特許 7000177 処理液吐出配管および基板処理装置

(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】

(24)【登録日】2021-12-27

(45)【発行日】2022-01-19

(54)【発明の名称】処理液吐出配管および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20220112BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20220112BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20220112BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648K

H01L21/304 643C

H01L21/304 643A

H01L21/30 564Z

H01L21/30 572B

H01L21/306 R

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018013772

(22)【出願日】2018-01-30

(65)【公開番号】P2019134023

(43)【公開日】2019-08-08

【審査請求日】2020-12-18

(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】100135013

【弁理士】

【氏名又は名称】西田 隆美

(72)【発明者】

【氏名】竹松 佑介

(72)【発明者】

【氏名】温井 宏樹

(72)【発明者】

【氏名】岩川 裕

(72)【発明者】

【氏名】東 克栄

(72)【発明者】

【氏名】菅原 雄二

【審査官】山口 祐一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１７８１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０５０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０７０１５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板表面に対して処理液を吐出する処理装置に取り付けられ、前記処理液が流通する流路と、前記流路を流通する処理液を前記基板表面に吐出する吐出口とを有する処理液吐出配管であって、
前記流路は、
壁面の少なくとも一部が親水性である親水性流路、
を含み、
前記処理装置に取り付けられた状態において、
前記親水性流路は、鉛直方向に対して傾斜し、上流側の端部が下流側の端部よりも高く位置する、
処理液吐出配管。

【請求項2】

請求項１に記載の処理液吐出配管であって、
前記流路は、壁面が疎水性の流路を有する、
処理液吐出配管。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の処理液吐出配管であって、
前記流路は、
前記親水性流路の下流側に位置し、壁面が疎水性である第１流路、
を有し、
前記処理装置に取り付けられた状態において、前記第１流路は鉛直方向に延びる、
処理液吐出配管。

【請求項4】

請求項３に記載の処理液吐出配管であって、
前記吐出口は、前記第１流路の下流側端部に位置する、
処理液吐出配管。

【請求項5】

請求項３または請求項４に記載の処理液吐出配管であって、
前記親水性流路と前記第１流路とは隣接している、
処理液吐出配管。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか一つに記載の処理液吐出配管であって、
前記流路は、
前記親水性流路の上流に位置する第２流路、
を有し、
前記処理装置に取り付けられた状態において、前記第２流路は水平方向に延びる、
処理液吐出配管。

【請求項7】

請求項１から請求項６までのいずれか一つに記載の処理液吐出配管であって、
前記親水性流路は、
樹脂からなり、薬液に浸漬されることで、壁面の少なくとも一部が、親水性となっている、
処理液吐出配管。

【請求項8】

請求項１から請求項７までのいずれか一つに記載の処理液吐出配管であって、
親水性である前記親水性流路の壁面は、他の流路の壁面よりも粗い、
処理液吐出配管。

【請求項9】

基板表面に対して処理液を吐出する処理装置に取り付けられ、前記処理液が流通する流路と、前記流路を流通する処理液を前記基板表面に吐出する吐出口とを有する処理液吐出配管であって、
樹脂からなり、
前記流路は、
壁面の少なくとも一部に対して水を接した状態で薬液に浸漬して、前記壁面の少なくとも一部を親水性にした親水性流路、
を含み、
前記処理装置に取り付けられた状態において、
前記親水性流路は、鉛直方向に対して傾斜し、上流側の端部が下流側の端部よりも高く位置する、
処理液吐出配管。

【請求項10】

請求項９に記載の処理液吐出配管であって、
前記親水性流路は、前記流路に水を満たした状態で薬液に浸漬して、親水性にされている、
処理液吐出配管。

【請求項11】

請求項１から請求項１０までのいずれか一つに記載の処理液吐出配管、を備える基板処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバの内部において基板を水平に保持する基板保持部と、
前記処理液吐出配管を介して、前記基板保持部に保持された基板の上面に、処理液を供給する処理液供給部と、
前記処理液吐出配管の前記流路内の処理液を、上流側へ引き戻す引き戻し機構と、
を備える基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板表面に吐出させる処理液が流通する処理液吐出配管、および、それを備えた基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体ウェハの製造工程においては、フォトレジスト液、エッチング液、洗浄液、純水等の種々の処理液が、基板表面に供給される。この処理液の供給処理において、処理液の供給を停止する際、処理液の吐出口から、意図せぬ液滴の落下、所謂「ボタ落ち」が生じる場合がある。このような液滴のボタ落ちは、基板表面のムラの原因となるため、回避する必要がある。

