特許 7330307 処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置及びウェーハ表面処理方法

(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】

(24)【登録日】2023-08-10

(45)【発行日】2023-08-21

(54)【発明の名称】処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置及びウェーハ表面処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20230814BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20230814BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20230814BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648L

H01L21/304 648A

H01L21/304 648G

H01L21/304 643A

H01L21/306 R

H01L21/30 569C

H01L21/30 564C

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022003485

(22)【出願日】2022-01-13

(65)【公開番号】P2023102823

(43)【公開日】2023-07-26

【審査請求日】2022-08-29

(73)【特許権者】

【識別番号】390004581

【氏名又は名称】三益半導体工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147935

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 進介

(74)【代理人】

【識別番号】100080230

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 詔二

(72)【発明者】

【氏名】小笠原 俊一

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 綾馬

【審査官】小池 英敏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０１０４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４６５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１８０３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０４０８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１４３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１０６２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１８８５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｂ０８Ｂ ５／００

Ｂ０８Ｂ ３／０２－３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

チャンバーと、
前記チャンバーに配置され、処理液による表面処理が行われるウェーハを、ガイドピンを介して回転保持するウェーハ回転保持装置と、
前記ウェーハ上に前記処理液を供給する処理液供給機構と、
前記チャンバーに配置され、前記ウェーハ回転保持装置の周囲に、上下動可能に設けられ、前記ウェーハ上に供給された前記処理液をその種類に応じて回収するため、少なくとも外側カップ、中間カップ、及び内側カップ、とから構成されてなる、複数の環状処理液回収カップと、
少なくとも、前記外側カップを通る第一排気ライン、前記複数の環状処理液回収カップのうち、薬液である処理液の回収が行われる薬液回収動作対象カップの雰囲気を排気する第二排気ライン、及び前記内側カップと前記ウェーハ回転保持装置との隙間を通る第三排気ライン、とから構成されてなる複数の排気ラインと、
を含み、
前記ウェーハ回転保持装置の上方は前記チャンバー内雰囲気に開放されてなり、
前記中間カップの側壁に中間カップ側壁開口部が設けられ、前記中間カップ側壁開口部を通って第二排気ラインによる排気が行われる、
処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置。

【請求項2】

前記処理液による表面処理が行われる間、前記第一排気ラインによる排気が行われる、請求項１記載の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置。

【請求項3】

前記内側カップの側壁に内側カップ側壁開口部が設けられ、前記内側カップ側壁開口部を通って第二排気ラインによる排気が行われる、請求項１又は２記載の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置。

【請求項4】

前記中間カップと前記内側カップとが、連動して上下動可能とされてなる、請求項１～３いずれか１項記載の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置。

【請求項5】

前記外側カップに、外側カップ傾斜屋根部が設けられてなり、前記外側カップ傾斜屋根部の傾斜角度が、２０°～３０°である、請求項１～４いずれか１項記載の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置。

【請求項6】

前記内側カップの上端部に、前記中間カップの上端部からの処理液の混入を防止する混入防止カバー部材が設けられてなる、請求項１～５いずれか１項記載の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置。

【請求項7】

前記処理液による表面処理が行われる間、前記第一排気ライン、前記第二排気ライン、及び前記第三排気ラインのそれぞれの排気量が、
前記第一排気ライン ＞ 前記第二排気ライン ＞ 前記第三排気ライン、とされてなる、請求項１～６いずれか１項記載の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置。

【請求項8】

請求項１～７いずれか１項記載の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置を用い、処理液によるウェーハの表面処理が行われてなる、ウェーハ表面処理方法。

【請求項9】

前記処理液による表面処理が行われる間、前記第一排気ラインによる排気が行われる、
請求項８記載のウェーハ表面処理方法。

【請求項10】

前記処理液による表面処理に応じて、前記中間カップ側壁開口部を通って第二排気ラインによる排気、又は前記内側カップの側壁に内側カップ側壁開口部が設けられ前記内側カップ側壁開口部を通って第二排気ラインによる排気、を切り替えて第二排気ラインによる排気が行われる、請求項８又は９記載のウェーハ表面処理方法。

