JP2003174010A - 基板用処理液の回収装置及びそれを含む基板の処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の回転速度に係らず、基板の品質を
劣化させることなく、処理液の回収効率を確保すること
ができる基板用処理液の回収装置を提供する。 【解決手段】 本発明による基板用処理液の回収装置
(8)は、鉛直軸線(2)を中心に回転する基板(W)の上面に
供給され、遠心力によって半径方向外方に飛ばされる処
理液を受け入れる環状流入口(34)と、受入れられた処理
液が流出する流出口(36)と、処理液のミストを排気する
排気口(38)と、を備えた環状流路(32)を有する。基板
(W)の回転速度に係らず処理液が環状流入口(34)から下
流方向に案内されるように、処理液が最初にぶつかる半
径方向外側の内壁(100)が、半径方向外方且つ下方に傾
斜する傾斜面(104)を有し、環状流入口(34)から流出口
(36)までの環状流路(32)の鉛直断面形状は、下方に延び
る略斜めくの字状に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板用処理液の回
収装置及びそれを含む基板の処理装置に係わり、更に詳
細には、基板の周囲を取り囲むように配置された環状流
入口から処理液を回収する基板用処理液の回収装置及び
それを含む基板の処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板を枚葉式に処理する際、処理液を回
収するための装置が、例えば特開平５−２８３３９５号
公報に開示されている。図７は、この公報に開示されて
いる、処理液回収装置を含む基板処理装置の概略図であ
る。

【０００３】図７に示すように、基板処理装置１８０
は、下方から支持された基板Ｗを鉛直軸線１８２を中心
に回転させることにより、基板Ｗの表面を処理液によっ
て処理する基板の処理手段１８４と、処理後の処理液を
回収するための処理液回収装置１８６とを有している。
処理液回収装置１８６は、遠心力によって基板Ｗの半径
方向外方に飛ばされる処理液を受け入れるために基板Ｗ
の周囲を取り囲むように配置された環状流入口１８８
と、この環状流入口１８８から流入した処理液が流出す
る流出口１９０とを備えた環状カナル１９２を有してい
る。この環状カナル１９２の上方には、飛ばされてきた
処理液を受け止めるために、鉛直方向に延びる環状壁１
９４が設けられている。また、環状カナル１９２は、流
出口１９０の下流側に排気口１９６を備えている。この
ような構成によれば、基板Ｗを処理した処理液は、遠心
力によって基板Ｗの半径外方に飛ばされ、細かいしずく
となって環状流入口１８８を通って環状壁１９４にぶつ
かり、環状カナル１９２内に受け入れられる。次いで、
処理液のしずくは、環状カナル１９２内で凝縮し、例え
ばポンプによって、流出口１９０から排出される。それ
により、処理液を回収することができる。また、排気口
１９６から環状カナル１９２内の空気を吸引し、環状カ
ナル１９２内に一定の空気流を生じさせるようにしてお
り、環状カナル１９２内の処理液のミストも排気され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
処理液回収装置には以下のような技術的問題を有する。

【０００５】第１の問題は、基板用処理液の回収の際に
発生したミストが、基板Ｗの処理面に降りかかり、基板
Ｗの品質を劣化させることである。より詳細には、遠心
力によって基板Ｗの放射方向に飛散した処理液が環状壁
１９４にぶつかる際、かなりの量の処理液のミストが発
生する。また、鉛直方向に延びる環状壁１９４にほぼ水
平方向にぶつかった処理液は、基板Ｗに戻るようにはね
返る。このため、処理液のミストは、基板Ｗに戻るよう
にはね返った処理液の流れに乗って、環状流入口１８８
から基板Ｗに向って浮遊し、ついには、基板Ｗの上面に
降りかかる。それにより、処理後の基板Ｗの品質を劣化
させることになる。

【０００６】更に、通常の高速回転処理を行う場合であ
っても、回転速度が常に一定であるわけではなく、処理
液が飛散する方向は、基板の回転速度の変化によって変
化する。このため、いかなる回転速度においても処理液
を基板Ｗに向って浮遊させないようにする要望がある。

【０００７】第２の問題は、上述のように、回収の際に
かなりの量の処理液のミストが発生するため、処理液の
回収効率を悪化させることである。

【０００８】第３の問題は、基板Ｗを低速で回転させ、
或いは、静止させ、処理液を基板Ｗの上面に滞留させて
基板Ｗの表面を処理するバドリング処理を行う場合、処
理液が、環状流入口１８８まで飛んでいかないので、処
理液をほとんど回収できないことである。

【０００９】以上の課題に鑑み、本発明の目的は、通常
の高速回転処理において、基板の回転速度と無関係に、
基板の品質を劣化させることなく、処理液の回収効率を
確保することが可能な基板用処理液の回収装置及びそれ
を含む基板処理装置を提供することにある。