【0003】

特許文献１には、ボタ落ちを防止するために、処理液の吐出孔を超親水性にした、供給ノズルが開示されている。特許文献１では、吐出孔を超親水性とすることで、先端部の表面に付着した処理液の液滴が球状となることなく、薄膜状に拡がる。これにより、球状の液滴が振動などによって先端部の表面を流下していくことが防止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１０－２５６１１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の構成によれば、ノズル先端部に付着した処理液のボタ落ちを抑制できる。しかしながら、先端部よりも内側（上流側）に処理液が残存している場合、処理液の自重により、ボタ落ちが生じるおそれがある。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、液滴落下を防止する処理液吐出配管、および、それを備えた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】

【0007】

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、基板表面に対して処理液を吐出する処理装置に取り付けられ、前記処理液が流通する流路と、前記流路を流通する処理液を前記基板表面に吐出する吐出口とを有する処理液吐出配管であって、前記流路は、壁面の少なくとも一部が親水性である親水性流路、を含み、前記処理装置に取り付けられた状態において、前記親水性流路は、鉛直方向に対して傾斜し、上流側の端部が下流側の端部よりも高く位置する。

【0008】

本願の第２発明は、第１発明の処理液吐出配管であって、前記流路は、壁面が疎水性の流路を有する。

【0009】

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の処理液吐出配管であって、前記流路は、前記親水性流路の下流側に位置し、壁面が疎水性である第１流路、を有し、前記処理装置に取り付けられた状態において、前記第１流路は鉛直方向に延びる。

【0010】

本願の第４発明は、第３発明の処理液吐出配管であって、前記吐出口は、前記第１流路の下流側端部に位置する。

【0011】

本願の第５発明は、第３発明または第４発明の処理液吐出配管であって、前記親水性流路と前記第１流路とは隣接している。

【0012】

本願の第６発明は、第１発明から第５発明までのいずれかの処理液吐出配管であって、前記流路は、前記親水性流路の上流に位置する第２流路、を有し、前記処理装置に取り付けられた状態において、前記第２流路は水平方向に延びる。

【0013】

本願の第７発明は、第１発明から第６発明までのいずれかの処理液吐出配管であって、前記親水性流路は、樹脂からなり、薬液に浸漬されることで、壁面の少なくとも一部が、親水性となっている。

【0014】

本願の第８発明は、第１発明から第７発明までのいずれかの処理液吐出配管であって、親水性である前記親水性流路の壁面は、他の流路の壁面よりも粗い。

【0015】

本願の第９発明は、基板表面に対して処理液を吐出する処理装置に取り付けられ、前記処理液が流通する流路と、前記流路を流通する処理液を前記基板表面に吐出する吐出口とを有する処理液吐出配管であって、樹脂からなり、前記流路は、壁面の少なくとも一部に対して水を接した状態で薬液に浸漬して、前記壁面の少なくとも一部を親水性にした親水性流路、を含み、前記処理装置に取り付けられると、前記親水性流路は、鉛直方向に対して傾斜し、上流側の端部が下流側の端部よりも高く位置する。

【0016】

本願の第１０発明は、第９発明の処理液吐出配管、であって、前記親水性流路は、前記流路に水を満たした状態で薬液に浸漬して、親水性にされている。

【0017】

本願の第１１発明は、第１発明から第１０発明までのいずれかの処理液吐出配管、を備える基板処理装置であって、チャンバと、前記チャンバの内部において基板を水平に保持する基板保持部と、前記処理液吐出配管を介して、前記基板保持部に保持された基板の上面に、処理液を供給する処理液供給部と、前記処理液吐出配管の前記流路内の処理液を、上流側へ引き戻す引き戻し機構と、を備える。

【発明の効果】

【0018】

本願の第１発明～第１１発明によれば、流路が傾斜すると処理液の保持が難しくなるが、その傾斜した流路の壁面が親水性となることで、その壁面による処理液の保持力は高まる。つまり、吐出口より上流側で、処理液が保持される。これにより、吐出口からの処理液の滴下（ボタ落ち）を防止できる。

【0019】

本願の第４発明によれば、吐出口付近に処理液が残存し、空気との接触により、処理液が乾燥することを防止できる。

【0020】

本願の第６発明によれば、処理液の流路抵抗が低く、処理液の流通が妨げられることを回避できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】基板処理装置の平面図である。

【図2】処理ユニットの平面図である。

【図3】処理ユニットの縦断面図である。

【図4】処理液吐出配管に接続される給液部の一例を示した図である。

【図5】制御部と、処理ユニット内の各部との接続を示したブロック図である。

【図6】処理液吐出配管の断面図である。

【図7】変形例の処理液吐出配管の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下では、本発明の処理液吐出配管を備えた、基板処理装置について説明する。

