专利名称：液处理装置及液处理方法
技术领域：
本发明涉及通过一边使基板以保持为水平状态的状态旋转、一边向该基板供给处理液来对基板进行清洗处理、蚀刻处理、电镀处理、显影处理等液处理的液处理装置及液处理方法。
背景技术：
以往，作为通过一边使半导体晶圆等基板(以下也称作晶圆)以保持为水平状态的状态旋转、一边向该基板的表面、背面供给处理液来对基板进行清洗处理、蚀刻处理、电镀处理、显影处理等液处理的液处理装置，公知有各式种类的装置(例如，参照专利文献I等)。在专利文献I中公开有一种利用旋转吸盘将基板水平地保持而使其旋转并向由旋转吸盘保持而旋转的基板的表面供给处理液这样的、逐张处理基板的单张式的液处理装置。另外，公知有这样的技术在这样的单张式的液处理装置中，在处理室的上方设置FFU(风机过滤单元)，自该FFU以下降气流将乂气(氮气)、清洁空气等气体输送到处理室内。使用图9及图10对在处理室的上方设有FFU的液处理装置的结构进行说明。图9是表示以往的液处理装置的概略结构的侧视图，图10是图9所示的以往的液处理装置的俯视图。如图9及图10所示，以往的液处理装置200包括用于收容晶圆W并对该被收容的晶圆W进行液处理的处理室(腔室)210。如图9及图10所示，在处理室210内设有用于将晶圆W保持而使其旋转的保持部220，在该保持部220的周围配置有杯状件230。另外，在以往的液处理装置200中，在处理室210内设有用于从杯状件230的上方向保持在保持部220上的晶圆W供给处理液的喷嘴240及用于支承该喷嘴240的臂241。另外，在臂241上设有沿着大致铅垂方向延伸的臂支承部242，利用该臂支承部242支承臂241。而且，臂支承部242被未图示的驱动机构驱动而沿着正反两方向旋转。由此，臂241能够以臂支承部242为中心向正反两方向旋转，该臂241在向被保持部220保持的晶圆W供给处理液的进入位置(参照图10中的实线)与自杯状件230退避的退避位置(参照图10中的双点划线)之间以臂支承部242为中心进行旋转移动(参照图10中的箭头)。另外，如图9所示，在处理室210的上方设有FFU(风机过滤单元)250，始终自该FFU250以下降气流将队气(氮气)、清洁空气等气体输送到处理室210内。另外，在处理室210的底部设有排气部260，利用该排气部260对处理室210内的气氛气体进行排气。这样，通过自FFU250以下降气流向处理室210内输送清洁空气等气体、并利用排气部260排出该气体而对处理室210内的气氛气体进行替换。专利文献I :日本特开2009094525号公报在图9及图10所示那样的以往的液处理装置200中，在处理室210内对晶圆W进行液处理时，药液等会飞散，有可能导致在处理室210内药液等附着残留在杯状件230的上部。在这种情况下，在之后的晶圆W处理中有可能产生由该残留的药液的气氛导致晶圆W污损等不良影响。
发明内容
本发明是考虑到这一点而做成的，其目的在于提供一种通过对杯状件进行清洗而能够防止由附着在杯状件上的污垢导致处理室内的基板污损的液处理装置及液处理方法。本发明的液处理装置的特征在于，该液处理装置包括处理室，其在内部设有用于保持基板的基板保持部及配置在该基板保持部的周围的杯状件；喷嘴，其用于向保持在上述基板保持部上的基板供给处理液；杯状件清洗部，其通过向上述杯状件的上部供给清洗液来对该杯状件进行清洗，在上述杯状件的上部形成有凹部，上述杯状件清洗部向上述杯状件的上部的上述凹部供给清洗液。本发明的液处理方法的特征在于，该液处理方法包括以下工序利用设置在处理室内部的基板保持部将基板保持成水平状态；利用上述基板保持部使基板旋转，利用进入到上述处理室内的喷嘴支承臂的喷嘴向由上述基板保持部保持而旋转的基板供给处理液；通过在上述处理室内向形成在杯状件的上部的凹部供给清洗液来对该杯状件进行清洗。采用这样的液处理装置及液处理方法，通过对杯状件进行清洗，能够防止由附着在杯状件上的污垢导致处理室内的基板污损。在本发明的液处理装置中，也可以构成为下述这样该凹部由第I倾斜部分和第2倾斜部分形成，第I倾斜部分从凹部的内周缘到凹部的中途部分，第I倾斜部分以其高度随着从凹部的内周缘朝向外周缘而变小的方式倾斜，第2倾斜部分从凹部的中途部分到凹部的外周缘，第2倾斜部分以其高度随着从凹部的内周缘朝向外周缘而变大的方式倾斜，上述杯状件清洗部向上述杯状件的上部的上述中途部分供给清洗液。在本发明的液处理装置中，也可以构成为下述这样在上述杯状件的上部中，其内周缘的高度大于其外周缘的高度，由上述杯状件清洗部供给到上述杯状件的上部的上述凹部中的清洗液被从上述杯状件的上部的外周缘排出。或者，也可以构成为下述这样在上述杯状件的上部中，其内周缘的高度小于其外周缘的高度，由上述杯状件清洗部供给到上述杯状件的上部的上述凹部中的清洗液被从上述杯状件的上部的内周缘排出。在本发明的液处理装置中，也可以构成为下述这样在铅垂方向上重叠配置地设有多个上述杯状件，上述杯状件清洗部对上述多个杯状件中的最上层的杯状件进行清洗。在本发明的液处理装置中，也可以构成为下述这样在上述杯状件的内侧设有与用于保持基板的上述基板保持部一同旋转的旋转杯状件，利用随着该旋转杯状件的旋转而产生的回旋空气流使清洗液遍布于上述杯状件的上部的上述凹部的整个区域。在本发明的液处理装置中，也可以构成为下述这样上述杯状件清洗部具有从上方向上述杯状件的上部的上述凹部供给清洗液的清洗液供给喷嘴。在本发明的液处理装置中，也可以构成为下述这样在上述旋转杯状件的外周设有向外方突出并呈圆周状延伸的圆周突起，利用上述旋转杯状件的圆周突起产生回旋空气流。在本发明的液处理方法中，也可以构成为下述这样在上述杯状件的上部中，其内周缘的高度小于其外周缘的高度，在对上述杯状件进行清洗的工序中，被供给到上述杯状件的上部的上述凹部中的清洗液被从上述杯状件的上部的内周缘排出，利用该排出来的清洗液对上述杯状件的内周面进行清洗。、
