特許 7609818 基板処理装置、基板処理方法

(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】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】基板処理装置、基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 11/08 20060101AFI20241224BHJP

【ＦＩ】

B05C11/08

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022048232

(22)【出願日】2022-03-24

(65)【公開番号】P2023141752

(43)【公開日】2023-10-05

【審査請求日】2024-01-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000002428

【氏名又は名称】芝浦メカトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(74)【代理人】

【識別番号】100112564

【弁理士】

【氏名又は名称】大熊 考一

(74)【代理人】

【識別番号】100163500

【弁理士】

【氏名又は名称】片桐 貞典

(74)【代理人】

【識別番号】230115598

【弁護士】

【氏名又は名称】木内 加奈子

(72)【発明者】

【氏名】林 航之介

(72)【発明者】

【氏名】樋口 晃一

【審査官】吉田 昌弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０９８５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１８８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００７０４１８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ １１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を保持する保持部と、
前記保持部に設けられ、前記保持部と共に前記基板を回転させる駆動部と、
前記基板を処理するために、前記基板の被処理面に対して処理液を供給する供給部と、
前記基板を囲うように設けられ、内壁面が親水性または疎水性のいずれか一方である第１のカップと、
前記第１のカップを囲うように設けられ、内壁面が親水性または疎水性のいずれか他方である第２のカップと、
前記第１のカップ及び前記第２のカップを移動させ、前記基板から飛散する前記処理液を、前記第１のカップの内壁面または前記第２のカップの内壁面の一方に受けさせる移動制御部と、
を備える基板処理装置。

【請求項2】

前記移動制御部は、
前記処理液が高粘性である場合、前記基板から飛散する前記処理液を、前記第１のカップまたは前記第２のカップのうち、内壁面が親水性であるカップの内壁面に受けさせ、
前記処理液が低粘性である場合、前記基板から飛散する前記処理液を、前記第１のカップまたは前記第２のカップのうち、内壁面が疎水性であるカップの内壁面に受けさせるように、前記第１のカップ及び前記第２のカップを移動させる、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記第１のカップの内壁面または前記第２のカップの内壁面の一方に受けられ、前記基板側に跳ね返る前記処理液の飛沫を検出する検出部を更に備え、
前記検出部が所定の量以上の前記処理液の飛沫を検出した場合、前記駆動部は、前記基板の回転数を低下させる、
請求項１又は２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記第１のカップの内壁面または前記第２のカップの内壁面の一方に受けられ、前記基板側に跳ね返る前記処理液の飛沫を検出する検出部を更に備え、
前記検出部が所定の量以上の前記処理液の飛沫を検出した場合、前記供給部は、前記基板に供給する前記処理液の供給量を減少させる、
請求項１乃至３のいずれかに記載の基板処理装置。

【請求項5】

基板を保持するステップと、
保持した前記基板を回転させるステップと、
前記基板を処理するために、前記基板の被処理面に対して処理液を供給するステップと、
前記基板を囲うように設けられ、内壁面が親水性または疎水性のいずれか一方である第１のカップ、及び前記第１のカップを囲うように設けられ、内壁面が親水性または疎水性のいずれか他方である第２のカップを移動させ、前記基板から飛散する前記処理液を、前記第１のカップの内壁面または前記第２のカップの内壁面の一方に受けさせるステップと、
を備える基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置、基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、半導体ウェーハなどの基板を回転させながら、基板の被処理面に対して処理液を供給し、エッチング処理や洗浄処理等を行う枚葉式の基板処理装置が知られている。基板処理装置は、基板保持部と、回転駆動部と、処理液供給部と、処理液回収部とを備える。基板保持部は、テーブルに設けられたチャックピンにより基板の端部を保持する。回転駆動部は、基板保持部と共に基板を回転させる。処理液供給部は、回転する基板の被処理面に向けて処理液を吐出する。処理液回収部は、回転する基板から飛散する処理液を回収する。具体的には、回転駆動部を包囲するように設けられたカップにより、飛散した処理液を受ける。処理液は、カップの内壁面を伝って下方に流れ、カップの底部に設けられた配管から回収され、再利用される。

【0003】

基板処理は、一般的に、複数種の処理液を切り替えて行われる。そのため、処理液を受けるカップについては、例えば特許文献１に記載されているように、上下に移動することで高さを変更することにより、基板から飛散する処理液を、処理液の種類ごとに受けることの出来る技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－１１０９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

複数種の処理液により基板処理を行う場合、例えば処理液の粘性の違いにより、処理液がカップの内壁面に留まることがある。このカップの内側に留まる処理液に対して、新たに飛散した処理液が衝突すると、処理液が弾けてミスト状になる。このミスト状になった処理液は、カップの外側に飛散するおそれや、基板側に跳ね返って基板に付着するおそれがあった。特に、基板に付着した処理液のミストが乾燥することにより、製品不良につながりかねないという問題があった。

【0006】

本発明は、カップの内壁面に留まる処理液に、新たに飛散した処理液が衝突することによるミストの発生を抑制し、そのミストが基板に付着することを防止することが出来る基板処理装置、基板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】