【0023】

＜１．基板処理装置の全体構成＞
図１は、本実施形態に係る基板処理装置１００の平面図である。基板処理装置１００は、半導体ウェハの製造工程において、円板状の基板Ｗ（シリコン基板）の表面を処理する装置である。基板処理装置１００は、基板Ｗの表面に処理液を供給する液処理と、基板Ｗの表面を乾燥させる乾燥処理とを行う。

【0024】

基板処理装置１００は、インデクサ１０１と、複数の処理ユニット１０２と、主搬送ロボット１０３とを備えている。

【0025】

インデクサ１０１は、処理前の基板Ｗを外部から搬入するとともに、処理後の基板Ｗを外部へ搬出するための部位である。インデクサ１０１には、複数の基板Ｗを収容するキャリアが、複数配置される。また、インデクサ１０１は、図示を省略した移送ロボットを有する。移送ロボットは、インデクサ１０１内のキャリアと、処理ユニット１０２または主搬送ロボット１０３との間で、基板Ｗを移送する。なお、キャリアには、例えば、基板Ｗを密閉空間に収納する公知のＦＯＵＰ(Front Opening Unified Pod)またはＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、或いは、収納基板Ｗが外気と接するＯＣ(Open Cassette)が用いられる。

【0026】

処理ユニット１０２は、基板Ｗを１枚ずつ処理する、いわゆる枚様式の処理部である。複数の処理ユニット１０２は、主搬送ロボット１０３の周囲に配置されている。本実施形態では、主搬送ロボット１０３の周囲に配置された４つの処理ユニット１０２が、高さ方向に３段に積層されている。すなわち、本実施形態の基板処理装置１００は、全部で１２台の処理ユニット１０２を有する。複数の基板Ｗは、各処理ユニット１０２において、並列に処理される。ただし、基板処理装置１００が備える処理ユニット１０２の数は、１２台に限定されるものではなく、その台数は適宜変更可能である。例えば、２４台、１６台、８台、４台、１台などであってもよい。

【0027】

主搬送ロボット１０３は、インデクサ１０１と複数の処理ユニット１０２との間で、基板Ｗを搬送するための機構である。主搬送ロボット１０３は、例えば、基板Ｗを保持するハンドと、ハンドを移動させるアームとを有する。主搬送ロボット１０３は、インデクサ１０１から処理前の基板Ｗを取り出して、処理ユニット１０２へ搬送する。また、処理ユニット１０２における基板Ｗの処理が完了すると、主搬送ロボット１０３は、当該処理ユニット１０２から処理後の基板Ｗを取り出して、インデクサ１０１へ搬送する。

【0028】

＜２．処理ユニットの構成＞
続いて、処理ユニット１０２の構成について説明する。以下では、基板処理装置１００が有する複数の処理ユニット１０２のうちの１つについて説明するが、他の処理ユニット１０２も同等の構成を有する。

【0029】

図２は、処理ユニット１０２の平面図である。図３は、処理ユニット１０２の縦断面図である。図２および図３に示すように、処理ユニット１０２は、チャンバ１０、基板保持部２０、回転機構３０、処理液供給部４０、処理液捕集部５０、および制御部６０を備えている。

【0030】

チャンバ１０は、基板Ｗを処理するための処理空間１１を内包する筐体である。チャンバ１０は、処理空間１１の側部を取り囲む側壁１２と、処理空間１１の上部を覆う天板部１３と、処理空間１１の下部を覆う底板部１４と、を有する。基板保持部２０、回転機構３０、処理液供給部４０、および処理液捕集部５０は、チャンバ１０の内部に収容される。側壁１２の一部には、チャンバ１０内への基板Ｗの搬入およびチャンバ１０から基板Ｗの搬出を行うための搬入出口と、搬入出口を開閉するシャッタとが、設けられている（いずれも図示省略）。

【0031】

図３に示すように、チャンバ１０の天板部１３には、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１５が設けられている。ファンフィルタユニット１５は、ＨＥＰＡフィルタ等の集塵フィルタと、気流を発生させるファンとを有する。ファンフィルタユニット１５を動作させると、基板処理装置１００が設置されるクリーンルーム内の空気が、ファンフィルタユニット１５に取り込まれ、集塵フィルタにより清浄化されて、チャンバ１０内の処理空間１１へ供給される。これにより、チャンバ１０内の処理空間１１に、清浄な空気のダウンフローが形成される。

【0032】

また、側壁１２の下部の一部には、排気ダクト１６が接続されている。ファンフィルタユニット１５から供給された空気は、チャンバ１０の内部においてダウンフローを形成した後、排気ダクト１６を通ってチャンバ１０の外部へ排出される。

