JP4457046B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、基板を処理するための基板処理装置に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、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などが含まれる。

半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、基板に対して処理液を用いた処理を施すために、たとえば、基板を１枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置が用いられる。この枚葉型の基板処理装置には、基板の処理に用いた後の処理液を回収して、その回収した処理液を以降の処理に再利用する構成のものがある。
処理液を再利用する構成の基板処理装置は、基板をほぼ水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板に処理液を供給するためのノズルと、基板から飛散する処理液を捕獲して回収または廃棄するためのカップとを備えている。

カップは、たとえば、スピンチャックによる基板の回転軸線を中心軸線とする同軸円筒状の複数の側壁を有している。各側壁の上端部は、上方ほど各側壁の中心軸線（基板の回転軸線）に近づくように傾斜して、互いに間隔を空けてほぼ平行をなしている。また、各側壁の上端縁は、各側壁の中心軸線を中心軸線とする同一円筒面上に配置され、各上端縁間には、基板から飛散する処理液を受け入れる受入口が形成されている。そして、カップには、すべての側壁を一体的に昇降させるための駆動機構が結合されており、その昇降によって、各受入口をスピンチャックに保持された基板の端面に個々に対向させることができるようになっている。また、各側壁間に形成される空間は、処理液を回収するための回収ドレンまたは処理液を廃棄するための廃棄ドレンと連通している。

この構成により、スピンチャックによって基板を回転させつつ、その回転している基板にノズルから処理液を供給することにより、基板に対する処理液を用いた処理が達成される。また、基板に対する処理液の供給時に、いずれかの受入口を基板の端面に対向させておくことにより、基板の周縁から側方に飛散する処理液を、その受入口に受け入れて、回収ドレンを通して回収または廃棄ドレンを通して廃棄することができる。
特開２００４−１５３０７８号公報

ところが、各受入口が常に開放されているため、基板から飛散する処理液の飛沫が、その基板の端面に対向している受入口とは異なる受入口（基板の端面に対向していない受入口）に飛入するおそれがある。基板の端面に対向している受入口とは異なる受入口に処理液の飛沫が飛入すると、その受入口が回収すべき処理液（回収液）を受け入れるための受入口である場合には、回収液に他の種類の処理液が混ざってしまい、回収液の純度が低くなるという不具合を生じる。

そこで、複数の側壁を互いに分離して、各側壁を独立に昇降可能な構成とし、２つの側壁の上端部間に間隔を形成して、基板の端面と対向する受入口を形成し、その２つの側壁以外の側壁の上端部をそれと隣り合う側壁の上端部に重ね合わせて、それらの上端部間を閉鎖することが考えられる。これにより、基板から飛散する処理液を受入口に受け入れることができるとともに、その処理液の飛沫が互いに重なる側壁の上端部間に進入することを防止することができる。

しかし、側壁の上端部とそれに隣接する側壁の上端部との間を密着させて閉鎖したり、それらの上端部間を開いて受入口を形成したりするときに、側壁の上端部同士が擦れ合い、基板の汚染の原因となるパーティクルを発生するおそれがある。側壁の上端部とそれに隣接する側壁の上端部との間に少しの隙間を残して、それらを重ね合わせるようにすれば、そのようなパーティクルの発生の問題を回避することができるが、隙間が形成される以上、基板から飛散する処理液の飛沫の進入を完全に防止することはできない。