【００１０】また、本発明の目的は、通常の高速回転処
理を行う場合であっても、パドリング処理を行う場合で
あっても、基板の品質を劣化させることなく、処理液の
回収効率を確保することが可能な基板用処理液の回収装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による基板用処理液の回収装置は、下方から
支持されながら略鉛直の軸線を中心に回転する基板の上
面に供給され、遠心力によって基板の半径方向外方に飛
ばされる処理液を受け入れ可能なように、基板の周囲を
取り囲むように配置された環状流入口と、この環状流入
口から流入した処理液が流出する流出口と、前記流出口
の下流側に設けた、処理液から生じるミストを排気する
ための排気口と、を備えた環状流路を有する基板用処理
液を回収するための基板用処理液の回収装置において、
環状流入口から流入する処理液が環状流路の内壁にぶつ
かるような回転数で基板が回転する際、基板の回転速度
に係らず処理液が環状流入口から下流方向に案内される
ように、処理液が最初にぶつかる環状流路の半径方向外
側の内壁が、基板の半径方向外方に向って下方に傾斜す
る傾斜面を有すると共に、鉛直軸線を含む環状流路の環
状流入口から流出口までの鉛直断面形状が、上記傾斜面
を含み且つ下方に延びる略斜めくの字状に形成されるこ
とを特徴としている。

【００１２】このように構成された本発明による基板用
処理液の回収装置においては、下方から支持されながら
略鉛直の軸線を中心に回転する基板の上面に供給された
処理液は、遠心力によって基板の半径方向外方に飛ばさ
れ、基板の周囲を取り囲むように配置された環状流入口
に受け入れられる。環状流入口から流入した処理液が環
状流路の内壁にぶつかるような回転数で基板が回転する
際、即ち、通常の高速回転処理の際、回転数の変化によ
り処理液の飛散方向が変化するけれども、処理液が最初
にぶつかる環状流路の半径方向外側の内壁が、基板の半
径方向外方に向って下方に傾斜する傾斜面を有するの
で、基板の回転数に係らず処理液が下流方向に案内され
る。更に、鉛直軸線を含む環状流路の環状流入口から流
出口までの鉛直断面形状が、基板の回転数に係らず処理
液が下流方向に案内されるように上記傾斜面を含み且つ
下方に延びる略斜めくの字状に形成されているので、最
初に環状流路の半径方向外側の内壁にぶつかった処理液
は、環状流路の半径方向外側及び／又は半径方向内側の
内壁にぶつかりながら常に下流方向に且つ下方に流出口
まで案内され、流出口から流出する。それにより、処理
液を回収することができる。くの字状の環状流路は、上
に凸であっても良いし、下に凸であっても良い。また、
上述のような処理液の下流方向への流れにより、処理液
が環状流路の内壁にぶつかったときに生じる処理液のミ
ストも下流方向に案内されることとなり、その結果、ミ
ストが環状流入口から基板に向って浮遊するのが防止さ
れると共に、下流方向に案内されたミストが環状流路の
内壁で凝縮し、処理液として流出口に案内される。それ
により、通常の高速回転処理において、基板の回転数に
係らず、基板の品質を劣化させることなく処理液の回収
効率を確保することができる。次いで、流出口で回収で
きなかった処理液のミストだけが排気口から排気され
る。

【００１３】本発明の回収装置において、好ましくは、
環状流路の前記環状流入口から前記流出口までの鉛直断
面形状は、上に凸の略斜めくの字状であり、排気口は、
流出口の半径方向内方に設置され、環状流路は、流出口
から排気口までの鉛直軸線を含む鉛直断面形状が略逆Ｕ
字形状に形成される。このような構成にすることによ
り、環状流路をコンパクトに構成することができ、回収
装置の占有スペースを小さくすることができる。

【００１４】本発明の回収装置において、好ましくは、
環状流路は、処理液が前記環状流入口から前記流出口を
通って流出するまでの間に前記環状流路の内壁に少なく
とも複数回ぶつかるように形成される。

【００１５】また、本発明の回収装置において、好まし
くは、環状流路の環状流入口から流出口に至る部分の半
径方向外側の内壁の、鉛直軸線を含む鉛直断面部は、環
状流路の上流側に位置する辺とこの辺の下流側に隣接し
て位置する辺とのなす角度が下流方向に向かうにつれて
増大する多角形状に形成される。

【００１６】また、本発明の回収装置において、好まし
くは、更に、流出口の下方に配置され且つ環状流路と連
通した環状溝を有し、この環状溝の環状底面は、周方向
に傾斜し、この環状底面の最低位置に本流出口が設けら
れる。

【００１７】また、本発明の回収装置において、好まし
くは、排気口は、周方向に複数設けられ、排気口を介し
て環状流路と連通し且つ共通の本排気口と連通する互い
に独立した複数の分岐排気管路を更に有し、各分岐排気
管路のコンダクタンスが互いに同じになるように、各排
気口の面積及び配置及び各分岐排気管路の径及び長さが
構成される。

【００１８】また、本発明の回収装置において、更に、
パドリング処理の際に環状流路外を環状流入口から下方
に流れる処理液を回収するための上向き環状ポケット
を、環状流入口の下方に有するのが好ましい。このよう
な構成による本発明の回収装置においては、通常の高速
回転処理を行う場合であっても、パドリング処理を行う
場合であっても、基板の品質を劣化させることなく、処
理液の回収効率を確保することができる。

