ホーム > 特許ランキング > 東京エレクトロン株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024144138
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】基板処理装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/027 20060101AFI20241003BHJP
B05C 11/08 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
H01L21/30 564C
B05C11/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024019697
(22)【出願日】2024-02-13
(31)【優先権主張番号】P 2023052729
(32)【優先日】2023-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【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】100096389
【弁理士】
【氏名又は名称】金本 哲男
(74)【代理人】
【識別番号】100101557
【弁理士】
【氏名又は名称】萩原 康司
(74)【代理人】
【識別番号】100167634
【弁理士】
【氏名又は名称】扇田 尚紀
(74)【代理人】
【識別番号】100187849
【弁理士】
【氏名又は名称】齊藤 隆史
(74)【代理人】
【識別番号】100212059
【弁理士】
【氏名又は名称】三根 卓也
(72)【発明者】
【氏名】井手 裕幸
【テーマコード（参考）】
4F042
5F146
【Ｆターム（参考）】
4F042AA07
4F042AB00
4F042BA04
4F042BA05
4F042BA11
4F042BA25
4F042BA27
4F042CC07
4F042CC15
4F042DE01
4F042DF01
4F042DF32
4F042EB05
4F042EB07
4F042EB09
4F042EB13
4F042EB18
4F042EB21
4F042EB24
4F042EB29
5F146JA05
5F146JA08
5F146LA06
5F146LA07
5F146LA14
(57)【要約】
【課題】カップ内排気時における基板周縁部の気流の流速を抑制する。
【解決手段】基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、前記基板を保持して回転させる基板保持部と、前記基板保持部が収容されたカップと、前記基板保持部の上方に形成された前記基板の受け渡しを行うための開口部と、を備え、前記カップは、外壁を構成する外カップと、前記外カップの内側に設けられた内カップと、前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、前記中間カップは、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、前記中間カップの半径方向における当該中間カップの上端から下端までの長さの１／２の位置を中央部と定義したとき、前記上壁部の内周端は、前記中央部よりも外周側に位置している。
【選択図】図１
【解決手段】基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、前記基板を保持して回転させる基板保持部と、前記基板保持部が収容されたカップと、前記基板保持部の上方に形成された前記基板の受け渡しを行うための開口部と、を備え、前記カップは、外壁を構成する外カップと、前記外カップの内側に設けられた内カップと、前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、前記中間カップは、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、前記中間カップの半径方向における当該中間カップの上端から下端までの長さの１／２の位置を中央部と定義したとき、前記上壁部の内周端は、前記中央部よりも外周側に位置している。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部が収容されたカップと、
前記基板保持部の上方に形成された開口部と、を備え、
前記カップは、
外壁を構成する外カップと、
前記外カップの内側に設けられた内カップと、
前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、
前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、
前記中間カップは、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、
前記中間カップの半径方向における当該中間カップの上端から下端までの長さの１／２の位置を中央部と定義したとき、前記上壁部の内周端は、前記中央部よりも外周側に位置している、基板処理装置。
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部が収容されたカップと、
前記基板保持部の上方に形成された開口部と、を備え、
前記カップは、
外壁を構成する外カップと、
前記外カップの内側に設けられた内カップと、
前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、
前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、
前記中間カップは、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、
前記中間カップの半径方向における当該中間カップの上端から下端までの長さの１／２の位置を中央部と定義したとき、前記上壁部の内周端は、前記中央部よりも外周側に位置している、基板処理装置。
【請求項2】
基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部が収容されたカップと、
前記基板保持部の上方に形成された開口部と、を備え、
前記カップは、
外壁を構成する外カップと、
前記外カップの内側に設けられた内カップと、
前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、