或者，也可以构成为下述这样在上述杯状件的上部中，其内周缘的高度大于其外周缘的高度，在对上述杯状件进行清洗的工序中，被供给到上述杯状件的上部的上述凹部中的清洗液被从上述杯状件的上部的外周缘排出。在本发明的液处理方法中，也可以如下述这样进行在上述杯状件的内侧设有与用于保持基板的上述基板保持部一同旋转的旋转杯状件，在上述杯状件的清洗工序中，利用随着上述旋转杯状件的旋转而产生的回旋空气流使清洗液遍布于上述杯状件的上部的上述凹部的整个区域。
采用本发明的液处理装置及液处理方法，能够防止由附着在杯状件上的污垢导致处理室内的基板污损。
图I是从上方观察包含本发明的第I实施方式的液处理装置的液处理系统的俯视图。图2是表示本发明的第I实施方式的液处理装置的概略结构的俯视图。图3是图2所示的液处理装置的侧视图。图4是表示图2所示的液处理装置的详细结构的纵剖视图，是表示杯状件外周筒处于下方位置时的状态的图。图5是表示图2所示的液处理装置的详细结构的纵剖视图，是表示杯状件外周筒处于上方位置时的状态的图。图6A的(a)是表示设置于图4等所示的液处理装置中的保持板的保持构件的结构的放大纵剖视图，图6A的(b)是表示提升销板自图6A的(a)所示的状态向下方移动时的状态的放大纵剖视图，图6A的(C)是表示提升销板自图6A的(b)所示的状态进一步向下方移动时的状态的放大纵剖视图。图6B是表示图4等所示的液处理装置中的杯状件外周筒的结构的立体图。图7是表示图4等所示的液处理装置的排液杯状件的详细结构的侧剖视图。图8是表示图4等所示的液处理装置的排液杯状件的另一详细结构的侧剖视图。图9是表示以往的液处理装置的概略结构的侧视图。图10是图9所示的以往的液处理装置的俯视图。图11是表示本发明的第2实施方式的液处理装置的排液杯状件的详细结构的侧首1J视图。图12是表示排液杯状件的另一详细结构的侧剖视图。
具体实施例方式第I实施方式下面，参照
本发明的第I实施方式。图I 图8是表示本实施方式的液处理装置的图。更详细地讲，图I是从上方观察包含本发明的实施方式的液处理装置的液处理系统的俯视图。另外，图2是表示本发明的实施方式的液处理装置的概略结构的俯视图，图3是表示图2所示的液处理装置的概略结构的侧视图。另外，图4及图5是表示图2所示的液处理装置的详细结构的纵剖视图。另外，图6A的(a) 图6A的(c)是表示设置于图4等所示的液处理装置中的保持板的保持构件的结构的放大纵剖视图，图6B是表示图4等所示的液处理装置中的杯状件外周筒的结构的立体图。另外，图7及图8是表示图4等所示的液处理装置的排液杯状件的详细结构的侧剖视图。首先，使用图I说明包含本实施方式的液处理装置的液处理系统。如图I所示，液处理系统包括载置台101，其用于载置承载件，该承载件用于从外部收容作为被处理基板的半导体晶圆等基板W(以下，也称作晶圆W);输送臂102，其用于将收容在承载件中的晶圆W取出；架单元103，其用于载置由输送臂102取出的晶圆W ;输送臂104，其用于接收被载置于架单元103的晶圆W并将该晶圆W输送到液处理装置10内。如图I所示，在液处理系统中设有多个(在图I所示的方式中是4个)液处理装置10。接着，使用图2及图3说明本实施方式的液处理装置10的概略结构。如图2及图3所示，本实施方式的液处理装置10包括用于收容晶圆W并对该收容的晶圆W进行液处理的处理室(腔室)20。如图3所示，在处理室20内设有用于将晶圆W以水平状态保持而使其旋转的保持部21，在该保持部21的周围配置有环状的旋转杯状件40。另外，如图2及图3所示，在处理室20内，在旋转杯状件40的周围配置有圆筒状的杯状件外周筒50。如下所述，该杯状件外周筒50能够与晶圆W的处理状况相应地升降。这些保持部21、旋转杯状件40及杯状件外周筒50的详细结构见后述。另外，在液处理装置10中设有用于从保持在保持部21上的晶圆W的上方向晶圆W供给处理液、N2气体等流体的喷嘴82a及用于支承该喷嘴82a的喷嘴支承臂82。如图2所示，在I个液处理装置10中设有多个(具体地讲是例如6个)喷嘴支承臂82，在各喷嘴支承臂82的顶端设有喷嘴82a。另外，如图3所示，在各喷嘴支承臂82上设有臂支承部84，各臂支承部84被臂驱动机构(未图示)沿着图3中的左右方向驱动。由此，各喷嘴支承臂82在喷嘴82a进入到处理室20内的进入位置与喷嘴82a自处理室20退避的退避位置之间沿着水平方向进行直线运动(参照设置于图2及图3中的各喷嘴支承臂82的箭头)。另外，如图3所示，在各喷嘴支承臂82中设有表面处理液供给管82m，各表面处理液供给管82m连接于表面处理液供给部89。于是，自表面处理液供给部89经由各表面处理液供给管82m向各喷嘴支承臂82的喷嘴82a中供给处理液、N2气体等流体。如图2及图3所示，在液处理装置10中，与处理室20相邻地设置有臂待机部80。自处理室20退避的喷嘴支承臂82在该臂待机部80中待机。另外，在臂待机部80与处理室20之间设有沿着铅垂方向延伸的壁90。该壁90具有臂清洗部88，该臂清洗部88设有能够供各喷嘴支承臂82通过的开口 88p。利用该臂清洗部88对各喷嘴支承臂82进行清洗。另外，如图3所示，在处理室20的上方设有FFU(风机滤网单元)70，自该FFU 70以下降气流向处理室20内输送N2气体(氮气)、清洁空气等气体。另外，如图2及图3所示，在处理室20的底部的、杯状件外周筒50的内侧设有排气部54，利用该排气部54对处理室20内的气氛气体进行排气。这样，通过自FFU 70以下降气流向处理室20内输送清洁空气等气体、并利用排气部54排出该气体而对处理室210内的气氛进行替换。另外，如图2及图3所示，在处理室20的底部的、杯状件外周筒50的外侧设有排气部56，利用该排气部56对处理室20内的气氛气体进行排气。利用该排气部56，能够对处理室20内的、杯状件外周筒50外侧的气氛气体进行排气。具体地讲，利用排气部56，能够抑制臂待机部80内的气氛气体进入到杯状件外周筒50内。另外，利用该排气部56，能够抑制杯状件外周筒50内的气氛气体溢出到臂待机部80中。