【００１９】また、上記目的を達成するために、本発明
による基板の処理装置は、上下方向に積み重ねて配置さ
れた複数の基板の処理ユニットを有し、この複数の基板
の処理ユニットのそれぞれは、基板を下方から支持する
ための基板支持手段と、基板を略鉛直な軸線を中心に回
転させるための基板回転手段と、基板の表面に処理液を
供給するための処理液供給手段と、基板の表面を処理液
によって処理した後の処理液を回収するための処理液回
収手段とを有し、この処理液回収手段は、遠心力によっ
て基板の半径方向外方に飛ばされる処理液を受け入れ可
能なように、基板の周囲を取り囲むように配置された環
状流入口と、この環状流入口から流入した処理液が流出
する流出口と、流出口の下流側に設けた、処理液から生
じるミストを排気するための排気口と、を備えた環状流
路を有する基板の処理装置において、環状流入口から流
入する処理液が環状流路の内壁にぶつかるような回転数
で基板が回転する際、基板の回転速度に係らず処理液が
環状流入口から下流方向に案内されるように、処理液が
最初にぶつかる環状流路の半径方向外側の内壁が、基板
の半径方向外方に向って下方に傾斜する傾斜面を有する
と共に、鉛直軸線を含む環状流路の環状流入口から流出
口までの鉛直断面形状が、上記傾斜面を含み且つ下方に
延びる略斜めくの字状に形成されることを特徴としてい
る。

【００２０】このように構成された本発明による基板の
処理装置は、上述の特徴を有する基板用処理液の回収装
置を含んでいるので、それと同様、通常の高速回転処理
において、基板の回転速度に係らず、基板の品質を劣化
させることなく、処理液の回収効率を確保することがで
きる。

【００２１】本発明の基板の処理装置において、好まし
くは、複数の基板の処理ユニットそれぞれの排気口は、
周方向に複数設けられ、排気口を介して環状流路と連通
し且つ共通の本排気口と連通する互いに独立した複数の
分岐排気管路を更に有し、各分岐排気管路のコンダクタ
ンスが互いに同じになるように、各排気口の面積及び配
置及び各分岐排気管路の径及び長さが構成され、各処理
ユニットの本排気口は、上又は下の処理ユニットから下
又は上の処理ユニットに向かって順に接続された後、単
一の排気手段に接続され、各本排気口からの排気量が均
一になるように、処理ユニットが排気手段に近づくにつ
れて処理ユニットの本排気口の断面積が小さくなる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図５を参照しなが
ら、本発明による基板用処理液の回収装置をの実施形態
を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態である基
板用処理液の回収装置を含む基板の処理ユニットの部分
縦断面図であり、図２及び図３は、図１の回収装置の異
なる位置における横断面図であり、図４は、図１の基板
処理ユニットの図１と異なる位置における部分縦断面図
である。

【００２３】図１に示すように、基板の処理ユニット１
は、基板Ｗを下方から支持し且つ鉛直軸線２を中心にモ
ータ等の回転手段(図示せず)によって回転可能なチャッ
ク４と、基板Ｗを処理する基板用処理液を基板の上面に
供給する供給ノズル６と、基板Ｗの周囲に配置されたの
基板用処理液の回収装置８を有している。基板Ｗは、図
１のように、チャック４の上面１０に設けられたガス噴
出口１２からベルヌイ効果又はエアベアリング効果を利
用して非接触で保持され、チャック４の上面１０に設け
られたピン１４によって水平方向の移動が制限されるの
が好ましいが、基板Ｗを吸着式チャックで支持しても良
い。チャック４の側面１６は、チャック４の上面１０の
周縁１８から下方に向って半径方向内方に湾曲した後、
チャック４の下面２０まで下方に延びている。チャック
４の下面２０の周縁近傍には、環状凹部２２が設けられ
ている。また、供給ノズル６は、処理液を供給するため
の処理液供給源２４に接続されている。処理液は、酸、
アルカリ又は有機溶媒等の薬液、純水、脱イオン水等で
あり、処理内容に応じて、たとえば除去洗浄する対象
が、パーティクル、ポリマー、金属等のどの異物か、或
いは酸化膜、窒化膜、ＣＭＰによって発生した変質膜の
どの膜であるのかに応じて、適宜決定される。

【００２４】回収装置８は、下側環状体２６と、下側環
状体２６の上に配置された外側環状体２８及び内側環状
体３０とを有している。これらの環状体２６、２８、３
０により、処理液を回収するための曲がりくねった環状
流路３２が構成されている。環状流路３２は、基板Ｗか
ら半径方向外方に飛ばされた処理液を受入れるために基
板Ｗ及びチャック４の周縁１８を取り囲むように配置さ
れると共に環状流路３２の始点を構成する環状流入口３
４と、環状流路３２の途中に設けられ、環状流入口３４
から流入した処理液を流出させるための環状流出口３６
と、環状流路３２の終点に位置し、処理液のミストを排
気する排気口３８とを有している。以下、環状流路３２
において、環状流入口３４側を上流側と称し、排気口３
８側を下流側と称する。

【００２５】図１及び図２に示すように、環状流出口３
６は、下側環状体２６に形成され、下側環状体２６は、
環状流出口３６から下方に延びる環状溝４０を有してい
る。環状溝４０の環状溝底面４２は、環状流出口３６か
ら環状溝４０内に流入した処理液が重力によってその最
低位置にある本流出口４４に集まるように周方向に傾斜
している。下側環状体２６は、本流出口４４から半径方
向外方に斜め下方に延びる流出管路４６を有し、この流
出管路４６は、継手４８を経て三方弁５０の１つのポー
ト５２に接続されている。三方弁５０の残りのポートの
一方５４は、処理液循環装置５６を介して処理液供給源
２４に接続され、他方のポート５８は、廃棄用管路６０
に接続されている。

