図１は、本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置１を示す断面図である。基板処理装置１は、略円板状の半導体基板９（以下、単に「基板９」という。）に処理液を供給して基板９を１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。図１では、基板処理装置１の一部の構成の断面には、平行斜線の付与を省略している（他の断面図においても同様）。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus that supplies a processing liquid to a substantially disk-shaped semiconductor substrate 9 (hereinafter simply referred to as “substrate 9”) to process the substrates 9 one by one. In FIG. 1, the provision of parallel oblique lines is omitted in the cross section of a part of the configuration of the substrate processing apparatus 1 (the same applies to other cross sectional views).
基板処理装置１は、チャンバ１２と、トッププレート１２３と、チャンバ開閉機構１３１と、基板支持部１４１と、基板回転機構１５と、液受け部１６と、カバー１７と、冷却部５１とを備える。カバー１７は、チャンバ１２の上方および側方を覆う。
The substrate processing apparatus 1 includes a chamber 12, a top plate 123, a chamber opening / closing mechanism 131, a substrate support part 141, a substrate rotating mechanism 15, a liquid receiving part 16, a cover 17, and a cooling part 51. The cover 17 covers the upper side and the side of the chamber 12.
チャンバ１２は、チャンバ本体１２１と、チャンバ蓋部１２２とを備える。チャンバ１２は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。チャンバ本体１２１は、チャンバ底部２１０と、チャンバ側壁部２１４とを備える。チャンバ底部２１０は、略円板状の底中央部２１１と、底中央部２１１の外縁部から下方へと拡がる略円筒状の底内側壁部２１２と、底内側壁部２１２の下端から径方向外方へと拡がる略円環板状の環状底部２１３と、環状底部２１３の外縁部から上方へと拡がる略円筒状の底外側壁部２１５と、底外側壁部２１５の上端部から径方向外方へと拡がる略円環板状のベース部２１６とを備える。
The chamber 12 includes a chamber main body 121 and a chamber lid portion 122. The chamber 12 has a substantially cylindrical shape centering on a central axis J1 facing in the vertical direction. The chamber main body 121 includes a chamber bottom portion 210 and a chamber side wall portion 214. The chamber bottom portion 210 includes a substantially disc-shaped bottom center portion 211, a substantially cylindrical bottom inner side wall portion 212 that extends downward from an outer edge portion of the bottom center portion 211, and a radially outer side from the lower end of the bottom inner wall portion 212. A generally annular plate-shaped annular bottom 213 that extends outward, a substantially cylindrical bottom outer wall 215 that extends upward from the outer edge of the annular bottom 213, and a radially outward direction from the upper end of the bottom outer wall 215. And a base portion 216 having a substantially annular plate shape extending to the top.
チャンバ側壁部２１４は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。チャンバ側壁部２１４は、ベース部２１６の内縁部から上方へと突出する。チャンバ側壁部２１４を形成する部材は、後述するように、液受け部１６の一部を兼ねる。以下の説明では、チャンバ側壁部２１４と底外側壁部２１５と環状底部２１３と底内側壁部２１２と底中央部２１１の外縁部とに囲まれた空間を下部環状空間２１７という。下部環状空間２１７の底部には、チャンバ１２内のガスおよび液体を排出する排出ポート２１８が設けられる。
The chamber side wall 214 has a substantially cylindrical shape centered on the central axis J1. The chamber side wall portion 214 projects upward from the inner edge portion of the base portion 216. A member forming the chamber side wall portion 214 also serves as a part of the liquid receiving portion 16 as described later. In the following description, a space surrounded by the chamber side wall portion 214, the bottom outer wall portion 215, the annular bottom portion 213, the bottom inner sidewall portion 212, and the outer edge portion of the bottom central portion 211 is referred to as a lower annular space 217. A discharge port 218 for discharging the gas and liquid in the chamber 12 is provided at the bottom of the lower annular space 217.
基板支持部１４１に基板９が支持された場合、基板９の下面９２は、チャンバ底部２１０の底中央部２１１の上面と対向する。以下の説明では、チャンバ底部２１０の底中央部２１１を「下面対向部２１１」と呼ぶ。
When the substrate 9 is supported by the substrate support portion 141, the lower surface 92 of the substrate 9 faces the upper surface of the bottom center portion 211 of the chamber bottom portion 210. In the following description, the bottom center portion 211 of the chamber bottom portion 210 is referred to as a “lower surface facing portion 211”.
チャンバ蓋部１２２は中心軸Ｊ１に垂直な略有蓋円筒状であり、チャンバ１２の上部を含む。チャンバ蓋部１２２は、略円板状の天蓋部２２７と、天蓋部２２７の外縁部から下方に拡がる略円筒状の蓋下筒部２２８とを備える。チャンバ蓋部１２２は、チャンバ本体１２１の上部開口を閉塞する。図１では、チャンバ蓋部１２２がチャンバ本体１２１から上方に離間した状態を示す。図２に示すように、チャンバ蓋部１２２がチャンバ本体１２１の上部開口を閉塞する際には、蓋下筒部２２８の下端部がチャンバ側壁部２１４の上部と接する。
The chamber lid part 122 has a substantially covered cylindrical shape perpendicular to the central axis J1 and includes the upper part of the chamber 12. The chamber lid part 122 includes a substantially disc-shaped canopy part 227 and a substantially cylindrical lid lower cylinder part 228 that extends downward from the outer edge of the canopy part 227. The chamber lid 122 closes the upper opening of the chamber body 121. FIG. 1 shows a state in which the chamber lid 122 is spaced upward from the chamber body 121. As shown in FIG. 2, when the chamber lid part 122 closes the upper opening of the chamber body 121, the lower end part of the lower lid cylinder part 228 is in contact with the upper part of the chamber side wall part 214.
図１に示すチャンバ開閉機構１３１は、チャンバ１２の可動部であるチャンバ蓋部１２２を、チャンバ１２の他の部位であるチャンバ本体１２１に対して上下方向に相対的に移動する。チャンバ開閉機構１３１は、チャンバ蓋部１２２を昇降する蓋部昇降機構である。チャンバ開閉機構１３１によりチャンバ蓋部１２２が上下方向に移動する際には、トッププレート１２３もチャンバ蓋部１２２と共に上下方向に移動する。基板処理装置１では、図２に示すように、チャンバ蓋部１２２がチャンバ本体１２１と接して上部開口を閉塞し、さらに、チャンバ蓋部１２２がチャンバ本体１２１に向かって押圧されることにより、チャンバ１２の内部空間であるチャンバ空間１２０が密閉される。
The chamber opening / closing mechanism 131 shown in FIG. 1 moves the chamber lid 122, which is a movable part of the chamber 12, relative to the chamber body 121, which is another part of the chamber 12, in the vertical direction. The chamber opening / closing mechanism 131 is a lid raising / lowering mechanism that raises / lowers the chamber lid 122. When the chamber lid 122 moves in the vertical direction by the chamber opening / closing mechanism 131, the top plate 123 also moves in the vertical direction together with the chamber lid 122. In the substrate processing apparatus 1, as shown in FIG. 2, the chamber lid 122 is in contact with the chamber main body 121 to close the upper opening, and the chamber lid 122 is pressed toward the chamber main body 121. The chamber space 120 which is the 12 internal space is sealed.
図１に示す基板支持部１４１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円環状の部材である。基板支持部１４１は、チャンバ蓋部１２２とチャンバ本体１２１との間の空間であるチャンバ空間１２０に配置され、基板９の外周縁部（すなわち、外周縁を含む外周縁近傍の部位）を水平状態で下側から支持する。すなわち、基板９は、上面９１を中心軸Ｊ１に垂直に上側を向く状態で基板支持部１４１により支持される。基板支持部１４１の径方向内側には、上述の下面対向部２１１が配置される。
The substrate support 141 shown in FIG. 1 is a substantially annular member centered on the central axis J1. The substrate support portion 141 is disposed in the chamber space 120 that is a space between the chamber lid portion 122 and the chamber main body 121, and the outer peripheral edge portion of the substrate 9 (that is, the portion near the outer peripheral edge including the outer peripheral edge) is in a horizontal state. Support from below. That is, the substrate 9 is supported by the substrate support portion 141 in a state where the upper surface 91 faces the upper side perpendicular to the central axis J1. The above-described lower surface facing portion 211 is disposed inside the substrate support portion 141 in the radial direction.
基板支持部１４１は、支持部ベース４１３と、複数の第１接触部４１１と、複数の第１係合部２４１とを備える。支持部ベース４１３は、中心軸Ｊ１を中心とする略円環板状の部材である。複数の第１接触部４１１は、中心軸Ｊ１を中心として周方向に配置される。各第１接触部４１１は、支持部ベース４１３の上面から上向きに突出する略円柱状の部材（すなわち、支持ピン）である。複数の第１接触部４１１は、基板９の外縁部を下側から支持する複数の基板支持要素である。
The substrate support portion 141 includes a support portion base 413, a plurality of first contact portions 411, and a plurality of first engagement portions 241. The support part base 413 is a substantially annular plate-like member centered on the central axis J1. The plurality of first contact portions 411 are arranged in the circumferential direction around the central axis J1. Each first contact portion 411 is a substantially cylindrical member (that is, a support pin) that protrudes upward from the upper surface of the support portion base 413. The plurality of first contact portions 411 are a plurality of substrate support elements that support the outer edge portion of the substrate 9 from below.
複数の第１係合部２４１は、基板９の外周縁よりも径方向外側にて、中心軸Ｊ１を中心として周方向に配置される。各第１係合部２４１は、支持部ベース４１３の上面から上向きに突出する略円柱状の部材（すなわち、係合ピン）である。複数の第１係合部２４１は、後述するように、トッププレート１２３と基板支持部１４１との連結に利用される。複数の第１係合部２４１は、トッププレート１２３と基板支持部１４１とを連結する複数の連結要素である。複数の第１係合部２４１は、複数の第１接触部４１１と周方向において異なる位置に配置される。図１に示す例では、６個の第１接触部４１１と、３個の第１係合部２４１とが支持部ベース４１３上に設けられる。
The plurality of first engaging portions 241 are arranged in the circumferential direction about the central axis J1 on the radially outer side of the outer peripheral edge of the substrate 9. Each first engagement portion 241 is a substantially columnar member (that is, an engagement pin) that protrudes upward from the upper surface of the support portion base 413. The plurality of first engaging portions 241 are used to connect the top plate 123 and the substrate support portion 141 as described later. The plurality of first engaging portions 241 are a plurality of connecting elements that connect the top plate 123 and the substrate support portion 141. The plurality of first engaging portions 241 are arranged at different positions in the circumferential direction from the plurality of first contact portions 411. In the example shown in FIG. 1, six first contact portions 411 and three first engagement portions 241 are provided on the support portion base 413.