【請求項11】

前記処理液が薬液の場合、前記薬液による表面処理が行われる間、前記第一排気ラインによる排気、第二排気ラインによる排気及び第三排気ラインによる排気が行われる、請求項８～１０いずれか１項記載のウェーハ表面処理方法。

【請求項12】

前記処理液がリンス液の場合、前記リンス液による表面処理が行われる間、前記第一排気ラインによる排気及び第三排気ラインによる排気が行われる、請求項８～１１いずれか１項記載のウェーハ表面処理方法。

【請求項13】

請求項８～１２いずれか１項のウェーハ表面処理方法を用い、処理液によるウェーハの表面処理を行い、処理済みウェーハを製造してなる、処理済みウェーハの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハ表面を処理液によって処理する際に、処理液の種類に応じてそれぞれの処理液を分離回収することができるようにした処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置及びウェーハ表面処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

デバイスの製造工程におけるウェーハ表面の処理としては、バックグラインディング後のダメージ層を除去するためのエッチング処理の他に、現像液のウェーハへの塗布、回路パターンを露光したウェーハ表面に現像液が塗布されたウェーハに半導体回路を焼き付けたものの現像処理、ウェーハ表面の洗浄等をあげることができる。

【0003】

上記のようなウェーハ表面の処理には処理液が用いられる。なお、本願明細書において、「処理液」には、ウェーハ表面の各種の処理を行うための、混酸やフッ酸等の各種の薬液のほか、ウェーハ表面の洗浄処理を行うための純水などのリンス液も含まれる。

【0004】

そして、従来の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置として、特許文献１に記載の装置がある。

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、回転円板に、ウェーハをガイドするためのガイドピンが設けられているが、ウェーハへの酸性薬液による酸エッチング処理において、前記ウェーハのガイドピンに跳ね返った酸性薬液のミストがウェーハ周辺にミスト雰囲気として存在してしまい、チャンバー内に硝酸のミスト雰囲気などの酸性ミスト雰囲気が充満してしまう。そして、ミストが浮遊すると、硝酸のミスト雰囲気などの酸性ミスト雰囲気がリンス後のウェーハに再付着する可能性があるという問題があった。

【0006】

また、特許文献１に記載の装置では、チャンバー内の排気が効率良く取れておらず、そして、構造的に環状処理液回収カップ（特許文献１に記載の環状廃液回収樋６４，６６，６８）内の排気をするシステムが無いため、前記環状処理液回収カップ内の排気を行うことができなかった。そのため、前記環状処理液回収カップ内の酸性ミストを含む雰囲気が前記環状処理液回収カップの外に出るおそれがあった。図１３に特許文献１に記載の装置における排気の様子を示す。

【0007】

図１３に示されるように、特許文献１に記載の装置では、処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置１００の外側を通る排気ラインＺ１と、ウェーハ表面処理機構１０２と環状処理液回収機構１０４の内側との隙間を通る排気ラインＺ２、の２つしかなかった。符号１０６はチャンバーである。

【0008】

そのため、酸エッチング後にウェーハ表面が白濁したり、チャンバー内の透明ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）部分が白く曇ってしまったり（風速の早い所に多く付きやすいため）という問題があった。さらに、ＤＨＦ処理（希釈ＨＦ処理）の際に、処理完了後にもかかわらずウェーハ上にＨＦ（フッ酸）が残ってしまうという問題があり、これはミストとなったＨＦが再付着してしまった可能性が考えられた。