【００２６】また、図１に示すように、下側環状体２６
と内側環状体３０とが協働して、チャック４の側面１６
の下方に臨む環状ポケット６２を構成しており、この環
状ポケット６２は、環状流路３２と分離し且つそれより
も半径方向内方に設けられている。詳細には、環状ポケ
ット６２は、チャック４の周縁１８に近接した位置から
チャック４の下面２０を越えて下側環状体２６まで下方
に延びる内側環状体３０の環状内面６４と、この環状内
面６４に接続し且つそれから半径方向内方に延びるよう
に下側環状体２６に構成された環状ポケット底面６６
と、この環状ポケット底面６６と接続し且つ下側環状体
２６からチャック４の環状凹部２２の中まで上方に延び
る下側環状体２６の突出部６８の環状外面７０とから構
成されている。図１及び図２に示すように、環状ポケッ
ト底面６６は、環状ポケット６２内に流入した処理液が
重力によってその最低位置にある連絡口７２に集まるよ
うに周方向に傾斜している。下側環状体２６は、連絡口
７２から半径方向外方に斜め下方に延びる連絡管路７４
を有し、この連絡管路７４は、本流出口４４を経て流出
管路４６に連通している。

【００２７】図２及び図３に示すように、処理液のミス
トを排気する排気口３８は、環状ポケット６２よりも半
径方向外方に且つ環状流出口３６よりも半径方向内方に
位置し、周方向に８つ設けられている。図３に示すよう
に、排気口３８は、４つのグループに分けられ、各グル
ープごとに、独立した分岐排気管路７６を有し、各分岐
排気管路７６は、本排気口７８を有する単一の本排気管
路８０に接続されている。詳細には、本排気管路８０に
最も近い１つの排気口３８ａは、分岐排気管路７６ａを
有し、本排気管路８０からその次に近い２つの排気口３
８ｂ並びに３８ｃはそれぞれ、分岐排気管路７６ｂ及び
７６ｃを有し、本排気管路８０から最も遠い３つの排気
口３８ｄは、分岐排気管路７６ｄを有している。図３及
び図４に示すように、分岐排気管路７６ｂは、排気口３
８ｂの下方から排気口３８ｂと同じ半径方向位置を周方
向に本排気管路８０に向って延び、分岐排気管路７６ｂ
に向って断面が広がる本排気管路８０に接続している。
同様に、分岐排気管路７６ｃも本排気管路８０に接続し
ている。分岐排気管路７６ｄは、いったん排気口３８ｄ
の下方から排気口３８ｄと同じ半径方向位置を周方向両
側に延び、分岐排気管路７６ｂ及び７６ｃとの連通を防
ぐために半径方向外方に延びた後、分岐排気管路７６ｂ
及び７６ｃの半径方向外方にオフセットされた半径方向
位置を本排気管路８０に向って周方向両側に延びて、本
排気管路８０に接続している。図１及び図４に示すよう
に、これらの分岐排気管路７６は、環状溝４０と干渉し
ないように、環状溝４０よりも下方に配置されている。
かくして、各排気口３８は、それから下方に延びる管路
８２、各分岐排気管路７６、本排気管路８０を経て本排
気口７８と連通している。各排気口７８の数、開口面積
及び配置、排気口７８のグループの分け方及び各分岐排
気管路７６の経路及び長さは、上述の実施形態に限るも
のではなく、各分岐排気管路７６のコンダクタンスが均
一になるように、即ち、各分岐排気管路７６からの排気
量が均一になるように定められる。本排気口７８には、
図示していない排気装置が接続されている。

【００２８】次に、図５を参照して、鉛直軸線２を含む
平面における環状流路３２の鉛直断面部の詳細を説明す
る。鉛直断面部は、周方向に同一である。図５は、かか
る鉛直断面部の拡大図である。上述したように、環状流
路３２は、外側環状体２８、内側環状体３０及び下側環
状体２６によって構成されている。図５に示すように、
外側環状体２８は、半径方向内方に延びるほぼ逆Ｌ字型
の断面をなし、内側環状体３０は、半径方向外方に向っ
て斜め下方に延びるひさし部９０を有するほぼ逆Ｌ字型
の断面をなしており、外側環状体２８が内側環状体３０
と間隔を隔ててそれに覆い被さるように配置されてい
る。また、下側環状体２６から上方に延びる環状仕切り
壁９２が、内側環状部３０のひさし部９０の下方にそれ
と間隔を隔てて配置され、半径方向外面９３を有してい
る。かくして、環状流路３２は、概略、環状流入口３４
から環状流出口３６まで上に凸の略斜めくの字状に形成
された上流部９４と、環状流出口３６から上方に延びる
中間部９６と、この中間部９６から環状流出口３６より
も半径方向内方に配置された排気口３８に向って下方に
延びる下流部９８とから構成されている。また、環状流
出口３６から排気口３８までの中間部９６及び下流部９
８は、略逆Ｕ字形状をなしている。