図３は、トッププレート１２３を示す底面図である。図３では、基板９を二点鎖線にて併せて示し、また、後述する外周開口部２３６に平行斜線を付す。図１ないし図３に示すように、トッププレート１２３は、中心軸Ｊ１に垂直な略円環板状である。トッププレート１２３は、密閉空間であるチャンバ空間１２０に収容され、チャンバ蓋部１２２の下方、かつ、基板支持部１４１の上方に配置される。トッププレート１２３は中央に開口を有する。図２に示すように、基板支持部１４１に支持された基板９の上面９１は、チャンバ空間１２０において、中心軸Ｊ１に垂直なトッププレート１２３の下面３１２と対向する。トッププレート１２３は、基板９の上方を遮蔽する遮蔽板である。トッププレート１２３の直径は、基板９の直径よりも大きく、トッププレート１２３の外周縁は、基板９の外周縁よりも全周に亘って径方向外側に位置する。
FIG. 3 is a bottom view showing the top plate 123. In FIG. 3, the substrate 9 is also indicated by a two-dot chain line, and a parallel oblique line is given to an outer peripheral opening 236 described later. As shown in FIGS. 1 to 3, the top plate 123 has a substantially annular plate shape perpendicular to the central axis J1. The top plate 123 is accommodated in the chamber space 120 that is a sealed space, and is disposed below the chamber lid portion 122 and above the substrate support portion 141. The top plate 123 has an opening at the center. As shown in FIG. 2, the upper surface 91 of the substrate 9 supported by the substrate support portion 141 faces the lower surface 312 of the top plate 123 perpendicular to the central axis J <b> 1 in the chamber space 120. The top plate 123 is a shielding plate that shields the upper side of the substrate 9. The diameter of the top plate 123 is larger than the diameter of the substrate 9, and the outer peripheral edge of the top plate 123 is located on the outer side in the radial direction over the entire periphery of the outer peripheral edge of the substrate 9.
図４は、チャンバ蓋部１２２およびトッププレート１２３の一部を拡大して示す断面図である。図４では、後述する第２係合部２４２および第２接触部４２１が配置されていない断面を示す。図１、図３および図４に示すように、トッププレート１２３は、プレート本体部２３４と、プレート庇部２３５と、基板押さえ部１４２と、連結部２３３と、被保持部２３７とを備える。プレート本体部２３４は、中心軸Ｊ１に略垂直な略円環板状の部材であり、基板９の上面９１の上方を覆う上述の下面３１２を有する。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the chamber lid 122 and the top plate 123. In FIG. 4, the cross section in which the 2nd engaging part 242 and the 2nd contact part 421 which are mentioned later are not arrange | positioned is shown. As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the top plate 123 includes a plate body portion 234, a plate flange portion 235, a substrate pressing portion 142, a connecting portion 233, and a held portion 237. The plate body 234 is a substantially annular plate-like member that is substantially perpendicular to the central axis J <b> 1, and has the lower surface 312 that covers the upper surface 91 of the substrate 9.
プレート庇部２３５は、プレート本体部２３４の外周縁から径方向外方かつ下方に向かって拡がる環状かつ板状の傾斜部である。すなわち、プレート庇部２３５はトッププレート１２３の外周部である。プレート庇部２３５の外側面および内側面は、中心軸Ｊ１から径方向に離れるに従って下方に向かう傾斜面であり、中心軸Ｊ１を中心とする略円錐面の一部である。プレート本体部２３４とプレート庇部２３５とは一繋がりの部材である。プレート本体部２３４およびプレート庇部２３５は、例えば、比較的高い耐薬品性を有する樹脂により形成される。プレート本体部２３４およびプレート庇部２３５は、例えば、テフロン（登録商標）等のフッ素系樹脂により形成される。
The plate flange portion 235 is an annular and plate-shaped inclined portion that extends radially outward and downward from the outer peripheral edge of the plate main body portion 234. That is, the plate flange 235 is the outer peripheral portion of the top plate 123. The outer side surface and the inner side surface of the plate flange 235 are inclined surfaces that are directed downward as they are separated from the central axis J1 in the radial direction, and are part of a substantially conical surface that is centered on the central axis J1. The plate body 234 and the plate flange 235 are a single member. The plate body 234 and the plate flange 235 are formed of, for example, a resin having a relatively high chemical resistance. The plate body 234 and the plate flange 235 are formed of, for example, a fluorine resin such as Teflon (registered trademark).
図３および図４に示すように、プレート庇部２３５には、複数の外周開口部２３６が設けられる。各外周開口部２３６は、中心軸Ｊ１を中心とする周方向に拡がるスリット状である。複数の外周開口部２３６は、中心軸Ｊ１を中心とする周方向の略全周に亘って設けられる。複数の外周開口部２３６は、好ましくは、プレート庇部２３５の上端部（すなわち、プレート庇部２３５とプレート本体部２３４との境界近傍）に設けられる。図３に示す例では、プレート庇部２３５の上端部に３つの外周開口部２３６が設けられる。トッププレート１２３では、周方向に隣接する各２つの外周開口部２３６の間にて、プレート本体部２３４とプレート庇部２３５とが連続する。プレート本体部２３４とプレート庇部２３５との当該連続部は、例えば、複数の第２係合部２４２（後述）と径方向において重なる位置に設けられる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the plate collar 235 is provided with a plurality of outer peripheral openings 236. Each outer peripheral opening 236 has a slit shape that extends in the circumferential direction about the central axis J1. The plurality of outer peripheral openings 236 are provided over substantially the entire circumference in the circumferential direction around the central axis J1. The plurality of outer peripheral openings 236 are preferably provided at the upper end of the plate flange 235 (that is, in the vicinity of the boundary between the plate flange 235 and the plate main body 234). In the example shown in FIG. 3, three outer peripheral openings 236 are provided at the upper end of the plate collar 235. In the top plate 123, the plate main body portion 234 and the plate flange portion 235 are continuous between each two outer peripheral opening portions 236 adjacent in the circumferential direction. The continuous part of the plate main body part 234 and the plate flange part 235 is provided, for example, at a position overlapping with a plurality of second engaging parts 242 (described later) in the radial direction.
基板押さえ部１４２は、図２に示すように、基板９の外周縁部（すなわち、外周縁を含む外周縁近傍の部位）にて基板９を上側から押さえる。図１ないし図３に示すように、基板押さえ部１４２は、複数の第２接触部４２１を備える。複数の第２接触部４２１は、中心軸Ｊ１を中心として周方向に配置される。各第２接触部４２１は、プレート本体部２３４の下面３１２から下向きに突出する略円柱状の部材（すなわち、押さえピン）である。複数の第２接触部４２１は、基板９の外周縁部を上側から押さえる複数の基板押さえ要素である。図１および図２では、図示の都合上、第２接触部４２１と第１接触部４１１とを同一断面上に描いているが、実際には、複数の第２接触部４２１は、複数の第１接触部４１１と周方向において異なる位置に配置される。以下の説明では、基板支持部１４１と基板押さえ部１４２とを合わせて「基板保持部」とも呼ぶ。
As shown in FIG. 2, the substrate pressing portion 142 presses the substrate 9 from the upper side at the outer peripheral edge portion of the substrate 9 (that is, the portion in the vicinity of the outer peripheral edge including the outer peripheral edge). As shown in FIGS. 1 to 3, the substrate pressing portion 142 includes a plurality of second contact portions 421. The plurality of second contact portions 421 are arranged in the circumferential direction around the central axis J1. Each second contact portion 421 is a substantially columnar member (that is, a pressing pin) that protrudes downward from the lower surface 312 of the plate main body portion 234. The plurality of second contact portions 421 are a plurality of substrate pressing elements that press the outer peripheral edge of the substrate 9 from above. In FIG. 1 and FIG. 2, for convenience of illustration, the second contact portion 421 and the first contact portion 411 are drawn on the same cross section. However, actually, the plurality of second contact portions 421 include a plurality of second contact portions 421. The one contact portion 411 is disposed at a different position in the circumferential direction. In the following description, the substrate support portion 141 and the substrate pressing portion 142 are collectively referred to as a “substrate holding portion”.
連結部２３３は、図２に示すように、基板９の外周縁よりも径方向外側にて基板支持部１４１に連結される。これにより、トッププレート１２３が基板支持部１４１に連結される。図１ないし図３に示すように、連結部２３３は、複数の連結要素である第２係合部２４２を備える。複数の第２係合部２４２は、基板９の外周縁よりも径方向外側にて、中心軸Ｊ１を中心として周方向に配置される。各第２係合部２４２は、プレート本体部２３４の下面３１２から下向きに突出する略円柱状の部材（すなわち、係合ピン）である。各第２係合部２４２の下端面には、上方に向かって窪む凹部が設けられる。図２に示すように、第２係合部２４２の当該凹部に第１係合部２４１の上端部が嵌合することにより、トッププレート１２３が基板支持部１４１に連結される。複数の第２係合部２４２は、複数の第２接触部４２１と周方向において異なる位置に配置される。図３に示す例では、１２個の第２接触部４２１と、第２接触部４２１よりも少ない３個の第２係合部２４２とがトッププレート１２３に設けられる。
As shown in FIG. 2, the connecting portion 233 is connected to the substrate support portion 141 on the outer side in the radial direction than the outer peripheral edge of the substrate 9. As a result, the top plate 123 is connected to the substrate support portion 141. As shown in FIGS. 1 to 3, the connecting portion 233 includes a second engaging portion 242 that is a plurality of connecting elements. The plurality of second engaging portions 242 are arranged in the circumferential direction around the central axis J <b> 1 on the radially outer side than the outer peripheral edge of the substrate 9. Each second engagement portion 242 is a substantially columnar member (that is, an engagement pin) that protrudes downward from the lower surface 312 of the plate main body portion 234. A recess that is recessed upward is provided on the lower end surface of each second engagement portion 242. As shown in FIG. 2, the top plate 123 is connected to the substrate support portion 141 by fitting the upper end portion of the first engagement portion 241 into the concave portion of the second engagement portion 242. The plurality of second engaging portions 242 are arranged at positions different from the plurality of second contact portions 421 in the circumferential direction. In the example illustrated in FIG. 3, twelve second contact portions 421 and three second engagement portions 242 that are fewer than the second contact portions 421 are provided on the top plate 123.
図４に示すように、被保持部２３７は、プレート本体部２３４の上面３１１から上向きに突出する。図４に示す状態では、トッププレート１２３は、被保持部２３７がチャンバ蓋部１２２により吊り下げられることにより支持される。チャンバ蓋部１２２は、中央部に略環状のプレート保持部２２２を有する。プレート保持部２２２は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状の筒部２２３と、中心軸Ｊ１を中心とする略円環板状のフランジ部２２４とを備える。フランジ部２２４は、筒部２２３の下端から径方向内方へと拡がる。
As shown in FIG. 4, the held portion 237 protrudes upward from the upper surface 311 of the plate body portion 234. In the state shown in FIG. 4, the top plate 123 is supported by the held portion 237 being suspended by the chamber lid portion 122. The chamber lid part 122 has a substantially annular plate holding part 222 at the center. The plate holding part 222 includes a substantially cylindrical tube part 223 centered on the central axis J1 and a substantially annular plate-shaped flange part 224 centered on the central axis J1. The flange portion 224 extends radially inward from the lower end of the cylindrical portion 223.