【0007】

本発明の基板処理装置は、基板を保持する保持部と、前記保持部に設けられ、前記保持部と共に前記基板を回転させる駆動部と、前記基板を処理するために、前記基板の被処理面に対して処理液を供給する供給部と、前記基板を囲うように設けられ、内壁面が親水性または疎水性のいずれか一方である第１のカップと、前記第１のカップを囲うように設けられ、内壁面が親水性または疎水性のいずれか他方である第２のカップと、前記第１のカップ及び前記第２のカップを移動させ、前記基板から飛散する前記処理液を、前記第１のカップの内壁面または前記第２のカップの内壁面の一方に受けさせる移動制御部と、を備える。

【0008】

本発明の基板処理方法は、基板を保持するステップと、保持した前記基板を回転させるステップと、前記基板を処理するために、前記基板の被処理面に対して処理液を供給するステップと、前記基板を囲うように設けられ、内壁面が親水性または疎水性のいずれか一方である第１のカップ、及び前記第１のカップを囲うように設けられ、内壁面が親水性または疎水性のいずれか他方である第２のカップを移動させ、前記基板から飛散する前記処理液を、前記第１のカップの内壁面または前記第２のカップの内壁面の一方に受けさせるステップと、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明の基板処理装置、基板処理方法は、カップの内壁面に留まる処理液に対して、新たに飛散した処理液が衝突することによるミストの発生を抑制し、そのミストが基板に付着することを防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態の基板処理装置を示す図。

【図2】実施形態の基板処理装置において、第１のカップが下方に移動した状態を示す図。

【図3】実施形態の制御部を示す図。

【図4】実施形態の基板処理装置の作用を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（構成）
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態の基板処理装置１は、図１に示すように、例えば半導体ウェーハなどの基板Ｗの面（以下、被処理面ともいう。）に対して処理液を供給し、エッチング処理や洗浄処理を行う枚葉式の基板処理装置である。基板処理装置１は、基板Ｗを保持する保持部１１と、保持部１１と共に基板Ｗを回転させる駆動部１２と、基板Ｗに処理液を供給する供給部１３と、基板Ｗに供給された処理液を排出する排出部１４と、基板Ｗから飛散し、後述のカップＣにより受けられて跳ね返った処理液を検出する検出部１５と、を備える。基板処理装置１は、後述の制御部８を備え、この制御部８により制御される。

【0012】

保持部１１は、テーブルＴと、テーブルＴの天面に設けられるチャックピンＰとを備える。テーブルＴは、例えば円筒形状のステージである。チャックピンＰは、テーブルＴの天面に設けられ、基板Ｗの縁を保持する。

【0013】

駆動部１２は、保持部１１に設けられる。駆動部１２は、例えばモータなどの駆動源により、基板Ｗに直交する軸を中心に、保持部１１と共に保持部１１が保持した基板Ｗを回転させる。基板Ｗの回転数は、制御部８により制御される。

【0014】

供給部１３は、基板Ｗの両面に対向して設けられ、駆動部１２により回転する基板Ｗの両面に向けて、処理液を吐出するノズルである。供給部１３は、基板Ｗの各面に対して１つ設けられても良いし、複数設けられても良いが、以下では各面に対して１つ設けられているものとして説明する。基板Ｗの両面のうちテーブルＴの天面と同じ向きの面（表面）に対向するノズルは、図示しないノズル移動機構に接続され、基板Ｗの表面の中心に対向する吐出位置と、この吐出位置から基板Ｗの径方向外側の待機位置との間を往復可能に設けられる。基板Ｗの両面のうちテーブルＴの天面に対向する面（裏面）に対向するノズルは、テーブルＴの中心に設けられた図示しない中空部に設けられる。なお、このノズルは、駆動部１２の影響を受けず、テーブルＴと共に回転しないように不動に設けられる。ノズルの移動及び処理液の供給量は、制御部８により制御される。

【0015】

本実施形態の処理液としては、ＢＨＦ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）、ＤＩＷ（ＤｅＩｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ）、オゾン水、ＨＦ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）を用いる。

【0016】

ＢＨＦは、高純度のフッ化水素酸の水溶液とフッ化アンモニウムの水溶液とを混合した水溶液である。ＢＨＦは、基板Ｗの面に形成された酸化膜や、基板Ｗの面（被処理面）に付着した金属不純物などを除去するためのエッチング液として用いられる。また、ＢＨＦは、高粘性となっている。

【0017】

ＤＩＷは、不純物をほとんど含まない純水である。ＤＩＷは、基板Ｗからエッチング液を除去するためのリンス液として用いられる。また、ＤＩＷは、低粘性となっている。

【0018】

オゾン水は、オゾンの水溶液である。オゾン水は、ＢＨＦやＨＦによって酸化膜が除去され、Ｓｉが露出した基板Ｗの面に酸化膜を形成するために用いられる。また、オゾン水は、低粘性となっている。