前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、
前記中間カップは、
上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、
前記上壁部までの最短距離が、当該中間カップの上端よりも短い部分を有する、基板処理装置。
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部が収容されたカップと、
前記基板保持部の上方に形成された開口部と、を備え、
前記カップは、
外壁を構成する外カップと、
前記外カップの内側に設けられた内カップと、
前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、
前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、
前記中間カップは、
上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、
前記上壁部までの最短距離が、当該中間カップの上端よりも短い部分を有する、基板処理装置。
【請求項3】
基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部が収容されたカップと、
前記基板保持部の上方に形成された開口部と、を備え、
前記カップは、
外壁を構成する外カップと、
前記外カップの内側に設けられた内カップと、
前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、
前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、
前記中間カップは、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、
前記上壁部は、前記カップの上方から当該カップ内への気体の取込口が形成された取込領域が、その内周側に環状に形成されている、基板処理装置。
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部が収容されたカップと、
前記基板保持部の上方に形成された開口部と、を備え、
前記カップは、
外壁を構成する外カップと、
前記外カップの内側に設けられた内カップと、
前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、
前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、
前記中間カップは、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、
前記上壁部は、前記カップの上方から当該カップ内への気体の取込口が形成された取込領域が、その内周側に環状に形成されている、基板処理装置。
【請求項4】
前記中間カップの上端は、前記基板保持部の上面よりも高い位置にある、請求項１～３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記中央部は、前記基板保持部の上面よりも低い位置にある、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記短い部分は、前記基板保持部の上面よりも低い位置にある、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項7】
鉛直方向に沿って切断した前記中間カップの断面形状が直線状である、請求項１～３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記上壁部の内周端に、下方に向かって延びた端部突起が設けられている、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記側壁よりも内周側、かつ、前記上壁部の内周端よりも外周側に、下方に向かって延びた中間突起が設けられている、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項10】
前記外カップは、
前記上壁部の内周端から下方に向かって延びた端部突起と、
前記側壁よりも内周側、かつ、前記上壁部の内周端よりも外周側において、前記上壁部から下方に向かって延びた中間突起と、を有し、
前記中間突起の下端は、前記端部突起の下端よりも低い位置にある、請求項１または２に記載の基板処理装置。
前記上壁部の内周端から下方に向かって延びた端部突起と、
前記側壁よりも内周側、かつ、前記上壁部の内周端よりも外周側において、前記上壁部から下方に向かって延びた中間突起と、を有し、
前記中間突起の下端は、前記端部突起の下端よりも低い位置にある、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項11】
前記側壁よりも内周側、かつ、前記上壁部の前記取込領域よりも外周側に、下方に向かって延びた中間突起が設けられている、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項12】
前記開口部は、前記上壁部の内周端により形成され、
前記基板の直径が２００ｍｍであり、
前記開口部は、平面視で直径３００ｍｍより大きい円形に形成されている、請求項１または２に記載の基板処理装置。
前記基板の直径が２００ｍｍであり、
前記開口部は、平面視で直径３００ｍｍより大きい円形に形成されている、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、基板処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、被処理基板を水平に保持すると共に、回転可能に保持する基板保持手段と、被処理基板に処理液を供給する処理液供給ノズルと、被処理基板に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルと、上記基板保持手段に保持された被処理基板の周囲を包囲するカップと、を具備する液処理装置を開示している。この液処理装置においては、上記カップの上部開口部に、内方側が開口する環状のミスト回収部とミスト回収路が形成され、そのミスト回収路における近接部位に、気体供給源に接続する気体供給口と、ミスト回収部とミスト回収路を連通する吸引口が形成されている。