続されており、基板処理装置１が設置される工場に設けられた排気設備に向けてチャンバー４内の気体を案内する。したがって、チャンバー４内を下方に流れるダウンフロー（下降流）が、ＦＦＵ９および排気ダクト１０によって形成される。基板Ｗの処理は、チャンバー４内にダウンフローが形成されている状態で行われる。

【0034】

スピンチャック５は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース１１と、スピンベース１１の上面外周部から上方に突出する複数のチャックピン１２と、複数のチャックピン１２を開閉させるチャック開閉機構１３とを含む。スピンチャック５は、さらに、スピンベース１１の中央部から下方に延びるスピン軸１４と、スピン軸１４を回転させることによりスピンベース１１およびチャックピン１２を基板回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ１５とを含む。

【0035】

スピンベース１１の外径は、基板Ｗの直径よりも大きい。スピンベース１１の中心線は、基板回転軸線Ａ１上に配置されている。複数のチャックピン１２は、スピンベース１１の外周部でスピンベース１１に保持されている。複数のチャックピン１２は、周方向Ｘ１（基板回転軸線Ａ１まわりの方向）に間隔を空けて配置されている。各チャックピン１２は、基板Ｗの周縁部に押し付けられる。これにより、基板Ｗの下面とスピンベース１１の上面とが上下方向に離れた状態で、基板Ｗが水平に保持される。すなわち、チャックピン１２は、基板Ｗをスピンベース１１から上側に離間させて把持する。複数のチャックピン１２によって基板Ｗが挟まれた状態で、スピンモータ１５がスピン軸１４を回転させると、基板Ｗは、スピンベース１１およびチャックピン１２と共に基板回転軸線Ａ１まわりに回転する。

【0036】

図１に示すように、処理液供給装置６は、基板Ｗの上面に向けて薬液を吐出する上面ノズルとしての薬液ノズル３４と、薬液ノズル３４に接続された上薬液配管３５と、上薬液配管３５に介装された上薬液バルブ３６とを含む。上薬液バルブ３６が開かれると、上薬液配管３５から薬液ノズル３４に供給された薬液が、薬液ノズル３４から下方に吐出され、上薬液バルブ３６が閉じられると、薬液ノズル３４からの薬液の吐出が停止される。薬液ノズル３４に供給される薬液の一例は、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、および腐食防止剤のうちの少なくとも一つを含む液体である。

【0037】

薬液ノズル３４は、基板Ｗの上面に対する処理液の着液位置が中央部と周縁部との間で移動するように移動しながら処理液を吐出するスキャンノズルである。図１に示すように、処理ユニット２は、薬液ノズル３４を移動させることにより、薬液の着液位置を基板Ｗの上面内で移動させる薬液ノズル移動装置３７を含む。薬液ノズル移動装置３７は、薬液ノズル３４を移動させることにより、薬液の着液位置を基板Ｗの上面内で移動させる。さらに、薬液ノズル移動装置３７は、薬液ノズル３４から吐出された薬液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、薬液ノズル３４がスピンチャック５の周囲に退避した退避位置との間で薬液ノズル３４を移動させる。

【0038】

図１に示すように、処理液供給装置６は、基板Ｗの上面に向けてリンス液を吐出する上面ノズルとしてのリンス液ノズル３８と、リンス液ノズル３８に接続された上リンス液配管３９と、上リンス液配管３９に介装された上リンス液バルブ４０とを含む。上リンス液バルブ４０が開かれると、上リンス液配管３９からリンス液ノズル３８に供給されたリンス液が、リンス液ノズル３８から下方に吐出され、上リンス液バルブ４０が閉じられると、リンス液ノズル３８からのリンス液の吐出が停止される。リンス液ノズル３８に供給されるリンス液は、純水（脱イオン水：Deionized Water）である。リンス液ノズル３８に供給されるリンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール、）および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。

【0039】

リンス液ノズル３８は、スキャンノズルである。図１に示すように、処理ユニット２は、リンス液ノズル３８を移動させることにより、リンス液の着液位置を基板Ｗの上面内で移動させるリンス液ノズル移動装置４１を含む。リンス液ノズル移動装置４１は、リンス液ノズル３８を移動させることにより、リンス液の着液位置を基板Ｗの上面内で移動させる。さらに、リンス液ノズル移動装置４１は、リンス液ノズル３８から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、リンス液ノズル３８がスピンチャック５の周囲に退避した退避位置との間でリンス液ノズル３８を移動させる。