【００２９】環状流路３２の上流部９４において、外側
環状体２８の半径方向内面１００及び内側環状体３０の
ひさし部９０の上面１０２はそれぞれ、環状流路３２の
半径方向外側の内壁１００及び半径方向内側の内壁１０
２を構成する。外側環状体２８の半径方向内面１００の
鉛直断面部は、５つの辺１０４を有し、環状流入口３４
から流入した処理液が半径方向内面１００にぶつかるた
びに下流方向に案内されるように、環状流路３２の上流
側に位置する辺１０４とこの辺１０４の下流側に隣接し
て位置する辺１０４とのなす角度θが下流方向に向かう
につれて増大する多角形状に形成されている。最も上流
側の辺１０４ａは、下流側に臨む湾曲凹部１０６を含む
尖端部１０８を介して環状流入口３４に接続され、最も
下流側の辺１０４ｂは、環状流出口３６に接続されてい
る。実際の環状流路３２においては、これらの辺１０４
は面１０４を構成する。

【００３０】内側環状体３０のひさし部９０の上面１０
２及び下面１１０は、半径方向外方にほぼ斜め下方に延
び、それらの半径方向外方の端部１１２に、環状流出口
３６に向って下方に延びる尖端部１１４が設けられてい
る。

【００３１】次に、基板用処理液の回収装置の動作を、
チャック４が高速回転する場合と、チャック４が低速回
転或いは停止している場合、即ち、パドリング処理の場
合の２つの場合について説明する。

【００３２】チャック４が、例えば、４００〜３０００
ｒｐｍで高速回転する場合には、供給ノズル６から基板
Ｗの上面に供給された処理液は、遠心力によって半径方
向外方に勢いよく飛散する。回転数に応じて、又は、処
理液を基板の上面に供給するのか下面に供給するのかに
応じて、処理液が飛散する水平方向に対する角度は変化
し、例えば、図５のＪ１又はＪ２の経路に沿って飛散す
る。図５において、処理液の経路は鉛直断面に投影され
ており、実際には、処理液は周方向速度を有している。
また、チャック４の周縁１８から飛散している処理液の
経路Ｊ１及びＪ２は例示であり、実際には、処理液が基
板から直接飛散する場合がほとんどであり、かかる場合
にも、以下の説明が当てはまる。なお、Ｊ２のように上
方に向いた経路は、主に、基板の下方から処理液を供給
するための処理液供給手段(図示せず)によって処理液が
供給された場合の処理液の経路である。

【００３３】Ｊ１の経路に沿って飛散する場合にも、Ｊ
２の経路に沿って飛散する場合にも、環状流入口３４か
ら流入した処理液が最初にぶつかる内壁１００は、基板
の半径方向外方に向って下方に傾斜しているため、処理
液は、下流方向に案内される。図５のＪ１の経路に沿っ
て飛散する場合には、環状流路３２の上流部９４を構成
する内壁１００に３回ぶつかって環状流出口３６に飛び
込む。内壁１００及び／又は１０２にぶつかる回数は、
３回に限らないが、２回以上であるのが好ましい。上流
部９４において、隣接する辺１０４のなす角度θが下流
側に向って増大しているので、飛散してきた処理液が各
辺１０４にぶつかる際、必ず、下流側へとはね返る。ま
た、図５のＪ２の経路に沿って飛散する場合のように、
内側環状部３０によって構成された内壁１０２にぶつか
る場合にも、処理液が下流側へとはね返る。このよう
に、環状流入口３４から流入した処理液は、略斜めくの
字形状をなす上流部９４の内壁１００、１０２にぶつか
るたびに下流方向に且つ下方に案内される。それによ
り、環状流路３２の上流部９４内にほぼ上流側から下流
側に向かう気流を形成することができる。

【００３４】上流部９４の内壁１００、１０２にぶつか
った処理液は、ミストＭになり、上流部９４内を浮遊す
る。上述のように、上流部９４内には上流側から下流側
に向かう気流が形成されているので、浮遊しているミス
トＭは、下流側へと導かれ、環状流入口３４から基板Ｗ
の方に浮遊するのが防止される。また、環状流入口３４
に隣接した湾曲凹部１０６により渦流Ｆ１が形成され、
環状流入口３４から基板Ｗに向かう気流の形成を抑制し
ているので、ミストＭを下流側に導くのが促進される。
内壁１００、１０２に付着したミストＭは、液滴になっ
て、内壁１００、１０２を伝って、環状流出口３６に導
かれる。

【００３５】図５のＪ２のように、処理液がいったん環
状排出口３６を通り越してしまっても、処理液は、中間
部９６において、環状仕切り壁９２によって上方に差し
向けられた後、落下する。このように、処理液は、下流
部９８に向ってはね返ることはないので、処理液が環状
排出口３６を通り越しても、処理液を回収することがで
きる。また、中間部９６及び下流部９８において、ひさ
し部９０の下面１１０に付着したミストＭは、液滴にな
って、下面１１０を伝って、環状流出口３６に導かれ
る。更に、中間部９６に生じる渦流Ｆ２により、下流部
９８に流れ込もうとしているミストＭを引き戻す。かく
して、上流部９４及び中間部９６で回収できなかった処
理液のミストＭだけが、下流部９８に浮遊することにな
る。