また、この液処理装置は、上記被処理基板に洗浄液を供給後、上記基板保持手段が回転する際に、上記気体供給源から気体供給口に供給される気体の気流による負圧を利用して上記ミスト回収部及び吸引口を介して上記ミスト回収路内にミストを回収可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－１０３６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示にかかる技術は、カップ内排気時における基板周縁部の気流の流速を抑制する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様は、基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、前記基板を保持して回転させる基板保持部と、前記基板保持部が収容されたカップと、前記基板保持部の上方に形成された前記基板の受け渡しを行うための開口部と、を備え、前記カップは、外壁を構成する外カップと、前記外カップの内側に設けられた内カップと、前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、前記中間カップは、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、前記中間カップの半径方向における当該中間カップの上端から下端までの長さの１／２の位置を中央部と定義したとき、前記上壁部の内周端は、前記中央部よりも外周側に位置している。
【発明の効果】
【0006】
本開示によれば、カップ内排気時における基板周縁部の気流の流速を抑制する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態にかかるレジスト塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図2】実施形態にかかるレジスト塗布装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図3】外カップの上壁部の位置について説明するためのカップの部分拡大図である。
【図4】外カップの上壁部の位置について説明するための他の形状のカップの部分拡大図である。
【図5】外カップの上壁部の位置について説明するための別の形状のカップの部分拡大図である。
【図6】カップ内排気時の気流を模式的に示した説明図である。
【図7】中間カップの位置について説明するためのカップの部分拡大図である。
【図8】外カップの構成例を説明するためのカップの部分拡大図である。
【図9】外カップの構成例を説明するためのカップの部分拡大図である。
【図10】中間カップの構成例を説明するためのカップの部分拡大図である。
【図11】外カップの構成例を説明するためのカップの部分拡大図である。
【図12】外カップの構成例を説明するための上面図である。
【図13】取込口の例を説明するための上面図である。
【図14】外カップの構成例を説明するためのカップの部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
半導体デバイス等の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、基板としての半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）の上に所定の塗布液を塗布し、反射防止膜やレジスト膜といった塗布膜を形成する塗布処理が行われる。
【0009】
上述した塗布処理においては、いわゆるスピン塗布法が広く用いられており、回転中のウェハの中心部にノズルから塗布液を供給し、遠心力によってウェハ上の塗布液を拡散させることでウェハ上に塗布膜が形成される。スピン塗布法を行うための回転式の塗布処理装置には、回転するウェハの表面から、塗布液が周囲に飛散することを抑制するために、カップと呼ばれる容器が設けられる。
【0010】
ウェハを回転させた際には、ウェハの周縁部からミスト状にレジスト液が飛散することがあるため、そのミストがカップの上方に舞い上がってカップ外を汚染することがないように、塗布処理装置においては、カップ底部からの排気が行われる。塗布処理装置の処理容器内においては、上述したカップ底部からの排気によって、カップの上方からカップ底部に設けられた排気口に向かう気流（ダウンフロー）が生じる。
【0011】
この気流は、ウェハ周縁部に形成された排気流路から吸引されるが、カップ上方の空間に対して狭い排気流路に気流が流入することになるため、ウェハ周縁部における気流の流速がウェハ中心部よりも大きくなる。特に、塗布処理中のウェハは回転状態にあることから、ダウンフローによってウェハの中心部に引き込まれた気体は、ウェハの回転によってウェハの周縁部に向かって吐き出されることになり、ウェハの周縁部では流速が上昇し易い。
【0012】
すなわち、カップ内排気時においては、ウェハ周縁部とウェハ中心部の流速差が大きくなり、ウェハ周縁部においてはウェハ中心部よりも流速が大きいことによって塗布膜の膜厚がウェハ中心部よりも厚くなる傾向がある。ウェハ周縁部の流速を抑えるためには、カップ内排気時の排気圧を下げる対策も考えられるが、ウェハ周縁部とウェハ中心部における相対的な流速差を十分に低減させることはできない。
【0013】
以上のように、従来のカップにおいては、ウェハの周縁部と中心部における気流の流速差が原因となって膜厚の面内均一性に改善の余地があった。
【0014】
そこで、本開示にかかる技術は、カップ内排気時における基板周縁部の気流の流速を抑制する。
【0015】
以下、本実施形態にかかる基板処理装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0016】
【0017】
【0018】
処理容器１０内には、基板としてのウェハＷを保持して回転させる基板保持部としてのスピンチャック２０が設けられている。スピンチャック２０は、例えばモータなどのチャック駆動部２１により所定の速度に回転できる。チャック駆動部２１には、例えばシリンダなどの昇降駆動機構が設けられており、スピンチャック２０は昇降自在になっている。
【0019】
また、処理容器１０内には、スピンチャック２０を収容し、底部から排気されるカップ３０が設けられている。カップ３０は、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止めて回収する容器である。
【0020】