そこで、この発明の目的は、パーティクルの問題を生じることなく、基板の処理に用いた処理液を高純度に回収することができる基板処理装置を提供することである。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板処理装置において、基板（Ｗ）をほぼ水平に保持して、その保持した基板を当該基板の表面に交差するほぼ鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転手段（１）と、前記基板回転手段により回転されている基板に処理液を供給するための処理液供給手段（２）と、前記基板回転手段の周囲を取り囲み、上端部が前記回転軸線と交差する方向に延びるように形成された第１ガード（１０，１１）と、前記基板回転手段の周囲を取り囲み、上端部（１８，２０）が前記回転軸線と交差する方向に延び、かつ前記第１ガードの上端部（１６，１８）に対して上方から対向するように形成された第２ガード（１１，１２）と、前記第１ガードおよび前記第２ガードの少なくとも一方を昇降させる昇降機構（２１，２２，２３）と、前記第１ガードの上端部の上面から下方に窪んで形成され、内部に液体を貯留する環状の液体貯留溝（２４，３１）と、前記第２ガードの上端部の下面から前記液体貯留溝に向けて突出する略筒状に形成され、前記第１ガードの上端部と前記第２ガードの上端部とが所定間隔を空けて近接した状態で、下端部が前記液体貯留溝内に貯留された液体に進入して、前記第１ガードの上端部と前記第２ガードの上端部との間を閉鎖する閉鎖部材（３０，３７）とを含むことを特徴としている。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、第１ガードおよび第２ガードの少なくとも一方を昇降させて、第１ガードの上端部と第２ガードの上端部とを大きく離間させ、それらの上端部間に、基板の端面に対向する受入口を形成することができる。そして、その状態で、基板回転手段により基板を回転させつつ、その基板に処理液を供給すれば、基板の周縁から飛散する処理液を、第１ガードと第２ガードとの間に受け入れることができ、第１ガードと第２ガードとの間を通して回収することができる。また、第１ガードと第２ガードとの間を通して回収すべき処理液と種類の異なる処理液を基板に供給するときには、第１ガードおよび第２ガードの少なくとも一方を昇降させて、第１ガードの上端部と第２ガードの上端部とを比較的小さな所定間隔を空けて近接させ、第１ガードの上端部と第２ガードの上端部との間を、閉鎖部材を液体貯留溝内に貯留された液体に接液させることにより閉鎖すれば、基板から飛散する処理液が第１ガードと第２ガードとの間に飛入することを防止することができる。そのため、第１ガードと第２ガードとの間を通して回収される処理液に、その処理液と異なる他の種類の処理液が混入するのを防止することができる。

しかも、第１ガードおよび／または第２ガードの昇降時に、第１ガードの上端部と第２ガードの上端部との接触がないので、基板の汚染の原因となるパーティクルを発生するおそれがない。
よって、基板の汚染の原因となるパーティクルの発生の問題を生じることなく、基板の処理に使用された処理液を高純度に回収することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の基板処理装置において、前記液体貯留溝に液体を供給する液体供給手段（２５，３２）をさらに含むことを特徴としている。
この構成によれば、液体貯留溝に液体を供給することができる。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の基板処理装置において、前記液体貯留溝に貯留されている液体を排出する排液手段（２７，３４）をさらに含むことを特徴としている。

この構成によれば、液体貯留溝から液体を排出することができる。
また、液体供給手段および排液手段の両方を備える場合には、液体貯留溝に液体を供給しながら、その液体貯留溝から液体を排出することにより、見かけ上、液体貯留溝に液体が貯留した状態を形成することができる。この場合、基板から飛散する処理液が液体貯留溝に貯留されている液体に混入しても、その処理液を含む液体を液体貯留溝から速やかに排出することができる。そのため、処理液を含む液体が液体貯留溝に滞留することを防止することができ、そのような液体の気化物による基板汚染の問題を回避することができる。

なお、液体供給手段および排液手段の両方を備える場合には、さらに、液体供給手段により液体貯留溝に供給される液体の流量を調節する流量調節手段（３３）を備え、この流量調節手段によって、液体貯留溝に供給される液体の流量が、液体貯留溝に貯留される液体の水位が第１ガードの上端部の上面よりも低い一定水位を保つように調節されることが好ましい。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記第１ガードの上端部の上面から下方に窪んで形成され、前記液体貯留溝の周囲を取り囲む環状の排液溝（２８，３５）をさらに含むことを特徴としている。
この構成によれば、たとえ液体貯留溝から液体が溢れても、その溢れた液体を排液溝に流入させて排出することができる。そのため、液体貯留溝から溢れた液体が第１ガードと第２ガードとの間を通して回収される処理液に混入することを防止することができ、その回収される処理液の純度をさらに向上させることができる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１、図２および図３は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す断面図である。この基板処理装置は、基板の一例であるシリコン半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）の表面に処理液を供給して、その表面に対して処理液による処理を施すための枚葉型の装置である。この基板処理装置は、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転させるためのスピンチャック１と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの表面に処理液を供給するための処理液ノズル２と、ウエハＷから飛散する処理液を受け取るための受け部材３とを備えている。

スピンチャック１は、図示しないモータの回転駆動力によりほぼ鉛直な軸線Ｃまわりに回転される円盤状のスピンベース４と、このスピンベース４の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられ、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材５とを備えている。これにより、スピンチャック１は、複数個の挟持部材５によってウエハＷを挟持した状態で、スピンベース４を回転させることにより、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢を保ったまま、スピンベース４とともに回転させることができる。