【0019】

ＨＦは、フッ化水素酸の水溶液である。ＨＦは、ＢＨＦと同様に、基板Ｗの面に形成された酸化膜や、基板Ｗの面に付着した金属不純物などを除去するためのエッチング液として用いられる。また、ＨＦは、低粘性となっている。

【0020】

排出部１４は、基板Ｗの面から飛散する処理液を受け、排出する容器である。排出部１４は、駆動部１２が保持した基板Ｗを包囲するように設けられ、基板Ｗの面から飛散する処理液を受けるカップＣと、カップＣの底部に設けられ、カップＣの内壁面を伝ってきた処理液を排出する配管Ｄとを備える。

【0021】

カップＣは、第１のカップＣ１と、第２のカップＣ２と、を備える。第１のカップＣ１及び第２のカップＣ２は、基板Ｗの面（表面）を露出させる開口を有する円筒形状で、いずれも基板Ｗを囲うように設けられる。第２のカップＣ２は、第１のカップＣ１よりも径が大きく、第１のカップＣ１を囲うように設けられる。第１のカップＣ１及び第２のカップＣ２の開口を形成する上部の壁面は、径方向の内側に向けて傾斜するように屈曲している。この屈曲した部分（以下、屈曲部ともいう。）の先端は、基板Ｗを保持する保持部１１に近接して設けられる。後述するように、第１のカップＣ１及び第２のカップＣ２には、それぞれの内壁面を伝って流れる処理液を排出するために、第１の配管Ｄ１及び第２の配管Ｄ２が設けられているが、第２のカップＣ２の内壁面で受けた処理液は、第１のカップＣ１の屈曲部の上面に妨げられ、誤って第１の配管Ｄ１に流れ込まないようになっている（図２参照）。

【0022】

第１のカップＣ１の内壁面は、例えば細かい溝が無数に刻まれ、親水性となっている。第２のカップＣ２の内壁面は、例えばＰＦＡによってコーティングされ、あるいはＰＴＦＥからなり、疎水性となっている。このように、第１のカップＣ１と第２のカップＣ２とは、内壁面の性質が異なる。

【0023】

第１のカップＣ１は、移動機構Ｍ１を備える。移動機構Ｍ１は、制御部８により制御され、第１のカップＣ１を上下に移動させる。第２のカップＣ２は、移動機構Ｍ２を備える。移動機構Ｍ２は、制御部８により制御され、第２のカップＣ２を上下に移動させる。図１に示すように、第１のカップＣ１が上方に移動した状態であると、基板Ｗから飛散する処理液は、第１のカップＣ１の内壁面で受けられる。一方で、図２に示すように、第２のカップＣ２が上方に移動した状態であって、第１のカップＣ１が下方に移動した状態であると、基板Ｗから飛散する処理液に対して第２のカップＣ２の内壁面が露出する。これにより、基板Ｗから飛散する処理液は、第２のカップＣ２の内壁面で受けられる。

【0024】

以下、処理液の粘性とカップＣの内壁面の性質との関係について、本願発明者らが発見した知見を説明する。

【0025】

高粘性の処理液を受ける場合、低粘性の処理液を受ける場合に比して、カップＣの内壁面に処理液が留まり易い。そのため、高粘性の処理液は、低粘性の処理液に比して、カップＣの内壁面において盛り上がった状態（液滴の接触角が大きい状態）で留まり易い。この盛り上がった状態の処理液に対して、新たに基板Ｗから飛散してくる処理液が衝突すると、その衝撃で処理液が弾けて細分化され、ミスト状となる。ミスト状となった処理液は、衝突の衝撃により基板Ｗ側に跳ね返り、基板Ｗの被処理面に付着することで、製造不良のおそれを招いていた。

【0026】

高粘性の処理液は、その粘性の高さにより、弾けにくいものである。しかしながら、上述のようにカップＣの内壁面に盛り上がった状態で留まる液滴となると、新たに基板Ｗから飛散してくる処理液と衝突して、液滴の形状が崩れ、弾けることによりミスト状となってしまう。この時、カップＣの内壁面が親水性であると、内壁面に受けられる処理液は、カップＣの内壁面に広がるように留まる。すなわち、カップＣの内壁面が疎水性である場合に比して、内壁面に受けられる処理液が平坦な形状（液滴の接触角が小さい状態）となり易い。このような平坦な形状で付着した処理液に対しては、新たに基板Ｗから飛散してきた処理液に衝突しても形状が崩れにくいため、弾けてミスト状となるおそれも少ない。すなわち、衝突の衝撃により処理液がミスト状となり、基板Ｗ側に跳ね返るおそれが少なくなる。従って、高粘性の処理液に対しては、親水性の第１のカップＣ１で受けることが好ましい。

