(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】2023-10-23
(45)【発行日】2023-10-31
(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 21/304 20060101AFI20231024BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20231024BHJP
【FI】
H01L21/304 643A
H01L21/68 N
(21)【出願番号】P 2019159118
(22)【出願日】2019-08-30
【審査請求日】2022-06-17
(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】110002310
【氏名又は名称】弁理士法人あい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中井 仁司
【審査官】平野 崇
(56)【参考文献】
【文献】特開2007-311776(JP,A)
【文献】特開2004-296610(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/304
H01L 21/683
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板保持ユニットを回転させる基板回転ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第1環状案内部であって、前記基板保持ユニットに保持されている基板を前記基板回転ユニットに回転させるときに、当該基板の上面に存在する処理液を遠心力によって当該基板の上面の周縁部よりも、前記鉛直軸線を中心とする径方向の外方に案内する上側案内面を有する第1環状案内部と、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第2環状案内部であって、前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向し、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記上側案内面とともに前記径方向の外方に案内する対向案内面を有する第2環状案内部と、
前記径方向に延びる上側延設部を有し、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置された状態で前記第1環状案内部から排出される処理液を受ける上側ガードと、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有し、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側延設部とともに前記下側延設部が形成する排出空間形成位置に位置する下側ガードと
を含み、
前記第2環状案内部と前記上側ガードとが一体に形成されており、
前記対向案内面と前記上側延設部の下面とが連結されている、基板処理装置。
【請求項2】
基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板保持ユニットを回転させる基板回転ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第1環状案内部であって、前記基板保持ユニットに保持されている基板を前記基板回転ユニットに回転させるときに、当該基板の上面に存在する処理液を遠心力によって当該基板の上面の周縁部よりも、前記鉛直軸線を中心とする径方向の外方に案内する上側案内面を有する第1環状案内部と、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第2環状案内部であって、前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向し、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記上側案内面とともに前記径方向の外方に案内する対向案内面を有する第2環状案内部と、
前記径方向に延びる上側延設部を有し、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置された状態で前記第1環状案内部から排出される処理液を受ける上側ガードと、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有し、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側延設部とともに前記下側延設部が形成する排出空間形成位置に位置する下側ガードと
を含み、
前記第2環状案内部が、前記上側ガードと分離して形成され、前記基板保持ユニットによって支持されており、
前記第2環状案内部が、前記上側延設部に前記径方向の内方から近接して対向する、基板処理装置。
【請求項3】
基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板保持ユニットを回転させる基板回転ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第1環状案内部であって、前記基板保持ユニットに保持されている基板を前記基板回転ユニットに回転させるときに、当該基板の上面に存在する処理液を遠心力によって当該基板の上面の周縁部よりも、前記鉛直軸線を中心とする径方向の外方に案内する上側案内面を有する第1環状案内部と、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第2環状案内部であって、前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向し、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記上側案内面とともに前記径方向の外方に案内する対向案内面を有する第2環状案内部と、
前記径方向に延びる上側延設部を有し、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置された状態で前記第1環状案内部から排出される処理液を受ける上側ガードと、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有し、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側延設部とともに前記下側延設部が形成する排出空間形成位置に位置する下側ガードと
、
前記上側延設部に下方から対向し前記下側延設部に上方から対向し前記径方向に延びる中間延設部を有し、前記上側延設部の下面に沿って前記径方向の外方に流れる処理液が前記中間延設部の下面に案内されるように前記中間延設部が前記上側延設部に接触するガード接触位置に配置可能な中間ガードとを含む、基板処理装置。
【請求項4】
基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板保持ユニットを回転させる基板回転ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第1環状案内部であって、前記基板保持ユニットに保持されている基板を前記基板回転ユニットに回転させるときに、当該基板の上面に存在する処理液を遠心力によって当該基板の上面の周縁部よりも、前記鉛直軸線を中心とする径方向の外方に案内する上側案内面を有する第1環状案内部と、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第2環状案内部であって、前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向し、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記上側案内面とともに前記径方向の外方に案内する対向案内面を有する第2環状案内部と、
前記径方向に延びる上側延設部を有し、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置された状態で前記第1環状案内部から排出される処理液を受ける上側ガードと、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有し、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側延設部とともに前記下側延設部が形成する排出空間形成位置に位置する下側ガードと
を含み、
前記第1環状案内部の前記上側案内面と前記第2環状案内部の前記対向案内面との間に、前記処理液を液密状態で通過させる処理液通路が形成される、基板処理装置。
【請求項5】
基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板保持ユニットを回転させる基板回転ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第1環状案内部であって、前記基板保持ユニットに保持されている基板を前記基板回転ユニットに回転させるときに、当該基板の上面に存在する処理液を遠心力によって当該基板の上面の周縁部よりも、前記鉛直軸線を中心とする径方向の外方に案内する上側案内面を有する第1環状案内部と、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第2環状案内部であって、前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向し、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記上側案内面とともに前記径方向の外方に案内する対向案内面を有する第2環状案内部と、
前記径方向に延びる上側延設部を有し、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置された状態で前記第1環状案内部から排出される処理液を受ける上側ガードと、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有し、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側延設部とともに前記下側延設部が形成する排出空間形成位置に位置する下側ガードと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の周縁部に上方から対向し、前記第2環状案内部に前記径方向の内方から近接して対向する内側環状部
とを含む
、基板処理装置。
【請求項6】
前記基板保持ユニットが、ベースと、前記ベースの上面から上方に間隔を空けた位置で前記基板を下方から支持する支持面、および、前記支持面に支持された基板に対して前記径方向の外方から接離可能であり、前記支持面に支持された基板に接触することで当該基板を把持する把持部を有する複数のチャックピンとを含み、
基板を下方から受ける基板受け面を有し、前記内側環状部と前記ベースとを連結する連結部材と、
前記基板受け面に基板を載置し、前記基板受け面から基板を搬出する基板搬送ユニットと、
前記基板受け面と前記支持面との間で前記基板の受け渡しが行われる第1基板受渡位置よりも下方の退避位置と、前記基板受け面と前記基板搬送ユニットとの間で前記基板の受け渡しが行われる第2基板受渡位置との間で前記連結部材を昇降させる連結部材昇降ユニットとをさらに含み、
前記連結部材が前記退避位置に位置するときに、前記内側環状部が前記第2環状案内部に前記径方向の内方から近接して対向する、請求項
5に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記内側環状部が、前記上側案内面と、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の周縁部との両方に上方から対向し、
前記内側環状部と前記第2環状案内部との間の隙間が、前記上側案内面の上方に位置する、請求項
5または
6に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記内側環状部と前記第2環状案内部との間の隙間が、ラビリンス隙間である、請求項
5~
7のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記内側環状部が、基板の上面の周縁部に上方から対向し、前記第2環状案内部の径方向内方端に前記径方向の内方から近接して対向する内側部分と、前記内側部分から前記径方向の外方に延び、前記第2環状案内部に上方から対向する外側部分とを有し、
前記ラビリンス隙間が、前記内側部分と前記第2環状案内部との間に形成された鉛直隙間と、前記外側部分と前記第2環状案内部との間に形成され前記鉛直隙間の上端から前記径方向の外方に向かって延びる水平隙間とを含む、請求項
8に記載の基板処理装置。
【請求項10】
前記基板保持ユニットに保持されている基板の下面に向けて処理液を供給する下側処理液供給ユニットをさらに含み、
前記第1環状案内部が、前記基板保持ユニットに保持されている基板を前記基板回転ユニットに回転させるときに、当該基板の上面に存在する処理液を遠心力によって当該基板の下面の周縁部よりも外方に案内する下側案内面を有し、
前記排出空間形成位置は、前記径方向の内方における前記下側延設部の端部が前記第1環状案内部の前記下側案内面よりも下方に位置する位置であり、
前記下側処理液供給ユニットは、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて前記上側処理液供給ユニットから処理液が供給されている間に処理液の供給を開始する、請求項1
~9のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項11】
前記基板保持ユニットに保持されている基板の下面に向けて処理液を供給する下側処理液供給ユニットをさらに含み、
前記第1環状案内部が、前記基板保持ユニットに保持されている基板の下面に存在する処理液を、前記径方向において当該基板の下面の周縁部よりも外方に案内する下側案内面を有し、
前記排出空間形成位置は、前記径方向の内方における前記下側延設部の端部が鉛直方向において前記第1環状案内部の前記上側案内面と前記下側案内面との間に位置する位置である、請求項1
~9のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項12】
基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板保持ユニットを回転させる基板回転ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第1環状案内部であって、前記基板保持ユニットに保持されている基板を前記基板回転ユニットに回転させるときに、当該基板の上面に存在する処理液を遠心力によって当該基板の上面の周縁部よりも、前記鉛直軸線を中心とする径方向の外方に案内する上側案内面を有する第1環状案内部と、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第2環状案内部であって、前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向し、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記上側案内面とともに前記径方向の外方に案内する対向案内面を有する第2環状案内部と、
前記径方向に延びる上側延設部を有し、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置された状態で前記第1環状案内部から排出される処理液を受ける上側ガードと、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有し、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側延設部とともに前記下側延設部が形成する排出空間形成位置に位置する下側ガードと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の下面に向けて処理液を供給する下側処理液供給ユニット
とを含み、
前記第1環状案内部が、前記基板保持ユニットに保持されている基板を前記基板回転ユニットに回転させるときに、当該基板の上面に存在する処理液を遠心力によって当該基板の下面の周縁部よりも外方に案内する下側案内面を有し、
前記排出空間形成位置は、前記径方向の内方における前記下側延設部の端部が前記第1環状案内部の前記下側案内面よりも下方に位置する位置であり、
前記下側処理液供給ユニットは、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて前記上側処理液供給ユニットから処理液が供給されている間に処理液の供給を開始する
、基板処理装置。
【請求項13】
前記上側延設部に上方から対向し、前記上側延設部との間に処理液のミストを捕獲する捕獲空間
を形成する捕獲用ガードをさらに含む、請求項1~
12のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項14】
基板を水平に保持する基板保持工程と、
前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給工程と、
前記鉛直軸線を中心とする径方向において当該基板の周縁部よりも外方に配置され平面視で前記基板を取り囲む第1環状案内部の上側案内面上に、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記基板の上面に存在する処理液を案内する上側処理液案内工程と、
前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向する対向案内面を有し前記基板を取り囲む第2環状案内部の前記対向案内面と前記上側案内面とによって、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記径方向の外方に案内して、前記第1環状案内部よりも前記径方向の外方へ排出する上側処理液排出工程と、
前記径方向の内方に延びる上側延設部を有する上側ガードを、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液を、前記上側延設部の下面に沿わせながら前記径方向の外方に案内する排出処理液案内工程と、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有する下側ガードを排出空間形成位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側ガードとともに形成する排出空間形成工程とを含
み、
前記第2環状案内部と前記上側ガードとが一体に形成されており、
前記対向案内面と前記上側延設部の下面とが連結されている、基板処理方法。
【請求項15】
基板保持ユニットによって基板を水平に保持する基板保持工程と、
前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給工程と、
前記鉛直軸線を中心とする径方向において当該基板の周縁部よりも外方に配置され平面視で前記基板を取り囲む第1環状案内部の上側案内面上に、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記基板の上面に存在する処理液を案内する上側処理液案内工程と、
前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向する対向案内面を有し前記基板を取り囲む第2環状案内部の前記対向案内面と前記上側案内面とによって、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記径方向の外方に案内して、前記第1環状案内部よりも前記径方向の外方へ排出する上側処理液排出工程と、
前記径方向の内方に延びる上側延設部を有する上側ガードを、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液を、前記上側延設部の下面に沿わせながら前記径方向の外方に案内する排出処理液案内工程と、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有する下側ガードを排出空間形成位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側ガードとともに形成する排出空間形成工程とを含
み、
前記第2環状案内部が、前記上側ガードと分離して形成され、前記基板保持ユニットによって支持されており、
前記第2環状案内部が、前記上側延設部に前記径方向の内方から近接して対向する、基板処理方法。
【請求項16】
基板を水平に保持する基板保持工程と、
前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給工程と、
前記鉛直軸線を中心とする径方向において当該基板の周縁部よりも外方に配置され平面視で前記基板を取り囲む第1環状案内部の上側案内面上に、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記基板の上面に存在する処理液を案内する上側処理液案内工程と、
前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向する対向案内面を有し前記基板を取り囲む第2環状案内部の前記対向案内面と前記上側案内面とによって、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記径方向の外方に案内して、前記第1環状案内部よりも前記径方向の外方へ排出する上側処理液排出工程と、