カップ３０は、スピンチャック２０の外側に配置された外カップ３１と、外カップ３１の内側に位置する円環状の内カップ３２と、内カップ３２の上方に位置する円環状の中間カップ３３と、を有する。
【0021】
外カップ３１は、カップ３０の外壁を構成する略円筒状の部品であり、円筒状の側壁３４と、側壁３４の上部から内周側に延びた円環状の上壁部３５と、を有している。この外カップ３１は、スピンチャック２０に保持されたウェハＷの側方を囲むように配置されている。
【0022】
上壁部３５は、外周側から内周側に向かって上方に傾斜した傾斜壁３５ａと、傾斜壁３５ａの内周端から鉛直方向上方に向かって延びた鉛直壁３５ｂで構成されている。なお、図１においては、外カップ３１を構成する側壁３４と傾斜壁３５ａと鉛直壁３５ｂが一体物として示されているが、外カップ３１は複数部品で構成されてもよい。
【0023】
内カップ３２の外周端部の下方には、筒状の壁体３６が設けられている。この壁体３６と外カップ３１の側壁３４との間には排出路をなす隙間が形成されている。また、内カップ３２の下方には、円環状の水平部材３７、筒状の内周鉛直部材３８、筒状の外周鉛直部材３９、底部に位置する円環状の底面部材４０によって屈曲路が形成されている。この屈曲路によって、気液分離部が構成されている。
【0024】
外カップ３１と外周鉛直部材３９との間における底面部材４０には、回収した液体を排出する排液口４１が形成されており、この排液口４１には排液管４２が接続されている。一方、内周鉛直部材３８と外周鉛直部材３９との間における底面部材４０には、ウェハＷの周辺の雰囲気を排出する排気口４３が形成されており、この排気口４３には排気管４４が接続されている。
【0025】
スピンチャック２０の上方には、スピンチャック２０との間でウェハＷの受け渡しを行うために、上方に開放された開口部４５が形成されている。開口部４５はカップ３０に設けられており、上壁部３５の内周端により例えば平面視円形に形成される。
【0026】
中間カップ３３は、上端３３ａが下端３３ｂよりも内周側に位置し、内周側から外周側に向かって下方に傾斜した円環状の部品である。中間カップ３３の内周端すなわち上端は、スピンチャック２０の上面よりも高い位置にあり、具体的には、スピンチャック２０の上面に保持されるウェハＷよりも高い位置にある。また、中間カップ３３の内周端は、ウェハＷの周縁よりも外方に位置している。
【0027】
図２に示すように、中間カップ３３の下端３３ｂは、外カップ３１の内周面に設けられた複数の支持部４６によって支持されている。これらの複数の支持部４６は、外カップ３１の周方向に沿って間隔をおいて配置されている。なお、中間カップ３３を支持する構造は特に限定されず、中間カップ３３は、例えば内カップ３２に固定されてもよい。
【0028】
外カップ３１のＸ方向負側には、Ｙ方向に沿って延伸したレール１００が形成されている。レール１００は、例えば外カップ３１のＹ方向負側の外方からＹ方向正側の外方まで形成されている。レール１００には、アーム１０１が設けられている。
【0029】
アーム１０１には、処理液としてのレジスト液を供給するノズル１０２が支持されている。アーム１０１は、ノズル駆動部１０３によってレール１００上を移動自在である。これにより、ノズル１０２は、外カップ３１のＹ方向負側の外方に設置された待機部１０４から外カップ３１内のウェハＷの中心部上方まで移動できる。また、ノズル駆動部１０３によって、アーム１０１は昇降自在であり、ノズル１０２の高さを調節できる。
【0030】
【0031】
先ず、図２及び図３に示すように、中間カップ３３の半径方向（図３では水平方向）における中間カップ３３の上端３３ａから下端３３ｂまでの長さをＬとする。なお、中間カップ３３の上端３３ａとは、中間カップ３３の上面側の傾斜面と下面側の傾斜面のうち、上面側傾斜面の上端のことであり、中間カップ３３の下端３３ｂとは、上面側傾斜面の下端のことである。
【0032】
次に、中間カップ３３の傾斜した部分における上記の長さＬの１／２の位置を中間カップ３３の中央部Ｐと定義する。本実施形態では、中間カップ３３の中央部Ｐは、スピンチャック２０の上面よりも低い位置にある。
【0033】
外カップ３１の上壁部３５の内周端（本実施形態では鉛直壁３５ｂの内周面）は、上記の中間カップ３３の中央部Ｐよりも外周側に位置している。なお、上壁部３５の内周端が側壁３４近傍に位置すると、レジスト液の回収機能が低下するため、外カップ３１の側壁３４と中間カップ３３の中央部Ｐとの間における上壁部３５の内周端の位置は、要求されるレジスト液の回収能力等に応じて適宜設定される。
【0034】
また、外カップ３１の内周端が上述の中央部Ｐよりも外周側に位置する場合においても、外カップ３１の内周端とスピンチャック２０に保持されるウェハＷの周縁との間隔は、スピンチャック２０に対するウェハＷの受け渡しが可能となる間隔に設定される。例えば、外カップ３１の内周端とスピンチャック２０に保持されるウェハＷの周縁との間隔は８０ｍｍ以上に設定される。
【0035】
なお、図３に示した例では、鉛直方向に切断した中間カップ３３の断面形状が直線状であるが、例えば図４に示すように、中間カップ３３は、下端３３ｂから上端３３ａまでの間に傾斜角度が異なる複数の傾斜面を含むように形成されることもある。中間カップ３３がそのように屈曲部を有する形状においても、中央部Ｐは、中間カップ３３の断面形状が直線状である場合と同様に定義される。また、中間カップ３３は、図５に示すように、断面形状が上側に突出する曲線状であってもよい。中間カップ３３がそのように断面視曲線状である場合においても、中央部Ｐは、中間カップ３３の断面形状が直線状である場合と同様に定義される。なお、中間カップ３３は、液だまりが生じない形状（具体的には、上面が水平に延びる水平部や外周側に向かって上方に傾斜する上方傾斜部がない形状）であれば、断面形状が下側に突出する曲線状であってもよいし、断面形状が波状（Ｓ字状を含む。）であってもよい。
【0036】
図６は、カップ内排気時の気流を模式的に示した説明図であり、図中の黒太線の矢印は気流の向きを示し、矢印の太さは流速の大きさを示している。なお、図６（ａ）は従来のカップにおける気流を示し、図６（ｂ）は本実施形態にかかるカップにおける気流を示している。
【0037】
図６（ａ）に示すように、従来のカップにおいては、外カップ３１の上壁部３５の内周端が中間カップ３３の上端近傍に位置していることによって、上壁部３５の内周端と中間カップ３３の上端との間に形成される間隙が小さい。このため、その間隙に向けて気流が流入することによって、気流の流速が上昇し、ウェハＷの周縁部近傍においても流速が上昇し易い。