被保持部２３７は、複数の被保持要素２３７ａを備える。複数の被保持要素２３７ａは、中心軸Ｊ１を中心とする周方向に略等角度間隔にて配置される。各被保持要素２３７ａは、プレート本体部２３４から上側に延びる支柱部２３８と、支柱部２３８の上端から径方向外方に延びるフランジ部２３９とを備える。支柱部２３８は、プレート保持部２２２の筒部２２３の径方向内側に位置する。フランジ部２３９は、プレート保持部２２２のフランジ部２２４の上方に位置し、フランジ部２２４と上下方向に対向する。被保持部２３７のフランジ部２３９の下面が、プレート保持部２２２のフランジ部２２４の上面に接することにより、トッププレート１２３が、チャンバ蓋部１２２から吊り下がるようにチャンバ蓋部１２２に取り付けられる。
The held portion 237 includes a plurality of held elements 237a. The plurality of held elements 237a are arranged at substantially equal angular intervals in the circumferential direction around the central axis J1. Each retained element 237a includes a support column 238 extending upward from the plate body 234, and a flange 239 extending radially outward from the upper end of the support column 238. The column portion 238 is located on the radially inner side of the cylindrical portion 223 of the plate holding portion 222. The flange portion 239 is located above the flange portion 224 of the plate holding portion 222 and faces the flange portion 224 in the up-down direction. When the lower surface of the flange portion 239 of the held portion 237 is in contact with the upper surface of the flange portion 224 of the plate holding portion 222, the top plate 123 is attached to the chamber lid portion 122 so as to be suspended from the chamber lid portion 122.
図５は、トッププレート１２３およびチャンバ蓋部１２２を示す底面図である。図４および図５に示すように、トッププレート１２３のプレート庇部２３５の上方では、冷却部５１がチャンバ蓋部１２２の天蓋部２２７に取り付けられる。冷却部５１は、チャンバ空間１２０において、プレート庇部２３５よりも上方から下方に向けて冷却されたガス（以下、「冷却ガス」という。）を供給する冷却ガス供給部である。冷却部５１は、例えば、各外周開口部２３６に沿ってチャンバ蓋部１２２に固定された複数の冷却ガスノズル５２を備える。図４および図５に示す例では、３個の外周開口部２３６に沿って、１８個の冷却ガスノズル５２が周方向のおよそ全周に亘って略等角度間隔にて配列される。基板処理装置１では、外周開口部２３６近傍において外周開口部２３６に沿って周方向に設けられる冷却部５１から冷却ガスが供給されることにより、トッププレート１２３のプレート庇部２３５近傍（すなわち、外周開口部２３６近傍）における雰囲気が冷却される。
FIG. 5 is a bottom view showing the top plate 123 and the chamber lid 122. As shown in FIGS. 4 and 5, the cooling unit 51 is attached to the canopy unit 227 of the chamber cover unit 122 above the plate flange 235 of the top plate 123. The cooling unit 51 is a cooling gas supply unit that supplies a gas (hereinafter referred to as “cooling gas”) that is cooled in the chamber space 120 from the upper side to the lower side of the plate flange 235. The cooling unit 51 includes, for example, a plurality of cooling gas nozzles 52 fixed to the chamber lid 122 along each outer peripheral opening 236. In the example shown in FIGS. 4 and 5, 18 cooling gas nozzles 52 are arranged along the three outer peripheral openings 236 at substantially equal angular intervals over the entire circumference in the circumferential direction. In the substrate processing apparatus 1, the cooling gas is supplied from the cooling unit 51 provided in the circumferential direction along the outer peripheral opening 236 in the vicinity of the outer peripheral opening 236, so that the vicinity of the plate flange 235 of the top plate 123 (that is, the outer peripheral opening) The atmosphere in the vicinity of the opening 236 is cooled.
図１に示す基板回転機構１５は、いわゆる中空モータである。基板回転機構１５は、中心軸Ｊ１を中心とする環状のステータ部１５１と、環状のロータ部１５２とを備える。ロータ部１５２は、略円環状の永久磁石を含む。永久磁石の表面は、例えば、ＰＴＦＥ樹脂にてモールドされる。ロータ部１５２は、チャンバ１２のチャンバ空間１２０において下部環状空間２１７内に配置される。ロータ部１５２の上部には、接続部材を介して基板支持部１４１の支持部ベース４１３が取り付けられる。支持部ベース４１３は、ロータ部１５２の上方に配置される。
The substrate rotation mechanism 15 shown in FIG. 1 is a so-called hollow motor. The substrate rotation mechanism 15 includes an annular stator portion 151 centered on the central axis J1 and an annular rotor portion 152. The rotor portion 152 includes a substantially annular permanent magnet. The surface of the permanent magnet is molded with, for example, PTFE resin. The rotor portion 152 is disposed in the lower annular space 217 in the chamber space 120 of the chamber 12. A support portion base 413 of the substrate support portion 141 is attached to the upper portion of the rotor portion 152 via a connection member. The support portion base 413 is disposed above the rotor portion 152.
ステータ部１５１は、チャンバ１２外においてロータ部１５２の周囲に配置される。換言すれば、ステータ部１５１は、チャンバ空間１２０の外側においてロータ部１５２の径方向外側に配置される。本実施の形態では、ステータ部１５１は、チャンバ底部２１０の底外側壁部２１５およびベース部２１６に固定され、液受け部１６の下方に位置する。ステータ部１５１は、中心軸Ｊ１を中心とする周方向に配列された複数のコイルを含む。
The stator portion 151 is disposed around the rotor portion 152 outside the chamber 12. In other words, the stator portion 151 is disposed outside the chamber space 120 and outside the rotor portion 152 in the radial direction. In the present embodiment, the stator portion 151 is fixed to the bottom outer wall portion 215 and the base portion 216 of the chamber bottom portion 210 and is positioned below the liquid receiving portion 16. Stator portion 151 includes a plurality of coils arranged in the circumferential direction about central axis J1.
ステータ部１５１に電流が供給されることにより、ステータ部１５１とロータ部１５２との間に、中心軸Ｊ１を中心とする回転力が発生する。これにより、ロータ部１５２が、中心軸Ｊ１を中心として水平状態で回転する。ステータ部１５１とロータ部１５２との間に働く磁力により、ロータ部１５２は、チャンバ１２内において直接的にも間接的にもチャンバ１２に接触することなく浮遊し、中心軸Ｊ１を中心として基板９を基板支持部１４１と共に浮遊状態にて回転する。図２に示すように、トッププレート１２３が基板支持部１４１に連結されている状態では、基板回転機構１５により、基板９が基板支持部１４１およびトッププレート１２３と共に中心軸Ｊ１を中心として回転する。
When current is supplied to the stator portion 151, a rotational force about the central axis J1 is generated between the stator portion 151 and the rotor portion 152. Thereby, the rotor part 152 rotates in a horizontal state around the central axis J1. Due to the magnetic force acting between the stator portion 151 and the rotor portion 152, the rotor portion 152 floats in the chamber 12 without contacting the chamber 12 directly or indirectly, and the substrate 9 is centered on the central axis J1. Are rotated together with the substrate support 141 in a floating state. As shown in FIG. 2, in a state where the top plate 123 is connected to the substrate support portion 141, the substrate 9 is rotated about the central axis J <b> 1 together with the substrate support portion 141 and the top plate 123 by the substrate rotation mechanism 15.
図１に示すように、液受け部１６は、カップ部１６１と、カップ部移動機構１６２と、カップ対向部１６３と、外側壁部１６４とを備える。カップ部１６１は中心軸Ｊ１を中心とする環状であり、チャンバ１２の径方向外側に全周に亘って位置する。カップ部移動機構１６２はカップ部１６１を上下方向に移動する。換言すれば、カップ部移動機構１６２は、カップ部１６１をチャンバ本体１２１に対して上下方向に相対的に移動する。カップ部移動機構１６２は、カップ部１６１の径方向外側に配置される。カップ部移動機構１６２は、上述のチャンバ開閉機構１３１と周方向に異なる位置に配置される。カップ対向部１６３は、カップ部１６１の下方に位置し、カップ部１６１と上下方向に対向する。カップ対向部１６３は、チャンバ側壁部２１４を形成する部材の一部である。カップ対向部１６３は、チャンバ側壁部２１４の径方向外側に位置する環状の液受け凹部１６５を有する。液受け凹部１６５の底部には、液受け部１６のカップ部１６１等にて受けられた処理液を回収する回収ポート１６６が設けられる。上述の排出ポート２１８は、当該回収ポート１６６とは独立して設けられる。
As shown in FIG. 1, the liquid receiving part 16 includes a cup part 161, a cup part moving mechanism 162, a cup facing part 163, and an outer wall part 164. The cup portion 161 has an annular shape centered on the central axis J <b> 1, and is located on the entire outer circumference in the radial direction of the chamber 12. The cup part moving mechanism 162 moves the cup part 161 in the vertical direction. In other words, the cup movement mechanism 162 moves the cup 161 relative to the chamber body 121 in the vertical direction. The cup part moving mechanism 162 is disposed on the radially outer side of the cup part 161. The cup moving mechanism 162 is arranged at a position different from the chamber opening / closing mechanism 131 in the circumferential direction. The cup facing part 163 is located below the cup part 161 and faces the cup part 161 in the vertical direction. The cup facing portion 163 is a part of a member that forms the chamber side wall portion 214. The cup facing portion 163 has an annular liquid receiving recess 165 positioned on the radially outer side of the chamber side wall portion 214. At the bottom of the liquid receiving recess 165, a recovery port 166 that recovers the processing liquid received by the cup portion 161 of the liquid receiving portion 16 is provided. The discharge port 218 described above is provided independently of the recovery port 166.
カップ部１６１は、カップ側壁部６１１と、カップ上面部６１２とを備える。カップ側壁部６１１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。カップ上面部６１２は、中心軸Ｊ１を中心とする略円環板状であり、カップ側壁部６１１の上端部から径方向内方および径方向外方へと拡がる。図１に示す状態では、カップ側壁部６１１の下部は、カップ対向部１６３の液受け凹部１６５内に位置する。
The cup part 161 includes a cup side wall part 611 and a cup upper surface part 612. The cup side wall 611 has a substantially cylindrical shape centered on the central axis J1. The cup upper surface portion 612 has a substantially annular plate shape centered on the central axis J1, and extends from the upper end portion of the cup side wall portion 611 radially inward and radially outward. In the state shown in FIG. 1, the lower portion of the cup side wall portion 611 is located in the liquid receiving recess 165 of the cup facing portion 163.