前記径方向の内方に延びる上側延設部を有する上側ガードを、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液を、前記上側延設部の下面に沿わせながら前記径方向の外方に案内する排出処理液案内工程と、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有する下側ガードを排出空間形成位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側ガードとともに形成する排出空間形成工程と、
前記上側延設部に下方から対向し前記下側延設部に上方から対向し前記径方向に延びる中間延設部を有する中間ガードを配置する中間ガード配置工程と、
前記中間延設部が前記上側延設部に接触するガード接触位置に前記中間ガードを配置して、前記第1環状案内部から排出される処理液を受けるガードを切り換えるガード切換工程と
を含む
、基板処理方法。
【請求項17】
基板を水平に保持する基板保持工程と、
前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給工程と、
前記鉛直軸線を中心とする径方向において当該基板の周縁部よりも外方に配置され平面視で前記基板を取り囲む第1環状案内部の上側案内面上に、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記基板の上面に存在する処理液を案内する上側処理液案内工程と、
前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向する対向案内面を有し前記基板を取り囲む第2環状案内部の前記対向案内面と前記上側案内面とによって、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記径方向の外方に案内して、前記第1環状案内部よりも前記径方向の外方へ排出する上側処理液排出工程と、
前記径方向の内方に延びる上側延設部を有する上側ガードを、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液を、前記上側延設部の下面に沿わせながら前記径方向の外方に案内する排出処理液案内工程と、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有する下側ガードを排出空間形成位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側ガードとともに形成する排出空間形成工程とを含
み、
前記第1環状案内部の前記上側案内面と前記第2環状案内部の前記対向案内面との間に、前記処理液を液密状態で通過させる処理液通路が形成される、基板処理方法。
【請求項18】
基板を水平に保持する基板保持工程と、
前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給工程と、
前記鉛直軸線を中心とする径方向において当該基板の周縁部よりも外方に配置され平面視で前記基板を取り囲む第1環状案内部の上側案内面上に、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記基板の上面に存在する処理液を案内する上側処理液案内工程と、
前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向する対向案内面を有し前記基板を取り囲む第2環状案内部の前記対向案内面と前記上側案内面とによって、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記径方向の外方に案内して、前記第1環状案内部よりも前記径方向の外方へ排出する上側処理液排出工程と、
前記径方向の内方に延びる上側延設部を有する上側ガードを、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液を、前記上側延設部の下面に沿わせながら前記径方向の外方に案内する排出処理液案内工程と、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有する下側ガードを排出空間形成位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側ガードとともに形成する排出空間形成工程と
、
前記基板の上面の周縁部に上方から対向し、前記第2環状案内部に前記径方向の内方から近接して対向する内側環状部を配置する工程とを含む、基板処理方法。
【請求項19】
前記第1環状案内部が、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記径方向の外方に前記基板の下面の処理液を案内する下側案内面を有し、
前記排出空間形成位置は、前記第1環状案内部の前記下側案内面よりも、前記径方向における前記下側延設部の端部が下方に位置する位置であり、
前記上側処理液排出工程の実行中に前記基板の下面への処理液の供給を開始する下側処理液供給工程と、
前記基板の下面に供給された処理液を、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記下側案内面に案内する下側処理液案内工程と、
前記下側案内面に案内された処理液を、前記下側案内面から前記上側延設部の下面に向けて飛散させて排出する下側処理液排出工程とをさらに含む、請求項
14~18のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項20】
前記第1環状案内部が、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記径方向の外方に前記基板の下面の処理液を案内する下側案内面を有し、
前記排出空間形成位置は、前記径方向の内方における前記下側延設部の端部が鉛直方向において前記第1環状案内部の前記上側案内面と前記下側案内面との間に位置する位置であり、
前記鉛直軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の下面に向けて処理液を供給する下側処理液供給工程と、
前記基板の下面に供給された処理液を、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記下側案内面に案内する下側処理液案内工程と、
前記下側案内面に案内された処理液を、前記下側延設部の下面に沿わせながら前記下側案内面から排出する下側処理液排出工程とをさらに含む、請求項
14~18のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項21】
基板を水平に保持する基板保持工程と、
前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給工程と、
前記鉛直軸線を中心とする径方向において当該基板の周縁部よりも外方に配置され平面視で前記基板を取り囲む第1環状案内部の上側案内面上に、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記基板の上面に存在する処理液を案内する上側処理液案内工程と、
前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向する対向案内面を有し前記基板を取り囲む第2環状案内部の前記対向案内面と前記上側案内面とによって、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記径方向の外方に案内して、前記第1環状案内部よりも前記径方向の外方へ排出する上側処理液排出工程と、
前記径方向の内方に延びる上側延設部を有する上側ガードを、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液を、前記上側延設部の下面に沿わせながら前記径方向の外方に案内する排出処理液案内工程と、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有する下側ガードを排出空間形成位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側ガードとともに形成する排出空間形成工程とを含み、
前記第1環状案内部が、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記径方向の外方に前記基板の下面の処理液を案内する下側案内面を有し、
前記排出空間形成位置は、前記第1環状案内部の前記下側案内面よりも、前記径方向における前記下側延設部の端部が下方に位置する位置であり、
前記上側処理液排出工程の実行中に前記基板の下面への処理液の供給を開始する下側処理液供給工程と、
前記基板の下面に供給された処理液を、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記下側案内面に案内する下側処理液案内工程と、
前記下側案内面に案内された処理液を、前記下側案内面から前記上側延設部の下面に向けて飛散させて排出する下側処理液排出工程とをさらに含む
、基板処理方法。
【請求項22】
前記上側延設部に上方から対向する捕獲用ガードを配置して、前記上側処理液排出工程によって発生する処理液のミストを捕獲する捕獲空間を前記捕獲用ガードと前記上側延設部との間に形成する捕獲空間形成工程をさらに含む、請求項
14~
21のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象になる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、有機EL(Electroluminescence)表示装置等のFPD(Flat Panel 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、太陽電池用基板等の基板が含まれる。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献1に記載の基板処理装置では、基板の上面に上方から対向する環状のトッププレートが設けられている。このトッププレートの直径は、基板から飛散する液体を受けるカップ部の径方向内方端の直径よりも僅かに小さく、トッププレートの外周縁は、カップ部の内周面に近接している。そのため、トッププレートを基板と一体回転させて、トッププレートの上面に純水等の液体を供給することによって、カップ部の内周面に旋回液膜が形成される。旋回液膜が形成された状態で基板の上面に処理液を供給することによって基板から飛散する処理液は、旋回液膜によって受けられる。基板から飛散した処理液が旋回液膜に衝突することによって発生する飛沫は、旋回液膜の回転方向前側に流されるため、飛沫が基板に付着することを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の基板処理装置では、処理液の飛沫の基板への付着を抑制するために、トッププレートの上面にわざわざ供給する必要があり、基板にのみ液体を供給する構成と比較して、液体の消費量が増大するおそれがある。さらに、トッププレートの上面に液体を供給するためのノズルを設ける必要がある。したがって、処理液の飛沫の基板への付着を一層効率的に抑制できる構成が求められている。
【0005】
そこで、この発明の1つの目的は、基板から排除される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板の汚染を効率的に抑制することができる基板処理装置およ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】
【0006】
この発明の一実施形態は、基板を水平に保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板保持ユニットを回転させる基板回転ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む第1環状案内部であって、前記基板保持ユニットに保持されている基板を前記基板回転ユニットに回転させるときに、当該基板の上面に存在する処理液を遠心力によって当該基板の上面の周縁部よりも、前記鉛直軸線を中心とする径方向の外方に案内する上側案内面を有する第1環状案内部と、平面視で前記基板保持ユニットに保持されている基板を取り囲む第2環状案内部であって、前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向し、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記上側案内面とともに前記径方向の外方に案内する対向案内面を有する第2環状案内部と、前記径方向に延びる上側延設部を有し、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置された状態で前記第1環状案内部から排出される処理液を受ける上側ガードと、前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有し、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側延設部とともに前記下側延設部が形成する排出空間形成位置に位置する下側ガードとをさらに含む、基板処理装置を提供する。
【0007】
この装置によれば、基板の上面に供給された処理液は、基板の回転に基づく遠心力によって、基板の周縁部よりも径方向の外方の第1環状案内部の上側案内面上に案内される。そのため、上側案内面上の処理液は、径方向の外方に向かう流れを形成し、第1環状案内部の外方に排出される。
第2環状案内部の対向案内面は、上側案内面とともに、上側案内面上の処理液を径方向の外方に案内する。対向案内面は、上側案内面に上方から対向するため、上側案内面上の処理液を径方向の外方に案内する際、処理液の上方への跳ね上がりを抑制できる。そのため、処理液を第1環状案内部よりも径方向の外方にスムーズに連続流の状態で排出することができる。
【0008】
上側ガードは、上側延設部が上側案内面の径方向外方端に近接する案内面近接位置に配置される。そのため、第1環状案内部から排出される処理液は、連続流の状態を維持したまま、上側案内面の径方向外方端に近接する上側ガードの上側延設部を伝って径方向の外方にさらに移動する。そのため、処理液が上側ガードに衝突して液滴状態の処理液が跳ね返ることを抑制できる。
【0009】
処理液は上側ガードの上側延設部を伝いながら処理液排出空間を通るため、仮に、何らかの原因で上側延設部を伝う処理液からミストが発生した場合であっても、ミストは下側延設部に上方から付着し、処理液排出空間外へのミストの移動が阻止される。したがって、処理液排出空間への処理液のミストの拡散を抑制できる。
上側ガードが案内面近接位置に位置する状態では、上側延設部の下面が第1環状案内部の上側案内面に近接しているため、上側延設部の下面と第1環状案内部の上側案内面との間の隙間は狭い。さらに、その隙間には、上側案内面と第2環状部の対向案内面との間から排出された処理液が径方向外方に向かって流れている。
【0010】
そのため、処理液のミストが、上側延設部の下面と上側案内面との間の隙間、および、上側案内面と第2環状部の対向案内面との間の隙間を通り抜けて、基板の上面付近に達することは起こりにくい。したがって、仮に、何らかの原因で上側延設部を伝う処理液から発生したミストが下側延設部によって受けられなかった場合であっても、第1案内環状部よりも径方向内方に移動することが阻止される。よって、処理液のミストが基板の周囲を漂って最終的に基板に付着することを抑制できる。
【0011】
以上により、基板から排出される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板の汚染を効率的に抑制することができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板保持ユニットに保持されている基板の下面に向けて処理液を供給する下側処理液供給ユニットをさらに含む。前記第1環状案内部が、前記基板保持ユニットに保持されている基板を前記基板回転ユニットに回転させるときに、当該基板の上面に存在する処理液を遠心力によって当該基板の下面の周縁部よりも外方に案内する下側案内面を有する。前記排出空間形成位置は、前記径方向における前記下側延設部の端部が前記第1環状案内部の前記下側案内面よりも下側に位置する位置である。そして、前記下側処理液供給ユニットは、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて前記上側処理液供給ユニットから処理液が供給されている間に処理液の供給を開始する。
【0012】
この構成によれば、基板の下面に供給された処理液は、基板の回転に基づく遠心力によって、基板の周縁部よりも径方向の外方の第1環状案内部の下側案内面に案内される。そのため、下側案内面に供給された処理液は径方向の外方に向かう流れを形成し、第1環状案内部の外方に排出される。径方向における下側延設部の端部が第1環状案内部の下側案内面よりも下側に位置するため、下側案内面を流れる処理液は、第1環状案内部から排出されると、上側延設部の下面を伝うことなく、処理液排出空間内で飛散して上側ガードによって受けられる。
【0013】
基板の下面への処理液の供給は、基板の上面に処理液が供給されている間に開始される。そのため、下側案内面から排出される処理液は、上側案内面から排出されて上側ガードを伝う処理液を介して上側ガードに受けられる。下側案内面から排出される処理液が上側ガードによって受けられるときの衝撃は、上側ガードを伝う処理液によって吸収される。
一方、基板の上面への処理液の供給と基板の下面への処理液の供給を同時に開始する場合、上側ガードに処理液が十分に伝う前に下側案内面から排出された処理液が上側ガードによって受けられる場合がある。
【0014】
したがって、基板の上面への処理液の供給と基板の下面への処理液の供給を同時に開始する場合と比較して、上側ガードとの衝突に起因する液滴やミストの発生を抑制できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板保持ユニットに保持されている基板の下面に向けて処理液を供給する下側処理液供給ユニットをさらに含む。前記第1環状案内部が、前記基板保持ユニットに保持されている基板の下面に存在する処理液を、前記径方向において当該基板の下面の周縁部よりも外方に案内する下側案内面を有する。前記排出空間形成位置は、前記径方向の内方における前記下側延設部の端部が鉛直方向において前記第1環状案内部の前記上側案内面と前記下側案内面との間に位置する位置である。
【0015】
この構成によれば、基板の下面に供給された処理液は、基板の回転に基づく遠心力によって、基板の周縁部よりも径方向の外方の第1環状案内部の下側案内面上に案内される。そのため、下側案内面上の処理液は径方向の外方に向かう流れを形成し、第1環状案内部の外方に排出される。下側ガードは、前記径方向における下側延設部の端部が鉛直方向において第1環状案内部の上側案内面と下側案内面との間に位置する排出空間形成位置に位置する。そのため、第1環状案内部から排出される処理液は、下側ガードの下側延設部の下方で第1環状案内部から飛散し、下側ガードによって受けられる。一方、上側案内面上の処理液は、第1環状案内部から排出されると、処理液排出空間内で飛散して上側ガードによって受けられる。
【0016】
そのため、基板の上面から排出される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板の汚染を効率的に抑制しつつ、基板の上面から排出される処理液と基板の下面から排出される処理液とを別々のガードで受けることができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記上側延設部に下方から対向し前記下側延設部に上方から対向し前記径方向に延びる中間延設部を有し、前記上側延設部の下面に沿って前記径方向の外方に流れる処理液が前記中間延設部の下面に案内されるように前記中間延設部が前記上側延設部に接触するガード接触位置に配置可能な中間ガードをさらに含む。
【0017】
この構成によれば、中間延設部が上側延設部に接触するガード接触位置に中間ガードを配置させることによって、上側延設部の下面を沿って径方向の外方に流れる処理液が中間延設部の下面に案内される。したがって、中間ガードをガード接触位置に配置することで、基板の上面から排出される処理液を沿わせる延設部を切り換えることができる。よって、基板の上面から排出される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板の汚染を効率的に抑制しつつ、基板の上面から排出される処理液を受けるガードを切り換えることができる。
【0018】
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記上側延設部に上方から対向し、前記上側延設部との間に処理液のミストを捕獲する捕獲空間を形成する捕獲用ガードをさらに含む。
処理液が基板の上面に供給される際に、処理液と基板の上面との衝突によって処理液のミストが発生し、発生したミストが第2環状案内部や上側ガードに付着することがある。これらの部材に付着したミストが基板の上面を再び浮遊し、最終的に基板の上面に付着することで、基板の上面が汚染されるおそれがある。
【0019】
そこで、上側延設部と捕獲用ガードとの間に捕獲空間が形成されるように捕獲用ガードを配置して、処理液と基板の上面との衝突によって発生する処理液のミストを捕獲すれば、基板の上面への処理液の供給によって発生するミストに起因する基板の汚染を抑制できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の周縁部に上方から対向し、前記第2環状案内部に前記径方向の内方から近接して対向する内側環状部をさらに含む。