【0009】

また、２種類の処理液が分離回収できる基板処理装置として、特許文献２に記載されたものがある。

【0010】

特許文献２では、廃液案内機構の回転数により薬液とリンスの回収を切替えているため、薬液／リンスの切替と回転数の切替に制約があるし、廃液案内機構が高回転すると、ウェーハから飛び散った処理液が廃液案内機構にぶつかって処理液のミストが発生しそのミストは内側の排気に吸われることになるが、その際に回転筒軸をかわしながら排気される為、回転筒軸の外周部にある内側傾斜案内板に水滴が付着してしまい、薬液回収のカップに混入することとなる。
シリコンエッチング液の場合、回収された薬液は温度調整しながら循環させて、ウェーハの処理に再度用いて薬液ライフまで使用するため、リンス等の混入により薬液のライフ低下が発生してしまう。
また、排気位置が薬液廃液用カップ薬液回収よりも内側に設置している一箇所のみであり、バランスの非常に偏った排気構造となっていて、全周排気を行うことができる構造ではないため、十分な排気が行えないという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】特開２００１－２６７２７８

【文献】特開平１０－４１２６９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたもので、ウェーハ表面を前記処理液によって処理する際に、ガイドピンに当たってミスト化した処理液のミスト雰囲気であっても、チャンバー及び環状処理液回収カップ内の前記処理液のミスト雰囲気をバランスよく速やかに全周排気することができるようにした、処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置及びウェーハ表面処理方法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】

【0013】

上記課題を解決するために、本発明の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置は、チャンバーと、前記チャンバーに配置され、処理液による表面処理が行われるウェーハを、ガイドピンを介して回転保持するウェーハ回転保持装置と、前記ウェーハ上に前記処理液を供給する処理液供給機構と、前記チャンバーに配置され、前記ウェーハ回転保持装置の周囲に、上下動可能に設けられ、前記ウェーハ上に供給された前記処理液をその種類に応じて回収するため、少なくとも外側カップ、中間カップ、及び内側カップ、とから構成されてなる、複数の環状処理液回収カップと、少なくとも、前記外側カップを通る第一排気ライン、前記複数の環状処理液回収カップのうち、薬液である処理液の回収が行われる薬液回収動作対象カップの雰囲気を排気する第二排気ライン、及び前記内側カップと前記ウェーハ回転保持装置との隙間を通る第三排気ライン、とから構成されてなる複数の排気ラインと、を含み、前記ウェーハ回転保持装置の上方は前記チャンバー内雰囲気に開放されてなる、処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置である。

【0014】

前記処理液による表面処理が行われる間、前記第一排気ラインによる排気が行われるのが好適である。

【0015】

前記中間カップの側壁に中間カップ側壁開口部が設けられ、前記中間カップ側壁開口部を通って第二排気ラインによる排気が行われるのが好適である。

【0016】

前記内側カップの側壁に内側カップ側壁開口部が設けられ、前記内側カップ側壁開口部を通って第二排気ラインによる排気が行われるのが好適である。

【0017】

前記中間カップと前記内側カップとが、連動して上下動可能とされてなるのが好適である。

【0018】

前記外側カップに、外側カップ傾斜屋根部が設けられてなり、前記外側カップ傾斜屋根部の傾斜角度が、２０°～３０°であるのが好適である。

【0019】

前記内側カップの上端部に、前記中間カップの上端部からの処理液の混入を防止する混入防止カバー部材が設けられてなるのが好適である。

【0020】

前記処理液による表面処理が行われる間、前記第一排気ライン、前記第二排気ライン、及び前記第三排気ラインのそれぞれの排気量が、前記第一排気ライン ＞ 前記第二排気ライン ＞ 前記第三排気ライン、とされてなるのが好適である。

【0021】

本発明のウェーハ表面処理方法は、前記処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置を用い、処理液によるウェーハの表面処理が行われてなる、ウェーハ表面処理方法である。

【0022】

前記処理液による表面処理が行われる間、前記第一排気ラインによる排気が行われるのが好適である。

【0023】

前記処理液による表面処理に応じて、前記中間カップ側壁開口部を通って第二排気ラインによる排気、又は前記内側カップ側壁開口部を通って第二排気ラインによる排気、を切り替えて第二排気ラインによる排気が行われるのが好適である。

【0024】

前記処理液が薬液の場合、前記薬液による表面処理が行われる間、前記第一排気ラインによる排気、第二排気ラインによる排気及び第三排気ラインによる排気が行われるのが好適である。