【0033】

基板保持部２０は、チャンバ１０の内部において、基板Ｗを水平に（法線が鉛直方向を向く姿勢で）保持する機構である。基板保持部２０は、円板状のスピンベース２１と、複数のチャックピン２２とを有する。複数のチャックピン２２は、スピンベース２１の上面の外周部に沿って、等角度間隔で設けられている。基板Ｗは、パターンが形成される被処理面を上側に向けた状態で、複数のチャックピン２２に保持される。各チャックピン２２は、基板Ｗの周縁部の下面および外周端面に接触し、スピンベース２１の上面から僅かな空隙を介して上方の位置に、基板Ｗを支持する。

【0034】

スピンベース２１の内部には、複数のチャックピン２２の位置を切り替えるためのチャックピン切替機構２３が設けられている。チャックピン切替機構２３は、複数のチャックピン２２を、基板Ｗを保持する保持位置と、基板Ｗの保持を解除する解除位置と、の間で切り替える。

【0035】

回転機構３０は、基板保持部２０を回転させるための機構である。回転機構３０は、スピンベース２１の下方に設けられたモータカバー３１の内部に収容されている。図３中に破線で示したように、回転機構３０は、スピンモータ３２と支持軸３３とを有する。支持軸３３は、鉛直方向に延び、その下端部がスピンモータ３２に接続されるとともに、上端部がスピンベース２１の下面の中央に固定される。スピンモータ３２を駆動させると、支持軸３３がその軸芯３３０を中心として回転する。そして、支持軸３３とともに、基板保持部２０および基板保持部２０に保持された基板Ｗも、軸芯３３０を中心として回転する。

【0036】

処理液供給部４０は、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上面に、処理液を供給する機構である。処理液供給部４０は、３本の処理液吐出配管４１を有する。３本の処理液吐出配管４１は、それぞれ、処理液が流通する流路を内部に有する。処理液吐出配管４１は、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）またはＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）などのフッ素樹脂から形成される。なお、処理液吐出配管４１の数は、３本に限定されるものではなく、１本、２本、または４本以上であってもよい。

【0037】

処理液吐出配管４１の一端は、図２に示すように、モータ４２に支持されている。処理液吐出配管４１は、モータ４２に支持された側の端部を基端部として、その基端部から水平方向に延びるとともに、その先端部が鉛直方向下向きに屈曲する。すなわち、本実施形態の処理液吐出配管４１は、Ｌ字状の外形を有する。処理液吐出配管４１の、鉛直方向下向きに屈曲した部分の下端部には、吐出口４１Ａが設けられる。

【0038】

処理液吐出配管４１は、モータ４２の駆動により、図２中の矢印のように、モータ４２を中心として、水平方向に個別に回動する。これにより、処理液吐出配管４１の吐出口４１Ａは、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上方の処理位置と、処理液捕集部５０よりも外側の退避位置との間で、移動する。処理液の供給時には、吐出口４１Ａが基板Ｗの上方の処理位置に配置される。そして、処理液吐出配管４１の流路を流通した処理液が、吐出口４１Ａから基板Ｗの上面に吐出される。処理液吐出配管４１の具体的な構成は、後に詳述する。

【0039】

各処理液吐出配管４１には、処理液を供給するための給液部が個別に接続されている。図４は、処理液吐出配管４１に接続される給液部４５の一例を示した図である。図４では、処理液として、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）と、過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２）との混合液であるＳＰＭ洗浄液を供給する場合の例を示している。

【0040】

給液部４５は、硫酸供給源４５１と、過酸化水素水供給源４５２とを有する。硫酸供給源４５１に接続される流路途中には、第１バルブ４５３が設けられている。また、過酸化水素水供給源４５２に接続される流路途中には、第２バルブ４５４が設けられている。硫酸供給源４５１および過酸化水素水供給源４５２のそれぞれに接続された流路は、下流側で合流し、処理液吐出配管４１に接続されている。

【0041】

吐出口４１Ａを処理位置に配置した状態で、第１バルブ４５３および第２バルブ４５４を開放すると、硫酸供給源４５１から排出される硫酸と、過酸化水素水供給源４５２から排出される過酸化水素水とが、合流して、ＳＰＭ洗浄液となって、処理液吐出配管４１に供給される。そして、そのＳＰＭ洗浄液が、処理液吐出配管４１の吐出口４１Ａから、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上面に向けて吐出される。

【0042】

なお、３本の処理液吐出配管４１はそれぞれ、互いに異なる処理液を吐出する。処理液の例としては、上述したＳＰＭ洗浄液の他に、ＳＣ１洗浄液（アンモニア水、過酸化水素水、純水の混合液）、ＳＣ２洗浄液（塩酸、過酸化水素水、純水の混合液）、ＤＨＦ洗浄液（希フッ酸）、純水（脱イオン水）などを挙げることができる。