【0038】
一方、図６（ｂ）に示すように、本実施形態にかかるカップにおいては、上壁部３５の内周端が中間カップ３３の中央部Ｐよりも外周側に位置していることにより、上壁部３５の内周端と中間カップ３３の上端との間隙が十分に大きい。図６（ｂ）に示す場合であっても、上壁部３５と中間カップ３３の間隙に気流が流入することで流速は上昇するが、間隙が大きいことによって、従来のカップと比較して流速が上昇し難い。加えて、流速の上昇箇所は、従来のカップよりもウェハＷの周縁部から離れた箇所となる。
【0039】
このため、図６（ｂ）に示したカップ３０においては、ウェハＷの周縁部における気流の流速を抑制することができ、ウェハＷの周縁部と中心部における流速差を低減できる。その結果、ウェハＷに形成されるレジスト膜の面内均一性が向上する。
【0040】
なお、従来のカップは、ウェハＷの周縁部から飛散するレジスト液を回収するために、上壁部３５の内周端をウェハＷの周縁部に可能な限り近接させるという技術思想に基づいて設計されていた。しかしながら、本実施形態のように、上壁部３５の内周端が中間カップ３３の中央部Ｐよりも外周側に位置していたとしても、レジスト液を十分に回収することは可能である。
【0041】
以上、本実施形態にかかるカップ３０を備えるレジスト塗布装置１について説明した。このレジスト塗布装置１においては、外カップ３１の上壁部３５の内周端が、中間カップ３３の中央部Ｐよりも外周側に位置していることによって、カップ内排気時のウェハＷの周縁部における気流の流速を抑制できる。これによって、ウェハＷの周縁部と中心部との流速差を低減でき、膜厚の面内均一性を向上させることができる。
【0042】
なお、レジスト塗布処理時におけるウェハＷは、所定の回転数で回転するが、例えば直径２００ｍｍのウェハを用いる場合の回転数は、直径３００ｍｍのウェハを用いる場合の回転数よりも高回転に設定されることが通常である。このため、直径２００ｍｍ以下のウェハを用いた処理においては、ウェハの周縁部と中心部で流速差が拡大し易い。したがって、本実施形態にかかるカップ３０は、直径２００ｍｍ以下のウェハを用いる場合の処理に適用することが有用である。
【0043】
（中間カップ３３の位置と距離Ｄ1との関係の説明）
上述したウェハ周縁部の流速を抑制する効果は、中間カップ３３の位置を当該中間カップ３３の上端から外カップ３１の上壁部３５までの最短距離である距離Ｄ1により特定することによっても得ることができる。
上述したウェハ周縁部の流速を抑制する効果は、中間カップ３３の位置を当該中間カップ３３の上端から外カップ３１の上壁部３５までの最短距離である距離Ｄ1により特定することによっても得ることができる。
【0044】
従前のカップにおいては、中間カップが、上壁部３５までの最短距離が距離Ｄ1よりも短い部分を有していない。すなわち、中間カップの中で、その内周端である上端が、上壁部３５までの最短距離が最も短くなっている。それに対し、本実施形態にかかるカップ３０は、中間カップ３３が、上壁部３５までの最短距離が当該中間カップ３３の内周端である上端３３ａよりも短い部分を有する。そのため、上壁部３５と中間カップ３３との間隙に形成される流路において、最も気流が集中する位置が、中間カップ３３の内周端である上端３３ａよりも外側であり、すなわち、ウェハＷの周縁部に近い当該流路の入口から離れている。したがって、カップ内排気時のウェハＷの周縁部における気流の流速を抑制できる。
【0045】
中間カップ３３における、上壁部３５までの最短距離が当該中間カップ３３の内周端である上端３３ａよりも短い部分は、ウェハＷの上面よりも低い位置にある。これにより、当該部分で気流が停滞しても、停滞した気流がウェハＷ上に逆流するリスクを低減させることができる。
【0046】
また、外カップ３１の内周端は、平面視で、中間カップ３３の上端３３ａよりも、上記短い部分に近い位置にある。
【0047】
図７の例では、中間カップ３３の中央部Ｐから上壁部３５までの最短距離である距離Ｄ2が、中間カップ３３の上端３３ａから外カップ３１の上壁部３５までの最短距離である距離Ｄ1よりも短い。また、図７に示した例においては、距離Ｄ1は、中間カップ３３の上端３３ａから鉛直壁３５ｂの内周面の下端までの距離であり、距離Ｄ2は、中間カップ３３の中央部Ｐから鉛直壁３５ｂの内周面の下端までの距離である。なお、中間カップ３３の中央部Ｐは、前述した中央部Ｐと同様に定義されたものである。
【0048】
従前のカップにおいては、距離Ｄ1が距離Ｄ2よりも短いが、図７のカップ３０においては、距離Ｄ2が距離Ｄ1よりも短く、すなわち、距離Ｄ1が距離Ｄ2よりも長い。そのため、図７のカップ３０では、上壁部３５と中間カップ３３との間隙が従前のカップより大きい。これによって、その間隙に流入する気流の流速が抑制され、ウェハＷの周縁部における流速も抑えることができる。距離Ｄ2が距離Ｄ1よりも短い場合は、この観点でもウェハＷの周縁部における流速も抑えることができる。
【0049】
（開口部４５の大きさ）
ウェハＷの直径が２００ｍｍの場合、例えば、開口部４５を平面視で直径が３００ｍｍより大きい円形に形成することで、以下の（Ａ）、（Ｂ）を実現できる。
（Ａ）外カップ３１の上壁部３５の内周端が、中間カップ３３の中央部Ｐよりも外周側に位置する。
（Ｂ）中間カップ３３が、上壁部３５までの最短距離が当該中間カップ３３の内周端である上端３３ａよりも短い部分を有する。
ウェハＷの直径が２００ｍｍの場合、例えば、開口部４５を平面視で直径が３００ｍｍより大きい円形に形成することで、以下の（Ａ）、（Ｂ）を実現できる。
（Ａ）外カップ３１の上壁部３５の内周端が、中間カップ３３の中央部Ｐよりも外周側に位置する。
（Ｂ）中間カップ３３が、上壁部３５までの最短距離が当該中間カップ３３の内周端である上端３３ａよりも短い部分を有する。
【0050】
平面視で円形の開口部４５の直径が３００ｍｍ以下であっても、上記（Ａ）、（Ｂ）を実現可能であるが、３００ｍｍより大きくすることにより、ウェハＷの周縁部における流速をより効果的に抑えることができることを、本発明者らは確認している。
【0051】
直径２００ｍｍのウェハＷの処理に、平面視での直径が３００ｍｍを超える開口部を有する外カップを設けると、レジスト塗布装置の大型化、それに伴うレジスト塗布装置の塗布・現像システムへの搭載数の減少による処理効率の低下を招く懸念がある。そのため、直径２００ｍｍのウェハＷの処理に、平面視での直径が３００ｍｍを超える開口部４５を有する外カップ３１を採用しにくい側面がある。しかし、直径２００ｍｍのウェハＷ用のカップ３０の外カップ３１に、平面視での直径が３００ｍｍを超える開口部４５を設け、外カップ３１の外径を２００ｍｍのウェハＷ用の従来のカップと同じとした場合に、ウェハＷの周縁部における流速を効果的に抑えることができることを、本発明者らは確認している。
