特開 2023-12524 基板処理装置及び基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023012524

(43)【公開日】2023-01-25

(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20230118BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648G

H01L21/304 651B

H01L21/304 648L

H01L21/304 643A

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022176605

(22)【出願日】2022-11-02

(62)【分割の表示】P 2018181097の分割

【原出願日】2018-09-27

(71)【出願人】

【識別番号】000002428

【氏名又は名称】芝浦メカトロニクス株式会社

(72)【発明者】

【氏名】金井 隆宏

(72)【発明者】

【氏名】長嶋 裕次

(72)【発明者】

【氏名】濱田 崇広

(72)【発明者】

【氏名】林 航之介

(57)【要約】      （修正有）

【課題】基板品質を向上させることができる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。
【解決手段】基板処理装置１０は、基板Ｗを処理するための処理室２０と、処理室２０内に設けられ、基板Ｗを保持して回転する回転テーブル４０と、処理室２０内に設けられ、回転テーブル４０により保持された基板Ｗに処理液を供給するノズル６１及びノズル移動機構を具備する液供給部と、処理室２０内に設けられ、回転テーブル４０により保持された基板Ｗの周囲を覆い、回転テーブル４０の回転によって基板Ｗから飛散する処理液を受けるカップ３０と、処理室２０内に設けられ、カップ３０内に連通してカップ３０内の気体を排出するための排気路と、カップ３０と排気路とを接続する部分の隙間Ａ１から吹き上がるミストを検出するミストセンサ７０と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理するための処理室と、
前記処理室内に設けられ、前記基板を保持して回転する回転テーブルと、
前記処理室内に設けられ、前記回転テーブルにより保持された前記基板に処理液を供給する液供給部と、
前記処理室内に設けられ、前記回転テーブルにより保持された前記基板の周囲を覆い、前記回転テーブルの回転によって前記基板から飛散する前記処理液を受けるカップと、
前記処理室内に設けられ、前記カップ内に連通して前記カップ内の気体を排出するための排気路と、
前記カップと前記排気路とを接続する部分の隙間から吹き上がるミストを検出するセンサと、
を備える基板処理装置。

【請求項2】

前記回転テーブルを回転させる回転機構と、
前記センサの検出結果に応じて、前記回転テーブルの回転数を変えるように前記回転機構を制御する制御部と、
を備える請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記処理室内に上から下に流れる気流を生じさせるファンと、
前記センサの検出結果に応じて、前記ファンの回転数を変えるように前記ファンを制御する制御部と、
を備える請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記排気路内に設けられ、前記排気路の開口度を変える調整弁と、
前記センサの検出結果に応じて、前記排気路の開口度を変えるように前記調整弁を制御する制御部と、
を備える請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項5】

基板を処理するための処理室と、前記処理室内に設けられ、前記基板を保持して回転する回転テーブルと、前記処理室内に設けられ、前記回転テーブルにより保持された前記基板に処理液を供給する液供給部と、前記処理室内に設けられ、前記回転テーブルにより保持された前記基板の周囲を覆い、前記回転テーブルの回転によって前記基板から飛散する前記処理液を受けるカップと、前記処理室内に設けられ、前記カップ内に連通して前記カップ内の気体を排出するための排気路とを備える基板処理装置を用いて、前記基板を処理する基板処理方法であって、
前記カップと前記排気路とを接続する部分の隙間から吹き上がるミストをセンサにより検出する基板処理方法。

【請求項6】

前記センサの検出結果に応じて、前記回転テーブルの回転数を変える請求項５に記載の基板処理方法。

【請求項7】

前記センサの検出結果に応じて、前記処理室内に上から下に流れる気流を生じさせるファンの回転数を変える請求項５に記載の基板処理方法。

【請求項8】

前記センサの検出結果に応じて、前記排気路の開口度を変える請求項５に記載の基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板処理装置は、半導体や液晶パネルなどの製造工程において、ウェーハや液晶基板などの基板の被処理面を薬液により処理し、薬液処理後に基板をリンス液により洗い流して、リンス後に基板を乾燥する装置である。この基板処理装置では、均一性や再現性の面から、基板を一枚ずつ専用の処理室で処理する枚葉方式が用いられる。

【0003】

基板は回転テーブル上に載置され、回転する回転テーブル上の基板に薬液又はリンス液などの処理液が供給され、基板が処理液によって処理される。基板処理後、処理液の供給が停止され、回転テーブルの回転数が上げられて基板が乾燥される。乾燥時、基板上の処理液は、遠心力によって基板上から排出され、回転テーブルの周囲を覆うカップの内周面によって受けられる。