外側壁部１６４は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であり、上下方向に伸縮可能である。図１に示す例では、外側壁部１６４は、それぞれが周状の複数の山折り線とそれぞれが周状の複数の谷折り線とが上下方向に交互に並ぶベローズである。以下の説明では、外側壁部１６４を「ベローズ１６４」と呼ぶ。ベローズ１６４は、チャンバ側壁部２１４およびカップ側壁部６１１の径方向外側に位置し、チャンバ側壁部２１４およびカップ側壁部６１１の周囲に全周に亘って設けられる。ベローズ１６４は、気体や液体を通過させない材料にて形成される。
The outer wall portion 164 has a substantially cylindrical shape centered on the central axis J1, and can be expanded and contracted in the vertical direction. In the example shown in FIG. 1, the outer wall portion 164 is a bellows in which a plurality of circumferential fold lines and a plurality of circumferential valley fold lines are alternately arranged in the vertical direction. In the following description, the outer wall portion 164 is referred to as “bellows 164”. The bellows 164 is located on the radially outer side of the chamber side wall 214 and the cup side wall 611, and is provided around the chamber side wall 214 and the cup side wall 611 over the entire circumference. The bellows 164 is formed of a material that does not allow gas or liquid to pass through.
ベローズ１６４の上端部は、カップ部１６１のカップ上面部６１２の外縁部下面に全周に亘って接続される。換言すれば、ベローズ１６４の上端部は、カップ上面部６１２を介してカップ側壁部６１１に間接的に接続される。ベローズ１６４とカップ上面部６１２との接続部はシールされており、気体や液体の通過が防止される。ベローズ１６４の下端部は、カップ対向部１６３を介してチャンバ本体１２１に間接的に接続される。ベローズ１６４の下端部とカップ対向部１６３との接続部でも、気体や液体の通過が防止される。ベローズ１６４は、カップ部移動機構１６２によるカップ部１６１の移動（すなわち、カップ部１６１のチャンバ本体１２１に対する相対移動）に追随して変形し、上下方向の高さが変更される。
The upper end portion of the bellows 164 is connected to the lower surface of the outer edge portion of the cup upper surface portion 612 of the cup portion 161 over the entire circumference. In other words, the upper end portion of the bellows 164 is indirectly connected to the cup side wall portion 611 via the cup upper surface portion 612. The connecting portion between the bellows 164 and the cup upper surface portion 612 is sealed to prevent the passage of gas or liquid. The lower end portion of the bellows 164 is indirectly connected to the chamber body 121 via the cup facing portion 163. Even at the connecting portion between the lower end portion of the bellows 164 and the cup facing portion 163, the passage of gas or liquid is prevented. The bellows 164 is deformed following the movement of the cup part 161 by the cup part moving mechanism 162 (that is, the relative movement of the cup part 161 with respect to the chamber main body 121), and the vertical height is changed.
チャンバ蓋部１２２の中央には、中心軸Ｊ１を中心とする略円柱状の上部ノズル１８１が取り付けられる。上部ノズル１８１は、基板９の上面９１の中央部に対向してチャンバ蓋部１２２に固定される。上部ノズル１８１は、トッププレート１２３の中央の開口に挿入可能である。チャンバ底部２１０の下面対向部２１１の中央には、下部ノズル１８２が取り付けられる。下部ノズル１８２は、中央に液吐出口を有し、基板９の下面９２の中央部と対向する。
A substantially cylindrical upper nozzle 181 centering on the central axis J1 is attached to the center of the chamber lid 122. The upper nozzle 181 is fixed to the chamber lid 122 so as to face the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9. The upper nozzle 181 can be inserted into the central opening of the top plate 123. A lower nozzle 182 is attached to the center of the lower surface facing portion 211 of the chamber bottom portion 210. The lower nozzle 182 has a liquid discharge port at the center and faces the center of the lower surface 92 of the substrate 9.
下面対向部２１１には、複数の加熱ノズル１８０がさらに取り付けられる。複数の加熱ノズル１８０は、例えば、中心軸Ｊ１を中心とする周方向におよそ等角度間隔にて配置される。複数の加熱ノズル１８０は、基板９に向けて基板９よりも高温の流体を供給する流体供給部であり、基板９を加熱する加熱部でもある。図１に示す例では、加熱ノズル１８０から基板９に向けて加熱されたガス（以下、「加熱ガス」という。）が供給される。換言すれば、加熱ノズル１８０は、基板９を加熱する加熱ガスを供給する加熱ガス供給部である。加熱ノズル１８０からは、例えば、加熱された液体、または、加熱されたガスと液体との混合流体が供給されてもよい。
A plurality of heating nozzles 180 are further attached to the lower surface facing portion 211. The plurality of heating nozzles 180 are, for example, arranged at approximately equal angular intervals in the circumferential direction around the central axis J1. The plurality of heating nozzles 180 are fluid supply units that supply fluid having a temperature higher than that of the substrate 9 toward the substrate 9, and are also heating units that heat the substrate 9. In the example shown in FIG. 1, a heated gas (hereinafter referred to as “heating gas”) is supplied from the heating nozzle 180 toward the substrate 9. In other words, the heating nozzle 180 is a heating gas supply unit that supplies a heating gas for heating the substrate 9. From the heating nozzle 180, for example, a heated liquid or a mixed fluid of heated gas and liquid may be supplied.
図６は、気液供給部１８および気液排出部１９を示すブロック図である。気液供給部１８は、上述の上部ノズル１８１、下部ノズル１８２、加熱ノズル１８０および冷却部５１の複数の冷却ガスノズル５２に加えて、薬液供給源１８３と、純水供給源１８４と、ＩＰＡ供給源１８５と、第１ガス供給源１８８と、第２ガス供給源１８７とを備える。これらの供給源は、基板処理装置１に設けられてもよく、基板処理装置１の外部に設けられてもよい。
FIG. 6 is a block diagram showing the gas-liquid supply unit 18 and the gas-liquid discharge unit 19. The gas-liquid supply unit 18 includes a chemical solution supply source 183, a pure water supply source 184, and an IPA supply source in addition to the above-described upper nozzle 181, lower nozzle 182, heating nozzle 180, and the plurality of cooling gas nozzles 52 of the cooling unit 51. 185, a first gas supply source 188, and a second gas supply source 187. These supply sources may be provided in the substrate processing apparatus 1 or may be provided outside the substrate processing apparatus 1.
薬液供給源１８３は、弁を介して上部ノズル１８１に接続される。純水供給源１８４およびＩＰＡ供給源１８５も、それぞれ弁を介して上部ノズル１８１に接続される。第１ガス供給源１８８も、弁を介して上部ノズル１８１に接続される。下部ノズル１８２は、弁を介して純水供給源１８４に接続される。複数の加熱ノズル１８０は、弁を介して第２ガス供給源１８７に接続される。複数の冷却ガスノズル５２も、弁を介して第２ガス供給源１８７に接続される。
The chemical solution supply source 183 is connected to the upper nozzle 181 through a valve. The pure water supply source 184 and the IPA supply source 185 are also connected to the upper nozzle 181 through valves. The first gas supply source 188 is also connected to the upper nozzle 181 through a valve. The lower nozzle 182 is connected to a pure water supply source 184 through a valve. The plurality of heating nozzles 180 are connected to the second gas supply source 187 via valves. The plurality of cooling gas nozzles 52 are also connected to the second gas supply source 187 via valves.
液受け部１６の液受け凹部１６５に設けられた回収ポート１６６には第１排出路１９１が接続され、第１排出路１９１は気液分離部１９３に接続される。気液分離部１９３は、外側排気部１９４、薬液回収部１９５および排液部１９６にそれぞれ弁を介して接続される。チャンバ本体１２１に設けられた排出ポート２１８には第２排出路１９２が接続され、第２排出路１９２は気液分離部１９７に接続される。気液分離部１９７は、内側排気部１９８および排液部１９９にそれぞれ弁を介して接続される。気液供給部１８および気液排出部１９の各構成は、制御部１０により制御される。チャンバ開閉機構１３１、基板回転機構１５およびカップ部移動機構１６２（図１参照）も制御部１０により制御される。
A first discharge path 191 is connected to the recovery port 166 provided in the liquid receiving recess 165 of the liquid receiving part 16, and the first discharge path 191 is connected to the gas-liquid separation part 193. The gas-liquid separation unit 193 is connected to the outer exhaust unit 194, the chemical solution recovery unit 195, and the drainage unit 196 through valves. A second discharge path 192 is connected to the discharge port 218 provided in the chamber body 121, and the second discharge path 192 is connected to the gas-liquid separation unit 197. The gas-liquid separation unit 197 is connected to the inner exhaust unit 198 and the drainage unit 199 via valves. Each configuration of the gas-liquid supply unit 18 and the gas-liquid discharge unit 19 is controlled by the control unit 10. The chamber opening / closing mechanism 131, the substrate rotating mechanism 15, and the cup moving mechanism 162 (see FIG. 1) are also controlled by the control unit 10.
薬液供給源１８３から上部ノズル１８１に供給された薬液は、上部ノズル１８１の先端の吐出口から基板９の上面９１の中央部に向けて吐出される。薬液供給源１８３から上部ノズル１８１を介して基板９に供給される薬液は、例えば、化学反応を利用して基板を処理する処理液であり、ポリマー除去液、あるいは、フッ酸や水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液等のエッチング液である。
The chemical liquid supplied from the chemical liquid supply source 183 to the upper nozzle 181 is discharged from the discharge port at the tip of the upper nozzle 181 toward the center of the upper surface 91 of the substrate 9. The chemical solution supplied to the substrate 9 from the chemical solution supply source 183 via the upper nozzle 181 is, for example, a processing solution for processing the substrate using a chemical reaction, and is a polymer removal solution, hydrofluoric acid, tetramethyl hydroxide, or the like. An etching solution such as an aqueous ammonium solution.
純水供給源１８４は、上部ノズル１８１および下部ノズル１８２を介して基板９に純水（ＤＩＷ：deionized water）を供給する。純水供給源１８４から上部ノズル１８１に供給された純水は、上部ノズル１８１の先端の吐出口から、基板９の上面９１の中央部に向けて吐出される。純水供給源１８４から下部ノズル１８２に供給された純水は、下部ノズル１８２の先端の吐出口から基板９の下面９２の中央部に向けて吐出される。ＩＰＡ供給源１８５から上部ノズル１８１に供給されたイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）は、上部ノズル１８１の先端の吐出口から基板９の上面９１の中央部に向けて吐出される。
The pure water supply source 184 supplies deionized water (DIW) to the substrate 9 via the upper nozzle 181 and the lower nozzle 182. The pure water supplied from the pure water supply source 184 to the upper nozzle 181 is discharged from the discharge port at the tip of the upper nozzle 181 toward the center of the upper surface 91 of the substrate 9. The pure water supplied from the pure water supply source 184 to the lower nozzle 182 is discharged from the discharge port at the tip of the lower nozzle 182 toward the center of the lower surface 92 of the substrate 9. Isopropyl alcohol (IPA) supplied from the IPA supply source 185 to the upper nozzle 181 is discharged from the discharge port at the tip of the upper nozzle 181 toward the center of the upper surface 91 of the substrate 9.