なお、スピンチャック１としては、このような挟持式のスピンチャックに限らず、たとえば、ウエハＷの下面を真空吸着する吸着ベースを備え、その吸着ベースにウエハＷの裏面を吸着させて、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持した状態で、吸着ベースをほぼ鉛直な軸線まわりに回転させることにより、ウエハＷをほぼ水平な姿勢を保ったまま回転させることができる真空吸着式のスピンチャック（バキュームチャック）が採用されてもよい。

処理液ノズル２には、処理液としての第１薬液、第２薬液および純水がそれぞれ第１薬液バルブ６、第２薬液バルブ７および純水バルブ８を介して選択的に供給されるようになっている。すなわち、第１薬液バルブ６が開かれると、第１薬液供給源（図示せず）からの第１薬液が処理液ノズル２に供給され、第２薬液バルブ７が開かれると、第２薬液供給源（図示せず）からの第２薬液が処理液ノズル２に供給され、純水バルブ８が開かれると、純水供給源（図示せず）からの純水が処理液ノズル２に供給されるようになっている。処理液ノズル２に供給される第１薬液、第２薬液および純水は、処理液ノズル２からスピンチャック１に保持されたウエハＷの中央部に向けて吐出される。

受け部材３は、固定ガード９、内昇降ガード１０、中昇降ガード１１および外昇降ガード１２を備えている。
固定ガード９は、スピンチャック１の周囲を取り囲むように設けられ、スピンチャック１によるウエハＷの回転軸線（スピンベース４の回転軸線）Ｃに対してほぼ回転対称な形状に形成されている。より具体的には、固定ガード９は、ウエハＷの回転軸線Ｃを中心軸線とする円筒状の円筒部１３と、この円筒部１３の上端から内側斜め上方に向けて延びる（上方ほどウエハＷの回転軸線Ｃに近づくように傾斜する）傾斜部１４とを一体的に備えている。この固定ガード９は、スピンチャック１に対して固定的に配置されており、傾斜部１４の上端は、スピンベース４の下方に位置している。

内昇降ガード１０は、固定ガード９の周囲を取り囲むように設けられ、スピンチャック１によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状に形成されている。より具体的には、内昇降ガード１０は、ウエハＷの回転軸線Ｃを中心軸線とする円筒状に形成され、固定ガード９の円筒部１３に対して外側から対向する円筒部１５と、この円筒部１５の上端から内側斜め上方に向けて延び、固定ガード９の傾斜部１４に対して上側から対向する傾斜部１６とを一体的に備えている。また、円筒部１５の上端縁（先端縁）は、固定ガード９の傾斜部１４の上端縁と同一円筒面上に配置されている。

中昇降ガード１１は、内昇降ガード１０の周囲を取り囲むように設けられ、スピンチャック１によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状に形成されている。より具体的には、中昇降ガード１１は、ウエハＷの回転軸線Ｃを中心軸線とする円筒状に形成され、内昇降ガード１０の円筒部１５に対して外側から対向する円筒部１７と、この円筒部１７の上端から内側斜め上方に向けて延び、内昇降ガード１０の傾斜部１６に対して上側から対向する傾斜部１８とを一体的に備えている。また、円筒部１７の上端縁は、固定ガード９の傾斜部１４の上端縁と同一円筒面上に配置されている。

外昇降ガード１２は、中昇降ガード１１の周囲を取り囲むように設けられ、スピンチャック１によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状に形成されている。より具体的には、外昇降ガード１２は、ウエハＷの回転軸線Ｃを中心軸線とする円筒状に形成され、中昇降ガード１１の円筒部１７に対して外側から対向する円筒部１９と、この円筒部１９の上端から内側斜め上方に向けて延び、中昇降ガード１１の傾斜部１８に対して上側から対向する傾斜部２０とを一体的に備えている。また、円筒部１９の上端縁は、固定ガード９の傾斜部１４の上端縁と同一円筒面上に配置されている。

内昇降ガード１０、中昇降ガード１１および外昇降ガード１２には、それぞれ第１昇降機構２１、第２昇降機構２２および第３昇降機構２３が結合されている。内昇降ガード１０は、第１昇降機構２１によって、傾斜部１６が固定ガード９の傾斜部１４との間に相対的に大きな間隔を空けて離間する位置と、傾斜部１６が固定ガード９の傾斜部１４に対して相対的に小さな所定間隔を空けて近接する位置とに昇降される。また、中昇降ガード１１は、第２昇降機構２２によって、傾斜部１８が内昇降ガード１０の傾斜部１６との間に相対的に大きな間隔を空けて離間する位置と、傾斜部１８が内昇降ガード１０の傾斜部１６に対して相対的に小さな所定間隔を空けて近接する位置とに昇降される。さらに、外昇降ガード１２は、第３昇降機構２３によって、傾斜部２０が中昇降ガード１１の傾斜部１８との間に相対的に大きな間隔を空けて離間する位置と、傾斜部２０が中昇降ガード１１の傾斜部１８に対して相対的に小さな所定間隔を空けて近接する位置とに昇降される。