【0004】

このとき、排出された処理液はカップの内周面と衝突し、カップ内にミスト（処理液のミスト）が発生するが、カップ内は排気路を介して排気されており、カップ内のミストは排気路に流れ込む。ところが、排気路に流れ込んだミストが回転テーブル上の基板に付着することがある。ミストが基板に付着すると、基板にウォーターマークなどが生じて基板が汚染されるため、基板品質（製品品質）が低下する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４５６７１７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、基板品質を向上させることができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の実施形態に係る基板処理装置は、
基板を処理するための処理室と、
処理室内に設けられ、基板を保持して回転する回転テーブルと、
処理室内に設けられ、回転テーブルにより保持された基板に処理液を供給する液供給部と、
処理室内に設けられ、回転テーブルにより保持された基板の周囲を覆い、回転テーブルの回転によって基板から飛散する処理液を受けるカップと、
処理室内に設けられ、カップ内に連通してカップ内の気体を排出するための排気路と、
カップと排気路とを接続する部分の隙間から吹き上がるミストを検出するセンサと、
を備える。

【0008】

本発明の実施形態に係る基板処理方法は、
基板を処理するための処理室と、処理室内に設けられ、基板を保持して回転する回転テーブルと、処理室内に設けられ、回転テーブルにより保持された基板に処理液を供給する液供給部と、処理室内に設けられ、回転テーブルにより保持された基板の周囲を覆い、回転テーブルの回転によって基板から飛散する処理液を受けるカップと、処理室内に設けられ、カップ内に連通してカップ内の気体を排出するための排気路とを備える基板処理装置を用いて、基板を処理する基板処理方法であって、
カップと排気路とを接続する部分の隙間から吹き上がるミストをセンサにより検出する。

【発明の効果】

【0009】

本発明の実施形態によれば、基板品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。

【図2】図１の２－２線の断面位置での基板処理装置の概略構成を示す図である。

【図3】図２の３－３線の断面位置での基板処理装置の概略構成を示す図である。

【図4】第２の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。

【図5】第３の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

発明者らは、カップに衝突して発生するミストが排気路に流れず、基板に付着する原因について調査したところ、次のことが判明した。カップ内のミストは、回転する回転テーブルの周辺の気流とともに回転し、順次、排気路から排気されることになる。ところが、ミストがカップの内周面から排気路に至るまでの経路途中に経路幅が狭い部分が存在すると、その部分でミストは、回転テーブルの周方向だけではなく、上方にも移動することが分かった。例えば、平面視で、処理室が矩形状で、カップが円形状だとすると、処理室の辺部分とカップの外周部分との間隔は、処理室のコーナー部分とカップの外周部分との間隔に比べて狭い。上方に移動するミストは、カップと排気路とを接続する部分の隙間からカップの上方に吹き上がり、その吹き上がったミストが再びカップ内に侵入し、回転テーブル上の基板に付着していたのである。なお、ミストが、カップと排気路とを接続する部分の隙間から上方に吹き上がる現象が生じる例として、平面視で、処理室が矩形状で、カップが円形状である場合を挙げたが、その他に、例えば処理室とカップの両者ともが円形状で、径の差が少ない場合であっても生じ得ることである。

【0012】

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について図１から図３を参照して説明する。

【0013】

（基本構成）
図１から図３に示すように、第１の実施形態に係る基板処理装置１０は、処理室２０と、カップ３０と、回転テーブル４０と、回転機構５０と、液供給部６０と、二つのミストセンサ（センサ）７０と、制御部８０とを備えている。

【0014】

処理室２０は、外装体２１と、内装体（仕切壁体）２２と、二本の排気路２３とを有している。この処理室２０は、被処理面Ｗａを有する基板Ｗを処理するための処理ボックスであり、カップ３０、回転テーブル４０、回転機構５０の一部、液供給部６０、各ミストセンサ７０などを収容する。基板Ｗとしては、例えば、ウェーハや液晶基板が用いられる。

【0015】

外装体２１は、上面が開口した箱形状で、平面視で矩形状に形成されている。この外装体２１は、四つの側壁部２１ａと、床部（底壁部）２１ｂとを有している。各側壁部２１ａの一つには、入出口２１ａ１（図２参照）が形成されている。入出口２１ａ１は、処理室２０内に対する基板Ｗの搬入及び搬出を可能にするためのものであり、開閉可能なシャッタ（不図示）によって塞がれている。床部２１ｂには、排出管（不図示）が接続されている。この排出管は、基板Ｗの被処理面Ｗａから排出された処理液を処理室２０外に排出するためのものである。