【0025】

前記処理液がリンス液の場合、前記リンス液による表面処理が行われる間、前記第一排気ラインによる排気及び第三排気ラインによる排気が行われるのが好適である。

【0026】

本発明の処理済みウェーハの製造方法は、前記ウェーハ表面処理方法を用い、処理液によるウェーハの表面処理を行い、処理済みウェーハを製造してなる、処理済みウェーハの製造方法である。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、ウェーハ表面を前記処理液によって処理する際に、ガイドピンに当たってミスト化した処理液のミスト雰囲気であっても、チャンバー及び環状処理液回収カップ内の前記処理液のミスト雰囲気をバランスよく速やかに全周排気することができるようにした、処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置及びウェーハ表面処理方法を提供することができるという著大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置の一つの実施の形態を示す側面図である。

【図2】図１の平面図である。

【図3】処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置の要部拡大図である。

【図4】外側カップ傾斜屋根部を除いた外側カップの一つの実施の形態を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。

【図5】中間カップ傾斜屋根部を除いた中間カップの一つの実施の形態を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。

【図6】内側カップ傾斜屋根部を除いた内側カップの一つの実施の形態を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。

【図7】外側カップ、中間カップ、及び内側カップの上端部を示す概略図である。

【図8】外側カップ、中間カップ、及び内側カップの上下動機構の模式的図である。

【図9】本発明の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置における排気による空気の流れを示す要部概略説明図である。

【図10】本発明の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置における排気による空気の流れを示す要部概略説明図である。

【図11】本発明の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置における処理液の流れを示す要部概略説明図である。

【図12】本発明の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置における処理液の流れを示す要部概略説明図である。

【図13】従来の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。図示において、同一部材は同一符号であらわされる。

【0030】

図１において、符号１０は、本発明の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置である。処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置１０は、チャンバー１２と、前記チャンバー１２に配置され、処理液による表面処理が行われるウェーハＷを、ガイドピン４０を介して回転保持するウェーハ回転保持装置１４と、前記ウェーハＷ上に前記処理液を供給する処理液供給機構１６と、前記チャンバー１２に配置され、前記ウェーハ回転保持装置１４の周囲に、上下動可能に設けられ、前記ウェーハＷ上に供給された前記処理液をその種類に応じて回収するため、少なくとも外側カップ１８、中間カップ２０、及び内側カップ２２、とから構成されてなる、複数の環状処理液回収カップ２４と、を有している。

【0031】

そして、処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置１０は、図９に示される如く、少なくとも、前記外側カップ１８を通る第一排気ラインＥ１、前記複数の環状処理液回収カップ２４のうち、薬液である処理液の回収が行われる薬液回収動作対象カップの雰囲気を排気する第二排気ラインＥ２、及び前記内側カップ２２と前記ウェーハ回転保持装置１４との隙間を通る第三排気ラインＥ３、とから構成されてなる複数の排気ラインと、を含み、前記ウェーハ回転保持装置１４の上方は前記チャンバー１２内雰囲気に開放されてなる、処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置である。

【0032】

本願明細書において、「排気ライン」とは排気の通り道のことを指しており、空気の流れを指している。

【0033】

図１において、前記チャンバー１２の上部には、通気孔２６が形成されており、また、前記チャンバー１２の下方の両側部には、側部排気口２８，３０が形成されており、図示外のエアー吸引源によって、チャンバー内の空気が排気される。

【0034】

また、チャンバー１２下部には、図１及び図２に示されるように下部排気口３２，３４が形成されており、チャンバー１２の外側にある排気ポート３６，３８からチャンバー内の空気が排気される。

【0035】

図１において、ガイドピン４０は、前記ウェーハ回転保持装置１４の回転円板４２に設けられている。これらガイドピン４０の構成としては、図３によく示される如く、ウェーハＷの下側を支持する下側ガイドピン４４とウェーハＷの外側を支持する外側ガイドピン４６とで構成することができる。これらガイドピン４０の構成は特許文献１に記載されたものと同様のものを適用できる。