【００３６】次いで、環状流出口３６に流れ込んだ処理
液は、環状溝底面４２を伝って、本流出口４４から流出
管路４６、継手４８を経て三方弁５０に導かれる(図１
参照)。ポート５２とポート５８とが連通している場合
には、処理液は廃棄される。また、ポート５２とポート
５４とが連通している場合には、処理液は処理液循環装
置５６によって回収され、処理液供給源２４に送られ
て、再利用される。一方、環状流路３２の下流部９８を
浮遊するミストは、排出口３８から分岐排気管路７６、
本排気管路８０、本排気口７８を経て排気される。

【００３７】上述のように、基板の回転速度に係らず処
理液が環状流入口３４から下流方向に案内されるよう
に、処理液が最初にぶつかる環状流路３２の半径方向外
側の内壁１００が、基板Ｗの半径方向外方に向って下方
に傾斜する傾斜面１０４を有すると共に、鉛直軸線２を
含む環状流路３２の上流部９４の鉛直断面形状が、上記
傾斜面１０４を含み且つ下方に延びる略斜めくの字状に
形成されているので、環状流入口３４から環状流路３２
に流入した処理液は、環状流路３２の上流部９４の内壁
１００、１０２にぶつかるたびに環状流路３２の下流方
向に案内される。それに応じて、内壁１００、１０２に
ぶつかったときに生じる処理液のミストＭも下流方向に
案内され、それにより、ミストＭが環状流出口３６から
基板Ｗに向って浮遊するのが防止される。その結果、基
板Ｗの品質を劣化させることなく処理液の回収効率を確
保することができる。更に、処理液が下流方向に案内さ
れるのに応じてミストＭが下流方向に案内される際、ミ
ストＭが環状流路３２の内壁１００，１０２で凝縮し
て、処理液として環状流出口３８に案内されるので、処
理液の回収効率を向上させることができる。

【００３８】次に、チャック４が低速回転或いは停止し
ている場合、即ち、パドリング処理の場合を説明する。

【００３９】チャック４が、例えば、０〜３００ｒｐｍ
で低速回転する場合、或いは、回転せずに静止している
場合には、供給ノズル６から基板Ｗの上面に供給された
処理液は、基板Ｗの上面に滞留した後、チャック４の側
面１６及び内側環状体３０の環状内面６４に沿って流れ
落ち、或いは、環状流路３２の内壁１０２を伝って流れ
る。回転速度が低速であるため、処理液のミストＭは、
ほとんど生じない。チャック４の側面１６及び内側環状
体３０の環状内面６４に沿って流れる処理液は、環状ポ
ケット６２に流入し、環状ポケット底面６６を伝って、
その最低位置にある連絡口７２に導かれ、連絡管路７
４、本流出口４４、流出管路４６を経て三方弁５０に導
かれる。環状流路３２の内壁１０２を伝って流れる処理
液は、環状流出口３６に導かれ、チャック４が高速回転
する場合と同様に、回収される。かかる環状ポケット６
２を採用したことにより、通常の高速回転処理を行う場
合であっても、パドリング処理を行う場合であっても、
基板Ｗの品質を劣化させることなく、処理液の回収効率
を確保することができる。

【００４０】次に、図６を参照して、上述した基板の処
理ユニットを含む基板の処理装置を説明する。図６は、
基板の処理装置の概略断面図である。

【００４１】図６に示すように、基板の処理装置１２０
は、上下方向に積み重ねて配置された、３つの基板の処
理ユニット１２２及び１つの基板の真空乾燥処理ユニッ
ト１２４と、搬送スペース１２６内において基板Ｗを各
ユニット１２２、１２４間で上下方向に搬送するための
基板Ｗの搬送装置１２８と、処理前後の基板Ｗを収容し
ておくカセット１３０と、を一体フレーム構造１３２内
に有している。基板の処理ユニット１２２は、上述した
基板の処理ユニット１と同様のものである。搬送装置１
２８は、ロボットの形態をなし、基板の処理ユニット１
２２は、その側部に、基板Ｗのノッチを所定の向きに合
わせるためのノッチアライメント１３４を有している。
このノッチアライメント１３４は、基板Ｗを受ける受け
台１３６と、枢軸１３８を中心に旋回且つ上下方向移動
可能なアーム１４０とを有し、搬送装置１２８によって
受け台１３６に受入れた基板Ｗをアーム１４０によって
チャック４の上面１０に移送するようになっている。

【００４２】次に、基板の処理装置の動作を説明する。
基板の処理装置１２０は、カセット１３０に収容されて
いる未処理基板Ｗを搬送装置１２８によってノッチアラ
イメント１３４の受け台１３６に搬送する。ノッチアラ
イメント１３４は、ノッチを所定の向きに合わせて、基
板Ｗをチャック４の上面１０に移送する。供給ノズル６
から処理液を基板Ｗに供給して、基板を処理し、次い
で、処理した基板Ｗを受け台１３６に戻す。基板Ｗに供
給された処理液は、上述のように回収される。次いで、
基板Ｗを搬送装置１２８によって真空乾燥処理ユニット
１２４に搬送して、真空乾燥処理を行ったら、次の処理
を行ったり、基板Ｗをカセット１３０に戻すようにして
いる。