【0040】

図１に示すように、処理液供給装置６は、基板Ｗの下面中央部に向けて処理液を吐出する下面ノズル４２と、下面ノズル４２に接続された下薬液配管４３と、下薬液配管４３に介装された下薬液バルブ４４と、下面ノズル４２に接続された下リンス液配管４５と、下リンス液配管４５に介装された下リンス液バルブ４６とを含む。下面ノズル４２は、スピンベース１１の上面中央部から上方に突出している。基板Ｗが支持位置または把持位置でスピンチャック５に保持されている状態では、下面ノズル４２の吐出口が、スピンベース１１の上面と基板Ｗの下面との間に位置し、基板Ｗの下面中央部に上下方向に対向する。この状態で、下薬液バルブ４４または下リンス液バルブ４６が開かれると、下面ノズル４２から上方に吐出された薬液またはリンス液が、基板Ｗの下面中央部に供給される。下面ノズル４２は、基板Ｗとスピンベース１１との間に処理液を供給する処理液供給部の一例である。

【0041】

下面ノズル４２が、基板Ｗの下面中央部に向けて処理液を吐出するように構成されることは必須ではない。例えば、下面ノズル４２は、スピンベース１１の中央から外側へ向かう方向、あるいは、その外側へ向かう方向と基板Ｗの下面に向かう方向との合成方向に処理液を吐出するように構成され得る。下面ノズル４２は、回転する基板Ｗの下面に処理液が接するように、基板Ｗとスピンベース１１との間に処理液を供給するように構成され得る。

【0042】

図１に示すように、カップ７は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗよりも外方（基板回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。カップ７は、スピンチャック５を取り囲む筒状の外壁４７と、スピンチャック５と外壁４７との間に配置された複数の処理液カップ（第１処理液カップ４８、第２処理液カップ４９、第３処理液カップ５０）と、基板Ｗの周囲に飛散した処理液を受け止める複数のガード（第１ガード５１、第２ガード５２、第３ガード５３、第４ガード５４）と、複数のガードのそれぞれを独立して昇降させるガード昇降装置５５とを含む。

【0043】

図１に示すように、各処理液カップ４８〜５０は、スピンチャック５と外壁４７との間でスピンチャック５を取り囲んでいる。内側から二番目の第２処理液カップ４９は、第１処理液カップ４８よりも外方に配置されており、第３処理液カップ５０は、第２処理液カップ４９よりも外方に配置されている。第３処理液カップ５０は第２ガード５２と一体であり、第２ガード５２と共に昇降する。各処理液カップ４８〜５０は、上向きに開いた環状の溝を形成している。各ガード５１〜５４のそれぞれは、基板Ｗに供給される処理液の種類等に応じてガード昇降装置５５の制御により任意に昇降駆動され、使用された処理液をその種類等に応じた任意の処理液カップ４８〜５０に導くことができる。各処理液カップ４８〜５０に導かれた処理液は、この溝を通じて図示しない回収装置または廃液装置に送られる。

【0044】

図１に示すように、各ガード５１〜５４は、スピンチャック５と外壁４７との間でスピンチャック５を取り囲んでいる。内側の３つのガード５１〜５３は、外側の３つのガード５２〜５４のうちの少なくとも一つによって取り囲まれた内ガードであり、外側の３つのガード５２〜５４は、内側の３つのガード５１〜５３のうちの少なくとも一つを取り囲む外ガードである。

【0045】

図１に示すように、各ガード５１〜５４は、斜め上に内方に延びる円筒状の傾斜部５６と、傾斜部５６の下端から下方に延びる円筒状の案内部５７とを含む。各傾斜部５６の上端部は、ガード５１〜５４の上端部を構成しており、基板Ｗおよびスピンベース１１よりも大きな直径を有している。４つの傾斜部５６は、上下に重ねられており、４つの案内部５７は、同軸的に配置されている。最も外側の案内部５７を除く３つの案内部５７は、それぞれ、複数の処理液カップ４８〜５０内に出入り可能である。すなわち、カップ７は、折り畳み可能であり、ガード昇降装置５５が４つのガード５１〜５４の少なくとも一つを昇降させることにより、カップ７の展開および折り畳みが行われる。