另外，如图2及图3所示，在臂待机部80的底部设有排气部58，利用该排气部58对臂待机部80内的气氛气体进行排气。具体地讲，能够利用排气部58抽取自用于驱动各喷嘴支承臂82的臂驱动机构(未图示)产生的微粒。另外，如图2所示，在液处理装置10的处理室20及臂待机部80的出入口上分别设有维护用的开闭器60、62。通过在处理室20及臂待机部80上分别设有维护用的开闭器60、62，能够分别维护这些处理室20内、臂待机部80内的设备。另外，即使是在处理室20内处理晶圆W的过程中，也能够通过打开开闭器62来维护臂待机部80内的设备。另外，如图2所示，在液处理装置10的侧壁设有用于利用输送臂104将晶圆W输入到处理室20内、或者将晶圆W自处理室20输出的开口 94a，在该开口 94a上设有用于开闭该开口 94a的开闭器94。另外，在图2所示的液处理装置10中，处理室20内的杯状件外周筒50的内部区域相对于无尘室为微正压，另一方面，处理室20内的杯状件外周筒50的外侧区域相对于无尘室为微负压。因此，在处理室20内，杯状件外周筒50的内部区域的气压大于杯状件外周筒50的外侧区域的气压。接着，使用图4及图5说明图2及图3所示那样的液处理装置10的详细结构。如图4及图5所示，保持部21包括用于保持晶圆W的圆板形状的保持板26、设置在保持板26的上方的圆板形状的提升销板22。在提升销板22的上表面，在周向上等间隔地设有3个用于从下方支承晶圆W的提升销23。另外，在图4及图5中仅表示了两个提升销23。另外，在提升销板22上设有活塞机构24，利用该活塞机构24使提升销板22升降。更具体地讲，在利用输送臂104 (参照图I)将晶圆W载置在提升销23上、或者将晶圆W从提升销23上取出时，利用活塞机构24使提升销板22从图4等所示那样的位置移动到上方，该提升销板22位于旋转杯状件40的上方。另一方面，在处理室20内对晶圆W进行液处理时，利用活塞机构24使提升销板22移动到图4等所示那样的下方位置，旋转杯状件40位于晶圆W的周围。在保持板26上，在周向上等间隔地设有3个用于从侧方支承晶圆W的保持构件25。另外，在图4及图5中仅表示了两个保持构件25。在提升销板22从上方位置移动到图4及图5所示那样的下方位置时，各保持构件25支承该提升销23上的晶圆W，使该晶圆W自提升销23稍稍分开。使用图6A的(a) 6A的(C)更详细地说明提升销板22和保持板26的结构。在图6A的(a) 6A的(c)中，6A的(a)是表示提升销板22从上方位置向图4等所示那样的下方位置移动的途中的状态的图，6A的(b)是表示提升销板22自图6A的(a)所示的状态向下方移动时的状态的图，6A的(c)是表示提升销板22自图6A的(b)的状态进一步向下方移动、提升销板22到达图4等所示那样的下方位置时的状态的图。如图6A的(a) 6A的(C)所示，保持构件25借助轴25a轴支承在保持板26上。更详细地讲，如图6A的(a) 6A的(c)所示，在保持板26上安装有轴承部26a，在设置于该轴承部26a的轴承孔26b中收容有轴25a。轴承孔26b由沿着水平方向延伸的细长的孔构成，保持构件25的轴25a能够沿着该轴承孔26b在水平方向上移动。这样，保持构件25能够以被收容在轴承部26a的轴承孔26b中的轴25a为中心摆动。在保持构件25的轴25a上卷挂有扭转弹簧等弹簧构件25d。该弹簧构件25d对保持构件25施加使保持构件25以轴25a为中心向图6A的(a) 6A的(c)中的顺时针方向旋转的那样的力。由此，在未对保持构件25施加任何的力的情况下,保持构件25成为相对于保持板26倾斜的状态，保持构件25中的用于从侧方支承晶圆W的支承部分25b (后述)成为远离保持板26的中心的状态。另外，自卷挂在轴25a上的弹簧构件25d伸出有线状部分，该线状部分卡定于轴承部26a的内壁面26c，将轴25a朝向保持板26的中心推回。这样，利用弹簧构件25d的线状部分，始终将轴25a朝向保持板26的中心(即朝向图6A中的左方向)推压。因此，在利用保持构件25保持直径较小的晶圆W的情况下，如图6A的(a) 6A的(c)所示，轴25a位 于轴承孔26b中的接近保持板26的中心的位置(即图6A的(a) 6A的(c)中的左侧位置)。另一方面，在利用保持构件25支承直径较大的晶圆W的情况下，轴25a克服弹簧构件25d的线状部分的力沿着轴承孔26b从图6A的(a) 6A的(c)所示的位置向右方向移动。另外，这里的晶圆W的直径大小是指在容许尺寸误差范围内的晶圆W的直径大小。另外，保持构件25具有用于从侧方支承晶圆W的支承部分25b、相对于轴25a设置在与支承部分25b相反一侧的被按压构件25c。被按压构件25c设置在提升销板22与保持板26之间，如图6A的(a) 6A的(c)所示，在提升销板22处于下方位置或者下方位置的附近位置时，该被按压构件25c被提升销板22的下表面朝向下方按压。如图6A的(a) 6A的(C)所示，在提升销板22从上方位置移动到下方位置时，被按压构件25c被该提升销板22的下表面向下方按压，从而保持构件25以轴25a为中心向图6A的(a) 6A的(c)中的逆时针方向(图6A的(a) 6A的(c)中的箭头方向)旋转。