【0052】
なお、２００ｍｍのウェハ用のカップ３０における開口部４５の直径を３００ｍｍより大きくする場合、当該直径は４００ｍｍ以下とすることが好ましい。レジスト塗布装置の大型化を抑制するためである。
【0053】
（外カップの端部突起）
図８に示すように、外カップ３１においては、上壁部３５の内周端部から下方に向かって延びた筒状（例えば円筒状）の突起として端部突起４７を設けることが好ましい。図８に示した例では、上壁部３５の鉛直壁３５ｂの下端に端部突起４７が形成されている。
図８に示すように、外カップ３１においては、上壁部３５の内周端部から下方に向かって延びた筒状（例えば円筒状）の突起として端部突起４７を設けることが好ましい。図８に示した例では、上壁部３５の鉛直壁３５ｂの下端に端部突起４７が形成されている。
【0054】
図８中の点線矢印は、排気流に含まれるレジスト液のミストを示している。図８に示すように、端部突起４７が設けられた場合には、外カップ３１の内方から上昇するミストが端部突起４７に接触するため、排気流の上流側へのミストの逆流を抑制することができる。
【0055】
（外カップの中間突起）
図８に示すように、外カップ３１においては、側壁３４よりも内周側、かつ、上壁部３５の内周端部よりも外周側に、上壁部３５から下方に向かって延びた筒状（例えば円筒状）の突起として中間突起４８を設けることが好ましい。図８に示した例では、傾斜壁３５ａの中央付近に中間突起４８が形成されている。中間突起４８が設けられる場合も、排気流に含まれるミストの逆流を抑制する効果が得られる。
図８に示すように、外カップ３１においては、側壁３４よりも内周側、かつ、上壁部３５の内周端部よりも外周側に、上壁部３５から下方に向かって延びた筒状（例えば円筒状）の突起として中間突起４８を設けることが好ましい。図８に示した例では、傾斜壁３５ａの中央付近に中間突起４８が形成されている。中間突起４８が設けられる場合も、排気流に含まれるミストの逆流を抑制する効果が得られる。
【0056】
ミストの逆流抑制効果を高める観点では、以上で説明した端部突起４７と中間突起４８の両方を設けることが好ましい。また、各突起４７、４８の両方を設ける場合には、中間突起４８の下端は、端部突起４７の下端よりも低い位置にあることが好ましい。これにより、外カップ３１の側壁３４近傍において上昇するミストが中間突起４８に接触し易くなり、ミストの逆流抑制効果を高めることができる。
【0057】
（外カップの外周突起）
図９に示すように、外カップ３１においては、上壁部３５の外周面には、当該外周面から上方に向かって延びた筒状（例えば円筒状）の突起として外周突起４９が設けられていてもよい。図９に示した例では、傾斜壁３５ａの外周端部に外周突起４９が形成されている。外周突起４９は外周側から内周側に向かって上方に傾斜していてもよい。
図９に示すように、外カップ３１においては、上壁部３５の外周面には、当該外周面から上方に向かって延びた筒状（例えば円筒状）の突起として外周突起４９が設けられていてもよい。図９に示した例では、傾斜壁３５ａの外周端部に外周突起４９が形成されている。外周突起４９は外周側から内周側に向かって上方に傾斜していてもよい。
【0058】
外周突起４９が設けられる場合、開口部４５からカップ３０の外部に漏れたミストを外周突起４９により回収することができ、上記ミストが外周突起４９より外側に到達するのを抑制することができる。外周突起４９により回収され液体化したミストは、例えば、上壁部３５における外周突起４９の内周側の根元部分に形成された貫通孔（図示せず）を介して、カップ３０内に導かれ、排液口４１を介して排出される。
【0059】
（中間カップ３３の変形例）
図１０に示すように、中間カップ３３は、上側に位置する第１中間カップ５１と下側に位置する第２中間カップ５２とを含み、第１中間カップ５１及び第２中間カップ５２それぞれが、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜していてもよい。
図１０に示すように、中間カップ３３は、上側に位置する第１中間カップ５１と下側に位置する第２中間カップ５２とを含み、第１中間カップ５１及び第２中間カップ５２それぞれが、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜していてもよい。
【0060】
第１中間カップ５１と第２中間カップ５２との間にはほとんど気流が流れないよう、例えば、第１中間カップ５１と第２中間カップ５２との外周端同士が接続されている。また、第１中間カップ５１と第２中間カップ５２との間に回収された液体は、第２中間カップ５２の外周部に形成された貫通孔（図示せず）を介して、内カップ３２上に落下し、排液口４１を介して排出される。
【0061】
なお、第１中間カップ５１と第２中間カップ５２とを有する中間カップ３３の中央部Ｐとは、第１中間カップ５１の中央部である。具体的には、第１中間カップ５１の半径方向における第１中間カップ５１の上端から下端までの長さをＬとしたとき、第１中間カップ５１の傾斜した部分における上記の長さＬの１／２の位置が、第１中間カップ５１の中央部であり、中間カップ３３の中央部Ｐである。
【0062】
（外カップ３１の変形例）
図１１及び図１２に示すように、外カップ３１の上壁部３５は、取込領域ＡＲが、その内周側に環状に設けられていてもよい。取込領域ＡＲは、カップ３０の上方から当該カップ３０内への気体の取込口３５ｃが形成された領域である。
図１１及び図１２に示すように、外カップ３１の上壁部３５は、取込領域ＡＲが、その内周側に環状に設けられていてもよい。取込領域ＡＲは、カップ３０の上方から当該カップ３０内への気体の取込口３５ｃが形成された領域である。
【0063】
取込口３５ｃは、例えば、取込領域ＡＲに、外カップ３１の周方向に沿って複数設けられ、それぞれが平面視で外カップ３１の周方向に延びる円弧状に形成される。
【0064】
図１１及び図１２の外カップ３１は、上壁部３５に上述のように取込領域ＡＲが設けられているため、取込領域ＡＲが設けられていない場合と比較して、実質的に上壁部３５の内周端が外周側に位置している。そのため、図１１及び図１２の外カップ３１は、取込領域ＡＲが設けられていないものと比較して、上壁部３５と中間カップ３３との間隙に流入する気流の流速が上昇し難い。