上述の薬液、純水およびＩＰＡをまとめて処理液と呼ぶと、薬液供給源８１３、純水供給源８１４、ＩＰＡ供給源８１５および上部ノズル１８１は、基板９の上面９１に処理液を供給する処理液供給部に含まれる。基板処理装置１では、上記薬液、純水およびＩＰＡ以外の処理液を供給する他の供給源が、当該処理液供給部に含まれてもよい。
When the above-described chemical solution, pure water, and IPA are collectively referred to as a processing solution, the chemical solution supply source 813, the pure water supply source 814, the IPA supply source 815, and the upper nozzle 181 supply the processing solution to the upper surface 91 of the substrate 9. It is included in the liquid supply unit. In the substrate processing apparatus 1, another supply source that supplies a processing solution other than the chemical solution, pure water, and IPA may be included in the processing solution supply unit.
第１ガス供給源１８８は、上部ノズル１８１を介して基板９の上面９１にガスを供給する。図６に示す例では、例えば、窒素（Ｎ２）ガスのような不活性ガスが、上部ノズル１８１の先端の噴出口から供給される。当該噴出口は、例えば、上述の上部ノズル１８１の吐出口の周囲に配置される。
The first gas supply source 188 supplies gas to the upper surface 91 of the substrate 9 through the upper nozzle 181. In the example illustrated in FIG. 6, for example, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) gas is supplied from the jet outlet at the tip of the upper nozzle 181. The said jet nozzle is arrange | positioned around the discharge outlet of the above-mentioned upper nozzle 181, for example.
第２ガス供給源１８７は、ボルテックスチューブ型のガス供給源である。第２ガス供給源１８７では、ボルテックスチューブ内に供給された圧縮ガスが高速回転することにより、当該圧縮ガスが比較的低温の冷却ガスと比較的高温の加熱ガスとに分離される。第２ガス供給源１８７では、例えば、約−１０℃（約摂氏−１０度）の冷却ガスと、約１２８℃（約摂氏１２８度）の加熱ガスとが生成される。第２ガス供給源１８７にて生成された冷却ガスは、冷却部５１の複数の冷却ガスノズル５２へと供給され、複数の冷却ガスノズル５２から、プレート庇部２３５および複数の外周開口部２３６（図３および図４参照）に向けて噴出される。第２ガス供給源１８７にて生成された加熱ガスは、加熱部である複数の加熱ノズル１８０へと供給され、複数の加熱ノズル１８０から基板９の下面９２に向けて噴出される。図６に示す例では、例えば、窒素（Ｎ２）ガスのよう不活性ガスが、冷却ガスノズル５２および加熱ノズル１８０から供給される。なお、加熱ノズル１８０から加熱された不活性ガスを供給する場合、基板処理装置１における防爆対策は簡素化可能または不要である。
The second gas supply source 187 is a vortex tube type gas supply source. In the second gas supply source 187, the compressed gas supplied into the vortex tube rotates at a high speed, so that the compressed gas is separated into a relatively low temperature cooling gas and a relatively high temperature heating gas. In the second gas supply source 187, for example, a cooling gas of about −10 ° C. (about −10 degrees Celsius) and a heating gas of about 128 ° C. (about 128 degrees Celsius) are generated. The cooling gas generated by the second gas supply source 187 is supplied to the plurality of cooling gas nozzles 52 of the cooling unit 51, and from the plurality of cooling gas nozzles 52, the plate flange 235 and the plurality of outer peripheral openings 236 (FIG. 3). And (see FIG. 4). The heated gas generated by the second gas supply source 187 is supplied to the plurality of heating nozzles 180 serving as a heating unit, and is ejected from the plurality of heating nozzles 180 toward the lower surface 92 of the substrate 9. In the example illustrated in FIG. 6, for example, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) gas is supplied from the cooling gas nozzle 52 and the heating nozzle 180. In addition, when supplying the inert gas heated from the heating nozzle 180, the explosion-proof measures in the substrate processing apparatus 1 can be simplified or unnecessary.
図７は、基板処理装置１における基板９の処理の流れを示す図である。基板処理装置１では、図１に示すように、チャンバ蓋部１２２がチャンバ本体１２１から離間して上方に位置し、カップ部１６１がチャンバ蓋部１２２から離間して下方に位置する状態にて、基板９が外部の搬送機構によりチャンバ１２内に搬入され、基板支持部１４１により下側から支持される（ステップＳ１１）。以下、図１に示すチャンバ１２およびカップ部１６１の状態を「オープン状態」と呼ぶ。チャンバ蓋部１２２とチャンバ側壁部２１４との間の開口は、中心軸Ｊ１を中心とする環状であり、以下、「環状開口８１」という。基板処理装置１では、チャンバ蓋部１２２がチャンバ本体１２１から離間することにより、基板９の周囲（すなわち、径方向外側）に環状開口８１が形成される。ステップＳ１１では、基板９は環状開口８１を介して搬入される。
FIG. 7 is a diagram illustrating a processing flow of the substrate 9 in the substrate processing apparatus 1. In the substrate processing apparatus 1, as shown in FIG. 1, in a state where the chamber lid part 122 is spaced apart from the chamber body 121 and located above, and the cup part 161 is separated from the chamber lid part 122 and located below. The substrate 9 is carried into the chamber 12 by an external transport mechanism and supported from below by the substrate support portion 141 (step S11). Hereinafter, the state of the chamber 12 and the cup part 161 shown in FIG. 1 is referred to as an “open state”. The opening between the chamber lid part 122 and the chamber side wall part 214 has an annular shape centering on the central axis J1, and is hereinafter referred to as “annular opening 81”. In the substrate processing apparatus 1, the chamber lid 122 is separated from the chamber main body 121, whereby an annular opening 81 is formed around the substrate 9 (that is, radially outside). In step S <b> 11, the substrate 9 is carried in via the annular opening 81.
基板９が搬入されると、カップ部１６１が、図１に示す位置から図８に示す位置まで上昇し、環状開口８１の径方向外側に全周に亘って位置する。以下の説明では、図８に示すチャンバ１２およびカップ部１６１の状態を「第１密閉状態」という。また、図８に示すカップ部１６１の位置を「液受け位置」といい、図１に示すカップ部１６１の位置を「退避位置」という。カップ部移動機構１６２は、カップ部１６１を、環状開口８１の径方向外側の液受け位置と、液受け位置よりも下方の退避位置との間で上下方向に移動する。図８に示すように、液受け位置では、液受け部１６のカップ部１６１は、基板９および基板支持部１４１の周囲に全周に亘って配置される。
When the substrate 9 is carried in, the cup portion 161 rises from the position shown in FIG. 1 to the position shown in FIG. 8, and is located over the entire circumference on the radially outer side of the annular opening 81. In the following description, the state of the chamber 12 and the cup part 161 shown in FIG. 8 is referred to as a “first sealed state”. Further, the position of the cup portion 161 shown in FIG. 8 is referred to as “liquid receiving position”, and the position of the cup portion 161 shown in FIG. 1 is referred to as “retracted position”. The cup part moving mechanism 162 moves the cup part 161 in the vertical direction between a liquid receiving position radially outside the annular opening 81 and a retracted position below the liquid receiving position. As shown in FIG. 8, at the liquid receiving position, the cup portion 161 of the liquid receiving portion 16 is arranged around the substrate 9 and the substrate support portion 141 over the entire circumference.
液受け位置に位置するカップ部１６１では、カップ側壁部６１１が、環状開口８１と径方向に対向する。また、カップ上面部６１２の内縁部の上面が、チャンバ蓋部１２２の外縁部下端のリップシール２５２に全周に亘って接する。チャンバ蓋部１２２とカップ部１６１のカップ上面部６１２との間には、気体や液体の通過を防止するシール部が形成される。これにより、チャンバ本体１２１、チャンバ蓋部１２２および液受け部１６（具体的には、カップ部１６１、ベローズ１６４およびカップ対向部１６３）により囲まれる密閉された空間（以下、「拡大密閉空間１００」という。）が形成される。拡大密閉空間１００は、チャンバ蓋部１２２とチャンバ本体１２１との間のチャンバ空間１２０と、カップ部１６１とカップ対向部１６３との間の側方空間１６０とが、環状開口８１を介して連通することにより形成された１つの空間である。
In the cup portion 161 located at the liquid receiving position, the cup side wall portion 611 faces the annular opening 81 in the radial direction. Further, the upper surface of the inner edge portion of the cup upper surface portion 612 is in contact with the lip seal 252 at the lower end of the outer edge portion of the chamber lid portion 122 over the entire circumference. Between the chamber lid part 122 and the cup upper surface part 612 of the cup part 161, a seal part for preventing the passage of gas or liquid is formed. Thereby, a sealed space (hereinafter referred to as “enlarged sealed space 100”) surrounded by the chamber main body 121, the chamber lid portion 122, and the liquid receiving portion 16 (specifically, the cup portion 161, the bellows 164, and the cup facing portion 163). Is formed). In the enlarged sealed space 100, the chamber space 120 between the chamber lid portion 122 and the chamber body 121 and the side space 160 between the cup portion 161 and the cup facing portion 163 communicate with each other via the annular opening 81. It is one space formed by this.
第１密閉状態では、基板押さえ部１４２の複数の第２接触部４２１が基板９の外縁部に接触する。トッププレート１２３の下面３１２、および、基板支持部１４１の支持部ベース４１３上には、上下方向にて対向する複数対の磁石（図示省略）が設けられる。以下、各対の磁石を「磁石対」ともいう。基板処理装置１では、複数の磁石対が、周方向において第１接触部４１１、第２接触部４２１、第１係合部２４１および第２係合部２４２とは異なる位置に、等角度間隔にて配置される。基板押さえ部１４２が基板９に接触している状態では、磁石対の間に働く磁力（引力）により、トッププレート１２３に下向きの力が働く。これにより、基板押さえ部１４２が基板９を基板支持部１４１へと押圧する。
In the first sealed state, the plurality of second contact portions 421 of the substrate pressing portion 142 are in contact with the outer edge portion of the substrate 9. On the lower surface 312 of the top plate 123 and the support portion base 413 of the substrate support portion 141, a plurality of pairs of magnets (not shown) that are opposed in the vertical direction are provided. Hereinafter, each pair of magnets is also referred to as a “magnet pair”. In the substrate processing apparatus 1, a plurality of magnet pairs are arranged at equiangular intervals at positions different from the first contact portion 411, the second contact portion 421, the first engagement portion 241, and the second engagement portion 242 in the circumferential direction. Arranged. In a state where the substrate pressing portion 142 is in contact with the substrate 9, a downward force is applied to the top plate 123 due to the magnetic force (attractive force) acting between the magnet pair. Thereby, the substrate pressing portion 142 presses the substrate 9 to the substrate support portion 141.
基板処理装置１では、基板押さえ部１４２が、トッププレート１２３の自重、および、磁石対の磁力により基板９を基板支持部１４１へと押圧することにより、基板９を基板押さえ部１４２と基板支持部１４１とで上下から挟んで強固に保持することができる。基板９を強固に保持できるのであれば、上記磁石対は省略されてもよい。
In the substrate processing apparatus 1, the substrate pressing portion 142 presses the substrate 9 against the substrate support portion 141 by the weight of the top plate 123 and the magnetic force of the magnet pair, thereby causing the substrate pressing portion 142 and the substrate support portion to be pressed. 141 and can be firmly held by being sandwiched from above and below. As long as the substrate 9 can be firmly held, the magnet pair may be omitted.