【0016】

内装体２２は、外装体２１内に設けられている。この内装体２２は、二つの側壁部２２ａと、床部（底壁部）２２ｂとを有している。側壁部２２ａは、外装体２１の対向する一対の側壁部２１ａに対し、その幅方向（図２中の上下方向）全長にわたって所定間隔で離間して対向するように形成されている。床部２２ｂは、外装体２１の床部２１ｂに対し、上下方向において所定間隔で離間して対向するように形成されている。床部２２ｂには、取付孔２２ｂ１が形成されており、この取付孔２２ｂ１内にはカップ３０が設けられている。

【0017】

前述の内装体２２の上面の開口には、四角枠形状のフランジ２４（図１参照）が設けられている。このフランジ２４の上面には、クリーンユニット２５が設けられている。このクリーンユニット２５は、基板処理装置１０が設置されるクリーンルームの天井から吹き降ろすダウンフローを浄化して処理室２０内に導入するものであり、例えば、ＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタのフィルタを有している。また、クリーンユニット２５は、ファン２５ａを有している。ファン２５ａは、回転することで処理室２０内に上から下に流れる気流を生じさせるものである。このファン２５ａは制御部８０に電気的に接続されており、その駆動は制御部８０により制御される。

【0018】

二本の排気路２３は、外装体２１及び内装体２２により形成されている。すなわち、各排気路２３は、外装体２１の対向する一対の側壁部２１ａ及び床部２１ｂと、内装体２２の一対の側壁部２２ａ及び床部２２ｂとによって構成されている。これらの排気路２３は、カップ３０の下側からカップ３０内に連通してカップ３０内の気体を排出するための流路であり、処理室２０の下面から側面に沿って延伸して上面につながっている。各排気路２３は、それぞれ排気ダクト２６に接続されており、各排気ダクト２６に接続された排気ファン（不図示）の駆動によってカップ３０内の気体は各排気路２３及び各排気ダクト２６を介して排出される。

【0019】

カップ３０は、円筒状に形成されており、本実施形態では図２に示すように、平面視で矩形状をなす外装体２１のほぼ中央部に配置され、回転テーブル４０により保持された基板Ｗの周囲（基板Ｗの外周面）を覆うように設けられている。このカップ３０の周壁の上部は、内側に向かって傾斜しており、また、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａが露出するように開口している。このカップ３０は、回転テーブル４０の回転によって回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａから飛散する処理液を内周面で受ける。飛散した処理液は、カップ３０の内周面に衝突し、カップ３０の内周面に沿ってカップ３０の下方に流れ落ちる。

【0020】

前述のカップ３０は、一対の昇降機構３１（図２参照）により上下方向に移動可能に形成されている。これらの昇降機構３１は、回転テーブル４０を挟んで対向する位置に設けられ、カップ３０を支持して上下方向に移動させる。昇降機構３１としては、例えば、シリンダが用いられる。この昇降機構３１は制御部９０に電気的に接続されており、その駆動は制御部９０により制御される。例えば、カップ３０は、基板Ｗの搬入や搬出に応じて一対の昇降機構３１により上下方向に移動する。基板Ｗの搬入や搬出が行われる場合、カップ３０は下降し、ロボットハンド（不図示）の基板搬入や基板搬出動作を妨げない待機位置まで移動する。また、ロボットハンドが回転テーブル４０上に基板Ｗを載置し、回転テーブル４０の上方から退避すると、カップ３０は上昇し、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａから飛散する処理液を内周面で受ける処理位置まで移動する。なお、図１及び図３に示すカップ３０は処理位置にある。

【0021】

回転テーブル４０は、カップ３０内の略中央に位置付けられ、水平面内で回転可能に回転機構５０上に設けられている。この回転テーブル４０は、例えば、スピンテーブルと呼ばれる。回転テーブル４０は、複数の保持部材４１を有しており、それらの保持部材４１により基板Ｗを水平状態に保持する。このとき、基板Ｗの被処理面Ｗａの中心は、回転テーブル４０の回転軸上に位置付けられる。

【0022】

回転機構５０は、回転テーブル４０を支持するように設けられ、その回転テーブル４０を水平面内で回転させるように構成されている。例えば、回転機構５０は、回転テーブル４０の中央に連結された回転軸やその回転軸を回転させるモータ（いずれも不図示）などを有しており、モータの駆動により回転軸を介して回転テーブル４０を回転させる。この回転機構５０は制御部８０に電気的に接続されており、その駆動は制御部８０により制御される。

【0023】

液供給部６０は、ノズル６１と、ノズル移動機構６２とを具備している。この液供給部６０は、ノズル移動機構６２によりノズル６１を移動させて回転テーブル４０の上方に位置付け、そのノズル６１から回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに処理液を供給する。