そして、内昇降ガード１０の傾斜部１６の上端部には、その上面から下方に窪む断面凹状を有する円環状の液体貯留溝２４が形成されている。この液体貯留溝２４の底面には、内昇降ガード１０の内部に形成された純水供給路２５が接続されている。純水供給路２５には、純水供給源からの純水が流量調節バルブ２６により一定流量に調節されて供給されるようになっている。また、液体貯留溝２４の底面には、内昇降ガード１０の内部に形成された排水路２７が、たとえば、ウエハＷの回転軸線Ｃに関して液体貯留溝２４に対する純水供給路２５の接続位置と対称をなす位置に接続されている。これにより、純水供給路２５から液体貯留溝２４に一定流量の純水が流入し、その純水が液体貯留溝２４を通って排水路２７から排出される。その結果、液体貯留溝２４は、見かけ上、純水を貯留した状態となる。流量調節バルブ２６は、その液体貯留溝２４に貯留される純水の水位が傾斜部１６の上面よりも低い一定水位を保つように調節される。

さらに、内昇降ガード１０の傾斜部１６には、その上面から下方に窪む断面凹状を有する円環状の排液溝２８が形成されている。この排液溝２８は、液体貯留溝２４の周囲を取り囲むように設けられている。排液溝２８の底面には、排水路２７から分岐した分岐排水路２９が接続されている。
また、中昇降ガード１１の傾斜部１８の上端部には、その下面から液体貯留溝２４に向けて突出する略筒状の閉鎖部材３０が一体的に形成されている。この閉鎖部材３０は、図２に示すように、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８とが大きく離間した状態で、その下端部が液体貯留溝２４内から離脱して、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８との間を開放する。一方、図１および図３に示すように、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８とが近接した状態で、その下端部が液体貯留溝２４内に貯留された純水中に進入して、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８との間を閉鎖する。

また、中昇降ガード１１の傾斜部１８の上端部には、その上面から下方に窪む断面凹状を有する円環状の液体貯留溝３１が形成されている。この液体貯留溝３１の底面には、中昇降ガード１１の内部に形成された純水供給路３２が接続されている。純水供給路３２には、純水供給源からの純水が流量調節バルブ３３により一定流量に調節されて供給されるようになっている。また、液体貯留溝３１の底面には、中昇降ガード１１の内部に形成された排水路３４が、たとえば、ウエハＷの回転軸線Ｃに関して液体貯留溝３１に対する純水供給路３２の接続位置と対称をなす位置に接続されている。これにより、純水供給路３２から液体貯留溝３１に一定流量の純水が流入し、その純水が液体貯留溝３１を通って排水路３４から排出される。これにより、純水供給路３２から液体貯留溝３１に一定流量の純水が流入し、その純水が液体貯留溝３１を通って排水路３４から排出される。その結果、液体貯留溝３１は、見かけ上、純水を貯留した状態となる。流量調節バルブ３３は、その液体貯留溝３１に貯留される純水の水位が傾斜部１８の上面よりも低い一定水位を保つように調節される。なお、図１〜３において、排水路２７および排水路３４が合流した下流側流路の途中にバルブＢが設けられているが、本実施形態においては常に開成された状態となっている。

さらに、中昇降ガード１１の傾斜部１８には、その上面から下方に窪む断面凹状を有する円環状の排液溝３５が形成されている。この排液溝３５は、液体貯留溝３１の周囲を取り囲むように設けられている。排液溝３５の底面には、排水路３４から分岐した分岐排水路３６が接続されている。
また、外昇降ガード１２の傾斜部２０の先端部（上端部）には、その下面から液体貯留溝３１に向けて突出する略筒状の閉鎖部材３７が一体的に形成されている。この閉鎖部材３７は、図１に示すように、中昇降ガード１１の傾斜部１８と外昇降ガード１２の傾斜部２０とが大きく離間した状態で、その下端部が液体貯留溝３１内から離脱して、中昇降ガード１１の傾斜部１８と外昇降ガード１２の傾斜部２０との間を開放する。一方、図２および図３に示すように、中昇降ガード１１の傾斜部１８と外昇降ガード１２の傾斜部２０とが近接した状態で、その下端部が液体貯留溝３１内に貯留された純水中に進入して、中昇降ガード１１の傾斜部１８と外昇降ガード１２の傾斜部２０との間を閉鎖する。