【0027】

一方で、低粘性の処理液であっても、内壁面が親水性のカップＣで受ける場合、カップＣの内壁面において平坦な形状（液滴の接触角が小さい状態）となり易い。しかしながら、低粘性の処理液は、処理液の粘性そのものにより、高粘性の処理液に比して弾けやすい。すなわち、低粘性の処理液は、カップＣの内壁面に留まるだけでも新たに基板Ｗから飛散してくる処理液が衝突すると、その衝撃で弾けてミスト状になり易い。この時、カップＣの内壁面が疎水性であると、低粘性の処理液は、その粘性の低さのために、カップＣの内壁面に付着する力が弱く、液玉状（液滴の接触角が大きい状態）となる。すなわち、少量でもカップＣの内壁面に留まりにくく、カップＣの内壁面を伝って下方に流れ落ちやすい。そのため、カップＣの内壁面に留まる処理液に新たに基板Ｗから飛散してくる処理液が衝突するおそれが抑制され、処理液がミスト状になりにくい。処理液がミスト状となりにくいので、処理液が基板Ｗ側に跳ね返り、基板Ｗに付着するおそれが抑制される。従って、低粘性の処理液に対しては、疎水性の第２のカップＣ２で受けることが好ましい。

【0028】

以上のように、処理液の粘性に応じて、内壁面が親水性の第１のカップＣ１と内壁面が疎水性の第２のカップＣ２とを適切に使い分けて処理液を受けることにより、処理液がミスト状になるおそれを抑制することが出来る。処理液がミスト状となりにくいので、処理液が基板Ｗ側に跳ね返り、基板Ｗに付着するおそれが抑制される。なお、どの処理液に対して、いずれの性質の内壁面のカップＣで受けることが適切であるかは、予め実験などによって、ミスト発生量を測定することにより求めることが出来る。本実施形態においては、ＢＨＦに対しては親水性の内壁面を有する第１のカップＣ１を、ＤＩＷ、オゾン水、ＨＦに対しては疎水性の内壁面を有する第２のカップＣ２をそれぞれ用いて処理液を受けることとする。

【0029】

配管Ｄは、第１のカップＣ１の底面に設けられる第１の配管Ｄ１と、第１のカップＣ１の外側において第２のカップＣ２の底面に設けられる第２の配管Ｄ２とを備える。第１の配管Ｄ１は、第１のカップＣ１の内壁面を伝ってきた処理液を排出（排液）する。第２の配管Ｄ２は、第２のカップＣ２の内壁面を伝ってきた処理液を排出（排液）する。具体的には、第１の配管Ｄ１及び第２の配管Ｄ２は、それぞれ図示しない気液分離装置に接続される。カップＣの内壁面を伝ってきた処理液は、気液分離装置により、処理液の回収タンクもしくは工場の排液設備に送られ、排出される。また、気液分離装置は、処理液の種類により送液する先を変更することが出来、これにより、処理液の種類ごとに排出することが出来る。なお、排気は、気液分離装置により、工場の排気設備に送られ、排出される。

【0030】

検出部１５は、例えば光電センサなどのセンサである。以下では、検出部１５を、投光部と受光部が一体となっている反射型の光電センサとして説明する。検出部１５は、カップＣの上方であって、カップＣの昇降動作に支障をきたさない位置に設けられる。また、検出部１５は、その光軸が基板Ｗの面と平行となるように設けられる。検出部１５の光軸の高さは、例えば、上方に移動したカップＣの上端よりも若干高い高さである。検出部１５は、基板Ｗから飛散し、カップＣの内壁面に受けられ、カップＣの内壁面から基板Ｗ側に跳ね返る処理液の飛沫（以下、ミストともいう。）を検出する。これにより、検出部１５は、その光軸に届く高さまで跳ね返る処理液の飛沫（ミスト）を検出する。検出部１５が所定量以上の処理液の飛沫を検出した場合、制御部８の制御により、駆動部１２は基板Ｗの回転数を低下させ、供給部１３は処理液の供給量を減少させる。

【0031】

制御部８は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって構成され、基板処理装置１の各構成を制御する。制御部８は、図３に示すように、保持制御部８１と、駆動制御部８２と、供給制御部８３と、移動制御部８４と、記憶部８５と、設定部８６と、入出力制御部８７と、を備える。

【0032】

保持制御部８１は、保持部１１を制御し、基板Ｗを保持させる。駆動制御部８２は、駆動部１２を制御し、基板Ｗを回転または停止させる。また、駆動制御部８２は、駆動部１２を制御し、基板Ｗの回転数を変える。例えば、検出部１５が所定量以上の処理液の飛沫を検出した場合、基板Ｗの回転数を低下させる。

【0033】

供給制御部８３は、供給部１３を制御し、ノズルを移動させ、さらに処理液を供給または停止させる。また、供給制御部８３は、供給部１３を制御し、処理液の供給量を変える。例えば、検出部１５が所定量以上の処理液の飛沫を検出した場合、処理液の供給量を減少させる。