【0036】

処理液供給機構１６は、複数種の処理液、例えば複数の薬液と洗浄液とを切り替えてウェーハＷ上に供給可能とされている。この処理液供給機構１６は特許文献１に記載されたものと同様のものを適用できる。

【0037】

図３によく示される如く、外側カップ１８、中間カップ２０、及び内側カップ２２は、それぞれ外側カップ傾斜屋根部４８、中間カップ傾斜屋根部５０、内側カップ傾斜屋根部５２、が設けられている。、外側カップ１８、中間カップ２０、及び内側カップ２２は、それぞれで各処理液を分離回収するためのものであるが、外側カップ傾斜屋根部４８、中間カップ傾斜屋根部５０、内側カップ傾斜屋根部５２が設けられていることで、回転するウェーハＷの遠心力によって各処理液が飛び散ったり、或いは各処理液がガイドピン４０に当たったりすることで発生した各処理液の飛沫等を効果的に捕集することができる。

【0038】

外側カップ傾斜屋根部４８、中間カップ傾斜屋根部５０、内側カップ傾斜屋根部５２の傾斜角度は、それぞれ、２０°～４０°で設定するのが好適である。特に、外側カップ傾斜屋根部４８の傾斜角度θは、２０°～３０°であるのが好適である。なお、図示例では、外側カップ傾斜屋根部４８の傾斜角度θは、２４°の例を示した。

【0039】

また、前記内側カップ２２の上端部には、前記中間カップ２０の上端部からの処理液の混入を防止する混入防止カバー部材５４が設けられている。この混入防止カバー部材５４があることで、前記内側カップ２２で回収すべき処理液が誤って前記中間カップ２０の上端部から混入してしまうことが防止される。

【0040】

また、内側カップ２２の内側壁の上端は、ウェーハ回転保持装置１４側に湾曲した湾曲上端部５６とされている。この湾曲上端部５６が形成されていることで、前記内側カップ２２で処理液を捕集し易くなる効果がある。

【0041】

図５に、外側カップ傾斜屋根部４８を除いた外側カップ１８の一つの実施の形態を示す。（ａ）は平面図であり、（ｂ）が側面図である。外側カップ１８の底部５８は図３によく示される如く、開放されている。外側カップ１８では処理液として純水などのリンス液が捕集されるが、外側カップ１８で捕集されて回収されたリンス液は、図１のチャンバー１２の床面に落ちて排水孔６５からシンクへと排水される。

【0042】

図６に、中間カップ傾斜屋根部５０を除いた中間カップ２０の一つの実施の形態を示す。（ａ）は平面図であり、（ｂ）が側面図である。中間カップ２０の底部６０は開放されておらず、回収孔６４に向かって若干傾斜しているので、中間カップ２０で捕集されて回収された処理液は、回収孔６４から分離回収されることとなる。中間カップ２０では、薬液が回収される。内側カップ２２でも薬液が回収されるので、中間カップ２０と内側カップ２２とで、別々の２種類の薬液をそれぞれ回収できる。外側カップ１８ではリンス液が回収されるので、図示例では、合計３種類の処理液がそれぞれ分離回収されることとなる。

【0043】

前記中間カップ２０の側壁には、中間カップ側壁開口部６６が複数個設けられており、前記中間カップ側壁開口部６６を通って第二排気ラインＥ２による排気が行われる。この中間カップ側壁開口部６６があることで、第二排気ラインＥ２による排気が実現でき、前記中間カップ２０内の処理液のミスト雰囲気が効果的に排気される。また、中間カップ側壁開口部６６は、外側の側壁、即ち、外側カップ１８側の側壁に形成されているのが好適である。

【0044】

図７に、内側カップ傾斜屋根部５２を除いた内側カップ２２の一つの実施の形態を示す。（ａ）は平面図であり、（ｂ）が側面図である。内側カップ２２の底部６２は開放されておらず、回収孔６８に向かって若干傾斜しているので、内側カップ２２で捕集されて回収された処理液は、回収孔６８から分離回収されることとなる。内側カップ２２では、薬液が回収される。