于是，通过保持构件25以轴25a为中心旋转，支承部分25b从晶圆W的侧方朝向该晶圆W移动。由此，在提升销板22到达下方位置时，如图6A的(c)所示，利用保持构件25从侧方支承晶圆W。在此，如图6A的(c)所示，在晶圆W被保持构件25从侧方支承时，该晶圆W自提升销23的顶端向上方分开，成为自提升销23向上方悬浮的状态。另外，如上所述，根据晶圆W的大小的不同，也存在轴25a克服弹簧构件25d的线状部分的力沿着轴承孔26b从图6A的(a) 6A的(c)所示的位置向右方向移动的情况。因此，即使在利用保持构件25支承比较大的晶圆W的情况下，由于保持构件25能够沿着水平方向移动，因此，也能够不会使晶圆W变形或者不会使晶圆W破损地从侧方支承晶圆W。另外，在提升销板22和保持板26的中心部分分别形成有通孔，以贯穿这些通孔的方式设有处理液供给管28。该处理液供给管28向被保持板26的各保持构件25保持的晶圆W的背面供给药液、纯水等处理液。另外，处理液供给管28与提升销板22连动地升降。在处理液供给管28的上端形成有以堵塞提升销板22的通孔的方式设置的头部分28a。另夕卜，如图4等所示，在处理液供给管28上连接有处理液供给部29，利用该处理液供给部29向处理液供给管28供给处理液。如图4及图5所示，在保持部21的周围配置有环状的旋转杯状件40。该旋转杯状件40安装在保持板26上，与保持板26 —体地旋转。更详细地讲，旋转杯状件40以从侧方包围被保持板26的各保持构件25支承的晶圆W的方式设置，在对晶圆W进行液处理时接收自该晶圆W向侧方飞散的处理液。
另外，在旋转杯状件40的周围从上方依次设有排液杯状件42、第I引导杯状件43、第2引导杯状件44和第3引导杯状件45。排液杯状件42及各引导杯状件43、44、45分别形成为环状。在此，排液杯状件42固定在处理室20中。另一方面，在各引导杯状件43、44,45上分别连结有升降缸体(未图示)，这些引导杯状件43、44、45利用所对应的升降缸体互相独立地自由升降。如图4及图5所示，在排液杯状件42、各引导杯状件43、44、45的下方分别设有第I处理液回收用罐体46a、第2处理液回收用罐体46b、第3处理液回收用罐体46c以及第4处理液回收用罐体46d。于是，根据各引导杯状件43、44、45在上下方向上的位置的不同，在对晶圆W进行液处理时，自该晶圆W飞散到侧方 的处理液基于该处理液的种类被选择性地输送到4个处理液回收用罐体46a、46b、46c、46d中的任一个处理液回收用罐体中。具体地讲，在所有的引导杯状件43、44、45全部处于上方位置时(图4及图5所示的状态)，自晶圆W飞散到侧方的处理液被输送到第4处理液回收用罐体46d中。另一方面，在仅有第3引导杯状件45处于下方位置时，自晶圆W飞散到侧方的处理液被输送到第3处理液回收用罐体46c中。另外,在第2引导杯状件44和第3引导杯状件45处于下方位置时，自晶圆W飞散到侧方的处理液被输送到第2处理液回收用罐体46b中。另外，在所有的引导杯状件43、44、45都处于下方位置时，自晶圆W飞散到侧方的处理液被输送到第I处理液回收用罐体46a中ο另外，如图4及图5所示，在第4处理液回收用罐体46d的内侧设有排气部48。于是，通过使各引导杯状件43、44、45在上下方向上的位置为规定位置，利用排气部48对晶圆W周围的气氛进行排气。另外，在本实施方式的液处理装置10中，在处理室20内，在排液杯状件42、各引导杯状件43、44、45的周围设有杯状件外周筒50。该杯状件外周筒50能够在图4所示那样的下方位置与图5所示那样的上方位置之间升降。另外，如图2及图3所示，在杯状件外周筒50上设有能够供喷嘴支承臂82通过的开口 50m。杯状件外周筒50在处于图5所示那样的上方位置时将杯状件外周筒50内的区域相对于外部隔离。使用图6B说明该杯状件外周筒50的详细结构。图6B是表不杯状件外周筒50的结构的立体图。如图6B所示，在杯状件外周筒50的侧面，与喷嘴支承臂82的根数相应地设有能够供喷嘴支承臂82通过的开口 50m(例如在喷嘴支承臂82为6根的情况下设有6个开口 50m)。另外，在杯状件外周筒50的上部连结有用于支承该杯状件外周筒50的支承构件50a，在支承构件50a上设有用于使该支承构件50a升降的驱动机构50b。于是，通过利用驱动机构50b使支承构件50a升降，支承在该支承构件50a上的杯状件外周筒50也进行升降。另外，如图4及图5所示，在FFU 70上安装有引导构件51。如图5所示，在杯状件外周筒50处于上方位置时，该引导构件51以自该杯状件外周筒50稍稍隔开距离地位于内侧的方式配置。另外，在本实施方式的液处理装置10中，如图5所示，在杯状件外周筒50处于上方位置时，杯状件外周筒50内的气压大于杯状件外周筒50的外侧的气压。因此，在杯状件外周筒50处于上方位置时，处理室20内的利用FFU70产生的下降气流的气体利用引导构件51在杯状件外周筒50的上端附近从该杯状件外周筒50的内侧被引导到外侧。另外，如图4及图5所示，在处理室20内设有用于清洗杯状件外周筒50的清洗部52。该清洗部52具有用于积存纯水等清洗液的积存部分52a，如图4所示，在杯状件外周筒50处于下方位置时，该杯状件外周筒50浸入到积存于积存部分52a的清洗液中。清洗部52通过使杯状件外周筒50浸入到积存于积存部分52a的清洗液中来对该杯状件外周筒50进行清洗。作为积存于积存部分52a的清洗液，例如采用室温以上的、优选为40°C以上、更优选为60°C以上的纯水等。在积存于积存部分52a的清洗液的温度较高的情况下，对杯状件外周筒50的清洗效果更大。