【0046】

図１に示すように、ガード昇降装置５５は、ガードの上端が基板Ｗより上方に位置する上位置と、ガードの上端が基板Ｗより下方に位置する下位置との間で、各ガード５１〜５４を昇降させる。ガード昇降装置５５は、上位置と下位置との間の任意の位置で各ガード５１〜５４を保持可能である。基板Ｗへの処理液の供給や基板Ｗの乾燥は、いずれかのガード５１〜５４が、基板Ｗの周端面に対向している状態で行われる。たとえば内側から三番目の第３ガード５３を基板Ｗの周端面に対向させる場合には、第１ガード５１および第２ガード５２が下位置に配置され、第３ガード５３および第４ガード５４が上位置に配置される。また、最も外側の第４ガード５４を基板Ｗの周端面に対向させる場合には、第４ガード５４が上位置に配置され、他の３つのガード５１〜５３が下位置に配置される。

【0047】

＜チャックピン１２＞
次に、チャックピン１２の詳細な構成について説明する。図３は、第１実施形態のチャックピン１２を示す斜視図である。図４は、第１実施形態のチャック部１７を示す３面図（平面図、正面図および側面図）である。図５は、第１実施形態のチャックピン１２が閉位置に位置している状態を示す平面図である。図６は、第１実施形態のチャックピン１２が開位置に位置している状態を示す平面図である。図７は、第１実施形態のチャック部１７が基板Ｗを把持している様子を示す側面図である。

【0048】

チャックピン１２は、基板Ｗを把持する位置（閉位置）と、基板Ｗの把持が解除された位置（開位置）との間で変位する。以下の説明では、特に断らない限り、チャックピン１２が閉位置に位置している状態について説明する。

【0049】

チャックピン１２は、台座部１６とチャック部１７とを備えている。チャック部１７は、支柱部１８と、基板載置部１９と、基板把持部２０と、下流側庇部２１とを含む。台座部１６は、スピンベース１１の上面に設けられている。チャック部１７の支柱部１８は、台座部１６の上面に設けられている。基板把持部２０および下流側庇部２１は、支柱部１８の上側端部に設けられている。台座部１６および支柱部１８は、基板把持部２０をスピンベース１１から上側に離して支持する支持部の一例である。

【0050】

基板載置部１９は、支柱部１８の基板回転軸線Ａ１側に設けられている。台座部１６、チャック部１７（支柱部１８、基板載置部１９、基板把持部２０および下流側庇部２１）は、一体とされている。台座部１６は、チャック開閉機構１３によって、チャック部１７とともに、基板回転軸線Ａ１と平行なピン回転軸線Ａ２まわりに回転する。

【0051】

基板把持部２０は、基板Ｗの周端面に押しつけられることによって基板Ｗを把持する。基板把持部２０は、基板回転軸線Ａ１に平行な平坦面であり、かつ、基板回転軸線Ａ１側を向く当接面２０Ｓを有する。基板載置部１９の上面は、基板Ｗの下面周縁部を支持する載置面１９Ｓとなっている。載置面１９Ｓは、当接面２０Ｓよりも下側に配置されている。

【0052】

図５および図６に示すように、各チャックピン１２は、基板把持部２０の当接面２０Ｓが基板Ｗの周端面に押し付けられる閉位置と、基板把持部２０の当接面２０Ｓが基板Ｗの周端面から離れる開位置との間で、スピンベース１１に対してピン回転軸線Ａ２まわりに回転可能である。チャック開閉機構１３は、閉位置と開位置との間で各チャックピン１２をピン回転軸線Ａ２まわりに回転させる。閉位置は、基板Ｗが複数のチャックピン１２によって把持される位置であり、開位置は、複数のチャックピン１２による基板Ｗの把持が解除される位置である。制御部３は、チャック開閉機構１３を制御することにより、複数のチャックピン１２が基板Ｗを把持する閉状態と、複数のチャックピン１２による基板Ｗの把持が解除される開状態との間で、複数のチャックピン１２の状態を切り替える。

【0053】

基板Ｗがスピンチャック５に搬入されるときには、制御部３は、各チャックピン１２を開位置に退避させる。制御部３は、この状態で、搬送ロボットに基板Ｗを複数のチャックピン１２に載置させる。これにより、図６において二点鎖線で示すように、基板載置部１９各々の載置面１９Ｓが、基板Ｗの下面周縁部に接触し、基板Ｗが、スピンベース１１の上面よりも上方の支持位置で水平な姿勢で支持される。