第１密閉状態では、被保持部２３７のフランジ部２３９が、プレート保持部２２２のフランジ部２２４の上方に離間しており、プレート保持部２２２と被保持部２３７とは接触しない。換言すれば、プレート保持部２２２によるトッププレート１２３の保持が解除されている。このため、トッププレート１２３は、チャンバ蓋部１２２から独立して、基板保持部（すなわち、基板支持部１４１および基板押さえ部１４２）に保持された基板９および基板保持部と共に、基板回転機構１５により回転する。
In the first sealed state, the flange portion 239 of the held portion 237 is separated above the flange portion 224 of the plate holding portion 222, and the plate holding portion 222 and the held portion 237 are not in contact with each other. In other words, the holding of the top plate 123 by the plate holding part 222 is released. For this reason, the top plate 123 is separated from the chamber lid part 122 by the substrate rotating mechanism 15 together with the substrate 9 and the substrate holding part held by the substrate holding part (that is, the substrate support part 141 and the substrate pressing part 142). Rotate.
また、第１密閉状態では、第２係合部２４２の下端部の凹部に第１係合部２４１の上端部が嵌合する。これにより、トッププレート１２３は、中心軸Ｊ１を中心とする周方向において基板支持部１４１の支持部ベース４１３と係合する。換言すれば、第１係合部２４１および第２係合部２４２は、トッププレート１２３の基板支持部１４１に対する回転方向における相対位置を規制する（すなわち、周方向における相対位置を固定する）位置規制部材である。チャンバ蓋部１２２が下降する際には、第１係合部２４１と第２係合部２４２とが嵌合するように、基板回転機構１５により支持部ベース４１３の回転位置が制御される。
Further, in the first sealed state, the upper end portion of the first engagement portion 241 is fitted into the concave portion at the lower end portion of the second engagement portion 242. Thereby, the top plate 123 engages with the support portion base 413 of the substrate support portion 141 in the circumferential direction around the central axis J1. In other words, the first engagement portion 241 and the second engagement portion 242 restrict the relative position in the rotation direction of the top plate 123 with respect to the substrate support portion 141 (that is, fix the relative position in the circumferential direction). It is a member. When the chamber lid part 122 is lowered, the rotation position of the support part base 413 is controlled by the substrate rotation mechanism 15 so that the first engagement part 241 and the second engagement part 242 are fitted.
図９は、図８の基板処理装置１の一部を拡大して示す図である。図９に示すように、トッププレート１２３のプレート本体部２３４は、基板支持部１４１に支持された基板９の上面９１を覆い、プレート庇部２３５は、基板９の外周縁部近傍において基板９の上面９１よりも上方に位置する。したがって、プレート庇部２３５に設けられた複数の外周開口部２３６も、基板９の上面９１よりも上方に位置する。
FIG. 9 is an enlarged view showing a part of the substrate processing apparatus 1 of FIG. As shown in FIG. 9, the plate body portion 234 of the top plate 123 covers the upper surface 91 of the substrate 9 supported by the substrate support portion 141, and the plate flange portion 235 is located near the outer peripheral edge of the substrate 9. Located above the upper surface 91. Therefore, the plurality of outer peripheral openings 236 provided in the plate flange 235 are also located above the upper surface 91 of the substrate 9.
続いて、基板回転機構１５により一定の回転数（比較的低い回転数であり、以下、「定常回転数」という。）での基板９の回転が開始される。次に、回転する基板９の下面９２に向けて、複数の加熱ノズル１８０から加熱ガスが噴出される。これにより、基板９が加熱される。また、冷却部５１の複数の冷却ガスノズル５２から冷却ガスが噴出される。これにより、トッププレート１２３のプレート庇部２３５近傍において雰囲気が冷却される。さらに、外側排気部１９４および内側排気部１９８（図６参照）により、回収ポート１６６および排出ポート２１８を介して、拡大密閉空間１００内のガスの排出が開始される。
Subsequently, the substrate rotation mechanism 15 starts rotating the substrate 9 at a constant rotation speed (which is a relatively low rotation speed, hereinafter referred to as “steady rotation speed”). Next, heated gas is ejected from the plurality of heating nozzles 180 toward the lower surface 92 of the rotating substrate 9. Thereby, the substrate 9 is heated. Further, cooling gas is ejected from the plurality of cooling gas nozzles 52 of the cooling unit 51. As a result, the atmosphere is cooled in the vicinity of the plate flange 235 of the top plate 123. Furthermore, the outer exhaust part 194 and the inner exhaust part 198 (see FIG. 6) start the exhaust of the gas in the enlarged sealed space 100 via the recovery port 166 and the exhaust port 218.
そして、回転する基板９の上面９１の中央部に向けて上部ノズル１８１から薬液の供給が開始される（ステップＳ１２）。基板９の上面９１への薬液吐出は、基板９の中央部にのみ行われ、中央部以外の部位には行われない。上部ノズル１８１からの薬液は、回転する基板９の上面９１に、例えば連続的に供給される。上面９１上の薬液は、基板９の回転により基板９の外周部へと拡がり、上面９１全体が薬液により被覆される。
And supply of a chemical | medical solution is started from the upper nozzle 181 toward the center part of the upper surface 91 of the board | substrate 9 to rotate (step S12). The discharge of the chemical liquid onto the upper surface 91 of the substrate 9 is performed only on the central portion of the substrate 9 and is not performed on portions other than the central portion. The chemical solution from the upper nozzle 181 is continuously supplied, for example, to the upper surface 91 of the rotating substrate 9. The chemical solution on the upper surface 91 spreads to the outer peripheral portion of the substrate 9 by the rotation of the substrate 9, and the entire upper surface 91 is covered with the chemical solution.
上部ノズル１８１からの薬液の供給中は、加熱ノズル１８０からの加熱ガスの噴出が継続される。これにより、基板９をおよそ所望の温度に加熱しつつ、薬液による上面９１に対する薬液処理（例えば、ポリマー除去処理やエッチング処理）が行われる。その結果、基板９に対する薬液処理の均一性を向上することができる。トッププレート１２３の下面３１２は基板９の上面９１に近接しているため、基板９に対する薬液処理は、トッププレート１２３の下面３１２と基板９の上面９１との間の極めて狭い空間において行われる。当該空間には、上部ノズル１８１から不活性ガスが供給されている。このため、基板９に対する薬液処理を低酸素雰囲気にて行うことができる。
During the supply of the chemical solution from the upper nozzle 181, the ejection of the heated gas from the heating nozzle 180 is continued. Thereby, a chemical treatment (for example, a polymer removal treatment or an etching treatment) is performed on the upper surface 91 with a chemical solution while the substrate 9 is heated to approximately a desired temperature. As a result, the uniformity of the chemical treatment for the substrate 9 can be improved. Since the lower surface 312 of the top plate 123 is close to the upper surface 91 of the substrate 9, the chemical treatment for the substrate 9 is performed in an extremely narrow space between the lower surface 312 of the top plate 123 and the upper surface 91 of the substrate 9. An inert gas is supplied to the space from the upper nozzle 181. For this reason, the chemical | medical solution process with respect to the board | substrate 9 can be performed in a low oxygen atmosphere.
拡大密閉空間１００では、図１０に示すように、回転する基板９の上面９１から径方向外方に飛散する薬液９３が、環状開口８１を介して液受け部１６へと流入する。図１０では図示を省略するが、基板９から径方向外方に飛散して液受け部１６へと流入する薬液９３の一部は、カップ部１６１の内周面にて受けられる。液受け部１６にて受けられた薬液９３は、液受け凹部１６５へと導かれる。液受け凹部１６５へと導かれた薬液９３は、回収ポート１６６により回収されて気液分離部１９３（図６参照）に流入する。気液分離部１９３に流入した薬液９３は、薬液回収部１９５により回収され、フィルタ等を介して不純物等が除去された後、再利用される。
In the enlarged sealed space 100, as shown in FIG. 10, the chemical solution 93 that scatters radially outward from the upper surface 91 of the rotating substrate 9 flows into the liquid receiving portion 16 through the annular opening 81. Although not shown in FIG. 10, a part of the chemical solution 93 that splashes radially outward from the substrate 9 and flows into the liquid receiving portion 16 is received by the inner peripheral surface of the cup portion 161. The chemical solution 93 received by the liquid receiving portion 16 is guided to the liquid receiving recess 165. The chemical liquid 93 guided to the liquid receiving recess 165 is recovered by the recovery port 166 and flows into the gas-liquid separator 193 (see FIG. 6). The chemical solution 93 that has flowed into the gas-liquid separation unit 193 is collected by the chemical solution collection unit 195 and is reused after impurities and the like are removed through a filter and the like.
上述のように、基板９は加熱ノズル１８０から供給される加熱ガスにより加熱されているため、基板９の上面９１上の薬液９３も加熱され、当該薬液９３の一部が気化する。ガス状の薬液は、基板９とトッププレート１２３との間の空間において、上部ノズル１８１から供給される不活性ガスと共に径方向外方へと移動する。そして、複数の外周開口部２３６、および、プレート庇部２３５の外周縁（すなわち、トッププレート１２３の外周縁）からトッププレート１２３の周囲へと拡がる。なお、液状の薬液は外周開口部２３６には到達せず、外周開口部２３６よりも下方を通過する。トッププレート１２３の周囲に拡がったガス状の薬液は、冷却部５１の複数の冷却ガスノズル５２から供給される冷却ガスにより冷却されることにより、凝縮して液状となる（すなわち、液化する。）。当該液状の薬液は、基板９から径方向外方に飛散する液状の薬液９３と共に液受け部１６へと流入して回収ポート１６６により回収される。
As described above, since the substrate 9 is heated by the heating gas supplied from the heating nozzle 180, the chemical solution 93 on the upper surface 91 of the substrate 9 is also heated, and a part of the chemical solution 93 is vaporized. The gaseous chemical solution moves outward in the radial direction together with the inert gas supplied from the upper nozzle 181 in the space between the substrate 9 and the top plate 123. And it spreads from the outer periphery (namely, outer periphery of the top plate 123) of the some outer periphery opening part 236 and the plate collar part 235 to the circumference | surroundings of the top plate 123. FIG. Note that the liquid chemical does not reach the outer peripheral opening 236 and passes below the outer peripheral opening 236. The gaseous chemical solution that has spread around the top plate 123 is cooled by the cooling gas supplied from the plurality of cooling gas nozzles 52 of the cooling unit 51, thereby condensing into a liquid (that is, liquefied). The liquid chemical solution flows into the liquid receiving portion 16 together with the liquid chemical solution 93 that scatters radially outward from the substrate 9 and is recovered by the recovery port 166.