【0034】

移動制御部８４は、排出部１４が備える第１のカップＣ１及び第２のカップＣ２を制御する。具体的には、第１のカップＣ１が備える移動機構Ｍ１と、第２のカップＣ２が備える移動機構Ｍ２とを制御し、第１のカップＣ１及び第２のカップを移動させる。例えば、第１のカップＣ１及び第２のカップＣ２が上昇した状態で、第１のカップＣ１を昇降させることにより、基板Ｗから飛散する処理液に対して、第１のカップＣ１の内壁面で受けるか、第２のカップＣ２の内壁面で受けるかを選択することが出来る。すなわち、移動制御部８４は、第１のカップＣ１及び第２のカップＣ２を移動させ、基板Ｗから飛散する処理液を、第１のカップＣ１の内壁面または第２のカップＣ２の内壁面の一方に受けさせる。これにより、処理液の種類に応じてミストの発生しにくいカップＣを選択することが出来る。また、選択したカップＣの底部に設けられる配管Ｄにより、処理液をその種類ごとに排出することが出来る。

【0035】

記憶部８５は、ＨＤＤまたはＳＳＤ等の記録媒体である。記憶部８５には、システムの動作に必要なデータ、プログラムが予め記憶され、また、システムの動作に必要なデータを記憶する。設定部８６は、入力に従って情報を記憶部８５に設定する処理部である。入出力制御部８７は、制御対象となる各構成との間での信号の変換や入出力を制御するインタフェースである。

【0036】

制御部８には、入力装置９１、出力装置９２が接続されている。入力装置９１は、オペレータが、制御部８を介して基板処理装置１を操作するためのスイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力手段である。オペレータは、入力装置９１によって、記憶部８５に設定される各種の情報を入力することができる。出力装置９２は、装置の状態を確認するための情報を、オペレータが視認可能な状態とするディスプレイ、ランプ、メータ等の出力手段である。例えば、出力装置９２は、入力装置９１からの情報の入力画面を表示することができる。

【0037】

（作用）
基板処理装置１の作用について、図４のフローチャートを参照して説明する。前提として、基板Ｗは、保持部１１のテーブルＴに設けられたチャックピンＰに保持されているものとする。また、第１のカップＣ１及び第２のカップＣ２は、図１に示すように、移動機構Ｍ１及び移動機構Ｍ２により上方に移動されている。すなわち、基板Ｗから飛散する処理液は、第１のカップＣ１の内壁面に受けられる。なお、この前提は、まず、第１のカップＣ１及び第２のカップＣ２を下降させ、基板処理装置１に基板Ｗを搬送し、次に、保持部１１に基板Ｗを保持させ、第１のカップＣ１及び第２のカップＣ２を上昇させることにより実現される。

【0038】

まず、駆動制御部８２の制御により、駆動部１２は、所定の回転数で基板Ｗを回転させる（ステップＳ０１）。次に、供給制御部８３の制御により、供給部１３は、基板Ｗの被処理面に対して所定量のＢＨＦを供給し、基板Ｗから飛散するＢＨＦを親水性の第１のカップＣ１に受けさせる（ステップＳ０２）。内壁面が親水性の第１のカップＣ１で受けられたＢＨＦは、第１の配管Ｄ１から排液される。この時、高粘性のＢＨＦは、第１のカップＣ１の内壁面に広がるように留まり、平坦な形状（液滴の接触角が小さい状態）となり易いので、新たに飛散するＢＨＦと衝突して弾けることによるミストの発生及び基板Ｗ側への跳ね返りが抑制される。これにより、基板Ｗの被処理面にミストが付着することを抑制することが出来る。

【0039】

ＢＨＦによる基板Ｗのエッチングが所定の時間行われると、供給制御部８３の制御により、供給部１３は、ＢＨＦの供給を停止する（ステップＳ０３）。続いて、移動制御部８４の制御により、排出部１４は、図２に示すように、第１のカップＣ１を下方に移動させ、予め上方に移動していた第２のカップＣ２を露出させる（ステップＳ０４）。第２のカップＣ２が露出すると、供給制御部８３の制御により、供給部１３は、ＢＨＦを基板Ｗから除去するために、供給する処理液をＢＨＦからＤＩＷに切り替え、基板Ｗの面に対して所定量のＤＩＷを供給し、内壁面が疎水性の第２のカップＣ２に受けさせる（ステップＳ０５）。第２のカップＣ２に受けられたＤＩＷは、第２のカップＣ２の内壁面を下方に伝い、第２の配管Ｄ２から排液される。この時、低粘性のＤＩＷは、その粘性の低さのために、疎水性の第２のカップＣ２の内壁面に付着する力が弱く、液玉状（液滴の接触角が大きい状態）となる。すなわち、第２のカップＣ２の内壁面に留まることなく次々に流れていくので、新たに飛散するＤＩＷと衝突するおそれが抑制され、これにより、ミストの発生及び基板Ｗ側への跳ね返りが抑制され、基板Ｗの被処理面にミストが付着することを抑制することが出来る。