【0020】
基板の上面に存在する処理液が、第1環状案内部の上側案内面と第2環状案内部の対向案内面との間に進入する際に第2環状案内部に衝突して跳ね返るおそれがある。そこで、第2環状案内部に前記径方向の内方から近接して対向する内側環状部を基板の上面の周縁部に上方に配置することで、第2環状案内部から跳ね返った処理液の径方向の内方への移動を阻止することができる。したがって、基板から排出される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板の汚染を効率的に抑制することができる。
【0021】
この発明の一実施形態では、前記基板保持ユニットが、ベースと、前記ベースの上面から上方に間隔を空けた位置で前記基板を下方から支持する支持面、および、前記支持面に支持された基板に対して前記径方向の外方から接離可能であり、前記支持面に支持された基板に接触することで当該基板を把持する把持部を有する複数のチャックピンとを含む。前記基板処理装置が、基板を下方から受ける基板受け面を有し、前記内側環状部と前記ベースとを連結する連結部材と、前記基板受け面に基板を載置し、前記基板受け面から基板を搬出する基板搬送ユニットと、前記基板受け面と前記支持面との間で前記基板の受け渡しが行われる第1基板受渡位置よりも下方の退避位置と、前記基板受け面と前記基板搬送ユニットとの間で前記基板の受け渡しが行われる第2基板受渡位置との間で前記連結部材を昇降させる連結部材昇降ユニットとをさらに含む。前記連結部材が前記退避位置に位置するときに、前記内側環状部が前記第2環状案内部に前記径方向の内方から近接して対向する。
【0022】
この構成によれば、連結部材は、基板受け面に基板が載置された状態で連結部材を退避位置に移動させる途中で、連結部材の基板受け面から複数のチャックピンの支持面に基板を受け渡すことができる。連結部材は、逆に、把持部を基板から離間させた状態で連結部材を上位置に移動させる途中で、複数のチャックピンの支持面から基板受け面で基板を受け取ることができる。したがって、基板搬送ユニットが、チャックピンの支持面よりも高い位置において、連結部材の基板受け面から基板を搬出したり、連結部材の基板受け面に基板を載置したりすることができる。
【0023】
したがって、基板搬送ユニットが支持面から基板を搬出したり支持面に基板を載置したりする構成と比較して、ベースから離間した位置で基板の搬送をすることができる。そのため、基板搬送ユニットによる基板の搬送が容易となる。
さらに、連結部材が基板を複数のチャックピンの支持面に受け渡した後、退避位置に位置することで、内側環状部を、第2環状案内部に近接させて径方向の内方から対向させることができる。したがって、基板の受け渡しの直後から、第2環状案内部から跳ね返った処理液の径方向の内方への移動を阻止できる位置に内側環状部を配置することができる。
【0024】
この発明の一実施形態では、前記内側環状部が、前記上側案内面と、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の周縁部との両方に上方から対向する。そして、前記内側環状部と前記第2環状案内部との間の隙間が、前記上側案内面の上方に位置する。
第2環状案内部から跳ね返った処理液が内側環状部に付着した場合に、その処理液が液滴となって内側環状部から落下することがある。内側環状部と第2環状案内部との間の隙間が、上側案内面の上方に位置する構成であれば、内側環状部から落下した処理液の液滴は、基板の上面ではなく、上側案内面に付着する。したがって、内側環状部によって径方向の内方への移動を阻止された処理液が基板の上面に付着することを抑制できる。
【0025】
この発明の一実施形態では、前記内側環状部と前記第2環状案内部との間の隙間が、ラビリンス隙間である。
処理液が第2環状案内部に衝突することによって発生する処理液の液滴やミストは、内側環状部と第2環状案内部との間の隙間を介して内側環状部および第2環状案内部よりも上方に移動するおそれがある。内側環状部および第2環状案内部よりも上方に移動した処理液の液滴やミストは、周囲の空間を漂って最終的に基板の上面に付着するおそれがある。
【0026】
そこで、内側環状部と第2環状案内部との間の隙間がラビリンス隙間であれば、処理液の液滴やミストが内側環状部と第2環状案内部との間の隙間を通り抜けることを抑制できる。内側環状部および第2環状案内部よりも上方に移動することを抑制できる。これにより、基板の上面を汚染することを抑制できる。
この発明の一実施形態では、前記内側環状部が、基板の上面の周縁部に上方から対向し、前記第2環状案内部の径方向内方端に前記径方向の内方から近接して対向する内側部分と、前記内側部分から前記径方向の外方に延び、前記第2環状案内部に上方から対向する外側部分とを有する。そして、前記ラビリンス隙間が、前記内側部分と前記第2環状案内部との間に形成された鉛直隙間と、前記外側部分と前記第2環状案内部との間に形成され前記鉛直隙間の上端から前記径方向の外方に向かって延びる水平隙間とを含む。
【0027】
この構成によれば、ラビリンス隙間が、鉛直隙間と、鉛直隙間の上端から水平に延びる水平隙間とによって構成されている。そのため、仮に、第2環状案内部と処理液との衝突によって発生する処理液の液滴やミストが鉛直隙間に入ったとしても、鉛直隙間の上端で内側環状部の外側部分に衝突する。そのため、処理液のミストや液滴が鉛直隙間の上端から水平隙間から移動してラビリンス隙間から外部に排出されことを抑制できる。
【0028】
この発明の一実施形態では、前記第2環状案内部と前記上側ガードとが一体に形成されており、前記対向案内面と前記上側延設部の下面とが連結されている。そのため、第1環状案内部から径方向の外方に排出される処理液を、連続流の状態で、第2環状案内部の対向案内面から上側延設部の下面にスムーズに伝わらせることができる。
この発明の一実施形態では、前記第2環状案内部が、前記上側ガードと分離して形成され、前記基板保持ユニットによって支持されており、前記第2環状案内部が、前記上側延設部に前記径方向の内方から近接して対向する。第2環状案内部が、上側延設部に径方向の内方から充分に近接していれば、第1環状案内部から径方向の外方に排出される処理液を、連続流の状態で、第2環状案内部の対向案内面から上側延設部の下面にスムーズに伝わらせることができる。
この発明の一実施形態では、前記第1環状案内部の前記上側案内面と前記第2環状案内部の前記対向案内面との間に、前記処理液を液密状態で通過させる処理液通路が形成される。
【0029】
この発明の他の実施形態は、基板を水平に保持する基板保持工程と、前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給工程と、前記鉛直軸線を中心とする径方向において当該基板の周縁部よりも外方に配置され平面視で前記基板を取り囲む第1環状案内部の上側案内面上に、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記基板の上面に存在する処理液を案内する上側処理液案内工程と、前記上側案内面に間隔を空けて上方から対向する対向案内面を有し前記基板を取り囲む第2環状案内部の前記対向案内面と前記上側案内面とによって、前記上側案内面上に存在する処理液を、前記径方向の外方に案内して、前記第1環状案内部よりも前記径方向の外方へ排出する上側処理液排出工程と、前記径方向の内方に延びる上側延設部を有する上側ガードを、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液を、前記上側延設部の下面に沿わせながら前記径方向の外方に案内する排出処理液案内工程と、前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有する下側ガードを排出空間形成位置に配置することによって、前記第1環状案内部から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側ガードとともに形成する排出空間形成工程とを含む、基板処理方法を提供する。
【0030】
この方法によれば、基板の上面に供給された処理液は、基板の回転に基づく遠心力によって、基板の周縁部よりも径方向の外方の第1環状案内部の上側案内面上に案内される。そのため、上側案内面上の処理液は、径方向の外方に向かう流れを形成し、第1環状案内部の外方に排出される。
第2環状案内部の対向案内面は、上側案内面とともに、上側案内面上の処理液を径方向の外方に案内する。対向案内面は、上側案内面に上方から対向するため、上側案内面上の処理液を径方向の外方に案内する際、処理液の上方への跳ね上がりを抑制できる。そのため、処理液を第1環状案内部よりも径方向の外方にスムーズに連続流の状態で排出することができる。
【0031】
上側ガードは、上側延設部が上側案内面の径方向外方端に近接する案内面近接位置に配置される。そのため、第1環状案内部から排出される処理液は、連続流の状態を維持したまま、上側案内面の径方向外方端に近接する上側ガードの上側延設部を伝って径方向の外方にさらに移動する。そのため、処理液が上側ガードに衝突して液滴状態の処理液が跳ね返ることを抑制できる。
【0032】
処理液は上側ガードの上側延設部を伝いながら処理液排出空間を通る。そのため、仮に、何らかの原因で上側延設部を伝う処理液からミストが発生した場合であっても、ミストは下側延設部に上方から付着し、処理液排出空間外へのミストの移動が阻止される。したがって、処理液排出空間外への処理液のミストの拡散を抑制できる。
上側ガードが案内面近接位置に位置する状態では、上側延設部の下面が第1環状案内部の上側案内面に近接しているため、上側延設部の下面と第1環状案内部の上側案内面との間の隙間は狭い。さらに、その隙間には、上側案内面と第2環状部の対向案内面との間から排出された処理液が径方向外方に向かって流れている。
【0033】
そのため、処理液のミストが、上側延設部の下面と上側案内面との間の隙間、および、上側案内面と第2環状部の対向案内面との間の隙間を通り抜けて、基板の上面付近に達することは起こりにくい。したがって、仮に、何らかの原因で上側延設部を伝う処理液から発生したミストが下側延設部によって受けられなかった場合であっても、第1案内環状部よりも径方向内方に移動することが阻止される。よって、処理液のミストが基板の周囲を漂って最終的に基板に付着することを抑制できる。
【0034】
以上により、基板から排出される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板の汚染を効率的に抑制することができる。
この発明の他の実施形態では、前記第1環状案内部が、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記径方向の外方に前記基板の下面の処理液を案内する下側案内面を有する。前記排出空間形成位置は、前記第1環状案内部の前記下側案内面よりも、前記径方向における前記下側延設部の端部が下方に位置する位置である。そして、前記基板処理方法が、前記上側処理液排出工程の実行中に前記基板の下面への処理液の供給を開始する下側処理液供給工程と、前記基板の下面に供給された処理液を、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記下側案内面に案内する下側処理液案内工程と、前記下側案内面に案内された処理液を、前記下側案内面から前記上側延設部の下面に向けて飛散させて排出する下面排出工程とをさらに含む。
【0035】
この方法によれば、基板の下面に供給された処理液は、基板の回転に基づく遠心力によって、基板の周縁部よりも径方向の外方の第1環状案内部の下側案内面に案内される。そのため、下側案内面に供給された処理液は径方向の外方に向かう流れを形成し、第1環状案内部の外方に排出される。径方向における下側延設部の端部が第1環状案内部の下側案内面よりも下側に位置するため、下側案内面を流れる処理液は、第1環状案内部から排出されると、上側延設部の下面を伝うことなく、処理液排出空間内で飛散して上側ガードによって受けられる。
【0036】
基板の下面への処理液の供給は、基板の上面に処理液が供給されている間に開始される。そのため、下側案内面から排出される処理液は、上側案内面から排出されて上側ガードを伝う処理液を介して上側ガードに受けられる。下側案内面から排出される処理液が上側ガードによって受けられるときの衝撃は、上側ガードを伝う処理液によって吸収される。
一方、基板の上面への処理液の供給と基板の下面への処理液の供給を同時に開始する場合、上側ガードに処理液が十分に伝う前に下側案内面から排出された処理液が上側ガードによって受けられる場合がある。
【0037】
したがって、基板の上面への処理液の供給と基板の下面への処理液の供給を同時に開始する場合と比較して、上側ガードとの衝突に起因する液滴やミストの発生を抑制できる。
この発明の他の実施形態では、前記第1環状案内部が、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記径方向の外方に前記基板の下面の処理液を案内する下側案内面を有する。前記排出空間形成位置は、前記径方向の内方における前記下側延設部の端部が鉛直方向において前記第1環状案内部の前記上側案内面と前記下側案内面との間に位置する位置である。さらに、前記基板処理方法が、前記鉛直軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の下面に向けて処理液を供給する下側処理液供給工程と、前記基板の下面に付着する処理液を、前記基板の回転に基づく遠心力によって、前記下側案内面に案内する下側処理液案内工程と、前記下側案内面に供給された処理液を、前記下側延設部の下面に沿わせながら前記下側案内面から排出する下側処理液排出工程とをさらに含む。
【0038】
この方法によれば、基板の下面に供給された処理液は、基板の回転に基づく遠心力によって、基板の周縁部よりも径方向の外方の第1環状案内部の下側案内面上に案内される。そのため、下側案内面上の処理液は径方向の外方に向かう流れを形成し、第1環状案内部の外方に排出される。下側ガードは、前記径方向における前記下側延設部の端部が前記第1環状案内部の前記上側案内面と前記下側案内面との間に位置する排出空間形成位置に位置する。そのため、第1環状案内部から排出される処理液は、下側ガードの下側延設部の下方で第1環状案内部から飛散し、下側ガードによって受けられる。一方、上側案内面上の処理液は、第1環状案内部から排出されると、排出空間内で飛散して上側ガードによって受けられる。
【0039】
そのため、基板の上面から排出される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板の汚染を効率的に抑制しつつ、基板の上面から排出される処理液と基板の下面から排出される処理液とを別々のガードで受けることができる。
この発明の他の実施形態では、前記基板処理方法が、前記上側延設部に下方から対向し前記下側延設部に上方から対向し前記径方向に延びる中間延設部を有する中間ガードを配置する中間ガード配置工程と、前記中間延設部が前記上側延設部に接触するガード接触位置に前記中間ガードを配置して、前記第1環状案内部から排出される処理液を受けるガードを切り換えるガード切換工程とをさらに含む。
【0040】
この方法によれば、中間延設部が上側延設部に接触するガード接触位置に中間ガードを配置させることによって、上側延設部の下面を沿って径方向の外方に流れる処理液が中間延設部の下面に案内される。したがって、中間ガードをガード接触位置に配置することで、基板の上面から排出される処理液を沿わせる延設部を切り換えることができる。よって、基板の上面から排出される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板の汚染を効率的に抑制しつつ、基板の上面から排出される処理液を受けるガードを切り換えることができる。
【0041】
この発明の他の実施形態では、前記基板処理方法が、前記上側延設部に上方から対向する捕獲用ガードを配置して、前記上側処理液排出工程によって発生する処理液のミストを捕獲する捕獲空間を前記捕獲用ガードと前記上側延設部との間に形成する捕獲空間形成工程をさらに含む。
この方法によれば、捕獲用ガードを捕獲空間に配置することによって、処理液と基板の上面との衝突によって発生する処理液のミストを捕獲することができる。これにより、基板の上面への処理液の供給によって発生するミストに起因する基板の汚染を抑制できる。
この発明の他の実施形態では、前記第1環状案内部の前記上側案内面と前記第2環状案内部の前記対向案内面との間に、前記処理液を液密状態で通過させる処理液通路が形成される。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【
図1】
図1は、この発明の第1実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す模式的な平面図である。
【
図2】
図2は、前記基板処理装置に備えられる処理ユニットの概略構成を示す模式的な部分断面図である。
【
図3】
図3は、前記処理ユニットに備えられる外側環状部材および内側環状部材の周辺の断面図である。
【
図4】
図4は、前記外側環状部材および前記内側環状部材を上から見た図である。
【
図5A】
図5Aは、前記処理ユニットに備えられる複数のガードの配置の一例を示す模式図であり、基板から排出される処理液を受けるときの前記複数のガードの配置を示す。
【
図5B】
図5Bは、前記複数のガードの配置の一例を示す模式図であり、基板から排出される処理液を受けるときの前記複数のガードの配置を示す。
【
図5C】
図5Cは、前記複数のガードの配置の一例を示す模式図であり、基板から排出される処理液を受けるときの前記複数のガードの配置を示す。
【
図7A】
図7Aは、前記処理ユニットに備えられるチャックピンの模式的な平面図であり、チャックピンが閉位置に位置している状態を示す。
【
図7B】
図7Bは、前記処理ユニットに備えられるチャックピンの模式的な平面図であり、チャックピンが開位置に位置している状態を示す。
【
図8A】
図8Aは、
図4に示すVIII-VIII線に沿う部分断面図であり、前記処理ユニットに備えられる連結部材が第1基板受渡位置よりも下方の退避位置に位置する状態を示している。
【
図8B】
図8Bは、
図4に示すVIII-VIII線に沿う部分断面図であり、前記連結部材が第2基板受渡位置に位置する状態を示している。
【
図9A】
図9Aは、
図4に示すIX-IX線に沿う部分断面図であり、前記連結部材が前記退避位置に位置するときの状態を示している。
【
図9B】
図9Bは、
図4に示すIX-IX線に沿う部分断面図であり、前記連結部材が前記第2基板受渡位置に位置するときの状態を示している。
【
図10】
図10は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を示すブロック図である。
【
図11】
図11は、前記基板処理装置による基板処理の一例を説明するための流れ図である。
【
図13】
図13は、前記基板処理の第1変形例を説明するための模式図である。
【
図15】
図15は、前記基板処理の第3変形例を説明するための模式図である。
【
図16】
図16は、本発明の第2実施形態に係る処理ユニットにおける基板の周縁部の周辺の断面図である。
【
図17】
図17は、本発明の第3実施形態に係る処理ユニットにおける基板の周縁部の周辺の断面図である。
【
図18】
図18は、本発明の第4実施形態に係る処理ユニットにおける基板の周縁部の周辺の断面図である。
【
図19】
図19は、第4実施形態に係る処理ユニットにおいて基板に処理液を供給する際の前記複数のガードの配置を説明するための模式図である。
【
図20】
図20は、本発明の第5実施形態に係る処理ユニットにおける基板の周縁部の周辺の断面図である。
【
図21】
図21は、本発明の第6実施形態に係る処理ユニットにおける基板の周縁部の周辺の断面図である。
【
図22】
図22は、本発明の第7実施形態に係る処理ユニットにおける基板の周縁部の周辺の断面図である。
【
図23】
図23は、本発明の第8実施形態に係る処理ユニットにおける基板の周縁部の周辺の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
<第1実施形態>
図1は、この発明の第1実施形態にかかる基板処理装置1のレイアウトを示す模式的な平面図である。
基板処理装置1は、シリコンウエハなどの基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Wは、円板状の基板である。
【0044】
基板処理装置1は、基板Wを流体で処理する複数の処理ユニット2と、処理ユニット2で処理される複数枚の基板Wを収容するキャリヤCが載置されるロードポートLPと、ロードポートLPと処理ユニット2との間で基板Wを搬送する搬送ロボットIRおよびCRと、基板処理装置1を制御するコントローラ3とを含む。
搬送ロボットIRは、キャリヤCと搬送ロボットCRとの間で基板Wを搬送する。搬送ロボットCRは、搬送ロボットIRと処理ユニット2との間で基板Wを搬送する。搬送ロボットCRは、基板搬送ユニットの一例である。複数の処理ユニット2は、たとえば、同様の構成を有している。詳しくは後述するが、処理ユニット2内で基板Wに供給される処理液には、薬液、リンス液、乾燥促進液等が含まれる。
【0045】
搬送ロボットIRは、基板Wを水平に支持するハンドH1を備えている。搬送ロボットIRは、ハンドH1を水平に移動させたり、昇降させたりする。同様に、搬送ロボットCRは、基板Wを水平に支持するハンドH2を備えている。搬送ロボットCRは、ハンドH2を水平に移動させたり、昇降させたりする。
各処理ユニット2は、チャンバ4と、チャンバ4内に配置された処理カップ7とを備えており、処理カップ7内で基板Wに対する処理を実行する。チャンバ4には、搬送ロボットCRのハンドH2が、基板Wを搬入したり基板Wを搬出したりするための出入口(図示せず)が形成されている。チャンバ4には、この出入口を開閉するシャッタユニット(図示せず)が備えられている。