【0054】

台座部１６の上面における、支柱部１８よりも基板回転軸線Ａ１側の位置には、基板支持部２２が設けられている。基板支持部２２は、台座部１６の上面に設けられた基部２３と、基部２３の上面中央部に設けられた突起部２４とを含む。突起部２４は、基板回転軸線Ａ１と平行に延びる棒状に形成された部分である。突起部２４の上面は、平坦な水平面とされており、基部２３の上面よりも狭い（面積が小さい）。突起部２４の上面は、基板載置部１９の載置面１９Ｓと略同じ高さとなっている。基板Ｗがスピンチャック５に搬入されたときには、基板Ｗは、基板載置部１９の載置面１９Ｓに支持されるとともに、基板支持部２２の突起部２４の上面によっても支持される。

【0055】

ピン回転軸線Ａ２は、突起部２４の水平方向の中心と一致するように設定されている。すなわち、チャックピン１２は、突起部２４を中心として回転することによって、開閉する。チャックピン１２が開状態から閉状態に切り替えられたとき、基板Ｗの下面は、突起部２４の上面と摺接する。突起部２４を基部２３よりも小径であるため、基板Ｗの下面が他の部材と摺接する範囲を小さくできる。また、突起部２４自体はピン回転軸線Ａ２まわりに回転するだけであるため、基板Ｗの下面における突起部２４と摺接する領域を最小限に抑えることができる。なお、基板支持部２２を設けることは必須ではなく、省略することも可能である。

【0056】

基板Ｗが基板載置部１９に載置された後、制御部３は、各チャックピン１２を開位置から閉位置に移動させる。各チャックピン１２が閉位置に向かって移動すると、基板把持部２０が基板Ｗの周端面に近づき、基板Ｗの周縁部が当接面２０Ｓに当接する。これにより、図５および図７に示すように、基板Ｗが、支持位置よりも上方の把持位置で水平な姿勢で把持される。なお、当接面２０Ｓの垂直方向中央に、水平線状の溝を形成してもよい。当接面２０Ｓに溝を設けることによって、基板Ｗを既定の把持位置に好適に導き得る。このように、複数のチャックピン１２の基板把持部２０各々によって基板Ｗを把持する工程は、把持工程に相当する。そして、スピンベース１１を回転させることによって、基板把持部２０各々に把持された基板Ｗを回転させる工程は、回転工程に相当する。さらに、この回転する基板Ｗの下面に向けて、下面ノズル４２から処理液を吐出する工程は、回転する基板Ｗとスピンベース１１の間に処理液を供給する処理液供給工程に相当する。

【0057】

＜下流側庇部２１＞
下流側庇部２１は、基板把持部２０から回転方向ＲＤｒの下流側（回転方向ＲＤｒの先側、すなわち、回転方向ＲＤｒを示す矢印の矢先側）に延びる部分である。下流側庇部２１は、スピンベース１１の内側（基板回転軸線Ａ１側）を向く内向面２１０Ｓと、内向面２１０Ｓの下端であってスピンベース１１の側である下側を向く庇下面２１１Ｓとを有する。

【0058】

図７に示すように、基板Ｗが基板把持部２０各々によって把持されたとき、内向面２１０Ｓは、基板Ｗの周端面に対向する。また、図４または図７に示すように、下流側庇部２１の庇下面２１１Ｓは、台座部１６の上面に対向する。すなわち、下流側庇部２１の庇下面２１１Ｓと、台座部１６の上面との間には、空間が形成されている。この空間は、下面ノズル４２から基板Ｗの下面に供給された処理液が、スピンベース１１の外方に向けて移動する際に通過する空間である。

【0059】

基板把持部２０および下流側庇部２１の上面各々は、面一であって、水平面を形成している。下流側庇部２１は、径方向外側に向かうに連れて水平方向の幅が細くなる形状を有する。下流側庇部２１の回転方向ＲＤｒの下流側の外縁は、径方向外側に向かうに連れて回転方向ＲＤｒの上流側（手前側）に向かうように湾曲して延びている。

【0060】

図７に示すように、基板Ｗが基板把持部２０各々によって把持されたとき、下流側庇部２１の庇下面２１１Ｓは、基板Ｗの上面（表面）よりも下側に位置する。ここでは、下流側庇部２１の内向面２１０Ｓの下端が、基板把持部２０に把持された基板Ｗの上面よりも下側に位置する。