如图4所不，在杯状件外周筒50处于下方位置时,该外周筒50的大部分浸入到积存于积存部分52a的清洗液中。另外，如图5所示，在杯状件外周筒50处于上方位置时，该外周筒50的下部也浸入到积存于积存部分52a的清洗液中。因此，在杯状件外周筒50处于上方位置时，在积存于积存部分52a的清洗液与杯状件外周筒50的下部之间进行水密封，并且，由于杯状件外周筒50的上部与引导构件51之间较窄，因此，能够将杯状件外周筒50内的区域自外部隔离。另外，如图4及图5所示，在处理室20内，在清洗部52的内侧设有用于对处理室20内的气氛气体进行排气的排气部54，另外，在清洗部52的外侧设有用于对处理室20内的气氛气体进行排气的排气部56。通过设置这样的排气部54和排气部56，在杯状件外周筒50处于图4所示那样的下方位置时，能够利用这些排气部54和排气部56对整个处理室20内的气氛气体进行排气。另一方面，在杯状件外周筒50处于图5所示那样的上方位置时，杯状件外周筒50内的区域自外部隔离，因此，能够利用排气部54对杯状件外周筒50的内部的气氛气体进行排气，而且，能够利用排气部56对杯状件外周筒50的外侧的气氛气体进行排气。如上所述，在本实施方式中，在I个液处理装置10中设有多个(具体地讲，例如为6个)喷嘴支承臂82，在各喷嘴支承臂82的顶端设有喷嘴82a。具体地讲，各喷嘴82a分别将第I药液(具体地讲，例如是酸性的药液)、第2药液(具体地讲，例如是碱性的药液)、纯水、N2气体、IPA(异丙醇)、纯水的气雾供给到晶圆W的上表面。接着，以下对在处理室20内配置在旋转杯状件40周围的排液杯状件42的详细结构进行说明。如图4及图5所示，在排液杯状件42的上部形成有凹部42a。参照图7说明这样的凹部42a的详细结构。如图7所示，在排液杯状件42的上部分别形成有以在从其内周缘42c朝向外周缘42d的方向上高度从其内周缘42c到中途部分42e逐渐变小的方式倾斜那样的第I倾斜部分42al、以在从其内周缘42c朝向外周缘42d的方向上高度从中途部分42e到外周缘42d逐渐变大的方式倾斜那样的第2倾斜部分42a2。由这些第I倾斜部分42al和第2倾斜部分42a2构成凹部42a。在图7所示那样的排液杯状件42中，内周缘42c的高度大于外周缘42d的高度。 另外，在设置于排液杯状件42的上部的中途部分42e连接有清洗液供给管49a，在 该清洗液供给管49a上连接有清洗液供给部49。于是，能够自清洗液供给部49向清洗液供给管49a供给清洗液。由此，自清洗液供给管49a向凹部42a内输送清洗液，在该凹部42a中积存清洗液。这样，利用从清洗液供给部49供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液来清洗排液杯状件42。在本实施方式中，由清洗液供给部49和清洗液供给管49a构成用于清洗排液杯状件42的排液杯状件清洗部。排液杯状件清洗部对排液杯状件42进行的清洗例如在每次处理中进行，或者一天一次或一个月一次地进行。另外，在清洗液供给管49a上设有切换阀49b，在该切换阀49b上连接有排液管线49c。于是，通过利用切换阀49b使排液杯状件42的凹部42a与排液管线49c连通，能够利用排液管线49c将残留在凹部42a中的清洗液排出到排液部49d中。在此，在图7所示的排液杯状件42中，其内周缘42c的高度大于外周缘42d的高度，因此，由清洗液供给部49供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液从排液杯状件42的上部的外周缘42d向外方(图7中的左方)排出。然后，从排液杯状件42的上部的外周缘42d排出来的清洗液被输送到清洗部52的积存部分52a中而积存于该积存部分52a。之后，利用设置在积存部分52a的侧部的排液管52c将积存部分52a内的清洗液排 出到装置外。设置在本实施方式的液处理装置10中的排液杯状件42并不限定于图7所示那样的结构。作为排液杯状件42，也可以使用其内周缘42c的高度小于外周缘42d的高度的结构。在这种情况下，由清洗液供给部49供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液从排液杯状件42的上部的内周缘42c向内方(图8中的右方)排出。在这种情况下，能够利用由清洗液供给部49供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液对排液杯状件42的内周面42f、旋转杯状件40进行清洗。在将清洗液供给到排液杯状件42的内周面42f、旋转杯状件40之后，通过使旋转杯状件40旋转来对排液杯状件42的内周面42f、旋转杯状件40进行干燥。另外，作为排液杯状件42，也可以使用其内周缘42c的高度与外周缘42d的高度大致相等的结构。在这种情况下，由清洗液供给部49供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液从排液杯状件42的上部的内周缘42c和外周缘42d这两者排出。接着，对由该结构构成的液处理装置10的动作进行说明。首先，使保持部21中的提升销板22和处理液供给管28从图4所示的位置移动到上方，并通过使设置在处理室20的开口 94a上的开闭器94自该开口 94a退避来打开开口 94a。然后，利用输送臂104将晶圆W从液处理装置10的外部经由开口 94a输送到处理室20内，将该晶圆W载置在提升销板22的提升销23上，之后，输送臂104自处理室20退避。此时，杯状件外周筒50位于图4所示那样的下方位置。另外，各喷嘴支承臂82位于自处理室20退避的退避位置。即，各喷嘴支承臂82在臂待机部80处待机。