【0046】
図2は、処理ユニット2の構成例を説明するための模式図である。処理ユニット2は、スピンチャック5と、処理カップ7と、第1移動ノズル8と、第2移動ノズル9と、第3移動ノズル10と、第4移動ノズル11と、下面ノズル12と、外側環状部材13と、内側環状部材14とを含む。
スピンチャック5は、基板Wを水平に保持しながら、基板Wの中央部を通る鉛直な基板回転軸線A1(鉛直軸線)まわりに基板Wを回転させる。スピンチャック5は、複数のチャックピン20と、スピンベース21と、回転軸22と、回転軸22に回転力を与えるスピンモータ23とを含む。回転軸22は、中空軸である。回転軸22は基板回転軸線A1に沿って鉛直方向に延びている。基板回転軸線A1は、基板Wの中央部を通る鉛直軸線である。回転軸22の上端には、スピンベース21が結合されている。
【0047】
スピンベース21は、水平方向に沿う円板形状を有している。スピンベース21の上面には、基板Wの周縁を把持する複数のチャックピン20が、スピンベース21の周方向(基板Wの回転方向でもある)に間隔を空けて配置されている(後述する
図4も参照)。スピンベース21および複数のチャックピン20は、基板Wを水平に保持する基板保持ユニットを構成している。基板保持ユニットは、基板ホルダともいう。
【0048】
スピンモータ23は、回転軸22に回転力を与える。スピンモータ23によって回転軸22が回転されることにより、スピンベース21が回転される。これにより、基板Wが基板回転軸線A1のまわりに回転される。スピンモータ23は、基板回転軸線A1まわりに基板Wを回転させる基板回転ユニットの一例である。
以下では、基板回転軸線A1を中心とする径方向Rの内方を「径方向内方RI」といい、基板回転軸線A1を中心とする径方向の外方を「径方向外方RO」という。
【0049】
第1移動ノズル8は、スピンチャック5に保持された基板Wの上面に向けてDHF(希フッ酸)等の薬液を供給(吐出)する薬液ノズル(上側薬液供給ユニット、上側処理液供給ユニット)の一例である。
第1移動ノズル8は、第1ノズル移動ユニット35によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第1移動ノズル8は、水平方向において、中心位置と、ホーム位置(退避位置)との間で移動することができる。
【0050】
第1移動ノズル8は、中心位置に位置するとき、基板Wの上面の回転中心に対向する。基板Wの上面の回転中心とは、基板Wの上面における基板回転軸線A1との交差位置である。第1移動ノズル8は、ホーム位置に位置するとき、基板Wの上面には対向せず、平面視において、処理カップ7の外方に位置する。
第1移動ノズル8は、鉛直方向への移動によって、基板Wの上面に接近したり、基板Wの上面から上方に退避したりできる。
【0051】
第1ノズル移動ユニット35は、たとえば、鉛直方向に沿う回動軸(図示せず)と、回動軸に結合されて水平に延びるアーム(図示せず)と、回動軸を昇降させたり回動させたりする回動軸駆動ユニット(図示せず)とを含む。
回動軸駆動ユニットは、回動軸を鉛直な回動軸線まわりに回動させることによってアームを揺動させる。さらに、回動軸駆動ユニットは、回動軸を鉛直方向に沿って昇降することにより、アームを上下動させる。第1移動ノズル8は、アームに固定される。アームの揺動および昇降に応じて、第1移動ノズル8が水平方向および鉛直方向に移動する。
【0052】
第1移動ノズル8には、第1移動ノズル8に薬液を案内する第1上側薬液供給配管40が接続されている。第1上側薬液供給配管40に介装された第1上側薬液バルブ50が開かれると、薬液が、第1移動ノズル8から基板Wの上面の中央領域に向けて連続流で吐出される。基板Wの上面の中央領域とは、基板Wの上面において基板Wの回転中心およびその周囲を含む領域のことである。
【0053】
第2移動ノズル9は、スピンチャック5に保持された基板Wの上面に向けてSC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture:アンモニア過酸化水素水混合液)等の薬液を供給(吐出)する薬液ノズル(上側薬液供給ユニット、上側処理液供給ユニット)の一例である。
第2移動ノズル9は、第2ノズル移動ユニット36によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第2移動ノズル9は、水平方向において、中心位置と、ホーム位置(退避位置)との間で移動することができる。
【0054】
第2移動ノズル9は、中心位置に位置するとき、基板Wの上面の回転中心に対向する。第2移動ノズル9は、ホーム位置に位置するとき、基板Wの上面には対向せず、平面視において、処理カップ7の外方に位置する。第2移動ノズル9は、鉛直方向への移動によって、基板Wの上面に接近したり、基板Wの上面から上方に退避したりできる。
第2ノズル移動ユニット36は、第1ノズル移動ユニット35と同様の構成を有している。すなわち、第2ノズル移動ユニット36は、たとえば、鉛直方向に沿う回動軸(図示せず)と、回動軸および第2移動ノズル9に結合されて水平に延びるアーム(図示せず)と、回動軸を昇降させたり回動させたりする回動軸駆動ユニット(図示せず)とを含む。
【0055】
第2移動ノズル9には、第2移動ノズル9に薬液を案内する第2上側薬液供給配管41が接続されている。第2上側薬液供給配管41に介装された第2上側薬液バルブ51が開かれると、薬液が、第2移動ノズル9から基板Wの上面の中央領域に向けて連続的に吐出される。
薬液は、DHFやSC1には限られない。すなわち、本明細書において薬液は、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、蓚酸等)、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等)、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも1つを含む液であってもよい。これらを混合した薬液の例としては、SC1の他に、SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:硫酸過酸化水素水混合液)等が挙げられる。
【0056】
第3移動ノズル10は、スピンチャック5に保持された基板Wの上面に向けてDIW(Deionized Water)等のリンス液を供給(吐出)するリンス液ノズル(リンス液供給ユニット、処理液供給ユニット)の一例である。
第3移動ノズル10は、第3ノズル移動ユニット37によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第3移動ノズル10は、水平方向において、中心位置と、ホーム位置(退避位置)との間で移動することができる。
【0057】
第3移動ノズル10は、中心位置に位置するとき、基板Wの上面の回転中心に対向する。第3移動ノズル10は、ホーム位置に位置するとき、基板Wの上面には対向せず、平面視において、処理カップ7の外方に位置する。第3移動ノズル10は、鉛直方向への移動によって、基板Wの上面に接近したり、基板Wの上面から上方に退避したりできる。
第3移動ノズル10には、第3移動ノズル10にリンス液を案内する上側リンス液供給配管42が接続されている。上側リンス液供給配管42に介装された上側リンス液バルブ52が開かれると、薬液が、第3移動ノズル10から基板Wの上面の中央領域に向けて連続流で吐出される。
【0058】
リンス液は、DIWに限られない。すなわち、本明細書においてリンス液は、炭酸水、電解イオン水、希釈濃度(たとえば、1ppm~100ppm程度)の塩酸水、希釈濃度(たとえば、1ppm~100ppm程度)のアンモニア水、還元水(水素水)等であってもよい。
第4移動ノズル11は、基板Wの上面にIPA(イソプロピルアルコール)等の乾燥促進液を供給する乾燥促進液ノズル(上側乾燥促進液供給ユニット、上側処理液供給ユニット)の一例である。乾燥促進液は、基板Wに気体を吹き付けて基板Wを乾燥させる前に基板Wに供給することによって基板Wの乾燥を促進する液体である。また、第4移動ノズル11は、基板Wの上面に窒素ガス(N2ガス)等の気体を供給する気体ノズル(上側気体供給ユニット)の一例でもある。
【0059】
第4移動ノズル11は、第4ノズル移動ユニット38によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第4移動ノズル11は、水平方向において、中心位置と、ホーム位置(退避位置)との間で移動することができる。
第4移動ノズル11は、中心位置に位置するとき、基板Wの上面の回転中心に対向する。第4移動ノズル11は、ホーム位置に位置するとき、基板Wの上面には対向せず、平面視において、処理カップ7の外方に位置する。第4移動ノズル11は、鉛直方向への移動によって、基板Wの上面に接近したり、基板Wの上面から上方に退避したりできる。
【0060】
第4ノズル移動ユニット38は、第1ノズル移動ユニット35と同様の構成を有している。すなわち、第4ノズル移動ユニット38は、たとえば、鉛直方向に沿う回動軸(図示せず)と、回動軸および第4移動ノズル11に結合されて水平に延びるアーム(図示せず)と、回動軸を昇降させたり回動させたりする回動軸駆動ユニット(図示せず)とを含む。
【0061】
第4移動ノズル11には、第4移動ノズル11に乾燥促進液を案内する上側乾燥促進液配管43が接続されている。上側乾燥促進液配管43に介装された上側乾燥促進液バルブ53が開かれると、乾燥促進液が、第4移動ノズル11から基板Wの上面の中央領域に向けて連続流で吐出される。
第4移動ノズル11には、第4移動ノズル11に気体を案内する複数の気体配管(第1気体配管91、第2気体配管92および第3気体配管93)が接続されている。複数の気体配管(第1気体配管91、第2気体配管92および第3気体配管93)には、それぞれ、複数の気体バルブ(第1気体バルブ96A、第2気体バルブ97Aおよび第3気体バルブ98A)が介装されている。各気体配管内の流路は、対応する気体バルブによって開閉される。
【0062】
第4移動ノズル11は、上側乾燥促進液配管43から案内される乾燥促進液を、鉛直方向に沿って連続流で吐出する中心吐出口11aを有している。
さらに、第4移動ノズル11は、気体を吐出する気体吐出口として、線状流吐出口11bと、水平流吐出口11cと、傾斜流吐出口11dとを有している。
線状流吐出口11bは、第1気体配管91から供給される気体を鉛直方向に沿って直線状に吐出する。水平流吐出口11cは、第2気体配管92から供給される気体を水平方向に沿って第4移動ノズル11の周囲に放射状に吐出する。傾斜流吐出口11dは、第3気体配管93から供給される気体を斜め下方向に沿って第4移動ノズル11の周囲に放射状に吐出する。
【0063】
第1気体配管91には、第1気体配管91内を流れる気体の流量を正確に調節するためのマスフローコントローラ96Bが介装されている。マスフローコントローラ96Bは、流量制御バルブを有している。第2気体配管92には、第2気体配管92内を流れる気体の流量を調節するための流量可変バルブ97Bが介装されている。第3気体配管93には、第3気体配管93内を流れる気体の流量を調節するための流量可変バルブ98Bが介装されている。
【0064】
第1気体配管91、第2気体配管92および第3気体配管93には、それぞれ、異物を除去するためのフィルタ96C,97C,98Cが介装されている。
乾燥促進液は、IPAに限られず、リンス液と混和し、リンス液よりも揮発性が高いものであればよい。たとえば、乾燥促進液は、IPAとDIWとの混合液であってもよいし、IPAとHFEとの混合液であってもよい。
【0065】
第4移動ノズル11から吐出される気体は、窒素ガスに限られない。第4移動ノズル11から吐出される気体は、空気であってもよい。また、第4移動ノズル11から吐出される気体は、窒素ガス以外の不活性ガスであってもよい。
不活性ガスとは、窒素ガスに限られず、基板Wの上面や、基板Wの上面に形成されたパターンに対して不活性なガスのことである。不活性ガスの例としては、窒素ガスの他に、アルゴン等の希ガス類が挙げられる。
【0066】
下面ノズル12は、スピンベース21の上面中央部で開口する貫通孔21aと、中空の回転軸22とに挿入されている。下面ノズル12の吐出口12aは、スピンベース21の上面から露出されている。下面ノズル12の吐出口12aは、基板Wの下面(下側の表面)の中央領域に下方から対向する。基板Wの下面の中央領域とは、基板Wの下面において基板Wの回転中心およびその周囲を含む領域のことである。
【0067】
下面ノズル12には、薬液、リンス液、および乾燥促進液を下面ノズル12に共通に案内する共通配管49の一端が接続されている。共通配管49の他端には、共通配管49にDHF等の薬液を案内する第1下側薬液配管44と、共通配管49にSC1等の薬液を案内する第2下側薬液配管45と、共通配管49にDIW等のリンス液を案内する下側リンス液配管46と、共通配管49にIPA等の乾燥促進液を案内する下側乾燥促進液配管47とが接続されている。
【0068】
第1下側薬液配管44に介装された第1下側薬液バルブ54が開かれると、DHF等の薬液が、下面ノズル12から基板Wの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。第2下側薬液配管45に介装された第2下側薬液バルブ55が開かれると、SC1等の薬液が、下面ノズル12から基板Wの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。
下側リンス液配管46に介装された下側リンス液バルブ56が開かれると、DIW等のリンス液が、下面ノズル12から基板Wの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。下側乾燥促進液配管47に介装された下側乾燥促進液バルブ57が開かれると、IPA等の乾燥促進液が、下面ノズル12から基板Wの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。
【0069】
下面ノズル12とスピンベース21の貫通孔21aとの間の空間によって、下側気体流路90が形成されている。下側気体流路90は、回転軸22の内周面と下面ノズル12との間の空間に挿通された下側気体配管48に接続されている。下側気体配管48に介装された下側気体バルブ58が開かれると、窒素ガス等の気体が、下側気体流路90から基板Wの下面の中央部の周りの部分に向けて吐出される。
【0070】
下側気体流路90から吐出される気体は、窒素ガスに限られない。下側気体流路90から吐出される気体は、空気であってもよい。また、下側気体流路90から吐出される気体は、窒素ガス以外の不活性ガスであってもよい。
下面ノズル12は、基板Wの下面に薬液を供給する薬液ノズル(下側薬液供給ユニット)の一例である。下面ノズル12は、基板Wの下面にリンス液を供給するリンス液ノズル(下側リンス液供給ユニット)の一例である。下面ノズル12は、基板Wの下面に乾燥促進液を供給する乾燥促進液ノズル(下側乾燥前処理供給ユニット)の一例でもある。すなわち、下面ノズル12は、基板の下面に処理液を供給する下側処理液供給ユニットでもある。
【0071】
下側気体流路90は、基板Wの下面に向けて気体を供給する気体ノズル(下側気体供給ユニット)の一例でもある。
処理カップ7は、スピンチャック5に保持された基板Wから外方に飛散する液体を受け止める複数のガード71と、複数のガード71によって下方に案内された液体を受け止める複数のカップ72とを含む。
【0072】
この実施形態では、3つのガード71(第1ガード71A、第2ガード71Bおよび第3ガード71C)と、3つのカップ72(第1カップ72A、第2カップ72Bおよび第3カップ72C)とが設けられている例を示している。
第1カップ72A、第2カップ72B、および第3カップ72Cのそれぞれは、上向きに開放された環状溝の形態を有している。
【0073】
第1ガード71Aは、平面視でスピンベース21を取り囲むように配置されている。第2ガード71Bは、第1ガード71Aよりも上方に配置されており、平面視でスピンベース21を取り囲むように配置されている。第3ガード71Cは、第2ガード71Bよりも上方に配置されており、平面視でスピンベース21を取り囲むように配置されている。
第1ガード71A、第2ガード71B、および第3ガード71Cは、それぞれ、ほぼ円筒形状を有しており、各ガード71の上端部は、径方向内方RIに向かうように内方に傾斜している。
【0074】
詳しくは、第1ガード71Aは、平面視でスピンベース21を取り囲む第1筒状部75Aと、第1筒状部75Aの上端から径方向内方RIに延びる円環状の第1延設部76Aとを含む。第1延設部76Aは、径方向内方RIに向かうにしたがって上方に向かうように水平方向に対して傾斜している。第1ガード71Aの第1延設部76Aの先端(径方向内方RIの端部)は、径方向外方ROに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜する径方向内方RIの端面(第1傾斜端面77)を有する。
【0075】
水平方向に対する第1延設部76Aの傾斜角度は、0°よりも大きく45°以下であることが好ましい。水平方向に対する第1延設部76Aの傾斜角度は、5°以上20°以下であることが一層好ましい。
第2ガード71Bは、平面視でスピンベース21を取り囲む第2筒状部75Bと、第2筒状部75Bの上端から径方向内方RIに延びる円環状の第2延設部76Bとを含む。第2筒状部75Bは、第1筒状部75Aよりも径方向外方ROに配置されている。第2延設部76Bは、第1延設部76Aに上方から対向する。第2延設部76Bは、径方向内方RIに向かうにしたがって上方に向かうように水平方向に対して傾斜している。第2ガード71Bの第2延設部76Bの先端(径方向内方RIの端部)は、径方向外方ROに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜する径方向内方の端面(第2傾斜端面78)を有する。
【0076】
水平方向に対する第2延設部76Bの傾斜角度は、0°よりも大きく45°以下であることが好ましい。水平方向に対する第2延設部76Bの傾斜角度は、5°以上20°以下であることが一層好ましい。
第3ガード71Cは、平面視でスピンベース21を取り囲む第3筒状部75Cと、第3筒状部75Cの上端から径方向内方RIに延びる円環状の第3延設部76Cとを有する。第3筒状部75Cは、第2筒状部75Bよりも径方向外方ROに配置されている。第3延設部76Cは、第2延設部76Bに上方から対向する。第3延設部76Cは、径方向内方RIに向かうにしたがって上方に向かうように水平方向に対して傾斜している。
【0077】
水平方向に対する第3延設部76Cの傾斜角度は、0°よりも大きく45°以下であることが好ましい。水平方向に対する第3延設部76Cの傾斜角度は、5°以上20°以下であることが一層好ましい。
第1カップ72Aは、第1ガード71Aによって下方に案内された処理液を受け止める。第2カップ72Bは、第1ガード71Aと一体に形成されており、第2ガード71Bによって下方に案内された処理液を受け止める。第3カップ72Cは、第2ガード71Bと一体に形成されており、第3ガード71Cによって下方に案内された処理液を受け止める。
【0078】
第1カップ72A、第2カップ72B、および第3カップ72Cの下端には、それぞれ、複数の処理液回収路(図示せず)が連結されている。第1カップ72A、第2カップ72Bおよび第3カップ72Cによって受けられた処理液は、それぞれ、対応する処理液回収路を介して回収される。第1カップ72A、第2カップ72B、および第3カップ72Cには、各カップ72の内部を排気する排気ユニット25が連結されている。
【0079】
排気ユニット25は、たとえば、複数のカップ72の下端にそれぞれ結合された複数の排気管(図示せず)と、排気管内をそれぞれ吸引する複数のポンプ(図示せず)とを含む。排気ユニット25は、排気ポンプともいう。
図3は、外側環状部材13および内側環状部材14の周辺の断面図である。
図4は、外側環状部材13および内側環状部材14を上から見た図である。
【0080】
外側環状部材13は、平面視で、基板Wを取り囲む環状の部材である。外側環状部材13は、第1環状案内部の一例である。外側環状部材13の内径は、基板Wの外径よりも僅かに大きい。外側環状部材13は、スピンベース21の上面から上方に間隔を空けた位置に配置されている。
外側環状部材13は、複数(本実施形態では4個)の固定部材16を介してスピンベース21に対する位置が固定されている。固定部材16は、鉛直方向に延びる円柱状である。複数の固定部材16は、基板Wの回転方向(周方向)に等間隔に配置されている。
【0081】
外側環状部材13は、上面と、下面と、径方向内方RIの端面(内方端面13a)と、径方向外方ROの端面(外方端面13b)とを有する。
外側環状部材13の上面および下面は、それぞれ、平面視で円環状である。外側環状部材13の上面は、基板Wの回転に基づく遠心力によって、基板Wの上面の周縁部に存在する処理液を基板Wの上面の周縁部よりも径方向外方ROに案内する環状の上側案内面60である。上側案内面60は、水平方向に平坦である。
【0082】
外側環状部材13の下面は、基板Wの下面の周縁部に存在する処理液を基板Wの下面の周縁部よりも径方向外方ROに案内する環状の下側案内面61である。下側案内面61は、外方端面13bに連結され水平方向に平坦な下側平坦面61Aと、内方端面13aと下側平坦面61Aとに連結され、径方向外方ROに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜する下側傾斜面61Bとを含む。
【0083】
内側環状部材14は、平面視で、外側環状部材13よりも径方向内方RIに位置する環状の部材である。内側環状部材14は、内側環状部の一例である。内側環状部材14は、基板Wの上面から上方に間隔を空けた位置に配置されている。内側環状部材14は、複数(本実施形態では3個)の連結部材17を介してスピンベース21に対して連結されており、単一の支持部材18によって下方から支持されている。3つの連結部材17と支持部材18とは、基板Wの回転方向に等間隔に配置されている。