【0024】

ノズル６１は、ノズル移動機構６２により回転テーブル４０の上方を回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに沿って揺動可能に形成されている。このノズル６１は、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａの中央付近に対向し、その被処理面Ｗａに向けて処理液（例えば、薬液又はリンス液）を供給する。なお、ノズル６１には、基板処理装置１０外のタンク（不図示）から処理液が供給される。

【0025】

ノズル移動機構６２は、可動アーム６２ａと、アーム揺動機構６２ｂとを有している。可動アーム６２ａは、一端にノズル６１を保持し、アーム揺動機構６２ｂにより水平に支持されている。アーム揺動機構６２ｂは、可動アーム６２ａにおけるノズル６１と反対側の一端を保持し、その可動アーム６２ａを回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに沿って揺動させる。このアーム揺動機構６２ｂは制御部８０に電気的に接続されており、その駆動は制御部８０により制御される。

【0026】

例えば、ノズル６１は、ノズル移動機構６２により、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａの中央付近に対向する処理位置と、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａの上方から退避して基板Ｗの搬入や搬出を可能とする待機位置との間を移動する。なお、図１及び図２に示すノズル６１は処理位置にある。

【0027】

二つのミストセンサ７０は、図２に示すように、内装体２２の各側壁部２２ａの間の中央を通る直線上でカップ３０を挟んで対向するようにカップ３０の外面の周囲に位置付けられ、図３に示すように、それぞれ内装体２２の床部２２ｂの上面に固定部材７１を介して設けられている。これらのミストセンサ７０は、それぞれカップ３０の上端より低い高さ位置に位置付けられ、固定部材７１によって支持されており、カップ３０と排気路２３とを接続する部分の隙間Ａ１から吹き上がるミスト（処理液ミスト）を検出する。この隙間Ａ１は、カップ３０と内装体２２の床部２２ｂとの隙間、すなわちカップ３０の外周面と取付孔２２ｂ１の内周面との円環形状の隙間である（図２参照）。各ミストセンサ７０としては、例えば、カメラが用いられる。各ミストセンサ７０は制御部８０に電気的に接続されており、それぞれ検出信号を制御部８０に送信する。

【0028】

光源７２は、図３に示すように、ミストセンサ７０ごとに設けられており、ミストセンサ７０が、隙間Ａ１から吹き上がるミストを検出する検出領域、すなわちミストセンサ７０の検出領域を照らすようにフランジ２４の下面に取り付けられている。これにより、各ミストセンサ７０の個々の検出領域に光が当たるので、隙間Ａ１から吹き上がるミストが照らされた光によって反射し、その反射した光を各ミストセンサ７０により検出することができる。各光源７２としては、例えば、ランプが用いられる。各光源７２は制御部８０に電気的に接続されており、それらの駆動は制御部８０により制御される。

【0029】

なお、ミストセンサ７０は、前述の隙間Ａ１においてミストの吹き上がりが生じやすい箇所に対応させて設けられている。これにより、ミストの吹き上がりを確実に検出することが可能になるので、ミストセンサ７０によるミスト検出の有無によって、隙間Ａ１からミストが吹き上がったか否かを確実に判断することができる。また、各ミストセンサ７０、各固定部材７１及び光源７２は、処理室２０内で上から下に流れる気流を妨げないように設けられている。これにより、乱流の発生を抑えることができる。

【0030】

ここで、前述のミストの吹き上がりが生じやすい箇所とは、前述したように、処理室２０の辺部分とカップ３０の外周部分との間である。つまり、図２に示すように、図２中の上の側壁部２１ａとカップ３０の外周面との間において空間が最も狭くなる箇所、また、図２中の下の側壁部２１ａとカップ３０の外周面との間において空間が最も狭くなる箇所であり、すなわち、カップ３０の周囲において空間（排気路２３）が最も狭くなる箇所である。この箇所では、回転テーブル４０の回転による気流が滞り、この気流は隙間Ａ１から逃げようとするため、ミストの吹き上がりが発生しやすい。したがって、カップ３０の周囲の空間が最も狭くなる箇所の隙間Ａ１から吹き上がるミストを検出するようにミストセンサ７０を設けることによって、ミストの吹き上がりを把握することができる。

【0031】

制御部８０は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、基板処理に関する基板処理情報や各種プログラムなどを記憶する記憶部（いずれも不図示）を具備している。この制御部８０は、基板処理情報や各種プログラムに基づいて、一対の昇降機構３１によるカップ３０の昇降動作や回転機構５０による回転テーブル４０の回転動作、液供給部６０による処理液の供給動作などの制御を行う。