另外，通过始终自FFU70以下降气流向处理室20内输送清洁空气等气体、并利用排气部54排出该气体来对处理室20内的气氛气体进行替换。接着，使提升销板22和处理液供给管28向下方移动，使这些提升销板22和处理液供给管28位于图4所示那样的下方位置。此时，设置在保持板26上的各保持构件25支承提升销23上的晶圆W，使该晶圆W自提升销23稍稍分开。之后或者在提升销板22的下降过程中，利用设置在杯状件外周筒50上的驱动机构50b使该杯状件外周筒50向上方移动，使杯状件外周筒50位于图5所示那样的上方位置。然后，在杯状件外周筒50移动到上方位置之后，在臂待机部80处待机的6个喷嘴支承臂82中的一个或者多个喷嘴支承臂82经由壁90的臂清洗部88的开口 88p和杯状件外周筒50的开口 50m进入到处理室20内。此时，利用臂驱动机构(未图示)使喷嘴支承臂82进行直线运动。
接着，使保持部21中的保持板26和提升销板22旋转。由此，被保持板26的各保持构件25支承的晶圆W也进行旋转。然后，在晶圆W进行旋转的状态下，自进入到处理室20内的喷嘴支承臂82的喷嘴82a向晶圆W的上表面供给处理液。另外，此时，自处理液供给管28朝向晶圆W的下表面(背面)供给药液、纯水等处理液。这样，向晶圆W的上表面和下表面这两者供给处理液，从而对晶圆W进行液处理。通过基于被供给到晶圆W的处理液的种类使各引导杯状件43、44、45分别位于上方位置或者下方位置，将该处理液选择性地输送到4个处理液回收用罐体46a、46b、46c、46d中的任一个处理液回收用罐体中来进行回收。之后，在对晶圆W进行的液处理结束时，进入到处理室20中的喷嘴支承臂82自该处理室20退避而在臂待机部80处待机。然后，利用设置在杯状件外周筒50上的驱动机构50b使该杯状件外周筒50向下方移动，使杯状件外周筒50位于图4所示那样的下方位置。之后，使保持部21中的提升销板22和处理液供给管28从图4所示的位置移动到上方。此时，将被保持板26的保持构件25支承的晶圆W交接到提升销板22的提升销23上。接着，通过使设置在处理室20的开口 94a上的开闭器94自该开口 94a退避来打开开口 94a，使输送臂104从液处理装置10的外部经由开口 94a进入到处理室20内，利用该输送臂104取出提升销板22的提升销23上的晶圆W。将由输送臂104取出的晶圆W输送到液处理装置10的外部。这样，一连串的晶圆W的液处理完成。另外，通过自清洗液供给部49向排液杯状件42的上部的凹部42a中供给清洗液来对排液杯状件42进行清洗。排液杯状件42的这样的清洗既可以在对晶圆W进行的各处理之后进行，或者也可以定期进行。在排液杯状件42的清洗结束之后，通过利用切换阀49b使排液杯状件42的凹部42a与排液管线49c连通，利用排液管线49c将残留在排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液排出到排液部49d中。如上所述，采用本实施方式的液处理装置10，在处理室20内，在保持部21的周围配置有排液杯状件42,利用由清洗液供给部49和清洗液供给管49a构成的排液杯状件清洗部向排液杯状件42的上部供给清洗液，从而对该排液杯状件42进行清洗。此时，在排液杯状件42的上部形成有凹部42a，利用清洗液供给部49向排液杯状件的上部的凹部42a中供给清洗液。由此，能够在排液杯状件的上部的凹部42a中积存清洗液，利用积存于该凹部42a的清洗液对排液杯状件42进行清洗。这样，通过对排液杯状件42进行清洗，能够防止由附着在排液杯状件42上的污垢导致处理室20内的晶圆W污损。另外，在本实施方式的液处理装置10中，在排液杯状件42的上部中，以在从其内周缘42c朝向外周缘42d的方向上高度从其内周缘42c到中途部分42e逐渐变小的方式倾斜(第I倾斜部分42a I)，以在从其内周缘42c朝向外周缘42d的方向上高度从该中途部分42e到外周缘42d逐渐变大的方式倾斜(第2倾斜部分42a2)，利用清洗液供给部49向排液杯状件42的上部的中途部分42e供给清洗液。该中途部分42e位于排液杯状件42的凹部42a的底部。另外，在本实施方式的液处理装置10中，如图7所示，在排液杯状件42的上部中，其内周缘42c的高度大于其外周缘42d的高度，由清洗液供给部49供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液被从排液杯状件42的上部的外周缘42d排出。在这种情况、下，由清洗液供给部49供给到排液杯状件42的上部的清洗液被排出到用于清洗杯状件外周筒50的清洗部52的积存部分52a中。采用该液处理装置10，能够将用于处理晶圆W的药液等处理液和用于清洗排液杯状件42的清洗液分离，能够防止这些液体在处理室20内混合。或者，如图8所示，也可 以构成为下述这样在排液杯状件42的上部中，其内周缘42c的高度小于其外周缘42d的高度，由清洗液供给部49供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液被从排液杯状件42的上部的内周缘42c排出。在这种情况下，能够利用由清洗液供给部49供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液对排液杯状件42的内周面42f、旋转杯状件40进行清洗。另外，在本实施方式的液处理装置10中，在铅垂方向上重叠配置地设有多个排液杯状件42、第I引导杯状件43、第2引导杯状件44和第3引导杯状件45，向多个杯状件中的、处于最上层的排液杯状件42中输送清洗液来对该排液杯状件42进行清洗。