【0045】

前記内側カップ２２の側壁には、内側カップ側壁開口部７０が複数個設けられており、前記内側カップ側壁開口部７０を通って第二排気ラインＥ２による排気が行われる。この内側カップ側壁開口部７０があることで、第二排気ラインＥ２による排気が実現でき、前記内側カップ２２内の処理液のミスト雰囲気が効果的に排気される。また、内側カップ側壁開口部７０は、内側の側壁、即ち、ウェーハ回転保持装置１４側の側壁に形成されているのが好適である。

【0046】

外側カップ１８、中間カップ２０、及び内側カップ２２の上下動機構については、図８によく示される。図８において、符号ＣＹ１，ＣＹ２，ＣＹ３は、外側カップ１８、中間カップ２０、及び内側カップ２２のそれぞれを動かすシリンダーである。シリンダーＣＹ１，ＣＹ２，ＣＹ３は、図示外の駆動源で駆動される。

【0047】

シリンダーＣＹ３は、リンスと乾燥に使われる外側カップ１８を動かす。単独で動作し、ストローク幅は６０ｍｍである。
シリンダーＣＹ２は、第一の薬液処理に使われる中間カップ２０を動かす。中間カップ２０と内側カップ２２とは連動で動作し、ストローク幅は４０ｍｍである。
シリンダーＣＹ１は、第二の薬液処理に使われる内側カップ２２を動かす。内側カップ２２と中間カップ２０とは、リンク部材７２によって連動して同時に動作せしめられる。シリンダーＣＹ１のストローク幅は４０ｍｍである。
なお、本実施の形態では、薬液の混入防止の観点から、内側カップ２２と中間カップ２０とは連動で動作する例を示したが、必要に応じて内側カップ２２と中間カップ２０それぞれを単独動作させる構成としてもよいことは勿論である。

【0048】

次に、図１～図８に記載された処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置１０における排気による空気の流れを図９及び図１０に示す。

【0049】

＜ＬＤ／ＵＬＤ状態＞
図９（ａ）の状態は、ウェーハＷの表面処理を行うためのウェーハ載置又はウェーハＷの表面処理が終了した後のウェーハＷの取り除き、を行うロード／アンロード（ＬＤ／ＵＬＤ）状態である。
前記ＬＤ／ＵＬＤ状態では、シリンダーＣＹ１，ＣＹ２，ＣＹ３は、それぞれＣＹ１：上昇、ＣＹ２：下降、ＣＹ３：下降、の状態となる。
処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置１０は、前記ウェーハ回転保持装置１４の上方は、閉塞されていないので、前記チャンバー１２内雰囲気に開放されている。図９（ａ）の状態でも、前記ウェーハ回転保持装置１４の上方は、閉塞されておらず、前記チャンバー１２内雰囲気に開放されている。

【0050】

＜内側カップ使用状態＞
図９（ｂ）の状態は、処理液として第一の薬液によるウェーハＷの表面処理を行い、前記第一の薬液を内側カップ２２で分離回収する状態である。前記内側カップ２２の使用状態では、シリンダーＣＹ１，ＣＹ２，ＣＹ３は、それぞれＣＹ１：上昇、ＣＹ２：上昇、ＣＹ３：上昇、の状態となる。シリンダーＣＹ１及びＣＹ２は連動して同時に上昇せしめられる。

【0051】

図９（ｂ）の状態での、排気による空気の流れとしては、図９（ｂ）に矢印で示したように、第一排気ラインＥ１は外側カップ１８を通る。また、図９（ｂ）に矢印で示したように、第二排気ラインＥ２によって、第一の薬液の回収が行われる薬液回収動作対象カップである前記内側カップ２２内の雰囲気が排気される。そして、図９（ｂ）に矢印で示したように、前記内側カップ２２と前記ウェーハ回転保持装置１４との隙間を通る第三排気ラインＥ３によっても排気が行われる。