【0061】

図２に示すように、回転中の基板Ｗの下面に向けて下面ノズル４２から処理液を吐出すると、その処理液は、基板Ｗ（およびスピンベース１１）の回転による遠心力によって、基板Ｗの外方に広がる。そして、図７に示すように、チャックピン１２におけるチャック部１７の支柱部１８の外壁に衝突し、しぶき（液滴またはミスト）となって様々な方向に跳ね返り得る。特に、図２中、矢符ＦＤｒで示すように、処理液は、回転方向とは反対回りの渦状に外方へと広がるため、支柱部１８に対して、回転方向ＲＤｒの下流側の面に優勢的に衝突し得る。

【0062】

図７に示すように、支柱部１８に衝突して発生した処理液のしぶきは、基板Ｗの周縁部付近に飛散する。これに対して、支柱部１８の回転方向ＲＤｒの下流側には、下流側庇部２１が設けられている。下流側庇部２１の庇下面２１１Ｓの水平面２１１０Ｓは、基板Ｗの上面よりも下側の位置に配置されている。このため、支柱部１８に衝突した後基板Ｗの上面側へ向かう処理液の進路（例えば、図７中、矢符ＤＲ１で示す処理液の進路）は、下流側庇部２１によって遮られる。これによって、基板Ｗの下面に供給された処理液が基板Ｗの上面側へ回り込むことを低減できる。したがって、基板Ｗの上面に処理液が付着することを有効に低減できる。

【0063】

また、図７に示すように、基板Ｗが基板把持部２０各々によって把持されたとき、下流側庇部２１の上側を向く庇上面２１２Ｓは、基板Ｗの上面よりも上側に位置する。庇上面２１２Ｓがこの位置に配されるように下流側庇部２１に厚みを持たせることによって、下流側庇部２１の強度を向上できる。

【0064】

図４または図７に示すように、下流側庇部２１の内向面２１０Ｓは、上側から下側へ向けてスピンベース１１の外側へ一定の傾きで傾く傾斜面となっている。このように内向面２１０Ｓが傾斜していることによって、スピンベース１１および基板Ｗの回転中に、内向面２１０Ｓに付着した処理液を下側へ誘導できる。したがって、内向面２１０Ｓに付着した処理液を良好に液切りし得る。

【0065】

図７に示すように、基板Ｗが基板把持部２０各々によって把持されたとき、下流側庇部２１の庇下面２１１Ｓは、基板Ｗの下面（裏面）よりも上側に位置する。ここでは、下流側庇部２１の内向面２１０Ｓの上側端部は、基板載置部１９の載置面１９Ｓよりも上側に位置する。このため、外方へ広がる処理液のうち基板Ｗの下面付近を通過する処理液が、内向面２１０Ｓに衝突するのを低減できる。したがって、処理液のしぶきの発生を低減でき、もって、基板Ｗの下面に供給された処理液が基板Ｗの上面に付着することを低減できる。

【0066】

また、下流側庇部２１の内向面２１０Ｓと庇下面２１１Ｓとの境界部分（内向面２１０Ｓの下側端部あるいは庇下面２１１Ｓの基板回転軸線Ａ１側の端部）は、周方向Ｘ１にわたって屈曲した角状に形成されている。仮に、内向面２１０Ｓと庇下面２１１Ｓとの境界部分を丸めた場合、その境界部分に衝突した処理液が元の方向に跳ね返ることによって、処理液のしぶきが大きくなり得る。これに対して、内向面２１０Ｓおよび庇下面２１１Ｓの境界部分を角状にすることによって、境界部分に衝突した処理液を、上方向とスピンベース１１の外側方向とに分離できるため、しぶきの発生を低減できる。また、この角状の境界部分に衝突した処理液のうち、上側へ進む処理液は、傾斜面である内向面２１０Ｓによって下方へ誘導され得る。このため、跳ね返った処理液が基板Ｗの上側に付着することを低減できる。

【0067】

図４または図７に示すように、下流側庇部２１の庇下面２１１Ｓは、基板回転軸線Ａ１の側において水平面２１１０Ｓ（基板回転軸線Ａ１と直交する平面）となっているのに対して、基板回転軸線Ａ１と反対の側は、基板回転軸線Ａ１から離れる方向（径方向Ｙ１の外側方向）に向かって、上側に傾く傾斜面２１１１Ｓとなっている。

【0068】

庇下面２１１Ｓは、傾斜面２１１１Ｓを形成するため、径方向Ｙ１の外方に向かうに連れて、下流側庇部２１と台座部１６との間の間隔が広がっている。このため、支柱部１８に衝突してスピンベース１１の外方へ跳ね返った処理液は、矢符ＤＲ２、ＤＲ３に示すように、下流側庇部２１によって移動を妨げられることなく、スピンベース１１の外方へ移動できる。