另外，本实施方式的液处理装置并不限定于上述的形态，能够施加各种变更。例如，也可以不必利用进入到处理室20内的喷嘴支承臂82的喷嘴82a和处理液供给管28向晶圆W的上表面和下表面这两者供给处理液，而利用喷嘴支承臂82的喷嘴82a仅向晶圆W的上表面供给处理液。另外，本实施方式的液处理装置除了用于基板的清洗处理之外，也能够用于蚀刻处理、电镀处理、显影处理等处理。第2实施方式接着，利用图11及图12说明本发明的第2实施方式。图11及图12所示的第2实施方式仅是由旋转杯状件40和排液杯状件42构成的排液杯状件42的清洗结构有所不同，其他结构与图I 图8所示的第I实施方式大致相同。在图11及图12中，对与图I 图8所示的第I实施方式相同的部分标注相同的附图标记而省略详细的说明。如图11所示，在排液杯状件42的上部分别形成有以在从其内周缘42c朝向外周缘42d的方向上高度从其内周缘42c到中途部分42e逐渐变小的方式倾斜的第I倾斜部分42al、及以在从其内周缘42c朝向外周缘42d的方向上高度从中途部分42e到外周缘42d逐渐变大的方式倾斜的第2倾斜部分42a2。由这些第I倾斜部分42al和第2倾斜部分42a2构成凹部42a。在图11所示那样的排液杯状件42中，内周缘42c的高度大于外周缘42d的高度。另外，喷嘴支承臂82进退自由地配置在排液杯状件42的上方，自安装在喷嘴支承臂82的顶端的喷嘴82a从上方向排液杯状件42的上部的凹部42a中供给纯水(清洗液)。作为向排液杯状件42的凹部42a中供给纯水的喷嘴支承臂82，可使用图2所示的6根喷嘴支承臂82中的任一个。于是，自安装在喷嘴支承臂82的顶端的喷嘴82a向排液杯状件42的凹部42a内供给清洗液，在该凹部42a中积存清洗液。这样，利用自喷嘴支承臂82的喷嘴82a供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液对排液杯状件42进行清洗。在本实施方式中，由具有喷嘴82a的喷嘴支承臂82构成用于对排液杯状件42进行清洗的排液杯状件清洗部。排液杯状件清洗部对排液杯状件42进行的清洗既可以在每次对于晶圆W进行的各处理中进行，或者也可以定期进行(例如，能够自由地设定为一天一次或者一个月一次等)。
另外，在排液杯状件42的凹部42a的中途部分42e设有清洗液排出管49e，在清洗液排出管49e上设有开闭阀49f，在该开闭阀49f上连接有排液管线49g。于是，通过利用开闭阀49f使排液杯状件42的凹部42a与排液管线49g连通，能够利用排液管线49g将残留在凹部42a中的清洗液排出到排液部49i中。
在此，在图11所示那样的排液杯状件42中，其内周缘42c的高度大于外周缘42d的高度，因此，由喷嘴支承臂82的喷嘴82a供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液被从排液杯状件42的上部的外周缘42d向外方(图11中的左方)排出。然后，从排液杯状件42的上部的外周缘42d排出来的清洗液被输送到清洗部52的积存部分52a中而积存于该积存部分52a。之后，利用设置在积存部分52a的侧部的排液管52c将积存部分52a内的清洗液排出到装置外。但是，如上所述，在排液杯状件42的内侧设有与用于保持晶圆W的保持部21 —同旋转的旋转杯状件40。该旋转杯状件40的外周位于比排液杯状件42的内周缘42c稍靠上方的位置，在该旋转杯状件40的外周设有向外方突出并呈圆周状延伸的圆周突起40a。该圆周突起40a随着旋转杯状件40的旋转而在旋转杯状件40的外周产生回旋空气流。利用该旋转杯状件40的旋转而产生的回旋空气流被输送到排液杯状件42侧，如下所述，以搅拌被供给到排液杯状件42的凹部42a中的清洗液并使清洗液遍布凹部42a的整周的方式起作用。设置于本实施方式的液处理装置10的排液杯状件42并不限定于图11所示那样的结构。作为排液杯状件42，也可以使用图12所示那样的、其内周缘42c的高度小于外周缘42d的高度的结构。在这种情况下，由喷嘴支承臂82的喷嘴82a供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液被从排液杯状件42的上部的内周缘42c向内方(图12中的右方)排出。在这种情况下，能够利用由喷嘴支承臂82的喷嘴82a供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液对排液杯状件42的内周面42f、旋转杯状件40进行清洗。另外，作为排液杯状件42，也可以使用其内周缘42c的高度与外周缘42d的高度大致相等的结构。在这种情况下，被供给到排液杯状件42的上部的凹部42a中的清洗液被从排液杯状件42的上部的内周缘42c和外周缘42d这两者排出。接着，利用图11及图12说明排液杯状件42的清洗工序。在图11及图12中，一连串的晶圆W的液处理工序结束，在利用输送臂104将晶圆W输送到液处理装置10的外部之后，进行排液杯状件42的清洗工序。另外，说明了将清洗水自喷嘴82a供给到排液杯状件42的上部的例子，但并不限定于此，也可以自喷嘴82a向排液杯状件42的上部供给清洗水、并自清洗液供给部49从排液杯状件42的下方供给清洗液。另外，通过每隔规定时间改变旋转杯状件40的旋转方向，能够有效地清洗排液杯状件42，而且，也能够有效地清洗排液杯状件42的内周面42f和旋转杯状件40。