【0084】
内側環状部材14は、上面と、下面と、径方向内方RIの端面(内方端面14a)と、径方向外方ROの端面(外方端面14b)とを有する。
内側環状部材14の上面および下面は、それぞれ、平面視で円環状である。内側環状部材14の上面は水平方向に平坦である。
内側環状部材14の下面は、基板Wの上面の周縁部を径方向外方ROに流れる処理液を径方向外方ROに案内する環状の内側案内面63と、処理液が内側環状部材14と衝突した際に径方向内方RIに跳ね返ることを抑制する内側跳返抑制面64とを含む。
【0085】
内側案内面63は、外方端面14bに連結され水平方向に平坦である。内側跳返抑制面64は、内方端面14aと内側案内面63とに連結され、径方向外方ROに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜する傾斜面である。
第3ガード71Cの第3延設部76Cの先端には、外側環状案内部15が連結されている。つまり、外側環状案内部15が第3ガード71Cの第3延設部76Cと一体に形成されている。外側環状案内部15は、平面視で環状である。外側環状案内部15は、第2環状案内部の一例である。
【0086】
外側環状案内部15は、径方向内方RIに向かうにしたがって上方に向かう階段状である。外側環状案内部15は、第1水平部80、傾斜部81および第2水平部82を有する。第1水平部80は、第3延設部76Cから径方向内方RIに水平に延びる。第2水平部82は、第1水平部80よりも上方で水平に延びる。傾斜部81は、第1水平部80および第2水平部82を連結し、径方向内方RIに向かうにしたがって上方に延びる。
【0087】
第1水平部80は、外側環状部材13の上側案内面60に対向し、上側案内面60に存在する処理液を上側案内面60とともに径方向外方ROに案内する対向案内面80aを有する。傾斜部81は、処理液が外側環状案内部15と衝突した際に径方向内方RIに跳ね返ることを抑制する外側跳返抑制面81aを有する。第2水平部82は、対向案内面80aよりも上側案内面60から上方に離間する離間面82aを有する。
【0088】
対向案内面80a、外側跳返抑制面81aおよび離間面82aは、外側環状案内部15の下面を構成している。対向案内面80aおよび離間面82aは、水平方向に平坦である。対向案内面80aは、第3ガード71Cの第3延設部76Cの下面76cの径方向内方端と外側跳返抑制面81aの径方向外方端とに連結されている。
外側跳返抑制面81aは、対向案内面80aの径方向内方端および離間面82aの径方向外方端に連結されており、径方向外方ROに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜している。離間面82aは、外側跳返抑制面81aの径方向外方端と外側環状案内部15の径方向内方RIの端面(内方端面15a)の下端に連結されている。
【0089】
図2を再び参照して、処理ユニット2は、第1ガード71A、第2ガード71Bおよび第3ガード71Cを別々に昇降させるガード昇降ユニット74を含む。そのため、処理ユニット2内で基板処理を行う際に、複数のガード71の配置を適宜変更することができる。
ガード昇降ユニット74は、たとえば、複数のガード71にそれぞれ結合された複数のボールねじ機構(図示せず)と、複数のボールねじ機構にそれぞれ駆動力を与える複数のモータ(図示せず)とを含む。ガード昇降ユニット74は、ガードリフタともいう。
【0090】
ガード昇降ユニット74は、下位置と上位置との間で、第2ガード71Bおよび第1ガード71Aを昇降させる。ガード71が上位置に位置するとき、当該ガード71の径方向内方端が基板Wの上面よりも上方に位置する。ガード71が下位置に位置するとき、当該ガード71の径方向内方端がスピンベース21の上面よりも下方(基板Wの下面よりも下方)に位置する。
【0091】
ガード昇降ユニット74は、上位置と案内面近接位置との間で、第3ガード71Cを昇降させる。案内面近接位置は、下位置よりも上方の位置である。案内面近接位置は、
図3における第3ガード71Cの位置である。第3ガード71Cの第3延設部76Cの先端には、スピンベース21の外縁よりも径方向内方RIに延びる外側環状案内部15が連結されているため、第3ガード71Cは、下位置まで移動することができない。
【0092】
再び
図3を参照して、案内面近接位置は、第3延設部76Cの下面76cが上側案内面60の径方向外方端に近接する位置である。第3ガード71Cが案内面近接位置に位置するとき、対向案内面80aは、上側案内面60に近接している。対向案内面80aと上側案内面60との間は、処理液が通過可能な処理液通路65が形成されている。
鉛直方向における処理液通路65の幅(処理液通路幅D1)は、基板Wの周縁と外側環状部材13の内方端面13aとの間の隙間の水平方向における幅(下側隙間幅D2)よりも大きい。処理液通路幅D1は、内側環状部材14の外方端面14bと外側環状案内部15の内方端面15aとの間の隙間の水平方向における幅(上側隙間幅D3)よりも大きい。
【0093】
処理液通路幅D1は、たとえば、1.5~5.0mmである。処理液通路幅D1は、好ましくは、1.5mm~2.0mmである。下側隙間幅D2および上側隙間幅D3は、それぞれ、たとえば、1.0mmである。
図5A~
図5Cを参照して、複数のガード71の配置について説明する。
図5Aは、基板Wから排出される処理液を第3ガード71Cが受けるときの複数のガード71の配置が第1配置である状態を示す。
【0094】
第1配置では、第3ガード71Cが案内面近接位置に配置され、第2ガード71Bが排出空間形成位置に配置され、第1ガード71Aが下位置に配置される。
図5Aでは、下位置に位置する第1ガード71Aが第2ガード71Bに接触しているが、下位置は、第2ガード71Bと接触しない位置であってもよい。
排出空間形成位置は、上位置と下位置との間の位置である。排出空間形成位置は、第2延設部76Bの径方向内方端部が外側環状部材13の下側案内面61よりも下側に位置する位置である。排出空間形成位置は、第2延設部76Bの径方向内方端部がスピンベース21の上面と同じ高さ位置またはスピンベース21の上面よりも低い位置であることが好ましい。
【0095】
第2ガード71Bが排出空間形成位置に位置するとき、第2延設部76Bは、間隔を空けて第3延設部76Cに下方から対向し、スピンベース21に径方向外方ROから近接する。第2ガード71Bが排出空間形成位置に位置するとき、第3ガード71Cの第3延設部76Cと第2ガード71Bの第2延設部76Bとの間に、径方向Rに延びる空間(処理液排出空間66)が形成される。
【0096】
第2延設部76Bがスピンベース21に径方向外方ROから近接しており、第3延設部76Cが外側環状案内部15と一体に形成されているため、処理液排出空間66は、外部空間から隔離されている。複数のガード71の配置が第1配置である場合の外部空間は、第3延設部76Cよりも上方の空間や第2延設部76Bよりも下方の空間である。
第3ガード71Cが案内面近接位置に位置するため、処理液通路65は、上側案内面60上を流れる処理液によって満たされる。対向案内面80aは、第3延設部76Cの下面に連結されているため、処理液通路65から(上側案内面60よりも径方向外方ROへ)排出された処理液は、第3延設部76Cの下面76cに沿って径方向外方ROへ移動する。その後、処理液は、第3筒状部75Cの内周面によって第3カップ72Cに案内される(
図2も参照)。
【0097】
一方、基板Wの下面を流れる処理液は、下側案内面61から径方向外方ROに向けて飛散する。下側案内面61から飛散した処理液は、第3延設部76Cまたは第3筒状部75Cによって受けられる。上側案内面60から排出された処理液および下側案内面61から排出された処理液は、いずれも処理液排出空間66内を通る。
複数のガード71の配置が第1配置であるとき、第3ガード71Cが上側ガードとして機能し、第2ガード71Bが下側ガードとして機能する。
【0098】
図5Bは、基板Wから排出される処理液を第2ガード71Bが受けるときの複数のガード71の配置が第2配置である状態を示す。
第2配置では、第3ガード71Cが案内面近接位置に配置され、第2ガード71Bがガード接触位置に配置され、第1ガード71Aが排気空間形成位置に配置される。
第2ガード71Bがガード接触位置に位置するとき、第2延設部76Bの径方向内方端は、第3延設部76Cの下面76cに接触する。
【0099】
排出空間形成位置は、第1延設部76Aの径方向内方端部が外側環状部材13の下側案内面61よりも下側に位置する位置である。排出空間形成位置は、第1延設部76Aの径方向内方端部がスピンベース21の上面と同じ高さ位置またはスピンベース21の上面よりも低い位置であることが好ましい。
第1ガード71Aが排出空間形成位置に位置するとき、第1延設部76Aは、間隔を空けて第3ガード71Cの第3延設部76Cに下方から対向し、スピンベース21に径方向外方ROから近接する。厳密には、第1延設部76Aと第3延設部76Cとの間には、第2ガード71Bの第2延設部76Bが介在されているため、第1延設部76Aは、第2延設部76Bを介して第3延設部76Cに対向している。
【0100】
第1ガード71Aが排出空間形成位置に位置するとき、処理液排出空間66は、第3ガード71Cの第3延設部76C(上側延設部)と第1ガード71Aの第1延設部76A(下側延設部)との間に形成される。第2ガード71Bの第2延設部76Bは、処理液排出空間66内に位置している。
第1延設部76Aがスピンベース21に径方向外方ROから近接しており、第3延設部76Cが外側環状案内部15と一体に形成されているため、処理液排出空間66は、外部空間から隔離されている。複数のガード71の配置が第2配置である場合の外部空間とは、第3延設部76Cよりも上方の空間や第1延設部76Aよりも下方の空間のことである。
【0101】
複数のガード71の配置が第2配置であるとき、処理液通路65から(上側案内面60よりも径方向外方ROへ)排出された処理液は、第3延設部76Cの下面76cに沿って径方向外方ROへ流れる。
第2ガード71Bの第2延設部76Bの径方向内方端は、第3延設部76Cの下面76cに接触しており、かつ、第2延設部76Bの第2傾斜端面78は、径方向外方ROに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜している。そのため、第3延設部76Cの下面76cに沿って流れる処理液は、第2延設部76Bの第2傾斜端面78を経由して、第2延設部76Bの下面76bに沿って流れる。その後、処理液は、第2筒状部75Bの内周面によって第2カップ72Bに案内される(
図2も参照)。つまり、第2ガード71Bをガード接触位置に配置することによって、外側環状部材13から排出される処理液を受けるガード71を切り換えることができる(ガード切換工程)。
【0102】
一方、基板Wの下面を流れる処理液は、下側案内面61から径方向外方ROに向けて飛散する。下側案内面61から飛散した処理液は、第2延設部76Bまたは第2筒状部75Bによって受けられる。上側案内面60から排出された処理液および下側案内面61から排出された処理液は、いずれも処理液排出空間66内を通る。
複数のガード71の配置が第2配置であるとき、第3ガード71Cが上側ガードとして機能し、第1ガード71Aが下側ガードとして機能し、第2ガード71Bが中間ガードとして機能する。
【0103】
図5Cは、基板Wから排出される処理液を第1ガード71Aが受けるときの複数のガード71の配置が第3配置である状態を示す。
第3配置では、第3ガード71Cが案内面近接位置に配置され、第2ガード71Bおよび第1ガード71Aがガード接触位置に配置される。
第1ガード71Aがガード接触位置に位置するとき、第1延設部76Aは、第2延設部76Bの下面に接触する。第1傾斜端面77と第2傾斜端面78とは、水平方向に対して同じ角度で傾斜している。第1ガード71Aおよび第2ガード71Bがガード接触位置に位置するとき、第1傾斜端面77と第2傾斜端面78とが面一となる。
【0104】
複数のガード71の配置が第3配置であるとき、処理液通路65から(上側案内面60よりも径方向外方ROへ)排出された処理液は、第3延設部76Cの下面76cに沿って径方向外方ROへ流れる。
第2ガード71Bの第2延設部76Bの径方向内方端は、第3延設部76Cの下面76cに接触しており、第1ガード71Aの第1延設部76Aの径方向内方端は、第2延設部76Bの下面76bに接触している。さらに、第2延設部76Bの第2傾斜端面78および第1延設部76Aの第1傾斜端面77は、水平方向に対して同じ角度で、径方向外方ROに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜している。そのため、処理液は、第3延設部76Cの下面76cから、第2延設部76Bの第2傾斜端面78および第1延設部76Aの第1傾斜端面77を経由して、第1延設部76Aの下面76aに沿って流れる。その後、処理液は、第1筒状部75Aの内周面によって第1カップ72Aに案内される(
図2も参照)。
【0105】
一方、基板Wの下面を流れる処理液は、下側案内面61から径方向外方ROへ向けて飛散する。下側案内面61から飛散した処理液は、第1延設部76Aまたは第1筒状部75Aによって受けられる。
複数のガード71の配置が第3配置であるとき、第3ガード71Cが上側ガードとして、機能する。複数のガード71の配置が第3配置であるとき、下側ガードおよび中間ガードは設けられていない状態である。
【0106】
図示しないが、処理ユニット2内で基板Wの搬送が行われる際には、複数のガード71は、基板搬送配置に配置する。基板搬送配置では、第3ガード71Cが案内面近接位置に配置される。基板搬送配置では、第2ガード71Bおよび第1ガード71Aは、下位置またはガード接触位置あるいはこれらの間の位置に配置されていれば、いずれの位置に配置されていてもよい。
【0107】
次に、チャックピン20の構成について説明する。
図6は、
図4に示すVI-VI線に沿う断面図である。
図7Aおよび
図7Bは、チャックピン20の模式的な平面図である。
チャックピン20は、基板Wの周端面に押し付けられる把持部100と、基板Wの下面周縁部を支持する支持部101とを含む。チャックピン20は、さらに、把持部100および支持部101と共に、基板回転軸線A1と平行なピン回転軸線A2まわりに回転する土台部102を含む。把持部100は、支持部101よりも上方に配置されている。
【0108】
把持部100、支持部101、および土台部102は、一体に形成されている。処理ユニット2は、土台部102を水平方向に移動させるチャックピン開閉ユニット26を備える。
把持部100および支持部101は、土台部102に支持されている。土台部102は、チャックピン開閉ユニット26によってピン回転軸線A2まわりに駆動される。把持部100および支持部101は、スピンベース21の上方に配置されている。把持部100は、支持部101よりも上方に配置されている。
図7Aに示すように、把持部100および支持部101は、ピン回転軸線A2の周囲に配置されており、ピン回転軸線A2に交差していない。
【0109】
把持部100は、基板回転軸線A1側に開いたV字状の縦断面(鉛直面で切断した断面)を有する収容溝103を形成する2つの溝内面を含む。2つの溝内面は、収容溝103の底から斜め上に内方に延びる上側溝内面103Aと、収容溝103の底から斜め下に内方に延びる下側溝内面103Bと含む。支持部101は、2つの溝内面の下端(下側溝内面103Bの内端)から径方向内方RIに斜め下に延びる支持面104を含む。
【0110】
支持面104は、収容溝103よりも下方に配置されている。支持面104は、下側溝内面103Bの内方に配置されており、下側溝内面103Bに連続している。上側溝内面103Aおよび下側溝内面103Bは、互いに等しい大きさで、かつ互いに反対の方向に水平方向に対して傾いている。支持面104は、水平方向に対する下側溝内面103Bの傾斜角度よりも小さい角度で水平方向に対して傾いている。
【0111】
図7Aおよび
図7Bに示すように、各チャックピン20は、把持部100が基板Wの周端面に押し付けられる閉位置(
図7Aを参照)と、把持部100が基板Wの周端面から離れる開位置(
図7Bを参照)との間で、スピンベース21に対してピン回転軸線A2まわりに回転可能である。
チャックピン開閉ユニット26は、閉位置と開位置との間で各チャックピン20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20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20による基板Wの把持が解除される位置である。チャックピン開閉ユニット26は、複数のチャックピン20が基板Wを把持する閉状態と、複数のチャックピン20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20の状態を切り換える。
【0112】
チャックピン開閉ユニット26は、たとえば、スピンベース21に内蔵されたリンク機構(図示せず)と、スピンベース21外に配置された駆動源(図示せず)とを含む。駆動源は、たとえば、ボールねじ機構と、それに駆動力を与える電動モータとを含む。
チャックピン20が開位置に位置するとき、
図6において二点鎖線で示すように、支持部101の支持面104が基板Wの下面周縁部に接触し、基板Wが、スピンベース21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。
【0113】
支持面104が収容溝103に向かって斜め上に延びているので、チャックピン開閉ユニット26が各チャックピン20を開位置から閉位置に移動させると、各チャックピン20が閉位置に向かって移動する過程で、基板Wが複数の支持面104によって徐々に持ち上げられる。チャックピン20が閉位置に向かってさらに移動する過程で、把持部100が基板Wの周端面に近づき、基板Wの周縁部が収容溝103内に入り込む。これにより、
図6において実線で示すように、上側溝内面103Aおよび下側溝内面103Bが基板Wの周縁部に押し付けられ、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。
【0114】
逆に、チャックピン開閉ユニット26が、複数のチャックピン20を閉位置から開位置に移動させると、基板Wの周縁部に対する上側溝内面103Aおよび下側溝内面103Bの押し付けが解除され、各チャックピン20が開位置に向かって移動する過程で、把持部100が基板Wの周端面から離間する。各チャックピン20が開位置に向かってさらに移動することで、基板Wが複数の支持面104によって支持された状態に戻る。
【0115】
図8Aおよび
図8Bは、
図4に示すVIII-VIII線に沿う部分断面図である。
図8Aおよび
図8Bでは、連結部材17および固定部材16が断面を用いずに図示されている。連結部材17は、内側環状部材14の下面に連結される連結部110と、連結部110よりも下方に設けられ、複数のチャックピン20から基板Wを受ける基板受け部111と含む。基板受け部111は、基板Wの下面の周縁部に下方から対向する基板受け面112を有する。
【0116】
処理ユニット2は、連結部材17を昇降させる連結部材昇降ユニット27をさらに含む。連結部材17は、支持面104と連結部材17との間で基板Wの受け渡しが行われる第1基板受渡位置よりも下方の退避位置と、搬送ロボットCRと連結部材17との間で基板Wの受け渡しが行われる第2基板受渡位置との間で昇降する。
図8Aは、連結部材17が退避位置に位置する状態を示している。
図8Bは、連結部材17が第2基板受渡位置に位置する状態を示している。
【0117】
連結部材17が退避位置に位置するとき、内側環状部材14の外方端面14bが、第3ガード71Cが案内面近接位置に位置するときの外側環状案内部15の内方端面15aに近接して対向する。
図9Aおよび
図9Bは、
図4に示すIX-IX線に沿う部分断面図である。
図9Aおよび
図9Bでは、支持部材18および固定部材16が断面を用いずに図示されている。連結部材17とは異なり、支持部材18は、内側環状部材14とは連結されておらず、昇降しない。連結部材17が退避位置に位置するとき(
図8Aを参照)、支持部材18は、
図9Aに示すように、内側環状部材14を下方から支持する。連結部材17が第2基板受渡位置に位置するとき(
図8Bを参照)、支持部材18は、
図9Bに示すように、内側環状部材14から離間している。
【0118】
搬送ロボットCRのハンドH2が処理ユニット2に基板Wを搬入する際、
図9Bに示すように、連結部材17は、第2基板受渡位置に位置しており、第3ガード71Cは、案内面近接位置に位置している。この状態で、ハンドH2は、内側環状部材14の内側案内面63と外側環状案内部15の径方向内方端部の上面との間のアクセス用隙間Gに入り込む。ハンドH2は、
図4に示すように、支持部材18側から基板回転軸線A1側に向かってアクセス用隙間Gに進入する。
【0119】
その後、ハンドH2は、連結部材17の基板受け面112に基板W載置した後、アクセス用隙間Gから退避する。ハンドH2が退避した後、連結部材昇降ユニット27が連結部材17を退避位置に向けて移動させる。連結部材17は、退避位置に向かう途中で第1基板受渡位置を経由する。連結部材17は、第1基板受渡位置を経由する際、開位置に位置する複数のチャックピン20の支持面104に基板Wを受け渡す(基板受渡工程)。その後、チャックピン開閉ユニット26が複数のチャックピン20を閉位置に移動させることで基板Wがスピンチャック5に保持される(基板把持工程)。これにより、処理ユニット2への基板Wの搬入が完了する(基板搬入工程)。
【0120】