【0052】

＜中間カップ使用状態＞
図１０（ｃ）の状態は、処理液として第二の薬液によるウェーハＷの表面処理を行い、前記第二の薬液を中間カップ２０で分離回収する状態である。前記中間カップ２０の使用状態では、シリンダーＣＹ１，ＣＹ２，ＣＹ３は、それぞれＣＹ１：下降、ＣＹ２：上昇、ＣＹ３：上昇、の状態となる。

【0053】

図１０（ｃ）の状態での、排気による空気の流れとしては、図１０（ｃ）に矢印で示したように、第一排気ラインＥ１は外側カップ１８を通る。また、図１０（ｃ）に矢印で示したように、第二排気ラインＥ２によって、処理液である第二の薬液の薬液回収動作対象カップである前記中間カップ２０内の雰囲気が排気される。そして、図１０（ｃ）に矢印で示したように、前記内側カップ２２と前記ウェーハ回転保持装置１４との隙間を通る第三排気ラインＥ３によっても排気が行われる。

【0054】

このように、前記処理液による表面処理に応じて、前記中間カップ側壁開口部６６を通っての第二排気ラインＥ２による排気と、前記内側カップ側壁開口部７０を通っての第二排気ラインＥ２による排気と、が切り替えられつつ、第二排気ラインＥ２による排気が行われる。

【0055】

上記のように、前記処理液が薬液の場合、前記薬液による表面処理が行われる間、前記第一排気ラインＥ１による排気、第二排気ラインＥ２による排気及び第三排気ラインＥ３による排気が行われる、

【0056】

＜外側カップ使用状態＞
図１０（ｄ）の状態は、処理液としてリンス液によるウェーハＷの表面処理を行い、前記リンス液を外側カップ１８で分離回収する状態である。前記外側カップ１８の使用状態では、シリンダーＣＹ１，ＣＹ２，ＣＹ３は、それぞれＣＹ１：上昇、ＣＹ２：下降、ＣＹ３：上昇、の状態となる。

【0057】

図１０（ｄ）の状態での、排気による空気の流れとしては、図１０（ｄ）に矢印で示したように、第一排気ラインＥ１は外側カップ１８を通る。また、図１０（ｄ）では、処理液としてリンス液によるウェーハＷの表面処理を行っているので、薬液である処理液の回収が行われる薬液回収動作対象カップは存在せず、このため、第二排気ラインＥ２は存在しない。そして、図１０（ｄ）に矢印で示したように、前記内側カップ２２と前記ウェーハ回転保持装置１４との隙間を通る第三排気ラインＥ３によっても排気が行われる。

【0058】

上記のように、前記処理液がリンス液の場合、前記リンス液による表面処理が行われる間、前記第一排気ラインＥ１による排気及び第三排気ラインＥ３による排気が行われる、

【0059】

このように、前記第一排気ラインＥ１による排気は、前記処理液による表面処理が行われる間は、いずれのカップを使用であっても、常時排気されていることとなる。

【0060】

また、前記処理液による表面処理が行われる間、前記第一排気ラインＥ１、前記第二排気ラインＥ２、及び前記第三排気ラインＥ３のそれぞれの排気量が、
前記第一排気ライン ＞ 前記第二排気ライン ＞ 前記第三排気ライン、
となるように調節するのが好適である。全周排気のバランスが、より良くなるからである。

【0061】

次に、図１～図８に記載された処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置１０における処理液の流れを図１１及び図１２に示す。

【0062】

＜ＬＤ／ＵＬＤ状態＞
図１１（ａ）の状態は、図９（ａ）の状態と同様であり、ウェーハＷの表面処理を行うためのウェーハ載置又はウェーハＷの表面処理が終了した後のウェーハＷの取り除き、を行うロード／アンロード（ＬＤ／ＵＬＤ）状態である。