【0043】

また、処理液吐出配管４１には、サックバック配管４３が設けられる。サックバック配管４３は、本発明の「引き戻し機構」の一例である。サックバック配管４３は、鉛直方向に延びる配管であって、その上端部が、処理液吐出配管４１の水平方向に延びる部位に接続される。これにより、処理液吐出配管４１の水平方向に延びる流路は分岐される。第１バルブ４５３および第２バルブ４５４が閉鎖され、給液部４５から処理液吐出配管４１への処理液の供給が停止されると、吐出口４１Ａからの処理液の吐出が停止する。

【0044】

このとき、処理液吐出配管４１の流路４４内に残る処理液は、サイフォンの原理によって、サックバック配管４３の流路へ流れ込む。つまり、サックバック配管４３の下端部の高さは、吐出口４１Ａの高さよりも低いため、サックバック配管４３の接続箇所より下流側の流路４４内に残る処理液は、サックバック配管４３へ向けて引き戻される。これにより、吐出口４１Ａからの処理液の滴下が抑制される。

【0045】

処理液捕集部５０は、使用後の処理液を捕集する部位である。図３に示すように、処理液捕集部５０は、内カップ５１、中カップ５２、および外カップ５３を有する。内カップ５１、中カップ５２、および外カップ５３は、図示を省略した昇降機構により、互いに独立して昇降移動することが可能である。

【0046】

内カップ５１は、基板保持部２０の周囲を包囲する円環状の第１案内板５１０を有する。中カップ５２は、第１案内板５１０の外側かつ上側に位置する円環状の第２案内板５２０を有する。外カップ５３は、第２案内板５２０の外側かつ上側に位置する円環状の第３案内板５３０を有する。また、内カップ５１の底部は、中カップ５２および外カップ５３の下方まで広がっている。そして、当該底部の上面には、内側から順に、第１排液溝５１１、第２排液溝５１２、および第３排液溝５１３が設けられている。

【0047】

処理液供給部４０の各処理液吐出配管４１から吐出された処理液は、基板Ｗに供給された後、基板Ｗの回転による遠心力で、外側へ飛散する。そして、基板Ｗから飛散した処理液は、第１案内板５１０、第２案内板５２０、および第３案内板５３０のいずれかに捕集される。第１案内板５１０に捕集された処理液は、第１排液溝５１１を通って、処理ユニット１０２の外部へ排出される。第２案内板５２０に捕集された処理液は、第２排液溝５１２を通って、処理ユニット１０２の外部へ排出される。第３案内板５３０に捕集された処理液は、第３排液溝５１３を通って、処理ユニット１０２の外部へ排出される。

【0048】

このように、この処理ユニット１０２は、処理液の排出経路を複数有する。このため、基板に供給された処理液を、種類毎に分別して回収できる。したがって、回収された処理液の廃棄や再生処理も、各処理液の性質に応じて別々に行うことができる。

【0049】

制御部６０は、処理ユニット１０２内の各部を動作制御するための手段である。図５は、制御部６０と、処理ユニット１０２内の各部との接続を示したブロック図である。図５中に概念的に示したように、制御部６０は、ＣＰＵ等のプロセッサ６１、ＲＡＭ等のメモリ６２、およびハードディスクドライブ等の記憶部６３を有するコンピュータにより構成される。記憶部６３内には、処理ユニット１０２における基板Ｗの処理を実行するためのコンピュータプログラムＰが、インストールされている。

【0050】

また、図５に示すように、制御部６０は、上述したファンフィルタユニット１５、チャックピン切替機構２３、スピンモータ３２、３つのモータ４２、処理液供給部４０のバルブ４５３、４５４、および処理液捕集部５０の昇降機構と、それぞれ通信可能に接続されている。制御部６０は、記憶部６３に記憶されたコンピュータプログラムＰおよびデータをメモリ６２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムＰに基づいて、プロセッサ６１が演算処理を行うことにより、上記の各部を動作制御する。これにより、処理ユニット１０２における基板Ｗの処理が進行する。