【0040】

ＤＩＷによる基板Ｗのリンスが所定の時間行われると、供給制御部８３の制御により、供給部１３は、ＤＩＷの供給を停止する。移動制御部８４は、第１のカップＣ１を下降させ、第２のカップＣ２を上昇させた状態を維持する。次に、供給制御部８３の制御により、供給部１３は、基板Ｗの被処理面上に酸化膜を形成するために、供給する処理液をＤＩＷからオゾン水に切り替え、基板Ｗの面に対して所定量のオゾン水を供給し、内壁面が疎水性の第２のカップＣ２に受けさせる（ステップＳ０６）。第２のカップＣ２に受けられたオゾン水は、第２のカップＣ２の内壁面を下方に伝い、第２の配管Ｄ２から排液される。この時、低粘性のオゾン水は、その粘性の低さのために、疎水性の第２のカップＣ２の内壁面に付着する力が弱く、液玉状（液滴の接触角が大きい状態）となる。すなわち、第２のカップＣ２の内壁面に留まることなく次々に流れていくので、新たに飛散するオゾン水と衝突するおそれが抑制され、これにより、ミストの発生及び基板Ｗ側への跳ね返りが抑制され、基板Ｗの被処理面にミストが付着することを抑制することが出来る。

【0041】

オゾン水による基板Ｗに対する酸化膜の形成が所定の時間行われると、供給制御部８３の制御により、供給部１３は、オゾン水の供給を停止する。移動制御部８４は、第１のカップＣ１を下降させ、第２のカップＣ２を上昇させた状態を維持する。次に、供給制御部８３の制御により、供給部１３は、基板Ｗから酸化膜を除去するために、供給する処理液をオゾン水からＨＦに切り替え、基板Ｗの被処理面に対して所定量のＨＦを供給し、内壁面が疎水性の第２のカップＣ２に受けさせる（ステップＳ０７）。第２のカップＣ２に受けられたＨＦは、第２のカップＣ２の内壁面を下方に伝い、第２の配管Ｄ２から排液される。この時、低粘性のＨＦは、その粘性の低さのために、疎水性の第２のカップＣ２の内壁面に付着する力が弱く、液玉状（液滴の接触角が大きい状態）となる。すなわち、第２のカップＣ２の内壁面に留まることなく次々に流れていくので、新たに飛散するＨＦと衝突するおそれが抑制され、これにより、ミストの発生及び基板Ｗ側への跳ね返りが抑制され、基板Ｗの被処理面にミストが付着することを抑制することが出来る。

【0042】

ＨＦによる基板Ｗのエッチングが所定の時間行われると、供給制御部８３の制御により、供給部１３は、ＨＦの供給を停止する。移動制御部８４は、第１のカップＣ１を下降させ、第２のカップＣ２を上昇させた状態を維持する。次に、供給制御部８３の制御により、供給部１３は、基板Ｗに酸化膜を形成するために、供給する処理液をＨＦからオゾン水に切り替え、基板Ｗの被処理面に対して所定量のオゾン水を供給し、内壁面が疎水性の第２のカップＣ２に受けさせる（ステップＳ０８）。第２のカップＣ２に受けられたオゾン水は、第２のカップＣ２の内壁面を下方に伝い、第２の配管Ｄ２から排液される。この時、低粘性のオゾン水は、その粘性の低さのために、疎水性の第２のカップＣ２の内壁面に付着する力が弱く、液玉状（液滴の接触角が大きい状態）となる。すなわち、第２のカップＣ２の内壁面に留まることなく次々に流れていくので、新たに飛散するオゾン水と衝突するおそれが抑制され、これにより、ミストの発生及び基板Ｗ側への跳ね返りが抑制され、基板Ｗの被処理面にミストが付着することを抑制することが出来る。

【0043】

オゾン水による基板Ｗに対する酸化膜の形成が所定の時間行われると、供給制御部８３の制御により、供給部１３は、オゾン水の供給を停止する。移動制御部８４は、第１のカップＣ１を下降させ、第２のカップＣ２を上昇させた状態を維持する。次に、供給制御部８３の制御により、供給部１３は、基板ＷからＨＦを除去するために、供給する処理液をオゾン水からＤＩＷに切り替え、基板Ｗの被処理面に対して所定量のＤＩＷを供給し、内壁面が疎水性の第２のカップＣ２に受けさせる（ステップＳ０９）。第２のカップＣ２に受けられたＤＩＷは、第２のカップＣ２の内壁面を下方に伝い、第２の配管Ｄ２から排液される。この時、低粘性のＤＩＷは、その粘性の低さのために、疎水性の第２のカップＣ２の内壁面に付着する力が弱く、液玉状（液滴の接触角が大きい状態）となる。すなわち、第２のカップＣ２の内壁面に留まることなく次々に流れていくので、新たに飛散するＤＩＷと衝突するおそれが抑制され、これにより、ミストの発生及び基板Ｗ側への跳ね返りが抑制され、基板Ｗの被処理面にミストが付着することを抑制することが出来る。