【００４３】上述の基板の処理装置１２０は、各処理ユ
ニット１２２を単一に上下方向に隣接させた積み重ね配
置が可能である。図示の実施形態では、３つの処理ユニ
ット１２２を積み重ねているけれども、積み重ねる数
は、２つであっても良いし、４つ以上であっても良い。
このような構成にすることにより、横方向に占有する設
置スペースを減少させることができる。また、各ユニッ
ト１２２、１２４間の基板Ｗの搬送方向が上下方向の一
方向になるため、搬送時間を短縮することができ、その
結果、処理装置１２０のスループットを向上させること
が可能になる。また、酸、アルカリ又は有機溶媒等の薬
液、純水、脱イオン水等の処理液ごとに基板の処理ユニ
ット１２２を割り当てることができ、処理液の回収効率
を向上させることができる。

【００４４】また、各処理ユニット１２２を上下方向に
積み重ねる際、同種の排気を用いる場合には、各処理ユ
ニット１２２の本排気口７８を上から順に連結して、次
いで、処理ユニット１２２の外側に配置した単一の排気
手段(図示せず)によってミストＭを排気するのが良い。
この場合、各本排気口７８からの排気量が均一になるよ
うに、排気手段から最も遠くに配置された処理ユニット
１２２の本排気口７８の断面積を最も大きくし、処理ユ
ニット１２２が排気手段に近づくに従ってその本排気口
７８の断面積を小さくするのが良い。また、異種の排気
を用いる場合には、各処理ユニット１２２の本排気口７
８からの排気能力が均一になるように、本排気口７８の
断面積を選択するのが良い。このような構成にすること
により、各処理ユニット１２２の排気能力の均一化を図
ることができる。

【００４５】本発明の実施の形態を詳細に説明したが、
請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更、
修正が可能である。

【００４６】上述の回収装置の実施形態では、外側環状
体２８の半径方向内面１００の鉛直断面部は、５つの辺
からなる多角形状に形成されているけれども、環状流入
口３４から流入した処理液が半径方向内面１００にぶつ
かるたびに下流方向に案内されるような曲線から構成さ
れていても良く、例えば、コルヌュの螺旋又はそれを含
む曲線で構成されても良い。また、外側環状体２８の半
径方向内面１００だけでなく、それに連続して、環状仕
切り壁９２の半径方向外面９３まで、かかる曲線で構成
されていても良い。

【００４７】また、上述の基板の処理装置において、カ
セット１３０を含む領域(領域１と称する)、搬送装置１
２８を含む空間１２６の領域(領域２と称する)、及び処
理ユニット１２２と真空乾燥処理ユニット１２４を含む
領域(領域３と称する)が各々隔離し、領域３の雰囲気が
領域２に漏れないように、領域２の圧力を領域３の圧力
よりも高くしても良い。この場合、領域１の圧力は、領
域１のパーティクルが領域２に入り込むことによる問題
を生じさせない範囲で任意に設定しても良い。

【００４８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
基板用処理液の回収装置及びそれを含む基板の処理装置
によれば、基板の品質を劣化させることなく、処理液の
回収効率を確保することができ、また、高速回転処理を
行う場合であっても、パドリング処理を行う場合であっ
ても、基板の品質を劣化させることなく、処理液の回収
効率を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係わる基板用処理液の回
収装置を含む基板処理ユニットの部分縦断面図である。

【図２】 本発明の実施形態に係わる基板用処理液の回
収装置の図１の線II−IIにおける横断面図である。

【図３】 本発明の実施形態に係わる基板用処理液の回
収装置の図１の線III−IIIにおける横断面図である。

【図４】 本発明の実施形態に係わる基板用処理液の回
収装置を含む基板処理ユニットの、図３の線IV−IVにお
ける部分縦断面図である。

【図５】 本発明の実施形態に係わる基板用処理液の回
収装置の環状流路の拡大断面図である。

【図６】 本発明の実施形態に係わる基板用処理液の回
収装置を含む基板処理装置の概略図である。

【図７】 従来技術の基板用処理液の回収装置を含む基
板処理装置の概略図である。

【符号の説明】

１ 基板の処理ユニット ２ 鉛直軸線 ４ チャック ６ 供給ノズル ８ 基板用処理液の回収装置 ３２ 環状流路 ３４ 環状流入口 ３６ 環状流出口 ３８ 排気口 ４０ 環状溝 ４２ 環状溝底面 ４４ 本流出口 ６２ 環状ポケット ７６ 分岐排気管路 ７８ 本排気口 １００ 内壁 １０２ 内壁 １０４ 辺(面) １２０ 基板の処理装置 １２２ 基板の処理ユニット Ｗ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亘 徹 神奈川県川崎市多摩区宿河原２丁目28番18 号 株式会社スプラウト内 Ｆターム(参考） 4K057 WA02 WA20 WH10 WM19 WN01 5F043 EE08 EE21 EE37 EE40