【0051】

＜３．処理液吐出配管４１の構成＞
次に、処理液吐出配管４１の具体的構成について説明する。図６は、処理液吐出配管４１の断面図である。

【0052】

図６に示すように、処理液吐出配管４１は、第１配管部４１１と、第２配管部４１２と、第３配管部４１３とを有する。第１配管部４１１は、水平方向に延びる部位である。第１配管部４１１の上流側の端部は、上述した給液部４５に接続される。第２配管部４１２は、略Ｌ字状の処理液吐出配管４１の屈曲箇所に位置する部位である。処理液吐出配管４１の上流側の端部は、第１配管部４１１の下流側の端部に接続される。第２配管部４１２の下流側の端部は、第２配管部４１２の上流側の端部よりも下方に位置する。また、第２配管部４１２は、上流側の端部から下流側の端部へ向けて、湾曲しつつ延びる。第３配管部４１３は、鉛直方向に延びる部位である。第３配管部４１３の上流側の端部は、第２配管部４１２の下流側の端部に接続される。第３配管部４１３の下流側の端部は、第３配管部４１３の上流側の端部よりも下方に位置する。第３配管部４１３の下端部には、前記した吐出口４１Ａが設けられる。

【0053】

なお、第１配管部４１１、第２配管部４１２および第３配管部４１３は、一部品であってもよいし、異なる部品であってもよい。

【0054】

処理液吐出配管４１は、処理液が流通する流路４４を内部に有する。流路４４は、上流側から順に、第１配管流路４４１と、第２配管流路４４２と、第３配管流路４４３とを有する。

【0055】

第１配管流路４４１は、第１配管部４１１の内部に形成され、水平方向に延びる直線流路である。上記のサックバック配管４３は、第１配管部４１１に接続される。すなわち、サックバック配管４３は、第１配管部４１１から分岐する。第１配管流路４４１の壁面、つまり、第１配管部４１１の内壁面４１１Ａは、疎水性である。具体的には、第１配管部４１１の内壁面４１１Ａは、後述する第２配管流路４４２の内壁面４１２Ａよりも、平滑な面となっている。第１配管流路４４１は、本発明の「第２流路」の一例である。

【0056】

第２配管流路４４２は、第２配管部４１２の内部に形成され、鉛直方向に対して傾斜した流路である。第２配管流路４４２は、第１配管流路４４１の下流側に隣接して位置する。第２配管流路４４２の上流側の端部の位置は、第２配管流路４４２の下流側の端部の位置よりも高い。第２配管流路４４２の壁面、つまり、第２配管部４１２の内壁面４１２Ａは、親水性である。具体的には、第２配管流路４４２の内壁面４１２Ａは、上述した第１配管部４１１の内壁面４１１Ａおよび後述する第３配管部４１３の内壁面４１３Ａよりも、粗い面となっている。また、第２配管流路４４２の内壁面４１２Ａは、処理液吐出配管４１の外壁面よりも、粗い面となっている。第２配管流路４４２は、本発明の「親水性流路」の一例である。

【0057】

第３配管流路４４３は、第３配管部４１３の内部に形成され、鉛直方向に延びる直線流路である。第３配管流路４４３は、第２配管流路４４２の下流側に隣接して位置する。第３配管流路４４３の下端は、吐出口４１Ａである。第３配管流路４４３の壁面、つまり、第３配管部４１３の内壁面４１３Ａは、疎水性である。具体的には、第３配管部４１３の内壁面４１３Ａは、上述した第２配管流路４４２の内壁面４１２Ａよりも、平滑な面となっている。第３配管流路４４３は、本発明の「第１流路」の一例である。

【0058】

第２配管流路４４２の壁面を親水性にする方法としては、例えば、フッ素樹脂製の処理液吐出配管４１を、塩酸（塩化水素（ＨＣＬ）水溶液）に浸漬させる方法が挙げられる。塩酸に浸漬させる際、第１配管部４１１～第３配管部４１３のうち、第２配管部４１２内のみを水で満たす。その状態で、処理液吐出配管４１を塩酸に浸漬させると、塩酸中に溶解していた塩酸ガスが、第２配管部４１２内に浸透する。そうすると、水に接液している第２配管部４１２の内壁面４１２Ａの表面に対して、浸透した塩素ガスが作用する。その結果、第２配管部４１２の内壁面４１２Ａが粗面化される。これに対し、水が満たされていない第１配管部４１１内および第３配管部４１３内には、塩酸ガスが溜まるだけで、内壁面４１１Ａおよび内壁面４１３Ａは、粗面化されない。

【0059】

つまり、第２配管部４１２の内壁面４１２Ａの表面粗さは、第１配管部４１１の内壁面４１１Ａおよび第３配管部４１３の内壁面４１３Ａの表面粗さよりも、粗い。第２配管部４１２の内壁面４１２Ａの表面粗さは、例えば、JIS B 0601:2013（対応国際規格：ISO 4287:1997）において定義された「算術平均粗さＲａ」の値が、Ｒａ＝０．０４～０．１５であることが好ましい。

【0060】

第１配管流路４４１の壁面が疎水性であるため、第１配管流路４４１における処理液の流路抵抗は低い。このため、給液部４５からの処理液の供給時に、第１配管流路４４１において、処理液の流通は妨げられにくい。