【0032】

また、制御部８０は、各ミストセンサ７０の検出結果（ミスト検出の有無）に応じて、回転テーブル４０の回転数を変えるように回転機構５０を制御する。例えば、制御部８０は、各ミストセンサ７０の両方がミストを検出しない場合、ミストの吹き上がりが無いと判断し、回転テーブル４０の回転数を所定の設定値（所定の回転数）に維持するように回転機構５０を制御する。一方、制御部８０は、各ミストセンサ７０のどちらかがミストを検出した場合、ミストの吹き上がりが有ると判断し、回転テーブル４０の回転数を所定の設定値から所定値だけ下げるように回転機構５０を制御する。なお、回転テーブル４０の回転数において、所定の設定値や所定値は予め設定されている。

【0033】

また、制御部８０は、各ミストセンサ７０の検出結果に応じて、ファン２５ａの回転数を変えるようにファン２５ａを制御する。例えば、各ミストセンサ７０のどちらかがミストを検出すると、制御部８０はファン２５ａの回転数を所定の設定値から所定値だけ上げるようにファン２５ａを制御する。なお、ファン２５ａの回転数において、所定の設定値や所定値は予め設定されている。

【0034】

（基板処理工程）
次に、前述の基板処理装置１０が行う基板処理工程の流れについて説明する。

【0035】

基板Ｗの搬入時には、カップ３０及びノズル６１が待機位置にある状態で、処理室２０の入出口２１ａ１を塞ぐシャッタ（不図示）が開かれる。ロボットハンドなどを有する搬送装置（不図示）により未処理の基板Ｗが処理室２０内に搬入され、回転テーブル４０の各保持部材４１上に載置され、それらの保持部材４１によって保持される。ロボットハンドが処理室２０から退避し、処理室２０の入出口２１ａ１がシャッタにより塞がれる。

【0036】

基板Ｗの搬入後、カップ３０は一対の昇降機構３１により待機位置から処理位置に、ノズル６１はノズル移動機構６２により待機位置から処理位置に移動する。基板Ｗが回転テーブル４０の各保持部材４１により保持された状態で、回転テーブル４０が回転機構５０により所定の回転数（例えば、５００ｒｐｍ）で回転し、回転テーブル４０上の基板Ｗが回転する（低速回転）。なお、クリーンユニット２５により浄化された空気は、カップ３０内に流れ込み、そのカップ３０内から各排気路２３を通じて処理室２０外に排出されている。

【0037】

次に、カップ３０及びノズル６１が処理位置にある状態で、ノズル６１から回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに処理液が供給される。ノズル６１から吐出された処理液は、回転する回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａの中央付近に供給され、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの被処理面Ｗａの全体に広がる。これにより、基板Ｗの被処理面Ｗａ上には処理液の液膜が形成され、基板Ｗの被処理面Ｗａは処理液によって処理される。

【0038】

前述の処理液の吐出開始から所定時間経過後、すなわち基板Ｗの処理完了後には、処理液の吐出が停止され、ノズル６１がノズル移動機構６２により処理位置から待機位置に移動する。そして、基板Ｗの回転数が制御部８０により所定の回転数（例えば、１２００ｒｐｍ）に上げられ（高速回転）、液の振り切りが所定時間継続され、液の振り切り開始から所定時間経過後、基板Ｗの回転が停止される。この振り切りによって基板Ｗが乾燥され、カップ３０は一対の昇降機構３１により処理位置から待機位置に移動する。

【0039】

基板Ｗの乾燥後、基板Ｗの搬出時には、カップ３０及びノズル６１が待機位置にある状態で、処理室２０の入出口２１ａ１を塞ぐシャッタが開かれる。乾燥状態の処理済の基板Ｗは、回転テーブル４０の各保持部材４１上から前述の搬送装置（不図示）によって処理室２０外に搬出される。次いで、未処理の基板Ｗが前述のように処理室２０内に搬入され、処理が繰り返される。

【0040】

このような基板処理工程では、基板Ｗの乾燥時、基板Ｗから遠心力によって飛散した処理液は、カップ３０の内周面に衝突して下方に流れ落ちる。このとき、カップ３０の内周面に衝突した処理液の一部がミストとなるため、カップ３０内にミスト（処理液のミスト）が発生する。一方、クリーンユニット２５により浄化された空気は、処理室２０内の上から下に向けて流れ、カップ３０内に流入して各排気路２３を流れ、処理室２０上部の各排気ダクト２６に排出される。この気流により、カップ３０内に浮遊するミストは、各排気路２３に向かって流れ、カップ３０内から排出される。