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下方から支持されながら略鉛直の軸線を
   中心に回転する基板の上面に供給され、遠心力によって
   基板の半径方向外方に飛ばされる処理液を受け入れ可能
   なように、基板の周囲を取り囲むように配置された環状
   流入口と、この環状流入口から流入した処理液が流出す
   る流出口と、前記流出口の下流側に設けた、処理液から
   生じるミストを排気するための排気口と、を備えた環状
   流路を有する基板用処理液を回収するための基板用処理
   液の回収装置において、 前記環状流入口から流入する処理液が前記環状流路の内
   壁にぶつかるような回転数で基板が回転する際、基板の
   回転速度に係らず処理液が前記環状流入口から下流方向
   に案内されるように、処理液が最初にぶつかる前記環状
   流路の半径方向外側の内壁が、基板の半径方向外方に向
   って下方に傾斜する傾斜面を有すると共に、前記鉛直軸
   線を含む前記環状流路の前記環状流入口から前記流出口
   までの鉛直断面形状が、前記傾斜面を含み且つ下方に延
   びる略斜めくの字状に形成されることを特徴とする基板
   用処理液の回収装置。
2. 【請求項２】 前記環状流路の前記環状流入口から前記
   流出口までの鉛直断面形状は、上に凸の略斜めくの字状
   であり、前記排気口は、前記流出口の半径方向内方に設
   置され、前記環状流路は、前記流出口から前記排気口ま
   での前記鉛直軸線を含む鉛直断面形状が略逆Ｕ字形状に
   形成される、請求項１に記載の回収装置。
3. 【請求項３】 前記環状流路は、処理液が前記環状流入
   口から前記流出口を通って流出するまでの間に、前記環
   状流路の内壁に少なくとも複数回ぶつかるように形成さ
   れる、請求項１又は２に記載の回収装置。
4. 【請求項４】 前記環状流路の前記環状流入口から前記
   流出口に至る部分の半径方向外側の内壁の、前記鉛直軸
   線を含む鉛直断面部は、前記環状流路の上流側に位置す
   る辺とこの辺の下流側に隣接して位置する辺とのなす角
   度が下流方向に向かうにつれて増大する多角形状に形成
   される、請求項１乃至３の何れか1項に記載の回収装
   置。
5. 【請求項５】 更に、前記流出口の下方に配置され且つ
   前記環状流路と連通した環状溝を有し、この環状溝の環
   状底面は、周方向に傾斜し、この環状底面の最低位置に
   本流出口が設けられる、請求項１乃至４の何れか１項に
   記載の回収装置。
6. 【請求項６】 前記排気口は、周方向に複数設けられ、
   前記排気口を介して前記環状流路と連通し且つ共通の本
   排気口と連通する互いに独立した複数の分岐排気管路を
   更に有し、各分岐排気管路のコンダクタンスが互いに同
   じになるように、各排気口の面積及び配置及び各分岐排
   気管路の径及び長さが構成される、請求項１乃至５の何
   れか１項に記載の回収装置。
7. 【請求項７】 更に、パドリング処理の際に前記環状流
   路外を前記環状流入口から下方に流れる処理液を回収す
   るための上向き環状ポケットを、前記環状流入口の下方
   に有する、請求項１乃至６の何れか１項に記載の回収装
   置。
8. 【請求項８】 上下方向に積み重ねて配置された複数の
   基板の処理ユニットを有し、 この複数の基板の処理ユニットのそれぞれは、基板を下
   方から支持するための基板支持手段と、基板を略鉛直な
   軸線を中心に回転させるための基板回転手段と、基板の
   表面に処理液を供給するための処理液供給手段と、基板
   の表面を処理液によって処理した後の処理液を回収する
   ための処理液回収手段とを有し、 この処理液回収手段は、遠心力によって基板の半径方向
   外方に飛ばされる処理液を受け入れ可能なように、基板
   の周囲を取り囲むように配置された環状流入口と、この
   環状流入口から流入した処理液が流出する流出口と、前
   記流出口の下流側に設けた、処理液から生じるミストを
   排気するための排気口と、を備えた環状流路を有する基
   板の処理装置において、 前記環状流入口から流入する処理液が前記環状流路の内
   壁にぶつかるような回転数で基板が回転する際、基板の
   回転速度に係らず処理液が前記環状流入口から下流方向
   に案内されるように、処理液が最初にぶつかる前記環状
   流路の半径方向外側の内壁が、基板の半径方向外方に向
   って下方に傾斜する傾斜面を有すると共に、前記鉛直軸
   線を含む前記環状流路の前記環状流入口から前記流出口
   までの鉛直断面形状が、前記傾斜面を含み且つ下方に延
   びる略斜めくの字状に形成されることを特徴とする基板
   の処理装置。
9. 【請求項９】 前記複数の基板の処理ユニットそれぞれ
   の排気口は、周方向に複数設けられ、前記排気口を介し
   て前記環状流路と連通し且つ共通の本排気口と連通する
   互いに独立した複数の分岐排気管路を更に有し、各分岐
   排気管路のコンダクタンスが互いに同じになるように、
   各排気口の面積及び配置及び各分岐排気管路の径及び長
   さが構成され、各処理ユニットの本排気口は、上又は下
   の処理ユニットから下又は上の処理ユニットに向かって
   順に接続された後、単一の排気手段に接続され、各本排
   気口からの排気量が均一になるように、処理ユニットが
   排気手段に近づくにつれて処理ユニットの本排気口の断
   面積が小さくなる、請求項８に記載の基板の処理装置。