【0044】

ＤＩＷによる基板Ｗのリンスが所定の時間行われると、供給制御部８３の制御により、供給部１３は、ＤＩＷの供給を停止する（ステップＳ１０）。最後に、駆動制御部８２の制御により、駆動部１２は、基板Ｗの回転数を上昇させる（ステップＳ１１）。これにより、基板ＷからＤＩＷを振り切り、基板Ｗを乾燥させる。振り切られたＤＩＷは、第２のカップＣ２の内壁面で受けられ、第２の配管Ｄ２から排液される。この時、低粘性のＤＩＷは、その粘性の低さのために、疎水性の第２のカップＣ２の内壁面に付着する力が弱く、液玉状（液滴の接触角が大きい状態）となる。すなわち、第２のカップＣ２の内壁面に留まることなく次々に流れていくので、新たに飛散するＤＩＷと衝突するおそれが抑制され、これにより、ミストの発生及び基板Ｗ側への跳ね返りが抑制され、基板Ｗの被処理面にミストが付着することを抑制することが出来る。

【0045】

また、上述のステップＳ０１～１１における基板Ｗの処理において、検出部１５が所定量以上の処理液の飛沫を検出した場合、駆動制御部８２の制御により、駆動部１２は基板Ｗの回転数を低下させ、供給制御部８３の制御により、供給部１３は処理液の供給量を減少させてもよい。これにより、カップＣの内壁面に受けられる処理液の勢いが抑えられ、また処理液の量も減少するので、処理液の粘性に適した内壁面を有するカップＣを選択してもミストを十分に抑制出来ない場合にも、処理液の衝突によるミストの発生及び基板Ｗ側への跳ね返りを効果的に抑制することが出来る。これにより、基板Ｗの被処理面にミストが付着することを効果的に抑制することが出来る。

【0046】

基板Ｗの回転数の低下は、所定の回転数まで一律に低下させてもよいし、検出部１５が所定量以上の処理液の飛沫を検出しなくなるまで徐々に低下させてもよい。この場合、検出部１５が所定量以上の処理液の飛沫を検出しなくなった時点で、基板Ｗの回転数を維持すればよい。

【0047】

処理液の供給量の低下は、所定の供給量まで一律に低下させてもよいし、検出部１５が所定量以上の処理液の飛沫を検出しなくなるまで徐々に低下させてもよい。この場合、検出部１５が所定量以上の処理液の飛沫を検出しなくなった時点で、処理液の供給量を維持すればよい。

【0048】

また、検出部１５が所定量以上の処理液の飛沫を検出しなくなった時点で維持された基板Ｗの回転数や処理液の供給量は、記憶部８５に記憶され、次回以降の基板Ｗの処理に用いられても良い。なお、次回以降の基板Ｗの処理において、再度検出部１５が所定量以上の処理液の飛沫を検出した場合は、基板Ｗの回転数や処理液の供給量を再度調整し、この調整した基板Ｗの回転数や処理液の供給量を新たに用いるようにしても良い。

【0049】

（効果）
（１）本実施形態の基板処理装置１は、基板Ｗを保持する保持部１１と、保持部１１に設けられ、前記保持部１１と共に基板Ｗを回転させる駆動部１２と、基板Ｗを処理するために、基板Ｗの被処理面に対して処理液を供給する供給部１３と、基板Ｗを囲うように設けられる第１のカップＣ１と、第１のカップＣ１を囲うように設けられ、内壁面の性質が第１のカップＣ１と異なる第２のカップＣ２と、第１のカップＣ１及び第２のカップＣ２を移動させ、基板Ｗから飛散する処理液を、第１のカップＣ１の内壁面または第２のカップＣ２の内壁面の一方に受けさせる移動制御部８４と、を備える。これにより、処理液の粘性に応じて処理液を受けるのに適した内壁面を有するカップＣを選択することが出来る。例えば、カップＣの内壁面に受けられて留まる高粘性の処理液に対しては、内壁面における液滴の接触角を小さくすることが出来るようなカップＣを選択し、カップＣの内壁面に受けたとき弾けてミスト状になりやすい低粘性の処理液に対しては、内壁面に留まりにくいようなカップＣを選択することが出来る。これにより、内壁面に留まる処理液が新たに飛散する処理液と衝突してミストが発生するおそれや、内壁面に処理液を留まらせずに新たに飛散する処理液と衝突するおそれを抑制し、これによりミストの発生を抑制することが出来る。いずれの場合であっても、ミストの発生を抑制することにより、ミストが基板Ｗの被処理面に付着することを抑制することが出来る。

【0050】

（２）本実施形態の第１のカップＣ１の内壁面は、親水性であり、第２のカップＣ２の内壁面は、疎水性である。これにより、処理液がＢＨＦなどの高粘性のものに対しては、親水性の第１のカップＣ１の内壁面で受けることにより、内壁面における処理液の接触角を小さくし、新たに飛散する処理液と衝突してミストが発生するおそれを抑制することが出来る。また、処理液がＤＩＷ、オゾン水、ＨＦなどの低粘性のものに対しては、疎水性の第２のカップＣ２の内壁面で受けることにより、内壁面における処理液の接触角を大きくし、処理液を留まらせずに新たに飛散する処理液と衝突するおそれを抑制し、これによりミストの発生を抑制することが出来る。いずれの場合であっても、ミストの発生を抑制することにより、ミストが基板Ｗの被処理面に付着することを抑制することが出来る。