【0063】

＜内側カップ使用状態＞
図１１（ｂ）の状態は、図９（ｂ）の状態と同様であり、処理液として第一の薬液によるウェーハＷの表面処理を行い、前記第一の薬液を内側カップ２２で分離回収する状態である。前記内側カップ２２の使用状態では、シリンダーＣＹ１，ＣＹ２，ＣＹ３は、それぞれＣＹ１：上昇、ＣＹ２：上昇、ＣＹ３：上昇、の状態となる。シリンダーＣＹ１及びＣＹ２は連動して同時に上昇せしめられる。

【0064】

図１１（ｂ）の状態での、処理液の流れとしては、図１１（ｂ）に白抜き矢印及び黒矢印で示したように、処理液がウェーハＷ上に供給されると、処理液として第一の薬液は、内側カップ２２で捕集され、内側カップ２２の回収孔６８から分離回収される。

【0065】

＜中間カップ使用状態＞
図１２（ｃ）の状態は、図１０（ｃ）の状態と同様であり、処理液として第二の薬液によるウェーハＷの表面処理を行い、前記第二の薬液を中間カップ２０で分離回収する状態である。前記中間カップ２０の使用状態では、シリンダーＣＹ１，ＣＹ２，ＣＹ３は、それぞれＣＹ１：下降、ＣＹ２：上昇、ＣＹ３：上昇、の状態となる。

【0066】

図１２（ｃ）の状態での、処理液の流れとしては、図１２（ｃ）に白抜き矢印及び黒矢印で示したように、処理液がウェーハＷ上に供給されると、処理液として第二の薬液は、中間カップ２０で捕集され、中間カップ２０の回収孔６４から分離回収される。

【0067】

＜外側カップ使用状態＞
図１２（ｄ）の状態は、処理液としてリンス液によるウェーハＷの表面処理を行い、前記リンス液を外側カップ１８で分離回収する状態である。前記外側カップ１８の使用状態では、シリンダーＣＹ１，ＣＹ２，ＣＹ３は、それぞれＣＹ１：上昇、ＣＹ２：下降、ＣＹ３：上昇、の状態となる。

【0068】

図１０（ｄ）の状態での、処理液の流れとしては、図１２（ｄ）に白抜き矢印及び黒矢印で示したように、処理液がウェーハＷ上に供給されると、処理液としてのリンス液は、外側カップ１８で捕集されて、図１のチャンバー１２の床面に落ちて排水孔６５からシンクへと排水される。

【0069】

上述したようにして処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置１０でウェーハ表面処理を行うことで、本発明のウェーハ表面処理方法となる。そして、本発明のウェーハ表面処理方法を用いて、処理液によるウェーハの表面処理を行い、処理済みウェーハを製造するようにすれば、本発明の処理済みウェーハの製造方法となる。

【符号の説明】

【0070】

１０：本発明の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置、１２：チャンバー、１４：ウェーハ回転保持装置、１６：処理液供給機構、１８：外側カップ、２０：中間カップ、２２：内側カップ、２４：環状処理液回収カップ、２６：通気孔、２８：側部排気口、３０：側部排気口、３２，３４：下部排気口、３６，３８：排気ポート、４０：ガイドピン、４２：回転円板、４４：下側ガイドピン、４６：外側ガイドピン、４８：外側カップ傾斜屋根部、５０：中間カップ傾斜屋根部、５２：内側カップ傾斜屋根部、５４：混入防止カバー部材、５６：湾曲上端部、５８，６０，６２：底部、６４：回収孔、６５：排水孔、６６：中間カップ側壁開口部、６８：回収孔、７０：内側カップ側壁開口部、７２：リンク部材、１００：従来の処理液回収機構付ウェーハ表面処理装置、１０２：ウェーハ表面処理機構、１０４：環状処理液回収機構、１０６：チャンバー、ＣＹ１，ＣＹ２，ＣＹ３：シリンダー、Ｅ１：第一排気ライン、Ｅ２：第二排気ライン、Ｅ３：第三排気ライン、Ｗ：ウェーハ、Ｚ１，Ｚ２：排気ライン、θ：傾斜角度。

【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】