【0065】
また、図１１及び図１２の外カップ３１は、カップ３０の上方から当該カップ３０に向かって流れる気体を、開口部４５とは別に設けられている取込口３５ｃを介してカップ３０内に取り込んでいる。そのため、カップ３０の上方から開口部４５を通りカップ３０内に流れる気流の流速を抑えることができる。
【0066】
【0067】
なお、取込口３５ｃの内周端は、外カップ３１の強度が確保できる範囲で極力内側に位置することが好ましい。また、取込領域ＡＲの開口率は、外カップ３１の強度が確保できる範囲で大きいことが好ましい。
取込口３５ｃの外周端は、中間カップ３３の中央部Ｐよりも外周側に位置していてもよい。
取込口３５ｃの外周端は、中間カップ３３の中央部Ｐよりも外周側に位置していてもよい。
【0068】
（取込口３５ｃの変形例）
図１３に示すように、取込口３５ｃは、取込領域ＡＲに、外カップ３１の周方向及び径方向それぞれに沿って複数設けられていてもよく、すなわち、取込口３５ｃの取込領域ＡＲがメッシュ状に形成されてもよい。
図１３に示すように、取込口３５ｃは、取込領域ＡＲに、外カップ３１の周方向及び径方向それぞれに沿って複数設けられていてもよく、すなわち、取込口３５ｃの取込領域ＡＲがメッシュ状に形成されてもよい。
【0069】
（外カップの端部突起）
図８に示すように、外カップ３１においては、上壁部３５の内周端部から下方に向かって延びた筒状（例えば円筒状）の突起として端部突起４７を設けることが好ましい。図８に示した例では、上壁部３５の鉛直壁３５ｂの下端に端部突起４７が形成されている。
図８に示すように、外カップ３１においては、上壁部３５の内周端部から下方に向かって延びた筒状（例えば円筒状）の突起として端部突起４７を設けることが好ましい。図８に示した例では、上壁部３５の鉛直壁３５ｂの下端に端部突起４７が形成されている。
【0070】
図８中の点線矢印は、排気流に含まれるレジスト液のミストを示している。図８に示すように、端部突起４７が設けられた場合には、外カップ３１の内方から上昇するミストが端部突起４７に接触するため、排気流の上流側へのミストの逆流を抑制することができる。
【0071】
（外カップの中間突起）
図１４に示すように、取込領域ＡＲが設けられた外カップ３１においては、側壁３４よりも内周側、かつ、上壁部３５の取込領域ＡＲよりも外周側に、上壁部３５から下方に向かって延びた筒状（例えば円筒状）の突起として中間突起５０を設けることが好ましい。中間突起５０が設けられる場合、排気流に含まれるミストの逆流を抑制する効果が得られる。
図１４に示すように、取込領域ＡＲが設けられた外カップ３１においては、側壁３４よりも内周側、かつ、上壁部３５の取込領域ＡＲよりも外周側に、上壁部３５から下方に向かって延びた筒状（例えば円筒状）の突起として中間突起５０を設けることが好ましい。中間突起５０が設けられる場合、排気流に含まれるミストの逆流を抑制する効果が得られる。
【0072】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲、後述の本開示の技術的範囲に属する構成例及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。例えば、上記実施形態の構成要件は任意に組み合わせることができる。当該任意の組み合せからは、組み合わせにかかるそれぞれの構成要件についての作用及び効果が当然に得られるとともに、本明細書の記載から当業者には明らかな他の作用及び他の効果が得られる。
【0073】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は、上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【0074】
なお、以下のような構成例も本開示の技術的範囲に属する。
（１）基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部が収容されたカップと、
前記基板保持部の上方に形成された開口部と、を備え、
前記カップは、
外壁を構成する外カップと、
前記外カップの内側に設けられた内カップと、
前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、
前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、
前記中間カップは、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、
前記中間カップの半径方向における当該中間カップの上端から下端までの長さの１／２の位置を中央部と定義したとき、前記上壁部の内周端は、前記中央部よりも外周側に位置している、基板処理装置。
（２）基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部が収容されたカップと、
前記基板保持部の上方に形成された開口部と、を備え、
前記カップは、
外壁を構成する外カップと、
前記外カップの内側に設けられた内カップと、
前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、
前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、
前記中間カップは、
上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、
前記上壁部までの最短距離が、当該中間カップの上端よりも短い部分を有する、基板処理装置。
（３）基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部が収容されたカップと、
前記基板保持部の上方に形成された開口部と、を備え、
前記カップは、
外壁を構成する外カップと、
前記外カップの内側に設けられた内カップと、
前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、
前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、
前記中間カップは、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、
前記上壁部は、前記カップの上方から当該カップ内への気体の取込口が形成された取込領域が、その内周側に環状に形成されている、基板処理装置。