スピンチャック１に対するウエハＷの搬入前は、内昇降ガード１０、中昇降ガード１１および外昇降ガード１２がそれぞれ最下方まで下げられることにより、外昇降ガード１２の傾斜部２０の上端がいずれも、スピンチャック１によるウエハＷの保持位置よりも下方に位置している。
ウエハＷが搬入されてきて、そのウエハＷがスピンチャック１に保持されると、たとえば、図１に示すように、外昇降ガード１２のみが上昇されて、外昇降ガード１２の傾斜部２０が中昇降ガード１１の傾斜部１８の上方に大きく離間し、中昇降ガード１１の傾斜部１８と外昇降ガード１２の傾斜部２０との間に、ウエハＷの端面に対向する受入口が形成される。

その後、ウエハＷ（スピンチャック１）の回転が開始され、ウエハＷの回転速度が予め定める速度に達すると、第１薬液バルブ６が開かれて、処理液ノズル２からウエハＷの表面の中央部に第１薬液が供給される。ウエハＷの表面上に供給された第１薬液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を流れ、ウエハＷの周縁から側方へと飛散する。これにより、ウエハＷの表面全域に第１薬液が行き渡り、ウエハＷの表面に対して第１薬液による処理が施されていく。

ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散する第１薬液は、中昇降ガード１１の傾斜部１８と外昇降ガード１２の傾斜部２０との間に形成されている受入口に飛入する。そして、中昇降ガード１１と外昇降ガード１２との間を通して、図示しない第１薬液回収設備に回収される。このとき、中昇降ガード１１の傾斜部１８と内昇降ガード１０の傾斜部１６とが近接し、閉鎖部材３０の下端部が液体貯留溝２４内に貯留された純水中に進入して、閉鎖部材３０が内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８との間を閉鎖する。これにより、ウエハＷから飛散する第１薬液が内昇降ガード１０と中昇降ガード１１との間に進入することが防止される。

ウエハＷへの第１薬液の供給が所定時間にわたって行われると、内昇降ガード１０および中昇降ガード１１が上昇されて、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８とが近接した状態を保ったまま、中昇降ガード１１の傾斜部１８が外昇降ガード１２の傾斜部２０に近接する。これにより、図３に示すように、固定ガード９の傾斜部１４と内昇降ガード１０の傾斜部１６とが離間し、それらの間に、ウエハＷの端面に対向する受入口が形成される。このとき、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８との間が閉鎖部材３０により閉鎖されているので、ウエハＷの回転および第１薬液の供給が継続されていても、ウエハＷから飛散する第１薬液が内昇降ガード１０と中昇降ガード１１との間に進入することを防止することができる。

この後、第１薬液バルブ６が閉じられて、処理液ノズル２からウエハＷへの第１薬液の供給が停止される。そして、純水バルブ８が開かれて、処理液ノズル２からウエハＷの表面の中央部に純水が供給される。ウエハＷの表面上に供給された純水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を流れ、このときウエハＷの表面および裏面に付着している第１薬液を洗い流す（リンス処理）。そして、第１薬液を含む純水は、ウエハＷの周縁から振り切られて飛散する。

ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散する純水（第１薬液を含む純水）は、固定ガード９の傾斜部１４と内昇降ガード１０の傾斜部１６との間に形成されている受入口に飛入する。そして、固定ガード９と内昇降ガード１０との間を通して、図示しない廃液ドレンに向けて排出される。このとき、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８との間が閉鎖部材３０により閉鎖され、また、中昇降ガード１１の傾斜部１８が外昇降ガード１２の傾斜部２０に近接されることにより、閉鎖部材３７の下端部が液体貯留溝３１内に貯留された純水中に進入して、中昇降ガード１１の傾斜部１８と外昇降ガード１２の傾斜部２０との間が閉鎖部材３７により閉鎖されている。これにより、ウエハＷから飛散する純水が内昇降ガード１０と中昇降ガード１１との間および中昇降ガード１１と外昇降ガード１２との間に進入することが防止される。