【0041】

ここで、カップ３０は上下方向に移動するため、カップ３０と排気路２３とを接続する部分、すなわち、カップ３０と内装体２２の床部２２ｂとの間（カップ３０の外周面と取付孔２２ｂ１の内周面との間）には微小であるが、隙間Ａ１が存在する。カップ３０内のミストが排気路２３に移動して隙間Ａ１からカップ３０の上方に吹き上がり（図３参照）、吹き上がったミストが再びカップ３０内に侵入し、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに付着することがある。この点については、前述したとおりである。このミスト付着を防止するためには、隙間Ａ１から吹き上がるミストを検出する各ミストセンサ７０が必要となる。

【0042】

ミストが隙間Ａ１から吹き上がると、吹き上がったミストが各ミストセンサ７０のどちらかにより検出され、カップ３０の外面の周囲においてミストの吹き上がりが発生したことが制御部８０によって判定される。なお、ミストは、前述したようにカップ３０の周囲の空間（排気路２３）が最も狭くなる箇所の隙間Ａ１から吹き上がりやすい。この隙間Ａ１から吹き上がるミストが検出されてミストの吹き上がりの発生が判定されると、回転テーブル４０及びファン２５ａの両方の回転数が変えられ、例えば、回転テーブル４０の回転数が所定の設定値から所定値だけ下げられる。これにより、回転テーブル４０の回転により生じる気流が弱まり、カップ３０の周辺の気流や乱流が抑制される。また、回転テーブル４０の回転数を下げることに加え、ファン２５ａの回転数が設定値から所定値だけ上げられる。これにより、処理室２０内に供給される気流の流量が増え、処理室２０内の圧力が上昇する。つまり、処理室２０内において隙間Ａ１の上方に圧力がかかる。そのため、側壁部２１ａとカップ３０の外周部分との間が狭い空間を流れるミストが、カップ３０の外面の周囲で吹き上がることが抑えられる。したがって、カップ３０内のミストが排気路２３に移動して隙間Ａ１から吹き上がることを抑制することが可能になるので、吹き上がったミストが回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに付着することを抑えることができる。

【0043】

以上説明したように、第１の実施形態によれば、カップ３０と排気路２３とを接続する部分の隙間Ａ１から吹き上がるミストを検出するミストセンサ７０が設けられている。これにより、前述の隙間Ａ１から吹き上がるミストを検出し、カップ３０の外面の周囲におけるミストの吹き上がりの発生を把握することが可能になるので、カップ３０の外面の周囲でのミストの吹き上がりを抑えるための制御、例えば、回転テーブル４０やファン２５ａの回転数の制御を行うことができる。その結果、カップ３０の外面の周囲でのミストの吹き上がりを抑制し、吹き上がったミストが回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに付着することを抑えることが可能になるので、基板品質を向上させることができる。

【0044】

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について図４を参照して説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点（ミストセンサ、固定部材及び光源の配置）について説明し、その他の説明は省略する。

【0045】

図４に示すように、第２の実施形態では、二つのミストセンサ７０が、カップ３０の上端より高い位置であって、隙間Ａ１の上方に設けられている。これらのミストセンサ７０は、内装体２２において互いに対向する二つの側壁部２２ａにそれぞれ固定部材７１によって固定されており、隙間Ａ１から吹き上がるミストを検出する。

【0046】

二つの光源７２は、カップ３０の上端より高い位置であって、外装体２１において互いに対向する二つの側壁部２１ａにそれぞれミストセンサ７０の検出領域を照らすように設けられている。これにより、各ミストセンサ７０の個々の検出領域が明るくなるので、隙間Ａ１から吹き上がるミストを各ミストセンサ７０により検出することができる。

【0047】

以上説明したように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ミストセンサ７０がカップ３０の上端より高い位置に設けられている。これにより、吹き上がったミストがミストセンサ７０に付着することを抑制することが可能になるので、ミストの吹き上がりによるミストセンサ７０の汚染を抑えることができる。

【0048】

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態について図５を参照して説明する。なお、第３の実施形態では、第１の実施形態との相違点（調整弁及び調整弁の制御）について説明し、その他の説明は省略する。

【0049】

図５に示すように、第３の実施形態では、調整弁２３ａが排気路２３ごとに設けられている。この調整弁２３ａは、排気路２３の途中であって排気路２３における排気ダクト２６側の端部に配置されており、排気路２３を流れる気体の流量を調整するものである。例えば、調整弁２３ａは、板状に形成され、基準位置からの回転量（回転角度）に応じて排気路２３の開口度（開口面積）を変えるように回転可能に設けられている。この調整弁２３ａは制御部８０に電気的に接続されており、その駆動は制御部８０により制御される。