また、基板９とトッププレート１２３との間の空間では、薬液の一部がミスト状になって雰囲気中を浮遊する。ミスト状の薬液も、上部ノズル１８１から供給される不活性ガスと共に径方向外方へと移動する。そして、複数の外周開口部２３６、および、プレート庇部２３５の外周縁からトッププレート１２３の周囲へと拡がる。トッププレート１２３の周囲に拡がったミスト状の薬液は、複数の冷却ガスノズル５２により上方から下方に向けて供給される冷却ガスにより、下方へと移動する。当該ミスト状の薬液も、基板９から径方向外方に飛散する液状の薬液９３と共に液受け部１６へと流入して回収ポート１６６により回収される。
Further, in the space between the substrate 9 and the top plate 123, a part of the chemical solution becomes mist and floats in the atmosphere. The mist-like chemical solution also moves outward in the radial direction together with the inert gas supplied from the upper nozzle 181. And it spreads from the outer periphery of the some outer periphery opening part 236 and the plate collar part 235 to the circumference | surroundings of the top plate 123. FIG. The mist-like chemical liquid spreading around the top plate 123 moves downward by the cooling gas supplied from the upper side to the lower side by the plurality of cooling gas nozzles 52. The mist-like chemical liquid also flows into the liquid receiving portion 16 together with the liquid chemical liquid 93 that scatters radially outward from the substrate 9 and is collected by the collection port 166.
上部ノズル１８１からの薬液の供給開始から所定時間（例えば、６０〜１２０秒）経過すると、上部ノズル１８１からの薬液の供給、冷却ガスノズル１９０からの冷却ガスの供給、および、加熱ノズル１８０からの加熱ガスの供給が停止される。そして、基板回転機構１５により、所定時間（例えば、１〜３秒）だけ基板９の回転数が定常回転数よりも高くされ、基板９から薬液が除去される。
When a predetermined time (for example, 60 to 120 seconds) elapses from the start of the supply of the chemical solution from the upper nozzle 181, the supply of the chemical solution from the upper nozzle 181, the supply of the cooling gas from the cooling gas nozzle 190, and the heating from the heating nozzle 180 Gas supply is stopped. Then, the substrate rotation mechanism 15 makes the rotation speed of the substrate 9 higher than the steady rotation speed for a predetermined time (for example, 1 to 3 seconds), and the chemical solution is removed from the substrate 9.
続いて、チャンバ蓋部１２２およびカップ部１６１が同期して下方へと移動する。そして、図２に示すように、チャンバ蓋部１２２の外縁部下端のリップシール２５１が、チャンバ側壁部２１４の上部と接することにより、環状開口８１が閉じられ、チャンバ空間１２０が、側方空間１６０と隔絶された状態で密閉される。カップ部１６１は、図１と同様に、退避位置に位置する。以下、図２に示すチャンバ１２およびカップ部１６１の状態を「第２密閉状態」という。第２密閉状態では、基板９は、チャンバ１２の内壁と直接対向し、これらの間に他の液受け部は存在しない。
Subsequently, the chamber lid portion 122 and the cup portion 161 move downward in synchronization. Then, as shown in FIG. 2, the lip seal 251 at the lower end of the outer edge portion of the chamber lid portion 122 is in contact with the upper portion of the chamber side wall portion 214, whereby the annular opening 81 is closed, and the chamber space 120 becomes the side space 160. And sealed in an isolated state. The cup part 161 is located at the retracted position as in FIG. Hereinafter, the state of the chamber 12 and the cup part 161 shown in FIG. 2 is referred to as a “second sealed state”. In the second sealed state, the substrate 9 directly faces the inner wall of the chamber 12, and there is no other liquid receiving part therebetween.
第２密閉状態でも、第１密閉状態と同様に、基板押さえ部１４２が基板９を基板支持部１４１へと押圧することにより、基板９が、基板押さえ部１４２と基板支持部１４１とで上下から挟まれて強固に保持される。また、プレート保持部２２２によるトッププレート１２３の保持が解除されており、トッププレート１２３は、チャンバ蓋部１２２から独立して基板支持部１４１に連結され、基板支持部１４１および基板９と共に回転する。
Even in the second sealed state, similarly to the first sealed state, the substrate pressing portion 142 presses the substrate 9 against the substrate supporting portion 141, so that the substrate 9 is moved from above and below by the substrate pressing portion 142 and the substrate supporting portion 141. It is sandwiched and held firmly. Further, the holding of the top plate 123 by the plate holding unit 222 is released, and the top plate 123 is connected to the substrate support unit 141 independently of the chamber lid unit 122 and rotates together with the substrate support unit 141 and the substrate 9.
チャンバ空間１２０が密閉されると、外側排気部１９４（図６参照）によるガスの排出が停止され、排出ポート２１８を介した内側排気部１９８によるチャンバ空間１２０内のガスの排出は維持される。そして、純水供給源１８４から基板９への純水の供給が開始される（ステップＳ１３）。
When the chamber space 120 is sealed, the gas exhaust by the outer exhaust part 194 (see FIG. 6) is stopped, and the gas exhaust in the chamber space 120 by the inner exhaust part 198 through the exhaust port 218 is maintained. Then, the supply of pure water from the pure water supply source 184 to the substrate 9 is started (step S13).
純水供給源１８４からの純水は、上部ノズル１８１から基板９の上面９１の中央部に連続的に供給される。また、純水供給源１８４からの純水は、下部ノズル１８２から基板９の下面９２の中央部にも連続的に供給される。上部ノズル１８１および下部ノズル１８２から吐出される純水は、洗浄液として基板９に供給される。
Pure water from the pure water supply source 184 is continuously supplied from the upper nozzle 181 to the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9. The pure water from the pure water supply source 184 is also continuously supplied from the lower nozzle 182 to the central portion of the lower surface 92 of the substrate 9. Pure water discharged from the upper nozzle 181 and the lower nozzle 182 is supplied to the substrate 9 as a cleaning liquid.
純水は、基板９の回転により上面９１および下面９２の外周部へと拡がり、基板９の外周縁から径方向外方へと飛散する。基板９から飛散する純水は、チャンバ１２の内壁（すなわち、チャンバ蓋部１２２およびチャンバ側壁部２１４の内壁）にて受けられ、排出ポート２１８、第２排出路１９２、気液分離部１９７および排液部１９９（図６参照）を介して廃棄される（後述する基板９の乾燥処理においても同様）。これにより、チャンバ空間１２０において、純水による基板９に対する洗浄処理と共に、チャンバ１２内の洗浄も実質的に行われる。
The pure water spreads to the outer peripheral portions of the upper surface 91 and the lower surface 92 by the rotation of the substrate 9 and scatters outward from the outer periphery of the substrate 9 in the radial direction. Pure water splashing from the substrate 9 is received by the inner wall of the chamber 12 (that is, the inner walls of the chamber lid part 122 and the chamber side wall part 214), and is discharged to the discharge port 218, the second discharge path 192, the gas-liquid separation part 197, It is discarded via the liquid part 199 (see FIG. 6) (the same applies to the drying process of the substrate 9 described later). Thereby, in the chamber space 120, the cleaning of the chamber 12 is substantially performed together with the cleaning process for the substrate 9 with pure water.
純水の供給開始から所定時間経過すると、純水供給源１８４からの純水の供給が停止される。そして、複数の加熱ノズル１８０から、基板９の下面９２に向けて、加熱ガスが噴出される。これにより、基板９が加熱される。
When a predetermined time has elapsed from the start of the supply of pure water, the supply of pure water from the pure water supply source 184 is stopped. Then, the heating gas is ejected from the plurality of heating nozzles 180 toward the lower surface 92 of the substrate 9. Thereby, the substrate 9 is heated.
続いて、上部ノズル１８１から基板９の上面９１上にＩＰＡが供給され、上面９１上において純水がＩＰＡに置換される（ステップＳ１４）。ＩＰＡの供給開始から所定時間経過すると、ＩＰＡ供給源１８５からのＩＰＡの供給が停止される。その後、加熱ノズル１８０からの加熱ガスの噴出が継続された状態で、基板９の回転数が定常回転数よりも十分に高くされる。これにより、ＩＰＡが基板９上から除去され、基板９の乾燥処理が行われる（ステップＳ１５）。基板９の乾燥開始から所定時間経過すると、基板９の回転が停止される。基板９の乾燥処理は、内側排気部１９８によりチャンバ空間１２０が減圧され、大気圧よりも低い減圧雰囲気にて行われてもよい。
Subsequently, IPA is supplied from the upper nozzle 181 onto the upper surface 91 of the substrate 9, and pure water is replaced with IPA on the upper surface 91 (step S14). When a predetermined time has elapsed from the start of IPA supply, the supply of IPA from the IPA supply source 185 is stopped. Thereafter, the rotation speed of the substrate 9 is made sufficiently higher than the steady rotation speed in a state where the ejection of the heating gas from the heating nozzle 180 is continued. As a result, the IPA is removed from the substrate 9, and the substrate 9 is dried (step S15). When a predetermined time has elapsed from the start of drying of the substrate 9, the rotation of the substrate 9 is stopped. The drying process of the substrate 9 may be performed in a reduced-pressure atmosphere lower than the atmospheric pressure by reducing the chamber space 120 by the inner exhaust unit 198.
その後、チャンバ蓋部１２２とトッププレート１２３が上昇して、図１に示すように、チャンバ１２がオープン状態となる。ステップＳ１５では、トッププレート１２３が基板支持部１４１と共に回転するため、トッププレート１２３の下面３１２に液体はほとんど残存しない。このため、チャンバ蓋部１２２の上昇時にトッププレート１２３から液体が基板９上に落下することはない。基板９は外部の搬送機構によりチャンバ１２から搬出される（ステップＳ１６）。
Thereafter, the chamber lid 122 and the top plate 123 are raised, and the chamber 12 is opened as shown in FIG. In step S <b> 15, the top plate 123 rotates together with the substrate support portion 141, so that almost no liquid remains on the lower surface 312 of the top plate 123. For this reason, the liquid does not fall from the top plate 123 onto the substrate 9 when the chamber lid 122 is raised. The substrate 9 is unloaded from the chamber 12 by an external transfer mechanism (step S16).
以上に説明したように、基板処理装置１では、基板支持部１４１および遮蔽板であるトッププレート１２３がチャンバ１２の内部に収容され、基板回転機構１５により基板９が基板支持部１４１と共に回転する。基板支持部１４１の周囲には液受け部１６が配置され、回転する基板９から径方向外方に飛散する処理液を受ける。液受け部１６にて受けられた処理液は回収ポート１６６により回収される。基板処理装置１は、また、回収ポート１６６とは独立して設けられる排出ポート２１８と、基板９を加熱する加熱部である複数の加熱ノズル１８０と、トッププレート１２３の外周部近傍において雰囲気を冷却する冷却部５１とを備える。
As described above, in the substrate processing apparatus 1, the substrate support portion 141 and the top plate 123 that is a shielding plate are accommodated in the chamber 12, and the substrate 9 is rotated together with the substrate support portion 141 by the substrate rotation mechanism 15. A liquid receiving part 16 is disposed around the substrate support part 141 and receives the processing liquid scattered radially outward from the rotating substrate 9. The processing liquid received by the liquid receiving unit 16 is recovered by the recovery port 166. The substrate processing apparatus 1 also cools the atmosphere in the vicinity of the outer peripheral portion of the top plate 123, the discharge port 218 provided independently of the recovery port 166, the plurality of heating nozzles 180 that are heating units for heating the substrate 9, and the top plate 123. The cooling part 51 to be provided.