（４）前記中央部は、前記基板保持部の上面よりも低い位置にある、（１）に記載の基板処理装置。
（５）前記短い部分は、前記基板保持部の上面よりも低い位置にある、（２）に記載の基板処理装置。
（６）前記上壁部の内周端に、下方に向かって延びた端部突起が設けられている、（１）（２）、（４）または（５）に記載の基板処理装置。
（７）前記側壁よりも内周側、かつ、前記上壁部の内周端よりも外周側に、下方に向かって延びた中間突起が設けられている、（１）、（２）、（４）～（６）のいずれかに記載の基板処理装置。
（８）前記外カップは、
前記上壁部の内周端から下方に向かって延びた端部突起と、
前記側壁よりも内周側、かつ、前記上壁部の内周端よりも外周側において、前記上壁部から下方に向かって延びた中間突起と、を有し、
前記中間突起の下端は、前記端部突起の下端よりも低い位置にある、（１）、（２）、（４）または（５）に記載の基板処理装置。
（９）前記側壁よりも内周側、かつ、前記上壁部の前記取込領域よりも外周側に、下方に向かって延びた中間突起が設けられている、（３）に記載の基板処理装置。
（１０）前記開口部は、前記上壁部の内周端により形成され、
前記基板の直径が２００ｍｍであり、
前記開口部は、平面視で直径３００ｍｍより大きい円形に形成されている、前記（１）、（２）、（４）～（８）のいずれか１に記載の基板処理装置。
（１１）前記中間カップの上端は、前記基板保持部の上面よりも高い位置にある、（１）～（１０）のいずれかに記載の基板処理装置。
（１２）鉛直方向に沿って切断した前記中間カップの断面形状が直線状である、（１）～（１１）のいずれかに記載の基板処理装置。
（１）基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部が収容されたカップと、
前記基板保持部の上方に形成された開口部と、を備え、
前記カップは、
外壁を構成する外カップと、
前記外カップの内側に設けられた内カップと、
前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、
前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、
前記中間カップは、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、
前記中間カップの半径方向における当該中間カップの上端から下端までの長さの１／２の位置を中央部と定義したとき、前記上壁部の内周端は、前記中央部よりも外周側に位置している、基板処理装置。
（２）基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部が収容されたカップと、
前記基板保持部の上方に形成された開口部と、を備え、
前記カップは、
外壁を構成する外カップと、
前記外カップの内側に設けられた内カップと、
前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、
前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、
前記中間カップは、
上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、
前記上壁部までの最短距離が、当該中間カップの上端よりも短い部分を有する、基板処理装置。
（３）基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部が収容されたカップと、
前記基板保持部の上方に形成された開口部と、を備え、
前記カップは、
外壁を構成する外カップと、
前記外カップの内側に設けられた内カップと、
前記外カップの内側において前記内カップの上方に設けられた中間カップと、を備え、
前記外カップは、筒状の側壁と、前記側壁の上部から内周側に延びた上壁部と、を有し、
前記中間カップは、上端が下端よりも内周側に位置するように傾斜し、
前記上壁部は、前記カップの上方から当該カップ内への気体の取込口が形成された取込領域が、その内周側に環状に形成されている、基板処理装置。
（４）前記中央部は、前記基板保持部の上面よりも低い位置にある、（１）に記載の基板処理装置。
（５）前記短い部分は、前記基板保持部の上面よりも低い位置にある、（２）に記載の基板処理装置。
（６）前記上壁部の内周端に、下方に向かって延びた端部突起が設けられている、（１）（２）、（４）または（５）に記載の基板処理装置。
（７）前記側壁よりも内周側、かつ、前記上壁部の内周端よりも外周側に、下方に向かって延びた中間突起が設けられている、（１）、（２）、（４）～（６）のいずれかに記載の基板処理装置。
（８）前記外カップは、
前記上壁部の内周端から下方に向かって延びた端部突起と、
前記側壁よりも内周側、かつ、前記上壁部の内周端よりも外周側において、前記上壁部から下方に向かって延びた中間突起と、を有し、
前記中間突起の下端は、前記端部突起の下端よりも低い位置にある、（１）、（２）、（４）または（５）に記載の基板処理装置。
（９）前記側壁よりも内周側、かつ、前記上壁部の前記取込領域よりも外周側に、下方に向かって延びた中間突起が設けられている、（３）に記載の基板処理装置。
（１０）前記開口部は、前記上壁部の内周端により形成され、
前記基板の直径が２００ｍｍであり、
前記開口部は、平面視で直径３００ｍｍより大きい円形に形成されている、前記（１）、（２）、（４）～（８）のいずれか１に記載の基板処理装置。
（１１）前記中間カップの上端は、前記基板保持部の上面よりも高い位置にある、（１）～（１０）のいずれかに記載の基板処理装置。
（１２）鉛直方向に沿って切断した前記中間カップの断面形状が直線状である、（１）～（１１）のいずれかに記載の基板処理装置。
【符号の説明】
【0075】
１ レジスト塗布装置
２０ スピンチャック
３０ カップ
３１ 外カップ
３２ 内カップ
３３ 中間カップ
３４ 側壁
３５ 上壁部
４５ 開口部
Ｄ1 中間カップの上端から上壁部までの最短距離
Ｌ 中間カップの上端から下端までの半径方向における長さ
Ｐ 中央部
Ｗ ウェハ
２０ スピンチャック
３０ カップ
３１ 外カップ
３２ 内カップ
３３ 中間カップ
３４ 側壁
３５ 上壁部
４５ 開口部
Ｄ1 中間カップの上端から上壁部までの最短距離
Ｌ 中間カップの上端から下端までの半径方向における長さ
Ｐ 中央部
Ｗ ウェハ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】