【0050】

制御部８０は、各ミストセンサ７０の検出結果に応じて、排気路２３の開口度を変えるように調整弁２３ａを制御する。このとき、制御部８０は、回転テーブル４０及びファン２５ａの両方の回転数の制御を行わずに、排気路２３の開口度の制御だけを行う。例えば、制御部８０は、各ミストセンサ７０の両方がミストを検出しない場合、ミストの吹き上がりが無いと判断し、排気路２３の開口度を所定の設定値に維持するように調整弁２３ａを制御する。一方、制御部８０は、各ミストセンサ７０のどちらかがミストを検出した場合、ミストの吹き上がりが有ると判断し、排気路２３の開口度を所定の設定値から所定値だけ上げるように調整弁２３ａを制御する。なお、所定の設定値や所定値は予め設定されている。

【0051】

ミストが隙間Ａ１から吹き上がると、吹き上がったミストが各ミストセンサ７０のどちらかにより検出され、カップ３０の外面の周囲においてミストの吹き上がりが発生したことが制御部８０によって判定される。そして、排気路２３の開口度が変えられ、例えば、排気路２３の開口度が所定の設定値から所定値だけ上げられる。これにより、排気路２３を流れる気流が強くなり、カップ３０から排気路２３に流入したミストが隙間Ａ１から吹き上がらずに隙間Ａ１の下方を通過しやすくなるため、カップ３０の外面の周囲でのミストの吹き上がりが抑えられる。したがって、カップ３０内のミストが排気路２３に移動して隙間Ａ１から吹き上がることを抑制することが可能になるので、吹き上がったミストが回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに付着することを抑えることができる。

【0052】

以上説明したように、第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、カップ３０の外面の周囲でのミストの吹き上がりを抑えるための制御として、排気路２３の開口度の制御を行うことができる。これにより、カップ３０の外面の周囲でのミストの吹き上がりを抑制し、吹き上がったミストが回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに付着することを抑えることが可能になるので、基板品質を向上させることができる。

【0053】

＜他の実施形態＞
前述の説明においては、ミストセンサ７０の個数や固定部材７１の個数、光源７２の個数、また、調整弁２３ａの個数を二個としているが、それらの個数は限定されるものではない。

【0054】

また、前述の説明においては、ミストセンサ７０としてカメラを用いているが、これに限るものではなく、例えば、反射型センサを用いるようにしても良い。反射型センサを用いた場合には、光源７２を不要とし、構成を簡略化することができる。

【0055】

また、前述の説明においては、ミストセンサ７０をカップ３０の外面の周囲にあるいはカップ３０の外面の上方に設けているが、これに限るものではなく、その他の位置に設けるようにしても良く、カップ３０と排気路２３とを接続する部分の隙間Ａ１から吹き上がるミストを検出することが可能な位置に設ければ良い。なお、隙間Ａ１においてミストの吹き上がりが生じやすい箇所として、カップ３０の周囲の空間（排気路２３）が最も狭くなる箇所を例示したが、これに限るものではない。例えば、各昇降機構３１やアーム揺動機構６２ｂなどの配置位置によってカップ３０の周囲の空間（排気路２３）の開口度や気流の流れも変わるため、ミストの吹き上がりが生じやすい箇所も変わることになる。

【0056】

また、前述の説明においては、各ミストセンサ７０の検出結果に応じて、回転テーブル４０及びファン２５ａの両方の回転数を変えているが、これに限るものではなく、どちらか一方の回転数だけを変えるようにしても良い。また、どちらか一方の回転数を変え、所定時間後、再度、ミストセンサ７０がミストを検出した場合、もう一方の回転数を変えるようにしても良い。つまり、回転テーブル４０やファン２５ａの回転数を制御するときの優先度を決定し、その優先度に基づく順番で回転テーブル４０やファン２５ａの回転数を制御することが可能である。

【0057】

また、前述の説明においては、各ミストセンサ７０の検出結果に応じて、回転テーブル４０の回転数を所定の設定値から所定値だけ下げ、ファン２５ａの回転数を所定の設定値から所定値だけ上げているが、これに限るものではなく、例えば、時間経過に応じて回転テーブル４０の回転数を徐々に下げたり、もしくは、ファン２５ａの回転数を徐々に上げたり、また、段階的に複数回にわたり回転を制御するようにしても良い。また、回転テーブル４０やファン２５ａの回転数を各ミストセンサ７０によってミストが検出されなくなるまで制御するようにしても良い。また、各ミストセンサ７０の検出結果に応じて、排気路２３の開口度を所定の設定値から所定値だけ上げているが、これに限るものではなく、例えば、時間経過に応じて徐々に上げたり、段階的に複数回上げたりするようにしても良い。一方、回転テーブル４０の回転数を下げるのではなく、排気路２３の流路形状や排気路２３内の気体の流れなどによっては、所定の設定値から所定値だけ上げたり、あるいは、時間経過に応じて徐々に上げたり、段階的に複数回上げたりするようにしても良い。また、ファン２５ａの回転数を上げるのではなく、排気路２３の流路形状や排気路２３内の気体の流れなどによっては、所定の設定値から所定値だけ下げたり、あるいは、時間経過に応じて徐々に下げたり、段階的に複数回下げたりするようにしても良い。また、排気路２３の流路形状や排気路２３内の気体の流れなどによっては、調整弁２３ａの開口度を上げるのではなく、所定の設定値から所定値だけ下げたり、あるいは、時間経過に応じて徐々に下げたり、段階的に複数回下げたりするようにしても良い。