逆に、搬送ロボットCRのハンドH2が処理ユニット2から基板Wを搬出する際、複数のチャックピン20が開位置に位置する状態で、連結部材昇降ユニット27が連結部材17を退避位置から第2基板受渡位置に向けて移動させる。連結部材17は、第1基板受渡位置を経由する際、開位置に位置する複数のチャックピン20の支持面104から基板Wを受け取る(基板受取工程)。そして、連結部材17が第2基板受渡位置に位置すると、ハンドH2は、アクセス用隙間Gに入り込み、連結部材17から基板Wを受け取る。これにより、処理ユニット2からの基板Wを搬出が完了する(基板搬出工程)。
【0121】
このように、搬送ロボットCRのハンドH2が、チャックピン20の支持面104よりも高い位置において、連結部材17の基板受け面112から基板Wを搬出したり、連結部材17の基板受け面112に基板Wを載置したりすることができる。したがって、搬送ロボットCRが支持面104から基板Wを搬出したり支持面104に基板Wを載置したりする構成と比較して、スピンベース21から離間した位置で基板Wの搬送をすることができる。そのため、搬送ロボットCRによる基板Wの搬送が容易となる。
【0122】
図10は、基板処理装置1の主要部の電気的構成を示すブロック図である。コントローラ3は、マイクロコンピュータを備え、所定の制御プログラムに従って基板処理装置1に備えられた制御対象を制御する。
具体的には、コントローラ3は、プロセッサ(CPU)3Aと、制御プログラムが格納されたメモリ3Bとを含む。コントローラ3は、プロセッサ3Aが制御プログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。
【0123】
とくに、コントローラ3は、搬送ロボットIR,CR、スピンモータ23、第1ノズル移動ユニット35、第2ノズル移動ユニット36、第3ノズル移動ユニット37、第4ノズル移動ユニット38、ガード昇降ユニット74、チャックピン開閉ユニット26、連結部材昇降ユニット27、排気ユニット25、第1上側薬液バルブ50、第2上側薬液バルブ51、上側リンス液バルブ52、上側乾燥促進液バルブ53、第1下側薬液バルブ54、第2下側薬液バルブ55、下側リンス液バルブ56、下側乾燥促進液バルブ57、下側気体バルブ58、マスフローコントローラ96B、流量可変バルブ97B、流量可変バルブ98B、第1気体バルブ96A、第2気体バルブ97A、第3気体バルブ98A等を制御するようにプログラムされている。
【0124】
コントローラ3によってバルブが制御されることによって、対応するノズルからの処理液や不活性ガスの吐出の有無や、対応するノズルからの処理液や不活性ガスの吐出流量が制御される。
図11は、基板処理装置1による基板処理の一例を説明するための流れ図である。
図10には、主として、コントローラ3がプログラムを実行することによって実現される処理が示されている。
図12A~
図12Eは、前記基板処理の各工程の様子を説明するための模式図である。以下では、主に
図2および
図11を参照する。
図12A~
図12Eについては適宜参照する。
【0125】
基板処理装置1による基板処理では、たとえば、
図11に示すように、基板搬入工程(ステップS1)、第1薬液供給工程(ステップS2)、第1リンス工程(ステップS3)、第2薬液供給工程(ステップS4)、第2リンス工程(ステップS5)、乾燥促進液供給工程(ステップS6)、スピンドライ工程(ステップS7)および基板搬出工程(ステップS8)が実行される。
【0126】
まず、搬送ロボットCRによって未処理の基板Wが処理ユニット2に搬入される基板搬入工程(ステップS1)が実行される。ガード昇降ユニット74が、複数のガード71を基板搬送配置に配置し、チャックピン開閉ユニット26がチャックピン20を開位置に移動させる。そして、連結部材昇降ユニット27が連結部材17を第2基板受渡位置に移動させる。そして、搬送ロボットCRが、処理ユニット2に進入して、未処理の基板Wを連結部材17に載置し、処理ユニット2内への搬入を完了する。そして、連結部材昇降ユニット27が連結部材17を退避位置に移動させる。その途中で連結部材17からチャックピン20に基板Wが受け渡される。チャックピン開閉ユニット26がチャックピン20を閉位置に移動させることにより、基板Wが、スピンチャック5によって水平に保持される(基板保持工程)。スピンチャック5による基板Wの保持は、スピンドライ工程(ステップS7)が終了するまで継続される。
【0127】
次に、搬送ロボットCRが処理ユニット2外に退避した後、基板Wの上面および下面にDHF等の薬液を供給するする第1薬液供給工程(ステップS2)が実行される。
具体的には、スピンモータ23がスピンベース21の回転を開始する。スピンベース21とともに、基板W、外側環状部材13および内側環状部材14が回転する。スピンベース21の回転は、スピンドライ工程(ステップS7)が終了するまで継続される。そして、ガード昇降ユニット74は、複数のガード71の配置を基板搬送配置から第2配置に切り換える。これにより、処理液排出空間66が形成される(排出空間形成工程)。また、中間ガードとしての第2ガード71Bが処理液排出空間66内に配置され、処理液を受けるガード71が第2ガード71Bに切り換えられる(中間ガード配置工程、ガード切換工程)。
【0128】
そして、第1ノズル移動ユニット35が第1移動ノズル8を基板Wの上面に対向する処理位置に移動させる。処理位置は中心位置であってもよい。
複数のガード71の配置が第2配置であり、かつ、第1移動ノズル8が処理位置に位置する状態で、第1上側薬液バルブ50および第1下側薬液バルブ54が開かれる。第1上側薬液バルブ50が開かれることにより、
図12Aに示すように、第1移動ノズル8から、回転状態の基板Wの上面に向けてDHF等の薬液が吐出される。第1移動ノズル8から吐出された薬液は、基板Wの上面の中央領域に着液する。つまり、基板Wの上面に処理液としての薬液が供給される上側処理液供給工程が実行される。
【0129】
第1下側薬液バルブ54が開かれることにより、下面ノズル12から基板Wの上面に向けてDHF等の薬液が吐出される。第1移動ノズル8から吐出された薬液は、基板Wの下面の中央領域に着液する。つまり、基板Wの下面に処理液としての薬液が供給される下側処理液供給工程が実行される。
基板Wの上面および下面に着液した薬液には、基板Wの回転による遠心力が作用する。そのため、薬液は遠心力によって基板Wの上面および下面の全体に行き渡り、基板Wの上面および下面には、薬液の液膜200,201が形成される。
【0130】
基板Wの上面の周縁部に到達した薬液は、基板Wの回転に基づく遠心力によって、基板Wの上面の周縁部よりも径方向外方RO、すなわち、上側案内面60上に案内される(上側処理液案内工程)。上側案内面60上の薬液は、径方向外方ROに向かう流れを形成し、外側環状部材13から排出される(上側処理液排出工程)。詳しくは、上側案内面60上から排出される薬液は、液膜200の状態(連続流の状態)を維持したまま、第3延設部76Cの下面76c、第2延設部76Bの第2傾斜端面78および、第2延設部76Bの下面76bに沿って処理液排出空間66内で径方向外方ROへ案内される(排出処理液案内工程)。
【0131】
基板Wの下面の周縁部に到達した薬液は、基板Wの回転に基づく遠心力によって、基板Wの下面の周縁部よりも径方向外方RO、すなわち、下側案内面61に案内される(下側処理液案内工程)。そのため、下側案内面61上の薬液は、径方向外方ROに向かう流れを形成し、外側環状部材13から排出される(下側処理液排出工程)。詳しくは、下側案内面61上から排出される薬液は、第2延設部76Bの下面76bまたは第2筒状部75Bの内周面によって受けられる。
【0132】
上側案内面60上の薬液には、基板Wの回転に基づく遠心力が作用している。そのため、上側案内面60から排出される薬液の液膜200は、第2延設部76Bの下面76bに沿って基板Wの回転方向と同じ方向に回転する旋回液膜となる。
次に、基板Wの上面および下面にリンス液を供給して基板Wの上面および下面に存在する薬液を洗い流す第1リンス工程(ステップS3)が実行される。
【0133】
具体的には、第1上側薬液バルブ50および第1下側薬液バルブ54が閉じられる。これにより、基板Wの上面および下面に対する薬液の供給が停止される。第1上側薬液バルブ50が閉じられた状態で、第1ノズル移動ユニット35は、第1移動ノズル8を退避位置に移動させる。
第3ノズル移動ユニット37は、第1移動ノズル8からの薬液の吐出が停止された後に速やかにリンス液の供給を開始できるように、処理位置に向けて第3移動ノズル10を移動させる。処理位置は中心位置であってもよい。そして、ガード昇降ユニット74は、複数のガード71の配置を第2配置から第3配置に切り換える。そのため、処理液排出空間66は形成されていない。
【0134】
複数のガード71の配置が第3配置であり、かつ、第3移動ノズル10が処理位置に位置する状態で、上側リンス液バルブ52および下側リンス液バルブ56が開かれる。上側リンス液バルブ52が開かれることにより、
図12Bに示すように、第3移動ノズル10から基板Wの上面に向けてDIW等のリンス液が吐出される。第3移動ノズル10から吐出されたリンス液は、基板Wの上面の中央領域に着液する(上側処理液供給工程)。
【0135】
下側リンス液バルブ56が開かれることにより、下面ノズル12から基板Wの上面に向けてDIW等のリンス液が吐出される。下面ノズル12から吐出されたリンス液は、基板Wの下面の中央領域に着液する(下側処理液供給工程)。
基板Wの上面および下面に着液したリンス液には、基板Wの回転による遠心力が作用する。そのため、リンス液は遠心力によって基板Wの上面および下面の全体に行き渡り、基板Wの上面および下面の液膜200,201中の薬液がリンス液で置換される。
【0136】
基板Wの上面の周縁部に到達したリンス液は、基板Wの回転に基づく遠心力によって、基板Wの上面の周縁部よりも径方向外方RO、すなわち、上側案内面60に案内される。そのため、上側案内面60上のリンス液は、径方向外方ROに向かう流れを形成し、外側環状部材13から排出される(上側処理液排出工程)。詳しくは、上側案内面60上から排出されるリンス液は、液膜200の状態(連続流の状態)を維持したまま、第3延設部76Cの下面76c、第2延設部76Bの第2傾斜端面78および第1延設部76Aの第1傾斜端面77を経由して、第1延設部76Aの下面76aに沿って径方向外方ROへ案内される(排出処理液案内工程)。
【0137】
基板Wの下面の周縁部に到達したリンス液は、基板Wの回転に基づく遠心力によって、基板Wの下面の周縁部よりも径方向外方RO、すなわち、下側案内面61に案内される(下側処理液案内工程)。そのため、下側案内面61上のリンス液は、径方向外方ROに向かう流れを形成し、外側環状部材13から排出される(下側処理液排出工程)。詳しくは、下側案内面61上から排出されるリンス液は、第1延設部76Aの下面または第1筒状部75Aの内周面によって受けられる。
【0138】
上側案内面60上のリンス液には、基板Wの回転に基づく遠心力が作用している。そのため、上側案内面60から排出されるリンス液の液膜200は、第1延設部76Aの下面76aに沿って基板Wの回転方向と同じ方向に回転する旋回液膜となる。
次に、基板Wの上面および下面に先ほどの薬液(DHF)とは異なる薬液(SC1)を供給して基板Wの上面および下面を処理する第2薬液供給工程(ステップS4)が実行される。
【0139】
具体的には、上側リンス液バルブ52および下側リンス液バルブ56が閉じられる。これにより、基板Wの上面および下面に対するリンス液の供給が停止される。上側リンス液バルブ52が閉じられた状態で、第3ノズル移動ユニット37は、第3移動ノズル10を退避位置に移動させる。
第2ノズル移動ユニット36は、第3移動ノズル10からのリンス液の吐出が停止された後に速やかに薬液の供給を開始できるように、処理位置に向けて第2移動ノズル9を移動させる。処理位置は中心位置であってもよい。そして、ガード昇降ユニット74は、複数のガード71の配置を第3配置に維持する。
【0140】
複数のガード71の配置が第3配置であり、かつ、第2移動ノズル9が処理位置に位置する状態で、第2上側薬液バルブ51および第2下側薬液バルブ55が開かれる。上側リンス液バルブ52が開かれることにより、
図12Cに示すように、第2移動ノズル9から基板Wの上面に向けてSC1等の薬液が吐出される。第2移動ノズル9から吐出された薬液は、基板Wの上面の中央領域に着液する(上側処理液供給工程)。
【0141】
第2下側薬液バルブ55が開かれることにより、下面ノズル12から基板Wの上面に向けてSC1等の薬液が吐出される。下面ノズル12から吐出された薬液は、基板Wの下面の中央領域に着液する(下側処理液供給工程)。基板Wの上面および下面に着液した薬液には、基板Wの回転による遠心力が作用する。そのため、薬液は遠心力によって基板Wの上面および下面の全体に行き渡り、基板Wの上面および下面の液膜200,201中のリンス液が薬液で置換される。
【0142】
基板Wの上面の周縁部に到達した薬液は、基板Wの回転に基づく遠心力によって、基板Wの上面の周縁部よりも径方向外方RO、すなわち、上側案内面60に案内される。そのため、上側案内面60上の薬液は、径方向外方ROに向かう流れを形成し、外側環状部材13の外方に排出される。詳しくは、上側案内面60上から排出される薬液は、液膜200の状態(連続流の状態)を維持したまま、第3延設部76Cの下面、第2延設部76Bの第2傾斜端面78および第1延設部76Aの第1傾斜端面77を経由して、第1延設部76Aの下面に沿って径方向外方へ案内される(排出処理液案内工程)。
【0143】
基板Wの下面の周縁部に到達した薬液は、基板Wの回転に基づく遠心力によって、基板Wの下面の周縁部よりも径方向外方RO、すなわち、下側案内面61に案内される(下側処理液案内工程)。そのため、下側案内面61上の薬液は、径方向外方ROに向かう流れを形成し、外側環状部材13から排出される(下側処理液排出工程)。詳しくは、下側案内面61上から排出される薬液は、第1延設部76Aの下面76aまたは第1筒状部75Aの内周面によって受けられる。
【0144】
上側案内面60上の薬液には、基板Wの回転に基づく遠心力が作用している。そのため、上側案内面60から排出される薬液の液膜200は、第1延設部76Aの下面に沿って基板Wの回転方向と同じ方向に回転する旋回液膜となる。
次に、基板Wの上面および下面にDIW等のリンス液を供給して基板Wの上面および下面に存在する薬液(SC1)を洗い流す第2リンス工程(ステップS5)が実行される。
【0145】
具体的には、第2上側薬液バルブ51および第2下側薬液バルブ55が閉じられる。これにより、基板Wの上面および下面に対する薬液の供給が停止される。第2上側薬液バルブ51が閉じられた状態で、第2ノズル移動ユニット36は、第2移動ノズル9を退避位置に移動させる。
第3ノズル移動ユニット37は、第2移動ノズル9からの薬液の吐出が停止された後に速やかにリンス液の供給を開始できるように、処理位置に向けて第3移動ノズル10を移動させる。処理位置は中心位置であってもよい。そして、ガード昇降ユニット74は、複数のガード71の配置を第3配置に維持する。
【0146】
複数のガード71の配置が第1配置であり、かつ、第3移動ノズル10が処理位置に位置する状態で、上側リンス液バルブ52および下側リンス液バルブ56が開かれる。上側リンス液バルブ52が開かれることにより、先ほどと同様に、
図12Bに示すように、第3移動ノズル10から基板Wの上面に向けてDIW等のリンス液が吐出される。リンス液吐出後の第2リンス工程の詳細は、第1リンス工程とほぼ同じであるため、記載を省略する。
【0147】
次に、基板Wの上面および下面に乾燥促進液を供給して基板Wの上面および下面のリンス液を乾燥促進液で置換するする乾燥促進液供給工程(ステップS6)が実行される。
具体的には、上側リンス液バルブ52および下側リンス液バルブ56が閉じられる。これにより、基板Wの上面および下面に対するリンス液の供給が停止される。上側リンス液バルブ52が閉じられた状態で、第3ノズル移動ユニット37は、第3移動ノズル10を退避位置に移動させる。
【0148】
第4ノズル移動ユニット38は、第3移動ノズル10からのリンス液の吐出が停止された後に速やかに乾燥促進液の供給を開始できるように、処理位置に向けて第4移動ノズル11を移動させる。処理位置は中心位置であってもよい。そして、ガード昇降ユニット74は、複数のガード71の配置を第3配置から第1配置に切り換える。これにより、処理液排出空間66が形成される(排出空間形成工程)。
【0149】
複数のガード71の配置が第1配置であり、かつ、第4移動ノズル11が処理位置に位置する状態で、上側乾燥促進液バルブ53および下側リンス液バルブ56が開かれる。
上側乾燥促進液バルブ53が開かれることにより、
図12Dに示すように、第4移動ノズル11から基板Wの上面に向けてIPA等の乾燥促進液が吐出される。第4移動ノズル11から吐出された乾燥促進液は、基板Wの上面の中央領域に着液する(上側処理液供給工程)。
【0150】
下側乾燥促進液バルブ57が開かれることにより、
図12Dに示すように、下面ノズル12から基板Wの上面に向けてIPA等の乾燥促進液が吐出される。下面ノズル12から吐出された乾燥促進液は、基板Wの下面の中央領域に着液する(下側処理液供給工程)。
基板Wの上面および下面に着液した乾燥促進液には、基板Wの回転による遠心力が作用する。そのため、乾燥促進液は遠心力によって基板Wの上面および下面の全体に行き渡り、基板Wの上面および下面の液膜200,201中のリンス液が乾燥促進液で置換される。
【0151】
基板Wの上面の周縁部に到達した乾燥促進液は、基板Wの回転に基づく遠心力によって、基板Wの上面の周縁部よりも径方向外方RO、すなわち、上側案内面60に案内される(上側処理液案内工程)。そのため、上側案内面60上の乾燥促進液は、径方向外方ROに向かう流れを形成し、外側環状部材13から排出される(上側処理液排出工程)。詳しくは、上側案内面60上から排出される乾燥促進液は、液膜200の状態(連続流の状態)を維持したまま第3延設部76Cの下面に沿って処理液排出空間66内で径方向外方ROへ案内される(排出処理液案内工程)。
【0152】
基板Wの下面の周縁部に到達した乾燥促進液は、基板Wの回転に基づく遠心力によって、基板Wの下面の周縁部よりも径方向外方RO、すなわち、下側案内面61に案内される(下側処理液案内工程)。そのため、下側案内面61上の乾燥促進液は、径方向外方ROに向かう流れを形成し、外側環状部材13の外方に排出される(下側処理液排出工程)。詳しくは、下側案内面61上から排出される乾燥促進液は、第3延設部76Cの下面76cまたは第3筒状部75Cの内周面によって受けられる。
【0153】
上側案内面60上の乾燥促進液には、基板Wの回転に基づく遠心力が作用している。そのため、上側案内面60から排出されるリンス液の液膜200は、第3延設部76Cの下面76cに沿って基板Wの回転方向と同じ方向に回転する旋回液膜となる。
次に、スピンドライ工程(ステップS7)が実行される。具体的には、上側乾燥促進液バルブ53および下側乾燥促進液バルブ57が閉じられる。これにより、基板Wの上面および下面への乾燥促進液の供給が停止される。
【0154】
そして、スピンモータ23が基板Wの回転を加速し、基板Wを高速回転させる。それによって、大きな遠心力が基板W上に残留し乾燥促進換液に作用し、基板W上の乾燥促進液が基板Wの周囲に振り切られる。
スピンドライ工程において、基板Wに対する気体の吹き付けが行われる。第4ノズル移動ユニット38が、第4移動ノズル11を基板Wの上面に近接する近接乾燥位置に移動させる。第4移動ノズル11が近接乾燥位置に位置する状態で、第1気体バルブ96A、第2気体バルブ97Aおよび下側気体バルブ58が開かれる。
【0155】
第1気体バルブ96Aが開かれることにより、第4移動ノズル11の線状流吐出口11bから鉛直方向に沿って直線状に窒素ガス等の気体が吐出される。
図12Eに示すように、線状流吐出口11bから吐出された気体は、基板Wの上面に垂直に入射する線状気流F1を形成する。線状気流F1は、基板Wの上面にぶつかって、基板Wの上面に平行な径方向外方ROへと向きを変える。そして、径方向外方ROへと向きを変えた気流は、内側環状部材14と基板Wとの間、および、外側環状部材13と外側環状案内部15との間(処理液通路65)を経由して、外側環状部材13よりも径方向外方ROに放出される。これにより、内側環状部材14と基板Wとの間の隙間や、外側環状部材13と外側環状案内部15との間の隙間(処理液通路65)等の狭い隙間に入り込んでいる乾燥促進液を除去することができる。
【0156】
外側環状部材13よりも径方向外方ROに放出された気流は、第3ガード71Cの第3延設部76Cの下面76cに沿って径方向外方ROに向かい、その後、第3ガード71Cの第3筒状部75Cの内周面に沿って下方に向かう。これにより、第3ガード71Cの第3延設部76Cの下面76cと第3ガード71Cの第3筒状部75Cの内周面との乾燥を促進することができる。
【0157】
第2気体バルブ97Aが開かれることにより、第4移動ノズル11の水平流吐出口11cから気体が吐出される。水平流吐出口11cから吐出された気体は、基板Wの上面に平行で、かつ基板Wの上面を覆う水平気流F2を形成する。水平気流F2は、内側環状部材14の上方で径方向外方ROに向かうことが好ましい。それであれば、水平気流F2と内側環状部材14との衝突による乱流の発生を抑制しつつ、基板Wの上面を保護することができる。
【0158】
下側気体バルブ58が開かれることによって、下側気体流路90から基板Wの下面の中央部の周りの部分に向けて吐出される。下側気体流路90から吐出された気体は、基板Wの下面に垂直に入射する気流を形成する。この気流は、基板Wの下面にぶつかって、基板Wの下面に平行な径方向外方ROへと向きを変える。そして、径方向外方ROへと向きを変えた気流は、外側環状部材13の下面に沿って径方向外方ROへ向かい、その後、外側環状部材13よりも径方向外方ROに放出される。これにより、基板Wの下面や外側環状部材13の下面の乾燥を促進することができる。
【0159】