ウエハＷへの純水の供給が所定時間にわたって行われると、純水バルブ８が閉じられて、処理液ノズル２からウエハＷへの純水の供給が停止される。そして、内昇降ガード１０、中昇降ガード１１および外昇降ガード１２がそれぞれ最下方まで下げられる。この後、ウエハＷ（スピンチャック１）の回転速度が予め定める高回転速度に上げられて、ウエハＷの表面に付着している純水を遠心力で振り切って乾燥させる乾燥工程が所定時間にわたって行われる。乾燥工程が終了すると、スピンチャック１によるウエハＷの回転が止められて、スピンチャック１から処理後のウエハＷが搬出されていく。

また、第１薬液による処理後のリンス工程に引き続いて、ウエハＷに対して第２薬液による処理が行われる場合には、処理液ノズル２からウエハＷへの純水の供給が停止された後、内昇降ガード１０、中昇降ガード１１および外昇降ガード１２が最上方に位置している状態から、内昇降ガード１０のみが下降される。これにより、図２に示すように、内昇降ガード１０の傾斜部１６が、中昇降ガード１１の傾斜部１８から離間して、固定ガード９の傾斜部１４に近接し、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８との間に、ウエハＷの端面に対向する受入口が形成される。

そして、ウエハＷの回転が続けられたまま、第２薬液バルブ７が開かれて、処理液ノズル２からウエハＷの表面の中央部に第２薬液が供給される。ウエハＷの表面上に供給された第２薬液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を流れ、ウエハＷの周縁から側方へと飛散する。これにより、ウエハＷの表面全域に第２薬液が行き渡り、ウエハＷの表面に対して第２薬液による処理が施されていく。

ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散する第２薬液は、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８との間に形成されている受入口に飛入する。そして、内昇降ガード１０と中昇降ガード１１との間を通して、図示しない第２薬液回収設備に回収される。このとき、中昇降ガード１１の傾斜部１８と外昇降ガード１２の傾斜部２０との間が閉鎖部材３７により閉鎖されているので、ウエハＷから飛散する第２薬液が中昇降ガード１１と外昇降ガード１２との間に進入することが防止される。

ウエハＷへの第２薬液の供給が所定時間にわたって行われると、内昇降ガード１０が上昇されて、内昇降ガード１０の傾斜部１６が中昇降ガード１１の傾斜部１８に近接する。これにより、図３に示すように、再び、固定ガード９の傾斜部１４と内昇降ガード１０の傾斜部１６との間に、ウエハＷの端面に対向する受入口が形成される。
この後、第２薬液バルブ７が閉じられて、処理液ノズル２からウエハＷへの第２薬液の供給が停止される。そして、純水バルブ８が開かれて、処理液ノズル２からウエハＷの表面の中央部に純水が供給される。ウエハＷの表面上に供給された純水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を流れ、このときウエハＷの表面および裏面に付着している第２薬液を洗い流す（リンス処理）。このリンス処理では、第１薬液を洗い流すためのリンス処理の場合と同様に、ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散する純水（第２薬液を含む純水）は、固定ガード９の傾斜部１４と内昇降ガード１０の傾斜部１６との間に形成されている受入口に飛入し、固定ガード９と内昇降ガード１０との間から廃液ドレンに排出される。このとき、内昇降ガード１０の傾斜部１６が中昇降ガード１１の傾斜部１８に近接して、閉鎖部材３０が液体貯留溝２４内に貯留された純水中に進入し、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８との間が閉鎖部材３０により閉鎖されている。これにより、ウエハＷから飛散する純水が内昇降ガード１０と中昇降ガード１１との間および中昇降ガード１１と外昇降ガード１２との間に進入することが防止される。

ウエハＷへの純水の供給が所定時間にわたって行われると、純水バルブ８が閉じられて、処理液ノズル２からウエハＷへの純水の供給が停止される。そして、内昇降ガード１０、中昇降ガード１１および外昇降ガード１２がそれぞれ最下方まで下げられる。この後、ウエハＷ（スピンチャック１）の回転速度が予め定める高回転速度に上げられて、ウエハＷの表面に付着している純水を遠心力で振り切って乾燥させる乾燥工程が所定時間にわたって行われる。乾燥工程が終了すると、スピンチャック１によるウエハＷの回転が止められて、スピンチャック１から処理後のウエハＷが搬出されていく。