【0051】

（３）本実施形態の基板処理装置１は、第１のカップＣ１の内壁面または第２のカップＣ２の内壁面の一方に受けられ、基板Ｗ側に跳ね返る処理液の飛沫を検出する検出部１５を更に備え、検出部１５が所定の量以上の処理液の飛沫を検出した場合、駆動部１２は、基板Ｗの回転数を低下させ、供給部１３は、基板Ｗに供給する処理液の供給量を減少させる。これにより、カップＣの内壁面に受けられる処理液の勢いが抑えられ、また処理液の量も減少するので、処理液の粘性に適した内壁面を有するカップＣを選択してもミストを十分に抑制出来ない場合にも、処理液の衝突によるミストの発生及び基板Ｗ側への跳ね返りを効果的に抑制することが出来る。これにより、基板Ｗの被処理面にミストが付着することを効果的に抑制することが出来る。

【0052】

［変形例］
（１）上記実施形態においては、第１のカップＣ１を親水性とし、第１のカップＣ１の外側に設けられる第２のカップＣ２を疎水性としたが、これに限られない。第１のカップＣ１を疎水性とし、第１のカップＣ１の外側に設けられる第２のカップＣ２を親水性としても良い。この場合、上記実施形態と同様に、初めに高粘性の処理液であるＢＨＦによる処理を行い、続いて低粘性の処理液であるＤＩＷ、オゾン水、ＨＦによる処理を行うとすると、ＢＨＦによる処理の段階では、第１のカップＣ１を下方に移動させ、基板Ｗから飛散する処理液に対して第２のカップＣ２を露出させておく。これにより、高粘性のＢＨＦは、外側に設けられる親水性の第２のカップＣ２により受けられるので、内壁面における処理液の接触角を小さくし、新たに飛散する処理液と衝突してミストが発生するおそれを抑制することが出来る。一方で、ＤＩＷ、オゾン水、ＨＦによる処理の段階では、第１のカップＣ１を上方に移動させ、基板Ｗから飛散する処理液に対して第１のカップＣ１を対向させておく。これにより、低粘性のＤＩＷ、オゾン水、ＨＦは、疎水性の第１のカップＣ１により受けられ、第１のカップＣ１の内壁面に留まることなく次々に流れていくので、内壁面に処理液を留まらせずに新たに飛散する処理液と衝突するおそれを抑制し、これによりミストの発生を抑制することが出来る。いずれの場合であっても、ミストの発生を抑制することにより、ミストが基板Ｗの被処理面に付着することを抑制することが出来る。

【0053】

（２）上記実施形態の検出部１５が所定量以上の処理液の飛沫を検出した場合、駆動制御部８２の制御により、駆動部１２は基板Ｗの回転数を低下させ、供給制御部８３の制御により、供給部１３は処理液の供給量を減少させるものとしたが、これに限られない。例えば、駆動部１２は基板Ｗの回転数を低下させるが、供給部１３は処理液の供給量を減少させなくても良い。また、供給部１３は処理液の供給量を減少させるが、駆動部１２は基板Ｗの回転数を低下させなくても良い。なお、検出部１５を省略し、検出部１５の検出に応じて基板Ｗの回転数や処理液の供給量を制御しなくても良い。

【0054】

（３）上記実施形態の検出部１５は、投光部と受光部が一体となっている反射型の光電センサとしたが、これに限られない。例えば、投光部と受光部が別体となっている透過型の光電センサでも良い。また、検出部１５は、光電センサに限らず、赤外線（ＩＲ）カメラ、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラなどであっても良い。

【0055】

（４）上記実施形態の処理液は、ＢＨＦ、ＤＩＷ、オゾン水、ＨＦとしたが、これに限られない。例えば、硫酸、リン酸など、基板Ｗを処理するのに適した処理液であればどのようなものを用いても良い。また、上記実施形態の処理液を用いる順序は一例であり、どのような順序で処理液を用いても良い。例えば、低粘性の処理液、高粘性の処理液、低粘性の処理液の順序で用いても良い。この場合、基板Ｗから飛散する処理液に対しては、疎水性の第２のカップＣ２の内壁面、親水性の第１のカップＣ１の内壁面、疎水性の第２のカップＣ２の内壁面を、それぞれ対向させて、各処理液を受ければ良い。

【0056】

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

【符号の説明】

【0057】

１ 基板処理装置
１１ 保持部
１２ 駆動部
１３ 供給部
１４ 排出部
１５ 検出部
８ 制御部
８１ 保持制御部
８２ 駆動制御部
８３ 供給制御部
８４ 移動制御部
８５ 記憶部
８６ 設定部
８７ 入出力制御部
９１ 入力装置
９２ 出力装置
Ｃ カップ
Ｃ１ 第１のカップ
Ｃ２ 第２のカップ
Ｄ 配管
Ｄ１ 第１の配管
Ｄ２ 第２の配管
Ｍ１、Ｍ２ 移動機構
Ｐ チャックピン
Ｔ テーブル
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】