その後、搬送ロボットCRによって処理済みの基板Wが処理ユニット2から搬出される基板搬入工程(ステップS1)が実行される。ガード昇降ユニット74が、複数のガード71を基板搬送配置に配置し、チャックピン開閉ユニット26がチャックピン20を開位置に移動させる。そして、連結部材昇降ユニット27が連結部材17を第2基板受渡位置に移動させる。そして、搬送ロボットCRが、処理ユニット2に進入して、連結部材17から処理済みの基板Wをすくい取って、処理ユニット2外へと搬出する。その基板Wは、搬送ロボットCRから搬送ロボットIRへと渡され、搬送ロボットIRによって、キャリヤCに収納される。
【0160】
第1実施形態によれば、基板Wの上面に供給された処理液は、基板Wの回転に基づく遠心力によって、基板Wの上面の周縁部よりも径方向外方ROの外側環状部材13の上側案内面60上に案内される。そのため、上側案内面60上の処理液は径方向外方ROに向かう流れを形成し、外側環状部材13の外方に排出される。
外側環状案内部15の対向案内面80aは、上側案内面60とともに、上側案内面60上の処理液を径方向外方ROに案内する。対向案内面80aは、上側案内面60に上方から対向するため、上側案内面60上の処理液が上方に跳ね上がることを抑制することができる。そのため、処理液を、外側環状部材13よりも径方向外方ROに向けて、連続流の状態でスムーズに排出することができる。
【0161】
複数のガード71の配置が第1配置である場合、上側ガード(第3ガード71C)は、上側延設部(第3延設部76C)が上側案内面60の径方向外方端に近接する案内面近接位置に配置される。そのため、外側環状部材13から排出される処理液は、連続流の状態を維持したまま、上側案内面60の径方向外方端に近接する第3延設部76Cを伝って径方向外方ROにさらに移動する。そのため、処理液が第3ガード71Cに衝突して液滴状態の処理液が跳ね返ることを抑制できる。
【0162】
処理液は第3ガード71Cの第3延設部76Cを伝いながら処理液排出空間66を通る。そして、処理液排出空間66内には、排気ユニット25によって排気されることによって、第3延設部76Cと第2延設部76Bとの間を径方向外方ROに流れる気流および第3筒状部75Cと第2筒状部75Bとの間の下方に流れる気流が形成されている。そのため、仮に、何らかの原因で第3ガード71Cを伝う処理液からミストが発生した場合であっても、ミストは、気流に乗って、第3筒状部75Cの下端から排出される。
【0163】
仮に、第3筒状部75Cの下端から排出されないミストが存在する場合であっても、当該ミストは、下側ガード(第2ガード71B)の下側延設部(第2延設部76B)に上方から付着し、処理液排出空間66外へのミストの移動が阻止される。したがって、処理液排出空間66外への処理液のミストの拡散を抑制できる。よって、処理液のミストが基板Wの周囲を漂って最終的に基板に付着することを抑制できる。
第3ガード71Cが案内近接位置に位置する状態では、第3延設部76Cの下面76cが外側環状部材13の上側案内面60に近接しているため上側案内面60と外側環状案内部15の対向案内面80aとの間の処理液通路65は狭い。処理液通路65には、処理液が径方向外方ROに向かって流れている。そのため、処理液のミストが、処理液通路65を通り抜けて径方向内方RIに移動することは起こりにくい。したがって、仮に、何らかの原因で第3延設部76Cの下面76cを伝う処理液から発生したミストが第2延設部76Bに付着しなかった場合であっても、外側環状部材13よりも径方向内方RIに移動することが阻止される。
【0164】
以上により、基板Wから排出される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板Wの汚染を効率的に抑制することができる。
複数のガード71の配置が第2配置である場合であっても同様である。すなわち、上側ガード(第3ガード71C)は、上側延設部(第3延設部76C)が上側案内面60の径方向外方端に近接する案内面近接位置に配置される。そのため、外側環状部材13から排出される処理液は、連続流の状態を維持したまま、上側案内面60の径方向外方端に近接する第3延設部76Cおよび第2延設部76Bを伝って径方向外方ROにさらに移動する。そのため、処理液が第3ガード71Cに衝突して液滴状態の処理液が跳ね返ることを抑制できる。
【0165】
処理液は第3ガード71Cの第3延設部76Cおよび中間ガード(第2ガード71B)の中間延設部(第2延設部76Bを)伝いながら処理液排出空間66を通る。そして、処理液排出空間66内には、排気ユニット25によって排気されることによって、第2延設部76Bと第1延設部76Aとの間を径方向外方ROに流れる気流および第2筒状部75Bと第1筒状部75Aとの間の下方に流れる気流が形成されている。そのため、仮に、何らかの原因で第3ガード71Cや第2ガード71Bを伝う処理液からミストが発生した場合であっても、ミストは、気流に乗って、第2筒状部75Bの下端から排出される。
【0166】
仮に、第2筒状部75Bの下端から排出されないミストが存在する場合であっても、当該ミストは、下側ガード(第1ガード71A)の下側延設部(第1延設部76A)に上方から付着し、処理液排出空間66外へのミストの移動が阻止される。したがって、処理液排出空間66外への処理液のミストの拡散を抑制できる。よって、処理液のミストが基板Wの周囲を漂って最終的に基板に付着することを抑制できる。
【0167】
複数のガード71の配置が第2配置である場合であっても、先ほどと同様に、処理液のミストが、処理液通路65を通り抜けて径方向内方RIに移動することは起こりにくい。したがって、仮に、何らかの原因で第3延設部76Cおよび第2延設部76Bを伝う処理液から発生したミストが第1延設部76Aに付着しなかった場合であっても、外側環状部材13よりも径方向内方RIに移動することが阻止される。
【0168】
また、複数のガード71の配置が第2配置である場合には、第2ガード71Bの第2延設部76B(中間延設部)が第3ガード71Cの第3延設部76C(上側延設部)に接触するガード接触位置に第2ガード71B(中間ガード)が配置される。そのため、第3延設部76Cの下面76cを沿って径方向外方ROに流れる処理液が第2延設部76Bの下面76bに案内される。したがって、第2ガード71Bをガード接触位置に配置することで、基板Wの上面から排出される処理液を沿わせる延設部を切り換えることができる。よって、基板Wの上面から排出される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板Wの汚染を効率的に抑制しつつ、基板Wの上面から排出される処理液を受けるガード71を切り換えることができる。
【0169】
基板Wの上面に存在する処理液が、外側環状部材13の上側案内面60と外側環状案内部15の対向案内面80aとの間に進入する際に外側環状案内部15に衝突して跳ね返るおそれがある。
そこで、第1実施形態では、外側環状案内部15において対向案内面80aよりも径方向内方RIには、傾斜状の外側跳返抑制面81aが設けられている。そのため、対向案内面80aが垂直に延びる径方向端面と直接に連結されている構成と比較して、処理液が外側環状案内部15と衝突して跳ね返ること自体を抑制することができる。
【0170】
また、離間面82aを設けることによって、基板Wから排出された処理液と外側環状部材13との衝突位置を外側環状部材13の径方向内方端よりも径方向外方ROにすることができる。さらに、外側環状部材13と衝突して飛散した処理液が外側環状部材13よりも上方に拡散することを抑制できる。
さらに第1実施形態によれば、外側環状案内部15に径方向内方RIから近接して対向する内側環状部材14が基板Wの上面の周縁部の上方に配置されている。そのため、外側環状案内部15から跳ね返った処理液の径方向内方RIへの移動を阻止することができる。したがって、基板Wから排出される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板Wの汚染を効率的に抑制することができる。
【0171】
したがって、処理液が外側環状案内部15と衝突して跳ね返ったとしても、処理液の液滴やミストが外側環状部材13よりも上方に移動したり、内側環状部材14よりも径方向内方RIに移動したりすることを抑制できる。
また、第1実施形態では、内側環状部材14において内側案内面63よりも径方向内方RIには、傾斜状の内側跳返抑制面64が設けられている。そのため、内側案内面63が垂直に延びる径方向端面と直接に連結されている構成と比較して、処理液が内側環状部材14と衝突して跳ね返ること自体を抑制することができる。
【0172】
また、第1実施形態によれば、連結部材17が基板Wを複数のチャックピン20の支持面104に受け渡した後、退避位置に位置することで、内側環状部材14を、外側環状案内部15に近接させて径方向内方RIから対向させることができる。したがって、基板Wの受け渡しの直後から、外側環状案内部15から跳ね返った処理液の径方向内方RIへの移動を阻止できる位置に内側環状部材14を配置することができる。
【0173】
また、第1実施形態によれば、外側環状案内部15と上側ガード(第3ガード71C)とが一体に形成されており、対向案内面80aと上側延設部(第3延設部76C)の下面76cとが連結されている。そのため、外側環状部材13から径方向外方ROに排出される処理液を、連続流の状態で、外側環状案内部15の対向案内面80aから第3延設部76Cの下面76cにスムーズに伝わらせることができる。
【0174】
また、第1実施形態によれば、ガード71は、基板回転軸線A1まわりに回転しない。仮に、ガード71が回転する構成であれば、ガード71の延設部(たとえば、第3延設部76C)の下面の径方向外方端部付近に沿って径方向外方ROに移動する処理液に過剰に遠心力が作用し、処理液が飛び散る。処理液が飛び散ると処理液のミストが漂って基板Wの上面に付着するおそれがある。第1実施形態のようにガード71が基板回転軸線A1まわりに回転しない構成であれば、ガード71の延設部(たとえば、第3延設部76C)の下面の径方向外方端部付近における処理液の飛び散りを抑制できる。
【0175】
さらに、第1実施形態のようにガード71が基板回転軸線A1まわりに回転しない構成であれば、ガード71を回転させるための複雑な構成のガード回転ユニットを設ける必要がない。したがって、基板処理装置1のコストの増大を抑制できる。
また、上側案内面60から排出される処理液の液膜200は、第2延設部76Bの下面76bに沿って基板Wの回転方向と同じ方向に回転する旋回液膜となる。そのため、下側案内面61から排出された処理液は、旋回液膜を介して第2ガード71に受けられる。下側案内面61から排出された薬液と旋回液膜とが衝突する際に処理液のミストが発生したとしても、旋回液膜によって形成される当該基板Wの回転方向の下流側の気流に乗って回転方向の下流側向かって移動する。したがって、基板Wの上面への処理液のミストの付着を抑制できる。
【0176】
この実施形態によれば、上側案内面60上の処理液は、液膜200の状態で外側環状案内部15の対向案内面80aに接触するので、第3延設部76Cの下面76cに液膜200の状態を維持したまま伝う。そのため、処理液が上側案内面60から第3延設部76Cの下面76cへ移る際に、処理液の流れが乱されない。これにより、処理液のミストの発生を抑制できる。
【0177】
なお上述した基板処理では、処理液通路幅D1(
図3参照)は、上側案内面60を流れる処理液の液膜200の厚みと概ね等しい。そのため、処理液は、処理液通路65内を液密にしつつ、外側環状案内部15と処理液との衝突の発生を抑制することができる。
次に、第1実施形態に係る基板処理装置1によって実行できる基板処理の変形例について説明する。
【0178】
図13は、第1実施形態に係る基板処理の第1変形例を説明するための模式図である。
図12A~
図12Eに示す係る基板処理では、基板Wの上面への処理液の供給と、基板Wの下面への処理液の供給とを同時に開始している。しかしながら、基板Wの上面への処理液の供給と、基板Wの下面への処理液の供給とは同時に開始しなくてもよい。
特に、基板処理の第1変形例では、
図13に示すように、基板Wの上面への薬液(DHF)の供給を開始して、第2ガード71Bの第2延設部76Bの下面および第2筒状部75Bの内周面に薬液の液膜200が形成されている状態で、基板Wの下面に向けて薬液(DHF)の供給を開始する(
図12Aを参照)。この場合、以下の効果を奏する。
【0179】
図12A~
図12Eで説明した基板処理では、基板Wの上面への薬液の供給と基板Wの下面への薬液の供給を同時に開始する。そのため、第2ガード71Bに薬液の液膜200が形成される前に下側案内面61から排出された薬液が第2ガード71Bによって受けられる場合がある。
一方、この変形例のように、基板Wの下面への薬液の供給が、基板Wの上面に薬液が供給されている間に開始される基板処理であれば、下側案内面61から排出される薬液は、上側案内面60から排出されて第2ガード71B(上側ガード)の第2延設部76B(上側延設部)や第2筒状部(中央筒状部)を介して第2ガード71Bに受けられる。下側案内面61から排出され薬液が第2ガード71Bによって受けられるときの衝撃は、第2ガード71Bを伝う薬液の液膜200によって吸収される。
【0180】
したがって、基板Wの上面への薬液の供給と基板Wの下面への薬液の供給を同時に開始した場合と比較して、第2ガード71Bとの衝突に起因する液滴やミストの発生を抑制できる。
この変形例では、処理液として薬液を用い、複数のガード71が第2配置である例を用いて説明したが、処理液は薬液以外の液体(リンス液、乾燥促進液等)であってもよいし、複数のガード71の配置は、第1配置あるいは第3配置であってもよい。
【0181】
図14Aおよび
図14Bは、第1実施形態に係る基板処理の第2変形例を説明するための模式図である。
図12A~
図12Eに示す係る基板処理では、排出空間形成位置は、下側延設部(第1延設部76Aまたは第2延設部76B)の径方向内方端部が外側環状部材13の下側案内面61よりも下側に位置する位置である。しかしながら、排出空間形成位置は、処理液排出空間66を形成できれば、上述の位置と異なる位置であってもよい。
【0182】
たとえば、基板処理の第2変形例では、排出空間形成位置は、下側延設部の径方向内方端部が鉛直方向において外側環状部材13の上側案内面60と下側案内面61との間に位置する位置である。
詳しくは、第2変形例に係る基板処理では、複数のガード71の配置が第1配置であるとき、
図14Aに示すように、第2ガード71Bの第2延設部76Bの径方向内方端部が鉛直方向において外側環状部材13の上側案内面60と下側案内面61との間に位置する。
【0183】
このような基板処理であれば、外側環状部材13の下側案内面61から排出される処理液は、下側ガード(第2ガード71B)の下側延設部(第2延設部76B)の下方で外側環状部材13から飛散し、第2ガード71Bによって受けられる。一方、上側案内面60から排出される処理液は、上側ガード(第3ガード71C)によって受けられる。詳しくは、上側案内面60から排出される処理液は、第3延設部76Cの下面76cを伝って処理液排出空間66内を径方向外方ROへ移動する。
【0184】
そのため、基板Wの上面から排出される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板の汚染を効率的に抑制しつつ、基板Wの上面から排出される処理液と基板Wの下面から排出される処理液とを別々のガード71で受けることができる。特に、基板Wの上面に供給される処理液の種別と、基板Wの下面に供給される処理液の種別とが互いに異なる場合にこの変形例を適用することが有用である。この変形例を適用すれば、基板Wの上面から排出される処理液と基板Wの下面から排出される処理液とを別々に回収することができる。
【0185】
複数のガード71の配置が第2配置であるときには、
図14Bに示すように、第1ガード71Aの第1延設部76Aの径方向内方端部が鉛直方向において外側環状部材13の上側案内面60と下側案内面61との間に位置する。この場合にも、基板Wの上面から排出される処理液と基板Wの下面から排出される処理液とを別々のガード71で受けることができる。具体的には、下側案内面61から排出される処理液は、下側ガード(第1ガード71A)によって受けられる。上側案内面60から排出される処理液は、中間ガード(第2ガード71B)によって受けられる。詳しくは、上側案内面60から排出される処理液は、第3延設部76Cの下面76c、第2傾斜端面78、および第2延設部76Bの下面76bを伝って処理液排出空間66内を径方向外方ROへ移動する。
【0186】
図15は、第1実施形態に係る基板処理の第3変形例を説明するための模式図である。
図12A~
図12Eに示す係る基板処理では、第3ガード71Cは、案内面近接位置に配置されている。
図12A~
図12Eに示すように、第3ガード71Cが案内面近接位置に位置する場合、排気ユニット25によって処理液排出空間66から排気される気体の排気量は、内側環状部材14の外方端面と外側環状案内部15の内方端面との間の隙間と、内側環状部材14の下面と基板Wの上面との間の隙間とによって制限されている。
【0187】
図15に示すように、外側環状案内部15の対向案内面80aが内側環状部材14の上面よりも上方位置する排気量増大位置に第3ガード71Cを配置すれば、気体が外側環状案内部15の対向案内面80aと内側環状部材14の上面との間を通って第2カップ72Bに排気される。したがって、処理液排出空間66から排気される気体の排気量を増大させることができる。
【0188】
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る基板処理装置1Pについて説明する。
図16は、第2実施形態に係る処理ユニット2における基板Wの周縁部の周辺の断面図である。
図16において、前述の
図1~
図15に示された構成と同等の構成については、
図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0189】
第2実施形態に係る処理ユニット2では、内側環状部材14の内側案内面63が、上側案内面60と、基板Wの上面の周縁部との両方に上方から対向する。そして、内側環状部材14の外方端面14bと外側環状案内部15の内方端面15aとの間の隙間が、上側案内面60の上方に位置する。
基板Wの上面に存在する処理液が、外側環状部材13の上側案内面60と外側環状案内部15の対向案内面80aとの間に進入する際に外側環状案内部15に衝突して跳ね返って内側環状部材14の外方端面14bに付着することがある(
図16に示す太線矢印を参照)。第2実施形態のように、内側環状部材14と外側環状案内部15との間の隙間が、上側案内面60の上方に位置する構成であれば、内側環状部材14から落下した処理液の液滴は、基板Wの上面ではなく、上側案内面60に付着する。したがって、内側環状部材14によって径方向内方RIへの移動を阻止された処理液が基板Wの上面に付着することを抑制できる。
【0190】
処理液が基板Wの上面の周縁部から外側環状部材13に移動する際、基板Wと外側環状部材13との間の僅かな段差等により、処理液と外側環状部材13の内方端面13aとが衝突して、処理液が跳ね上がる場合がある。
この実施形態では、平面視で、内側環状部材14の一部(径方向外方ROの部分)が外側環状部材13の一部(径方向内方RIの部分)と重なっている。言い換えると、内側環状部材14の内側案内面63が、外側環状部材13の内方端面13aおよび上側案内面60の上方に近接状態で位置している。そのため、仮に、処理液が外側環状部材13の内方端面13aと衝突することによって跳ね上がったとしても、跳ね上がった処理液は、内側環状部材14の内側案内面63によって受けられる。そのため、跳ね上がった処理液が内側環状部材14と外側環状案内部15との間の隙間を通り抜けることを防ぐことができ、当該処理液が内側環状部材14の上方にまで移動することを防ぐことができる。
【0191】
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る基板処理装置1Qについて説明する。
図17は、本発明の第3実施形態に係る処理ユニット2における基板Wの周縁部の周辺の断面図である。
図17において、前述の
図1~
図16に示された構成と同等の構成については、
図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0192】
第3実施形態に係る処理ユニット2では、内側環状部材14と外側環状案内部15との間の隙間120が、ラビリンス隙間である。
詳しくは、内側環状部材14が、基板Wの上面の周縁部に上方から対向し、外側環状案内部15の径方向内方端に径方向内方RIから近接して対向する内側部分130と、内側部分130から径方向外方ROに延び、外側環状案内部15に上方から対向する外側部分131とを有する。隙間120が、内側部分130と外側環状案内部15との間に形成された鉛直隙間121と、外側部分131と外側環状案内部15との間に形成され鉛直隙間121の上端から径方向外方ROに向かって延びる水平隙間122とを含む。
【0193】
第3実施形態に係る基板処理装置1Qにおいても第1実施形態に係る基板処理装置1と同様の基板処理を実行することができる。
処理液と外側環状案内部15との衝突によって発生する処理液の液滴やミスト(
図17に示す太線矢印を参照)は、内側環状部材14と外側環状案内部15との間の隙間120を介して内側環状部材14および外側環状案内部15よりも上方に移動するおそれがある。内側環状部材14および外側環状案内部15よりも上方に移動した処理液の液滴やミストは、周囲の空間を漂って最終的に基板Wの上面に付着するおそれがある。
【0194】
第3実施形態によれば、内側環状部材14と外側環状案内部15との間の隙間120がラビリンス隙間である。そのため、処理液の液滴やミストが隙間120を通り抜けることを抑制できる。内側環状部材14および外側環状案内部15よりも上方に移動することを抑制できる。これにより、基板Wの上面を汚染することを抑制できる。