以上のように、この実施形態によれば、第１薬液によるウエハＷの処理時には、外昇降ガード１２の傾斜部２０が中昇降ガード１１の傾斜部１８の上方に大きく離間され、中昇降ガード１１の傾斜部１８と外昇降ガード１２の傾斜部２０との間に、ウエハＷの端面に対向する受入口が形成される。これにより、ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散する第１薬液を、中昇降ガード１１の傾斜部１８と外昇降ガード１２の傾斜部２０との間に形成されている受入口に飛入させることができ、中昇降ガード１１と外昇降ガード１２との間を通して回収することができる。このとき、中昇降ガード１１の傾斜部１８と内昇降ガード１０の傾斜部１６とが近接し、閉鎖部材３０の下端部が液体貯留溝２４内に貯留された純水中に進入して、閉鎖部材３０が内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８との間を閉鎖しているので、ウエハＷから飛散する第１薬液が内昇降ガード１０と中昇降ガード１１との間に進入することを防止することができる。そのため、第１薬液を高純度に回収することができる。

また、第２薬液によるウエハＷの処理時には、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８とが大きく離間されて、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８との間に、ウエハＷの端面に対向する受入口が形成される。これにより、ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散する第２薬液を、内昇降ガード１０の傾斜部１６と中昇降ガード１１の傾斜部１８との間に形成されている受入口に飛入させることができ、内昇降ガード１０と中昇降ガード１１との間を通して回収することができる。このとき、中昇降ガード１１の傾斜部１８と外昇降ガード１２の傾斜部２０とが近接し、閉鎖部材３７の下端部が液体貯留溝３１内に貯留された純水中に進入して、閉鎖部材３７が中昇降ガード１１の傾斜部１８と外昇降ガード１２の傾斜部２０との間を閉鎖しているので、ウエハＷから飛散する第２薬液が中昇降ガード１１と外昇降ガード１２との間に進入することを防止することができる。そのため、第２薬液を高純度に回収することができる。

しかも、固定ガード９、内昇降ガード１０、中昇降ガード１１および外昇降ガード１２が相互に接触しないので、ウエハＷの汚染の原因となるパーティクルを発生するおそれがない。
よって、ウエハＷの汚染の原因となるパーティクルの発生の問題を生じることなく、ウエハＷの処理に使用された第１薬液および第２薬液をそれぞれ高純度に回収することができる。

また、中昇降ガード１１の傾斜部１８には、排液溝３５が液体貯留溝３１の周囲を取り囲むように形成されているので、たとえ液体貯留溝３１から純水が溢れても、その溢れた純水を、排液溝３５に流入させて、排液溝３５から分岐排水路３６を通して排出することができる。そのため、液体貯留溝３１から溢れた純水が中昇降ガード１１と外昇降ガード１２との間を通して回収される第１薬液に混入することを防止することができ、その回収される第１薬液の純度をさらに向上させることができる。

同様に、内昇降ガード１０の傾斜部１６には、排液溝２８が液体貯留溝２４の周囲を取り囲むように形成されているので、たとえ液体貯留溝２４から純水が溢れても、その溢れた純水を、排液溝２８に流入させて、排液溝２８から分岐排水路２９を通して排出することができる。そのため、液体貯留溝２４から溢れた純水が内昇降ガード１０と中昇降ガード１１との間を通して回収される第２薬液に混入することを防止することができ、その回収される第２薬液の純度をさらに向上させることができる。

以上、この発明の一実施形態を説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、上記の実施形態では、処理液ノズル２からウエハＷの表面に第１薬液、第２薬液および純水が選択的に供給されるとしたが、スピンチャック１に上方に、ウエハＷの表面に第１薬液を供給するためのノズルと、ウエハＷの表面に第２薬液を供給するためのノズルと、ウエハＷの表面に純水を供給するためのノズルとを設けて、それらのノズルを選択して、ウエハＷの表面に第１薬液、第２薬液および純水を供給する構成としてもよい。

また、上記の実施形態では、固定ガード９がスピンチャック１に対して固定的に配置されているとしたが、固定ガード９にボールねじ機構などを含む昇降機構が結合されて、固定ガード９がスピンチャック１に対して昇降する構成が採用されてもよい。
さらにまた、閉鎖部材３０，３７の下端部は、断面先細り形状に形成されることが好ましい。閉鎖部材３０，３７の下端部が断面先細り形状であれば、閉鎖部材３０，３７の下端部がそれぞれ液体貯留溝２４，３１に貯留されている純水から抜け出たときに、閉鎖部材３０，３７に付着した純水を速やかに流下させることができ、閉鎖部材３０，３７に純水が付着した状態のままで長時間放置されることを防止することができる。