【0069】

本例では、支柱部１８は、円柱状に形成されており、支柱部１８の外周面の断面視形状（水平面で切断した断面を鉛直方向から見た形状）が円形となっている。このため、支柱部１８に衝突した処理液は、支柱部１８の外周面に沿ってスピンベース１１の外方へ移動しやすくなる。このため、支柱部１８に衝突した処理液が、基板Ｗの上面に付着することを低減し得る。特に、処理液は、支柱部１８に対して回転方向ＲＤｒの下流側に優勢的に衝突する。このため、支柱部１８の回転方向ＲＤｒ下流側の外周面部分（下流側庇部２１の下方に位置する外周面部分）の断面視形状を円形状のような湾曲形状にするとよい。

【0070】

＜２． 第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、以降の説明において、既に説明した要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号又はアルファベット文字を追加した符号を付して、詳細な説明を省略する場合がある。

【0071】

図８は、第２実施形態のチャックピン１２Ａを示す斜視図である。チャックピン１２Ａは、第１実施形態のチャックピン１２に、上流側庇部２５をさらに備えたものである。具体的に、上流側庇部２５は、基板把持部２０から回転方向ＲＤｒの上流側に延びる部分である。上流側庇部２５は、基板把持部２０のうち下流側庇部２１とは反対側の部分から延びている。

【0072】

上流側庇部２５は、スピンベース１１の内側を向く内向面２５０Ｓと、内向面２５０Ｓの下端に位置しておりスピンベース１１の側である下側を向く庇下面２５１Ｓとを有する。内向面２５０Ｓは、下流側庇部２１の内向面２１０Ｓと同様に、基板把持部２０各々によって基板Ｗが把持されたときに、基板Ｗの周端面に対向する。庇下面２５１Ｓは、下流側庇部２１の庇下面２１１Ｓと同様に、台座部１６の上面に対向している。庇下面２５１Ｓと台座部１６の上面との間には、空間が形成されており、該空間は、下面ノズル４２から吐出された処理液がスピンベース１１の外方へ移動する際に通過する空間となっている。

【0073】

また、図示を省略するが、基板把持部２０によって基板Ｗが把持されたとき、上流側庇部２５の庇下面２５１Ｓは、下流側庇部２１の庇下面２１１Ｓと同様に、基板Ｗの上面よりも下方側に位置する。

【0074】

上流側庇部２５を設けることによって、基板把持部２０よりも回転方向ＲＤｒの上流側において、支柱部１８などに衝突して発生した処理液のしぶきが基板Ｗの下面側から上面側へ飛散することを抑制できる。したがって、基板Ｗの上面に処理液が付着することを低減できる。

【0075】

＜３． 変形例＞
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

【0076】

下流側庇部２１は、基板把持部２０および支柱部１８と一体に形成されているが、これらとは別の部材としてもよい。

【0077】

上記実施形態では、支柱部１８は、基板回転軸線Ａ１において均一な大きさを有するものとしているが、これは必須ではない。図９は、変形例のチャックピン１２Ｂを示す図である。チャックピン１２Ｂの支柱部１８Ａの基部（台座部１６に接続される部分）の断面積が、先端部（基板把持部２０が設けられる部分）寄りの断面積よりも大きくなっている。このように、支柱部１８Ａの基部を太く形成することによって、支柱部１８Ａの強度を向上できる。また、先端部を基部よりも細くすることによって、下流側庇部２１の直下の空間を確保できるため、支柱部１８Ａに衝突した処理液が基板Ｗの上側へ拡散することを低減できる。

【0078】

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

【符号の説明】

【0079】

１ 基板処理装置
５ スピンチャック
６ 処理液供給装置
１１ スピンベース
１２，１２Ａ，１２Ｂ チャックピン
１３ チャック開閉機構
１５ スピンモータ
１６ 台座部
１７ チャック部
１８，１８Ａ 支柱部
２０ 基板把持部
２０Ｓ 当接面
２１ 下流側庇部
２１０Ｓ，２５０Ｓ 内向面
２１１Ｓ，２５１Ｓ 庇下面
２５ 上流側庇部
４２ 下面ノズル（処理液供給部）
Ａ１ 基板回転軸線
Ａ２ ピン回転軸線
ＲＤｒ 回転方向
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】