さらに、隙間120が、鉛直隙間121と、鉛直隙間121の上端から水平に延びる水平隙間122とによって構成されている。そのため、仮に、外側環状案内部15と処理液との衝突によって発生する処理液の液滴やミストが鉛直隙間121に入ったとしても、鉛直隙間121の上端で外側環状案内部15の外側部分131に衝突する。そのため、処理液のミストや液滴が鉛直隙間121の上端から水平隙間122から移動して外部に排出されることを抑制できる。
【0195】
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態に係る基板処理装置1Rについて説明する。
図18は、本発明の第4実施形態に係る処理ユニット2における基板Wの周縁部の周辺の断面図であり、処理ユニット2に基板Wを搬入する際の複数のガード71の配置(基板搬送配置)を説明するための模式図である。
図19は、第4実施形態に係る処理ユニット2において基板Wに処理液を供給する際の複数のガード71の配置を説明するための模式図である。
【0196】
図18および
図19において、前述の
図1~
図17に示された構成と同等の構成については、
図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第4実施形態に係る基板処理装置1Rが、第1実施形態に係る基板処理装置1と主に異なる点は、ガード71およびカップ72の数である。詳しくは、第4実施形態に係る処理ユニット2は、第4ガード71Dおよび第4カップ72Dをさらに含む。
【0197】
第4ガード71Dは、第3ガード71Cよりも上方に配置されており、第3ガード71Cよりも基板Wの径方向外方ROでスピンベース21を取り囲むように配置されている。
第4ガード71Dは、ほぼ円筒形状を有しており、第4ガード71Dの上端部は、径方向内方RIに向かうように内方に傾斜している。第4カップ72Dは、上向きに開放された環状溝の形態を有している。第4カップ72Dは、第3ガード71Cと一体に形成されている。
【0198】
第4ガード71Dは、第3筒状部75Cよりも径方向外方ROに配置され平面視でスピンベース21を取り囲む第4筒状部75Dと、第4筒状部75Dの上端から径方向内方RIに延びる円環状の第4延設部76Dとを含む。第4延設部76Dは、第3延設部76Cに上方から対向する。第4延設部76Dは、径方向内方RIに向かうにしたがって上方に向かうように水平方向に対して傾斜している。水平方向に対する第4延設部76Dの傾斜角度は、0°よりも大きく45°以下であることが好ましい。水平方向に対する第4延設部76Dの傾斜角度は、5°以上20°以下であることが一層好ましい。
【0199】
第4ガード71Dは、ガード昇降ユニット74によって昇降される。第4ガード71Dは、上位置と基板搬送位置(
図18に示す第4ガード71Dの位置)との間で昇降可能である。第3ガード71Cが下位置に移動することができないため、第4ガード71Dは、基板Wから飛散する処理液を受けることがない。
基板搬送位置は、処理ユニット2内で基板Wを搬送するときの第4ガード71Dの位置である。第4ガード71Dが基板搬送位置に位置するとき、案内面近接位置に位置する第3ガード71Cの第3延設部76Cの上面に第4ガード71Dの第4延設部76Dの径方向内方端が接触する。
【0200】
この実施形態において、複数のガード71の配置が基板搬送配置であるとき、第3ガード71Cは、案内面近接位置に位置し、第4ガード71Dは、基板搬送位置に位置する。
外側環状案内部15は、径方向内方RIに向かうにしたがって上方に向かう階段状であるため、第4ガード71Dが基板搬送位置に位置するとき、第4延設部76Dは、外側環状案内部15の径方向内方端よりも下方に位置している。したがって、搬送ロボットCRのハンドH2が入り込むアクセス用隙間Gは、第4ガード71Dによって狭められることがない。すなわち、第4実施形態においても、アクセス用隙間Gは、内側環状部材14の内側案内面63と外側環状案内部15の径方向内方端部の上面との間の隙間である。
【0201】
複数のガード71が第1配置、第2配置および第3配置のうちのいずれの場合であっても、第4ガード71Dを、第3ガード71Cの第3延設部76Cの上面と第4ガード71Dの第4延設部76Dの下面76dとの間に捕獲空間67を形成する捕獲空間形成位置に配置することができる(捕獲空間形成工程)。
図19には、第1配置において第4ガード71Dを捕獲空間形成位置に配置している状態が図示されている。第4ガード71Dは、捕獲空間67が形成する捕獲用ガードとして機能する。
【0202】
捕獲空間67は、いずれかのノズル(第1移動ノズル8、第2移動ノズル9、第3移動ノズル10または第4移動ノズル11)から吐出される処理液が基板Wの上面に着液する際に発生するミスト等を捕獲するための空間である。排気ユニット25(
図2を参照)によって捕獲空間67内を排気して径方向外方ROへ向かう気流F3を形成することで、捕獲空間67内への処理液のミストの流入を促進することができる。
【0203】
処理液と基板Wの上面との衝突によって発生する処理液のミストを捕獲すれば、捕獲空間67を設けることによって、基板Wの上面への処理液の供給によって発生するミストに起因する基板Wの汚染を抑制できる。
第4実施形態においても、第4ガード71Dの配置を除いて、第1実施形態と同様の基板処理を実行することができる。また、第1実施形態と同様の効果を奏する。
【0204】
<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態に係る基板処理装置1Sについて説明する。
図20は、本発明の第5実施形態に係る処理ユニット2における基板Wの周縁部の周辺の断面図である。
図20において、前述の
図1~
図19に示された構成と同等の構成については、
図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0205】
第5実施形態に係る基板処理装置1Sが第4実施形態に係る基板処理装置1Rと主に異なる点は、処理ユニット2に内側環状部材14が設けられていない点である。
そのため、第4実施形態に係る基板処理装置1Sでは、第1実施形態に係る基板処理装置1とは異なり、基板処理において、移動ノズル(たとえば、第1移動ノズル8)から基板Wの上面の周縁部に向けて処理液を供給することができる。
【0206】
特に、
図20に示すように、基板Wの上面の周縁部に対して物理洗浄を行う場合には、内側環状部材14が設けられていない構成が有用である。物理洗浄とは、たとえば、ノズルから基板Wの上面に向けて液滴状態の処理液を吐出することによって、液滴210の物理力を作用させて基板Wの上面を洗浄することである。処理液の液滴210の物理力とは、処理液の液滴210が基板Wの上面に衝突する際の衝撃(運動エネルギー)である。
【0207】
処理液を吐出するノズルが基板Wの上面の周縁部付近に位置するときには、特に、基板Wの上面に供給される処理液と基板Wの上面との衝突によって発生したミストが外側環状案内部15や第3ガード71Cに付着しやすい。そこで、第4ガード71Dを捕獲空間形成位置に配置して捕獲空間67を設ければ、基板Wの上面の周縁部でミストが発生した場合であっても、当該ミストを捕獲することができる。したがって、基板Wの上面への処理液の供給によって発生するミストに起因する基板Wの汚染を抑制できる。
【0208】
第5実施形態においても、第4ガード71Dの配置を除いて、第1実施形態と同様の基板処理を実行することができる。また、内側環状部材14による効果を除いて、第1実施形態と同様の効果を奏する。
<第6実施形態>
次に、本発明の第6実施形態に係る基板処理装置1Tについて説明する。
図21は、本発明の第6実施形態に係る処理ユニット2における基板Wの周縁部の周辺の断面図である。
図21において、前述の
図1~
図20に示された構成と同等の構成については、
図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0209】
第6実施形態に係る基板処理装置1Tが第1実施形態に係る基板処理装置1と主に異なる点は、外側環状案内部15が設けられていない点である。第6実施形態に係る処理ユニット2は、第1実施形態に係る外側環状部材13と同じ構成を有する第1外側環状部材13Tと、上側案内面60に間隔を空けて上方から対向する第2外側環状部材15Tとを含む。
【0210】
第1外側環状部材13Tは、第1環状案内部の一例であり、第2外側環状部材15Tは、第2環状案内部の一例である。したがって、この実施形態では、第2外側環状部が上側ガードと分離して形成されている。
第2外側環状部材15Tは、上面と、下面と、径方向内方RIの端面(内方端面15a)と、径方向外方ROの端面(外方端面15b)とを有する。
【0211】
第2外側環状部材15Tの上面および下面は、それぞれ、平面視で円環状である。第2外側環状部材15Tの上面は水平方向に平坦である。
第2外側環状部材15Tの下面は、対向案内面140および外側跳返抑制面141によって構成される。
対向案内面140は、第1外側環状部材13Tの上側案内面60に対向し、上側案内面60に存在する処理液を上側案内面60とともに径方向外方ROに案内する。外側跳返抑制面141は、処理液が上側案内面60と対向案内面140との間に進入する際に第2外側環状部材15Tと衝突して跳ね返ることを抑制する。
【0212】
対向案内面140は、水平方向に平坦である。対向案内面140は、外方端面15bと外側跳返抑制面141の径方向外方端とに連結されている。外側跳返抑制面141は、対向案内面80aの径方向内方端と内方端面15aとに連結されており、径方向外方ROに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜している。
第6実施形態に係る処理ユニット2は、第1実施形態に係る固定部材16と同じ構成を有する第1固定部材16Tと、スピンベース21に対する第2外側環状部材15Tの位置を固定する第2固定部材145とを含む。第2固定部材145は、鉛直方向に延びる円柱状である。第2固定部材145は、たとえば、第1固定部材16Tと同数設けられており、基板Wの回転方向(周方向)に等間隔に配置されている。
【0213】
第2外側環状部材15Tは、第2固定部材145を介してスピンベース21に固定されているため、第2外側環状部材15Tの高さ位置は第3ガード71Cの昇降とは関係なく一定である。
第6実施形態に係る基板処理装置1Tにおいても、第1実施形態に係る基板処理装置1と同様の基板処理を実行することができる。ただし、ガード71の配置については、第1実施形態よりも自由度が高い。
【0214】
すなわち、第6実施形態に係る処理ユニット2では、第3ガード71Cの第3延設部76Cに連結された外側環状案内部15(
図5Aを参照)が設けられていないため、基板処理において、いずれのガード71であっても案内面近接位置に配置することができる。また、案内面近接位置に配置されたガード71(上側ガード)よりも下側に配置されたガード71(下側ガード)であれば、排出空間形成位置に配置することができる。第2外側環状部材15Tは、案内面近接位置に配置されたガード71(上側ガード)の延設部(上側延設部)に径方向内方RIから近接して対向する。
【0215】
図21には、第3ガード71Cが案内面近接位置に位置し、第2ガード71Bが排出空間形成位置に位置する状態が示されている。第2ガード71Bの第2延設部76Bの径方向内方端部が外側環状部材13の下側案内面61よりも下側に位置している。第2外側環状部材15Tは、案内面近接位置に配置された第3ガード71Cの第3延設部76Cに径方向内方RIから近接して対向する。
【0216】
第6実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。ただし、第2外側環状部材15Tがガード71と分離して形成されているため、第1外側環状部材13Tから径方向外方ROに排出される処理液を、液膜200の状態(連続流の状態)で、第2外側環状部材15Tの対向案内面140から延設部(たとえば、第3延設部76C)の下面にスムーズに伝わらせるためには、いずれかのガード71を案内面近接位置に配置してガード71の延設部(たとえば、第3延設部76C)を充分に近接させる必要がある。
【0217】
図21に二点鎖線で示すように、排出空間形成位置に位置する第2ガード71Bの第2延設部76Bの径方向内方端部が、第1外側環状部材13Tの
上側案内面60と下側案内面61
との間の高さに位置してもよい。この場合、第1実施形態の第2変形例と同様に、基板Wの上面から排出される処理液と基板Wの下面から排出される処理液とを別々に回収することができる。
第6実施形態によれば、基板Wの回転とともに第2外側環状部材15Tを回転させることができる。そのため、第1外側環状部材13Tと第2外側環状部材15Tとが同期回転する。同期回転とは、同じ方向に同じ速度で回転することをいう。そのため、処理液通路65に存在する処理液中に乱流が発生することを抑制できる。したがって、処理液が処理液通路65をスムーズに通過することができる。
【0218】
<第7実施形態>
次に、本発明の第7実施形態に係る基板処理装置1Uについて説明する。
図22は、本発明の第7実施形態に係る処理ユニット2における基板Wの周縁部の周辺の断面図である。
図22において、前述の
図1~
図21に示された構成と同等の構成については、
図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0219】
第7実施形態に係る基板処理装置1Uは、内側環状部材14が設けられていない点を除いて、第6実施形態に係る基板処理装置1Tとほぼ同様の構成である。そのため、第7実施形態に係る基板処理装置1Uでは、第6実施形態に係る基板処理装置1Tと同様の基板処理を実行することができる。
<第8実施形態>
次に、本発明の第8実施形態に係る基板処理装置1Vについて説明する。
図23は、本発明の第8実施形態に係る処理ユニット2における基板Wの周縁部の周辺の断面図である。
図23において、前述の
図1~
図22に示された構成と同等の構成については、
図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0220】
第8実施形態に係る基板処理装置1Vは、内側環状部材14および第2外側環状部材15Tが設けられていない点を除いて、第6実施形態に係る基板処理装置1Tとほぼ同様の構成である。
<その他の実施形態>
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
【0221】
たとえば、第1実施形態におけるガード71の数は2つであってもよい。すなわち、第3ガード71Cおよび第2ガード71Bのみが設けられた構成であってもよいし、第3ガード71Cおよび第1ガード71Aのみが設けられた構成であってもよい。
また、上述の各実施形態では、基板Wの上面に処理液を供給するノズルとして、第1移動ノズル8~第4移動ノズル11が設けられている。
【0222】
また、上述の実施形態では、処理液は、外側環状部材13と外側環状案内部15との間の隙間(処理液通路65)や基板Wの上面と内側環状部材14との間の隙間を液密状態で通過している。この場合、処理液のミストがこれらの隙間を介して径方向内方RIに移動することを抑制することができる。さらに、外側環状案内部15の対向案内面80aや内側環状部材14の内側案内面63によって処理液の整流を行うことができる。しかしながら、処理液は、これらの隙間を通過する際に、必ずしも液密状態を維持していなくてもよく、液密状態でない場合であっても、上述した各実施形態の効果を奏することができる。
【0223】
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
この明細書および添付図面からは、特許請求の範囲に記載した特徴以外にも、第1実施形態~第8実施形態に基づいて、以下のような特徴が抽出され得る。これらの特徴は、課題を解決するための手段の項に記載した特徴と任意に組み合わせ可能である。
図21~
図23に示す第1外側環状部材13T、および
図1~
図20に示す外側環状部材13は、以下の項A1~A4における環状案内部材の一例である。
【0224】
A1.基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板保持ユニットを回転させる基板回転ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて処理液を供給する上側処理液供給ユニットと、
平面視で前記基板保持ユニットに保持されている基板を取り囲む環状案内部材であって、前記基板保持ユニットに保持されている基板を前記基板回転ユニットに回転させるときに、当該基板の上面に存在する処理液を遠心力によって当該基板の上面の周縁部よりも前記径方向の外方に案内する上側案内面を有する環状案内部材と、
前記径方向に延びる上側延設部を有し、前記上側延設部の下面が前記上側案内面に近接する案内面近接位置に配置された状態で前記環状案内部から排出される液体を受ける上側ガードと、
前記上側延設部に下方から対向し前記径方向に延びる下側延設部を有し、前記環状案内部材から排出される処理液が通る処理液排出空間を前記上側延設部とともに前記下側延設部が形成する排出空間形成位置に位置する下側ガードとをさらに含む、基板処理装置。
【0225】
A1に記載の発明によれば、基板の上面に供給された処理液は、基板の回転に基づく遠心力によって、基板の周縁部よりも径方向の外方の環状案内部材の上側案内面上に案内される。そのため、上側案内面上の処理液は径方向の外方に向かう連続流(液膜)を形成し、環状案内部材の外方に排出される。
上側ガードは、上側延設部が上側案内面の径方向外方端に近接する案内面近接位置に配置される。そのため、環状案内部材から排出される処理液は、連続流の状態を維持したまま、上側案内面の径方向外方端に近接する上側ガードの上側延設部を伝って径方向の外方にさらに移動する。そのため、処理液が上側ガードに衝突して液滴状態の処理液が跳ね返ることを抑制できる。
【0226】
処理液は上側ガードの上側延設部を伝いながら処理液排出空間を通るため、仮に、何らかの原因で上側延設部を伝う処理液からミストが発生した場合であっても、ミストは下側延設部に上方から付着し、処理液排出空間外へのミストの移動が阻止される。したがって、処理液排出空間への処理液のミストの拡散を抑制できる。よって、処理液のミストが基板の周囲を漂って最終的に基板に付着することを抑制できる。
【0227】
以上により、基板から排出される処理液が周囲の部材に衝突することに起因する基板の汚染を効率的に抑制することができる。
A2.前記上側案内面は、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の周縁部よりも前記径方向の外方に処理液を液膜の状態で案内し、液膜の状態の処理液を前記案内近接位置に位置する前記上側ガードの前記上側延設部の下面に接触させる、項A1に記載の基板処理装置。処理液は、液膜の状態で上側延設部の下面に接触するので、上側延設部の下面に液膜の状態を維持したまま伝う。そのため、処理液が上側案内面から上側延設部の下面へ移る際に、処理液の流れが乱されない。これにより、処理液のミストの発生を抑制できる。
A3.前記上側ガードが、前記案内面近接位置に位置するとき、鉛直方向における前記上側延設部の下面と前記上側案内面との間の距離が、前記上側案内面上の前記液膜の厚みと等しい、項A2に記載の基板処理装置。そのため、環状案内部材から排出された液膜状態の処理液が上側延設部の径方向内方端に衝突して処理液が径方向内方に飛び散ることを抑制できる。
A4.前記基板保持ユニットが、ベースと、前記ベースの上面から上方に間隔を空けた位置で前記基板を把持するチャックピンとを含み、
前記基板回転ユニットが、前記ベースを回転させることによって、前記基板保持ユニットに保持されている基板を回転させるスピンモータを有し、
前記環状案内部材と前記ベースの上面とを連結し、前記ベースに対する前記環状案内部材の位置を固定する固定部材をさらに含む、項1~3のいずれかに記載の基板処理装置。この項によれば、基板の回転とともに環状案内部材を回転させることができる。そのため、環状案内部材の上側案内面上に存在する処理液にも基板の回転に起因する遠心力を作用させることができる。そのため、処理液を環状案内部材から効率的に排出させることができる。
【符号の説明】
【0228】
1 :基板処理装置
1P :基板処理装置
1Q :基板処理装置
1R :基板処理装置
1S :基板処理装置
1T :基板処理装置
1U :基板処理装置
1V :基板処理装置
8 :第1移動ノズル(上側処理液供給ユニット)
9 :第2移動ノズル(上側処理液供給ユニット)
10 :第3移動ノズル(上側処理液供給ユニット)
11 :第4移動ノズル(上側処理液供給ユニット)
12 :下面ノズル(下側処理液供給ユニット)
13 :外側環状部材(第1外側環状案内部)
13T :第1外側環状部材(第1外側環状案内部)
14 :内側環状部材(内側環状案内部)
15 :外側環状案内部(第2外側環状案内部)
15T :第2外側環状部材(第2外側環状案内部)
17 :連結部材
20 :チャックピン(基板保持ユニット)
21 :スピンベース(基板保持ユニット)
23 :スピンモータ(基板回転ユニット)
66 :処理液排出空間
67 :捕獲空間
60 :上側案内面
61 :下側案内面
63 :内側案内面
71 :ガード
71A :第1ガード(下側ガード)
71B :第2ガード(下側ガード、中間ガード)
71C :第3ガード(上側ガード)
71D :第4ガード(捕獲用ガード)
104 :支持面
112 :基板受け面
27 :連結部材昇降ユニット
120 :隙間(ラビリンス隙間)
121 :鉛直隙間
122 :水平隙間
130 :内側部分
131 :外側部分
140 :対向案内面
R :径方向
RI :径方向内方
RO :径方向外方
W :基板
CR :搬送ロボット(基板搬送ユニット)
A1 :基板回転軸線(鉛直軸線)