【0058】

また、前述の説明においては、カップ３０の外面の周囲でのミストの吹き上がりを抑えるための制御として、回転テーブル４０やファン２５ａの回転数の制御、あるいは、排気路２３の開口度の制御を用いているが、これに限るものではなく、例えば、各排気ダクト２６に接続された排気ファン（不図示）による排気量、すなわち排気ファンの回転数の制御を用いるようにしても良い。また、回転テーブル４０及びファン２５ａの回転数のどちらか一方又は両方の制御と、排気路２３の開口度の制御とを組み合わせて実行することも可能である。この組み合わせは、排気路２３の流路形状や排気路２３内の気体の流れなどに応じて適切に設定される。なお、回転テーブル４０やファン２５ａの回転数、排気路２３の開口度を制御するときの優先度を決定し、その優先度に基づく順番で回転テーブル４０やファン２５ａの回転数、排気路２３の開口度を制御することも可能である。

【0059】

また、前述の説明においては、ミストセンサ７０によるミスト検出の有無によってミストの吹き上がりの有無を判断しているが、これに限るものではなく、例えば、ミストの吹き上がり量に基づいてミストの吹き上がりの有無を判断するようにしても良い。この場合、制御部８０は、ミストセンサ７０により検出されたミストの吹き上がり量が許容範囲内であるか否かを判断し、吹き上がり量が許容範囲内であると判断した場合、ミストの吹き上がりが無いと判定し、回転テーブル４０やファン２５ａの回転数又は排気路２３の開口度を所定の設定値に維持する。一方、吹き上がり量が許容範囲外であると判断した場合には、ミストの吹き上がりが有ると判定し、回転テーブル４０やファン２５ａの回転数を所定の設定値から所定値だけ下げたり、あるいは、排気路２３の開口度を所定の設定値から所定値だけ上げたりする。

【0060】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0061】

１０ 基板処理装置
２０ 処理室
２３ 排気路
２３ａ 調整弁
２５ａ ファン
３０ カップ
４０ 回転テーブル
５０ 回転機構
６０ 液供給部
７０ ミストセンサ
８０ 制御部
Ａ１ 隙間
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2022-12-02

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理するための処理室と、
前記処理室内に設けられ、前記基板を保持して回転する回転テーブルと、
前記処理室内に設けられ、前記回転テーブルにより保持された前記基板に処理液を供給
する液供給部と、
前記処理室内に設けられ、前記回転テーブルにより保持された前記基板の周囲を覆い、
前記回転テーブルの回転によって前記基板から飛散する前記処理液を受けるカップと、
前記処理室内に設けられ、前記カップ内に連通して前記カップ内の気体を排出するため
の排気路と、
前記カップと前記排気路とを接続する部分の隙間から吹き上がるミストを検出するセン
サと、
を備える基板処理装置。

【請求項2】

前記回転テーブルを回転させる回転機構と、
前記センサの検出結果に応じて、前記回転テーブルの回転数を変えるように前記回転機
構を制御する制御部と、
を備える請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記処理室内に上から下に流れる気流を生じさせるファンと、
前記センサの検出結果に応じて、前記ファンの回転数を変えるように前記ファンを制御
する制御部と、
を備える請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記排気路内に設けられ、前記排気路の開口度を変える調整弁と、
前記センサの検出結果に応じて、前記排気路の開口度を変えるように前記調整弁を制御
する制御部と、
を備える請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項5】

基板を処理するための処理室と、前記処理室内に設けられ、前記基板を保持して回転す
る回転テーブルと、前記処理室内に設けられ、前記回転テーブルにより保持された前記基
板に処理液を供給する液供給部と、前記処理室内に設けられ、前記回転テーブルにより保
持された前記基板の周囲を覆い、前記回転テーブルの回転によって前記基板から飛散する
前記処理液を受けるカップと、前記処理室内に設けられ、前記カップ内に連通して前記カ
ップ内の気体を排出するための排気路とを備える基板処理装置を用いて、前記基板を処理
する基板処理方法であって、
前記カップと前記排気路とを接続する部分の隙間から吹き上がるミストをセンサにより
検出する基板処理方法。