附图标记说明10、液处理装置；20、处理室；21、保持部；22、提升销板；23、提升销；24、活塞机构；25、保持构件；25a、轴；25b、支承部分；25c、被按压构件；25d、弹簧构件；26、保持板；26a、轴承部；26b、轴承孔；26c、内壁面；28、处理液供给管；28a、头部分；29、处理液供给部；40、旋转杯状件；40a、圆周突起；42、排液杯状件；42a、凹部；42al、第I倾斜部分；42a2、第2倾斜部分；42c、内周缘；42d、外周缘；42e、中途部分；42f、内周面；43、第I引导杯状件；44、第2引导杯状件；45、第3引导杯状件；46a、第I处理液回收用罐体；46b、第2处理液回收用罐体；46c、第3处理液回收用罐体；46d、第4处理液回收用罐体；48、排气部；49、清洗液供给部；49a、清洗液供给管；4%、切换阀；49c、排液管线；49d、排液部；50、杯状件外周筒；50a、支承构件；50b、驱动机构；50m、开口 ；51、引导构件；52、清洗部；52a、积存部分；52c、排液管；54、排气部；56、排气部；58、排气部；60、开闭器；62、开闭器；70、FFU ;80、臂待机部；82、喷嘴支承臂；82a、喷嘴；82m、表面处理液供给管；84、臂支承部；88、臂清洗部；88p、开口 ；89、表面处理液供给部；90、壁；94、开闭器；94a、开口 ；101、载置台；102、输送臂；103、架单元；104、输送臂；200、液处理装置;210、处理室;220、保持部;230、杯状件；240、喷嘴；241、臂；242、臂支承部；250, FFU ;260、排气部
权利要求
1.一种液处理装置，其特征在于， 该液处理装置包括 处理室，其在内部设有用于保持基板的基板保持部及配置在该基板保持部的周围的杯状件； 喷嘴，其用于向保持于上述基板保持部的基板供给处理液； 杯状件清洗部，其通过向上述杯状件的上部供给清洗液来对该杯状件进行清洗， 在上述杯状件的上部形成有凹部，上述杯状件清洗部向上述杯状件的上部的上述凹部供给清洗液。
2.根据权利要求I所述的液处理装置，其特征在于， 该凹部由第I倾斜部分和第2倾斜部分形成，第I倾斜部分从凹部的内周缘到凹部的中途部分，第I倾斜部分以其高度随着从凹部的内周缘朝向外周缘而变小的方式倾斜，第2倾斜部分从凹部的中途部分到凹部的外周缘，第2倾斜部分以其高度随着从凹部的内周缘朝向外周缘而变大的方式倾斜，上述杯状件清洗部向上述杯状件的上部的上述中途部分供给清洗液。
3.根据权利要求I或2所述的液处理装置，其特征在于， 上述杯状件的上部中，其内周缘的高度大于其外周缘的高度，由上述杯状件清洗部供给到上述杯状件的上部的上述凹部中的清洗液被从上述杯状件的上部的外周缘排出。
4.根据权利要求I或2所述的液处理装置，其特征在于， 在上述杯状件的上部中，其内周缘的高度小于其外周缘的高度，由上述杯状件清洗部供给到上述杯状件的上部的上述凹部中的清洗液被从上述杯状件的上部的内周缘排出。
5.根据权利要求I 4中的任一项所述的液处理装置，其特征在于， 在铅垂方向上重叠配置地设有多个上述杯状件， 上述杯状件清洗部对上述多个杯状件中的最上层的杯状件进行清洗。
6.根据权利要求I 5中的任一项所述的液处理装置，其特征在于， 在上述杯状件的内侧设有与用于保持基板的上述基板保持部一同旋转的旋转杯状件，利用随着该旋转杯状件的旋转而产生的回旋空气流使清洗液遍布于上述杯状件的上部的上述凹部的整个区域。
7.根据权利要求I 6中的任一项所述的液处理装置，其特征在于， 上述杯状件清洗部具有从上方向上述杯状件的上部的上述凹部中供给清洗液的清洗液供给喷嘴。
8.根据权利要求6所述的液处理装置，其特征在于， 在上述旋转杯状件的外周设有向外方突出并呈圆周状延伸的圆周突起，利用上述旋转杯状件的圆周突起产生回旋空气流。
9.一种液处理方法，其特征在于， 该液处理方法包括以下工序 利用设置在处理室的内部的基板保持部将基板保持成水平状态； 利用上述基板保持部使基板旋转，利用进入到上述处理室内的喷嘴支承臂的喷嘴向由上述基板保持部保持而旋转的基板供给处理液； 通过在上述处理室内向形成在杯状件的上部的凹部供给清洗液来对该杯状件进行清洗。
10.根据权利要求9所述的液处理方法，其特征在于， 在上述杯状件的上部中，其内周缘的高度小于其外周缘的高度， 在对上述杯状件进行清洗的工序中，被供给到上述杯状件的上部的上述凹部中的清洗液被从上述杯状件的上部的内周缘排出，利用该排出来的清洗液对上述杯状件的内周面进行清洗。
11.根据权利要求9所述的液处理方法，其特征在于， 上述杯状件的上部中，其内周缘的高度大于其外周缘的高度， 在对上述杯状件进行清洗的工序中，被供给到上述杯状件的上部的上述凹部中的清洗液被从上述杯状件的上部的外周缘排出。
12.根据权利要求I所述的液处理方法，其特征在于， 在上述杯状件的内侧设有与用于保持基板的上述基板保持部一同旋转的旋转杯状件，在上述杯状件的清洗工序中，利用随着上述旋转杯状件的旋转而产生的回旋空气流使清洗液遍布于上述杯状件的上部的上述凹部的整个区域。
全文摘要
本发明提供液处理装置及液处理方法。其能够防止由附着在杯状件上的污垢导致处理室内的基板污损。液处理装置(10)包括处理室(20)，其在内部设有用于保持基板(W)的基板保持部(21)及配置在基板保持部(21)周围的杯状件(42)；喷嘴(82a)，其用于向保持在基板保持部(21)上的基板(W)供给处理液；杯状件清洗部(49、49a)，其通过向杯状件(42)的上部供给清洗液来对该杯状件(42)进行清洗。在杯状件(42)的上部形成有凹部(42a)，杯状件清洗部(49、49a)向杯状件(42)的上部的凹部(42a)中供给清洗液。
文档编号H01L21/67GK102629563SQ20121002574
公开日2012年8月8日 申请日期2012年1月31日 优先权日2011年2月1日
发明者东岛治郎 申请人:东京毅力科创株式会社