【0061】

また、第３配管流路４４３の壁面が疎水性であるため、第３配管流路４４３内の処理液は、第３配管流路４４３の壁面で保持されることなく、吐出口４１Ａから滴下しやすい。また、給液部４５からの処理液の供給が停止されると、第３配管流路４４３内の処理液は、サックバック配管４３により、上流側に引き戻される。このため、第３配管流路４４３内に処理液は残存しにくい。その結果、第３配管流路４４３内に処理液が残存し、その残存した処理液が、意図せぬときに滴下し、また、空気と触れて乾燥するおそれを防止できる。

【0062】

また、第２配管流路４４２の壁面が親水性であるため、第２配管流路４４２内に残存した処理液は、第２配管流路４４２の壁面に保持されやすい。このため、第２配管流路４４２に残存する処理液は、第３配管流路４４３へ流下しにくい。特に、第２配管流路４４２は、鉛直方向に対して傾斜している。流路の壁面で保持される処理液にかかる自重は、その流路が傾斜している場合の方が、流路が傾斜していない場合よりも大きい。しかしながら、この処理液吐出配管４１では、傾斜している第２配管流路４４２の壁面を親水性として、処理液の保持力を大きくすることで、自重による処理液の滴下を抑制できる。

【0063】

＜４．基板Ｗの処理＞
以下に、上記のように構成された基板処理装置１００における、基板Ｗの処理の一例について説明する。

【0064】

主搬送ロボット１０３により、チャンバ１０内に基板Ｗを搬入すると、基板保持部２０は、搬入された基板Ｗを、複数のチャックピン２２により水平に保持する。その後、回転機構３０のスピンモータ３２を駆動して、基板Ｗの回転を開始させる。続いて、モータ４２を駆動して、処理液供給部４０の第３配管部４１３を、基板Ｗの上面に対向する処理位置へ移動させる。そして、図４の第１バルブ４５３および第２バルブ４５４を開放して、第３配管部４１３から基板Ｗの上面に向けて、硫酸と過酸化水素水との混合液であるＳＰＭ洗浄液を吐出する。ＳＰＭ洗浄液の温度は、例えば、１５０℃～２００℃とされる。

【0065】

所定時間のＳＰＭ洗浄液を吐出した後、第１バルブ４５３のみを閉鎖して、硫酸の供給を停止する。これにより、第３配管部４１３から過酸化水素水のみを吐出する、いわゆる「過水押し出し処理」を行う。この過水押し出し処理は、流路内に残留する硫酸成分を洗い流して、処理液の供給を停止した後の第３配管部４１３からの硫酸の意図せぬ滴下を防止するために行われる。その後、所定時間が経過すると、第２バルブ４５４も閉鎖して、過酸化水素水の吐出を停止する。

【0066】

基板Ｗへの種々の処理液の供給が完了した後、基板Ｗの表面を乾燥させる。基板Ｗの乾燥処理が終了すると、複数のチャックピン２２による基板Ｗの保持が解除され、主搬送ロボット１０３が、処理後の基板Ｗを、基板保持部２０から取り出して、チャンバ１０の外部へ搬出する。

【0067】

上述の通り、処理液吐出配管４１の傾斜した第２配管流路４４２の壁面を親水性とすることで、第２配管流路４４２の壁面での処理液の保持力を高めることができる。そして、第２配管流路４４２の壁面で保持された処理液が、自重による滴下することを防止できる。その結果、基板Ｗの表面を、精度よく処理できる。特に、本例で示したＳＰＭ洗浄液は、比較的（例えば純水よりも）比重が高く、かつ、比較的（例えば純水よりも）表面張力が低い。このような、高比重かつ低表面張力の薬液は、自重による滴下が極めて生じやすい。しかしながら、この基板処理装置１００では、第２配管流路４４２の壁面を親水性とすることで、このような薬液の自重による滴下を防止できる。

【0068】

＜５．変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

【0069】

壁面を親水性にする流路は、上記の実施形態の第２配管流路４４２に限定されない。壁面を親水性にする流路は、少なくとも、吐出口４１Ａよりも上流側であって、鉛直方向に対して傾斜し、上流側の端部が下流側の端部よりも高い位置にある流路であればよい。