基板処理装置１では、基板９とトッププレート１２３との間の空間から周囲へと拡がるガス状の処理液が、冷却部５１により冷却されて液化し、回収ポート１６６により回収される。これにより、ガス状の処理液が排出ポート２１８により排出されて回収率が低下することを防止し、処理液の回収率を向上することができる。また、ガス状の処理液が、トッププレート１２３の裏側（すなわち、トッププレート１２３の上方）へと回り込んで、トッププレート１２３の上面３１１やチャンバ蓋部１２２に付着することを抑制することができる。
In the substrate processing apparatus 1, the gaseous processing liquid spreading from the space between the substrate 9 and the top plate 123 to the surroundings is cooled and liquefied by the cooling unit 51 and recovered by the recovery port 166. As a result, it is possible to prevent the gaseous processing liquid from being discharged from the discharge port 218 and to reduce the recovery rate, and to improve the processing liquid recovery rate. Further, it is possible to prevent the gaseous processing liquid from flowing around to the back side of the top plate 123 (that is, above the top plate 123) and adhering to the upper surface 311 of the top plate 123 or the chamber lid 122. .
上述のように、冷却部５１は、トッププレート１２３の外周部よりも上方から下方に向けて冷却ガスを供給する冷却ガス供給部である。このため、トッププレート１２３の周囲に冷却雰囲気を容易に生成することができ、ガス状の処理液を効率良く凝縮することができる。また、ガス状の処理液を冷却ガスと共に下方に導くことができるため、ガス状の処理液がトッププレート１２３の上方へと回り込むことを、より一層抑制することができる。さらに、ミスト状の処理液が、基板９とトッププレート１２３との間の空間から周囲へと拡がる場合、ミスト状の処理液を冷却ガスと共に下方に導き、回収ポート１６６により回収することができる。これにより、処理液の回収率をさらに向上することができるとともに、ミスト状の処理液がトッププレート１２３の上方へと回り込むことを抑制することができる。
As described above, the cooling unit 51 is a cooling gas supply unit that supplies a cooling gas from above to below from the outer periphery of the top plate 123. For this reason, a cooling atmosphere can be easily generated around the top plate 123, and the gaseous treatment liquid can be efficiently condensed. Further, since the gaseous processing liquid can be guided downward together with the cooling gas, it is possible to further suppress the gaseous processing liquid from flowing around the top plate 123. Further, when the mist-like processing liquid spreads from the space between the substrate 9 and the top plate 123 to the periphery, the mist-like processing liquid can be guided downward together with the cooling gas and recovered by the recovery port 166. As a result, the recovery rate of the processing liquid can be further improved, and the mist-like processing liquid can be prevented from flowing around the top plate 123.
基板処理装置１では、周方向に拡がる外周開口部２３６がトッププレート１２３の外周部に設けられ、冷却部５１が、外周開口部２３６近傍において外周開口部２３６に沿って周方向に設けられる。これにより、基板９とトッププレート１２３との間の空間から、ガス状の処理液を、液状の処理液から分離して取り出すことができる。その結果、ガス状の処理液を効率良く冷却することができ、処理液の回収率をさらに向上することができる。
In the substrate processing apparatus 1, an outer peripheral opening 236 that extends in the circumferential direction is provided in the outer peripheral portion of the top plate 123, and the cooling unit 51 is provided in the circumferential direction along the outer peripheral opening 236 in the vicinity of the outer peripheral opening 236. Thereby, the gaseous processing liquid can be separated from the liquid processing liquid and taken out from the space between the substrate 9 and the top plate 123. As a result, the gaseous processing liquid can be efficiently cooled, and the recovery rate of the processing liquid can be further improved.
基板処理装置１では、基板９を加熱する加熱部として、基板９よりも高温の流体を基板９に供給する流体供給部である複数の加熱ノズル１８０が設けられる。これにより、基板９を容易かつ効率良く加熱することができる。また、上述のように、複数の加熱ノズル１８０と冷却部５１の複数の冷却ガスノズル５２とは、加熱ガスおよび冷却ガスを生成するボルテックスチューブ型の第２ガス供給源１８７に接続される。これにより、加熱ガスおよび冷却ガスの供給に係る構造を簡素化することができる。
In the substrate processing apparatus 1, a plurality of heating nozzles 180 that are fluid supply units that supply a fluid having a temperature higher than that of the substrate 9 to the substrate 9 are provided as heating units that heat the substrate 9. Thereby, the board | substrate 9 can be heated easily and efficiently. In addition, as described above, the plurality of heating nozzles 180 and the plurality of cooling gas nozzles 52 of the cooling unit 51 are connected to the vortex tube type second gas supply source 187 that generates the heating gas and the cooling gas. Thereby, the structure concerning supply of heating gas and cooling gas can be simplified.
基板処理装置１では、様々な変更が可能である。
Various changes can be made in the substrate processing apparatus 1.
例えば、複数の加熱ノズル１８０および複数の冷却ガスノズル５２は、必ずしもボルテックスチューブ型の第２ガス供給源１８７に接続される必要はなく、他の種類のガス供給部に接続されてもよい。例えば、複数の加熱ノズル１８０が加熱ガス供給源に接続され、複数の冷却ガスノズル５２が、加熱ガス供給源とは独立して設けられる冷却ガス供給源に接続されてもよい。
For example, the plurality of heating nozzles 180 and the plurality of cooling gas nozzles 52 are not necessarily connected to the vortex tube type second gas supply source 187, and may be connected to other types of gas supply units. For example, the plurality of heating nozzles 180 may be connected to a heating gas supply source, and the plurality of cooling gas nozzles 52 may be connected to a cooling gas supply source provided independently of the heating gas supply source.
冷却部５１では、周方向に配置された複数の冷却ガスノズル５２に代えて、プレート庇部２３５の上方にて周方向に延びるスリット状の冷却ガス供給口が設けられてもよい。冷却部５１は、必ずしも、冷却ガスを供給する冷却ガス供給部である必要はない。例えば、冷媒が流れる冷却管、または、ペルチェ素子等を利用した冷却プレートが、冷却部５１としてチャンバ蓋部１２２の内面に設けられてもよい。
In the cooling unit 51, instead of the plurality of cooling gas nozzles 52 arranged in the circumferential direction, a slit-like cooling gas supply port extending in the circumferential direction above the plate flange 235 may be provided. The cooling unit 51 is not necessarily a cooling gas supply unit that supplies a cooling gas. For example, a cooling pipe through which a refrigerant flows or a cooling plate using a Peltier element or the like may be provided as the cooling unit 51 on the inner surface of the chamber lid 122.
トッププレート１２３では、プレート庇部２３５が省略され、略円環板状のプレート本体部２３４の外周部に、上述の外周開口部２３６が設けられてもよい。トッププレート１２３では、必ずしも外周開口部２３６は設けられる必要はない。外周開口部２３６が設けられない場合、トッププレート１２３の外周縁からトッププレート１２３の周囲へと拡がるガス状の処理液が冷却部５１により冷却されて液化する。これにより、上述のように、回収ポート１６６による処理液の回収率を向上することができる。
In the top plate 123, the plate flange portion 235 may be omitted, and the above-described outer peripheral opening 236 may be provided on the outer peripheral portion of the substantially annular plate-shaped plate main body portion 234. In the top plate 123, the outer peripheral opening 236 is not necessarily provided. When the outer peripheral opening 236 is not provided, the gaseous processing liquid spreading from the outer peripheral edge of the top plate 123 to the periphery of the top plate 123 is cooled by the cooling unit 51 and liquefied. Thereby, as described above, the recovery rate of the processing liquid by the recovery port 166 can be improved.
基板処理装置１では、基板９を加熱する加熱部として、複数の加熱ノズル１８０以外の様々な構成が設けられてもよい。例えば、基板９に光を照射して基板９を加熱する機構が、当該加熱部として設けられてもよい。
In the substrate processing apparatus 1, various configurations other than the plurality of heating nozzles 180 may be provided as a heating unit that heats the substrate 9. For example, a mechanism for irradiating the substrate 9 with light to heat the substrate 9 may be provided as the heating unit.
チャンバ開閉機構１３１は、必ずしもチャンバ蓋部１２２を上下方向に移動する必要はなく、チャンバ蓋部１２２が固定された状態で、チャンバ本体１２１を上下方向に移動してもよい。チャンバ１２は、必ずしも略円筒状には限定されず、様々な形状であってよい。
The chamber opening / closing mechanism 131 does not necessarily need to move the chamber lid 122 in the vertical direction, and may move the chamber body 121 in the vertical direction with the chamber lid 122 fixed. The chamber 12 is not necessarily limited to a substantially cylindrical shape, and may have various shapes.
基板回転機構１５のステータ部１５１およびロータ部１５２の形状および構造は、様々に変更されてよい。ロータ部１５２は、必ずしも浮遊状態にて回転する必要はなく、チャンバ１２内にロータ部１５２を機械的に支持するガイド等の構造が設けられ、当該ガイドに沿ってロータ部１５２が回転してもよい。基板回転機構１５は、必ずしも中空モータである必要はなく、軸回転型のモータが基板回転機構として利用されてもよい。
The shapes and structures of the stator portion 151 and the rotor portion 152 of the substrate rotation mechanism 15 may be variously changed. The rotor unit 152 does not necessarily need to rotate in a floating state, and a structure such as a guide for mechanically supporting the rotor unit 152 is provided in the chamber 12, and the rotor unit 152 rotates along the guide. Good. The substrate rotation mechanism 15 is not necessarily a hollow motor, and an axial rotation type motor may be used as the substrate rotation mechanism.
基板処理装置１では、薬液供給源１８３から供給される薬液により、上述のポリマー除去処理やエッチング処理以外の様々な処理、例えば、基板上の酸化膜の除去や現像液による現像等が行われてよい。
In the substrate processing apparatus 1, various processes other than the polymer removal process and the etching process described above, for example, removal of an oxide film on the substrate, development with a developer, and the like are performed by the chemical liquid supplied from the chemical liquid supply source 183. Good.
基板処理装置１では、半導体基板以外に、液晶表示装置、プラズマディスプレイ、ＦＥＤ（field emission display）等の表示装置に使用されるガラス基板の処理に利用されてもよい。あるいは、基板処理装置１は、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、セラミック基板および太陽電池用基板等の処理に利用されてもよい。
The substrate processing apparatus 1 may be used for processing a glass substrate used in a display device such as a liquid crystal display device, a plasma display, and an FED (field emission display) in addition to a semiconductor substrate. Alternatively, the substrate processing apparatus 1 may be used for processing of an optical disk substrate, a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, a photomask substrate, a ceramic substrate, a solar cell substrate, and the like.
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
The configurations in the above-described embodiments and modifications may be combined as appropriate as long as they do not contradict each other.