なお、液体貯留溝２４，３１に貯留される液体は、純水に限定されず、たとえば、液体貯留溝２４には第２薬液が貯留され、液体貯留溝３１には第１薬液が貯留されてもよい。
また、上記の実施形態では、純水供給路２５，３２から液体貯留溝２４，３１に一定流量の純水を流入させつつ、その純水が排水路２７，３４から排出されることによって、液体貯留溝２４，３１に所定量の純水が貯留した状態を維持するようになっており、したがって、液体貯留溝２４，３１内の液体は常時入れ替えられるようになっている。しかし、これに限らず、この液体貯留溝２４，３１内の液体の入れ替えは、必要に応じたタイミングで間欠的に行なってもよい。具体的にはたとえば、最初、排水路２７，３４の下流側流路の途中に設けられたバルブＢを閉成するとともに、純水供給路２５，３２から液体貯留溝２４，３１に予め所定量の純水を供給して貯留し、この状態で基板処理を始める。そして、基板処理がしばらくの期間行なわれた後、所定の時間的条件（たとえば、所定の処理経過時間毎、所定の基板処理枚数毎、所定の基板処理ロット終了毎等）に応じたタイミングで、排水路２７，３４の途中に設けられたバルブＢを開成して、液体貯留溝２４，３１内の液体を排出した後、再度、バルブＢを閉成するとともに、純水供給路２５，３２から液体貯留溝２４，３１に所定量の新しい純水を供給することにより、液体貯留溝２４，３１内の液体の入れ替えを実現してもよい。このようにすれば、液体貯留溝２４，３１に供給する純水の消費量を大幅に削減することができる。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

この発明の一実施形態に係る基板処理装置の図解的な断面図であり、ウエハに対する第１薬液による処理時における内昇降ガード、中昇降ガードおよび外昇降ガードの位置を示す。 この発明の一実施形態に係る基板処理装置の図解的な断面図であり、ウエハに対する第２薬液による処理時における内昇降ガード、中昇降ガードおよび外昇降ガードの位置を示す。 この発明の一実施形態に係る基板処理装置の図解的な断面図であり、ウエハに対する純水による処理時における内昇降ガード、中昇降ガードおよび外昇降ガードの位置を示す。

符号の説明

１ スピンチャック
２ 処理液ノズル
１０ 内昇降ガード
１１ 中昇降ガード
１２ 外昇降ガード
１６ 傾斜部
１８ 傾斜部
２０ 傾斜部
２１ 第１昇降機構
２２ 第２昇降機構
２３ 第３昇降機構
２４ 液体貯留溝
２５ 純水供給路
２６ 流量調節バルブ
２７ 排水路
２８ 排液溝
３０ 閉鎖部材
３１ 液体貯留溝
３２ 純水供給路
３３ 流量調節バルブ
３４ 排水路
３５ 排液溝
３７ 閉鎖部材
Ｃ 回転軸線
Ｗ ウエハ

Claims (4)

1. 基板をほぼ水平に保持して、その保持した基板を当該基板の表面に交差するほぼ鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転手段と、
   前記基板回転手段により回転されている基板に処理液を供給するための処理液供給手段と、
   前記基板回転手段の周囲を取り囲み、上端部が前記回転軸線と交差する方向に延びるように形成された第１ガードと、
   前記基板回転手段の周囲を取り囲み、上端部が前記回転軸線と交差する方向に延び、かつ前記第１ガードの上端部に対して上方から対向するように形成された第２ガードと、
   前記第１ガードおよび前記第２ガードの少なくとも一方を昇降させる昇降機構と、
   前記第１ガードの上端部の上面から下方に窪んで形成され、内部に液体を貯留する環状の液体貯留溝と、
   前記第２ガードの上端部の下面から前記液体貯留溝に向けて突出する略筒状に形成され、前記第１ガードの上端部と前記第２ガードの上端部とが所定間隔を空けて近接した状態で、下端部が前記液体貯留溝内に貯留された液体に進入して、前記第１ガードの上端部と前記第２ガードの上端部との間を閉鎖する閉鎖部材とを含むことを特徴とする、基板処理装置。
2. 前記液体貯留溝に液体を供給する液体供給手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記液体貯留溝に貯留されている液体を排出する排液手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１または２記載の基板処理装置。
4. 前記第１ガードの上端部の上面から下方に窪んで形成され、前記液体貯留溝の周囲を取り囲む環状の排液溝をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。

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