【0070】

図７は、変形例の処理液吐出配管４６の断面図である。

【0071】

図７の処理液吐出配管４６は、第１配管部４６１と、第２配管部４６２と、第３配管部４６３とを有する。第１配管部４６１は、水平方向に延びる部位である。第２配管部４６２は、第１配管部４６１の下流側に位置し、鉛直方向に対して傾斜した直線状の部位である。第２配管部４６２の上流側の端部は、第１配管部４６１の下流側の端部に接続される。第２配管部４６２の下流側の端部は、第２配管部４６２の上流側の端部よりも、下方に位置する。第３配管部４６３は、第２配管部４６２の下流側に位置し、水平方向に延びる部位である。第３配管部４６３の上流側の端部は、第２配管部４６２の下流側の端部に接続される。第３配管部４６３の下流側の端部には、吐出口４６Ａが設けられる。第３配管部４６３は、本発明の「第１直線流路」の一例である。

【0072】

処理液吐出配管４６は、内部に処理液が流通する流路４７を有する。流路４７は、第１配管流路４７１と、第２配管流路４７２と、第３配管流路４７３とを有する。

【0073】

第１配管流路４７１は、第１配管部４６１の内部に形成され、水平方向に延びる直線流路である。図４で説明したサックバック配管４３は、第１配管部４６１に接続される。第１配管流路４７１の壁面、つまり、第１配管部４６１の内壁面４６１Ａは、疎水性である。

【0074】

第２配管流路４７２は、第２配管部４６２の内部に形成され、鉛直方向に対して傾斜した流路である。第２配管流路４７２は、第１配管流路４７１の下流側に位置する。第２配管流路４７２の上流側の端部の位置は、第２配管流路４４２の下流側の端部の位置よりも高い。第２配管流路４７２の壁面、つまり、第２配管部４６２の内壁面４６２Ａは、親水性である。第２配管流路４７２の壁面は、上記の実施形態と同様、第２配管流路４７２内に水を満たした状態で、処理液吐出配管４６を塩酸に浸漬することで、親水性にされる。第２配管流路４７２は、本発明の「親水性流路」の一例である。

【0075】

第３配管流路４７３は、第３配管部４６３の内部に形成され、水平方向に延びる直線流路である。第３配管流路４７３は、第２配管流路４７２の下流側に位置する。第３配管流路４７３の壁面、つまり、第３配管部４６３の内壁面４６３Ａは、疎水性である。

【0076】

この構成の処理液吐出配管４６においても、上記実施形態の処理液吐出配管４１と同様、傾斜した第２配管流路４７２の壁面で処理液が保持される。これにより、処理液の自重による滴下が防止される。

【0077】

なお、上記の実施形態、および、図７の変形例においては、傾斜した第２配管流路４６２の壁面全体を親水性としているが、傾斜した第２配管流路４６２の壁面の少なくとも一部が親水性であればよい。この場合、第２配管流路４６２のうち、親水性にしたい部分の壁面内に水を封止しつつ、処理液吐出配管を塩酸に浸漬すればよい。

【0078】

また、流路の壁面を親水性にする方法は、薬液に浸漬する以外の方法であってもよい。また、流路の壁面を親水性にする方法は、粗面化以外の方法であってもよい。さらに、上記の実施形態および、図７の変形例において、第２配管流路４４２、４７２の上流に位置する第１配管流路４４１、４７１の壁面を疎水性としているが、親水性としてもよい。また、第１配管部４１１と、第２配管部４１２と、第３配管部４１３とを、別部品として、壁面を親水性にすべき配管のみを、塩酸に浸漬するようにしてもよい。

【0079】

さらに、上記の説明において、各配管は、定義した方向（鉛直方向または水平方向）に対し、必ずしも平行に延びていなくてもよい。例えば、図６の第３配管部４１３は、鉛直方向に対して、多少傾斜していてもよい。

【0080】

基板処理装置１００の細部の構成については、本願の各図と相違していてもよい。また、上記の実施形態および変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0081】

４０ ：処理液供給部
４１ ：処理液吐出配管
４１Ａ ：吐出口
４３ ：サックバック配管
４４ ：流路
４６ ：処理液吐出配管
４６Ａ ：吐出口
４７ ：流路
６１ ：プロセッサ
６２ ：メモリ
６３ ：記憶部
１００ ：基板処理装置
４１１ ：第１配管部
４１１Ａ ：内壁面
４１２ ：第２配管部
４１２Ａ ：内壁面
４１３ ：第３配管部
４１３Ａ ：内壁面
４１４ ：モータ
４４１ ：第１配管流路
４４２ ：第２配管流路
４４３ ：第３配管流路
４５１ ：硫酸供給源
４５２ ：過酸化水素水供給源
４５３ ：第１バルブ
４５４ ：第２バルブ
４６１ ：第１配管部
４６１Ａ ：内壁面
４６２ ：第２配管部
４６２Ａ ：内壁面
４６３ ：第３配管部
４６３Ａ ：内壁面
４７１ ：第１配管流路
４７２ ：第２配管流路
４７３ ：第３配管流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】