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JP5667545B2 - 液処理装置および液処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、基板に洗浄処理、エッチング処理等の液処理を行う液処理装置および液処理方法に関する。
半導体デバイスの製造工程において、半導体ウエハ等の基板（以下、単に「ウエハ」ともいう）に形成された処理対象膜の上に所定のパターンでレジスト膜が形成され、このレジスト膜をマスクとしてエッチング、イオン注入等の処理が処理対象膜に施されるようになっている。処理後、不要となったレジスト膜はウエハ上から除去される。
レジスト膜の除去方法として、ＳＰＭ処理がよく用いられている。ＳＰＭ処理は、硫酸と過酸化水素水とを混合して得たＳＰＭ（Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture）液をレジスト膜に供給することにより行われる。
ＳＰＭ処理は、一般に、基板保持部により水平に保持されて回転するウエハに薬液ノズルからＳＰＭ液を供給することにより行われる。ＳＰＭ処理においては、高温のＳＰＭ液がウエハに向けて吐出されるため、ＳＰＭ液およびＳＰＭ液とレジストの反応生成物の蒸気およびミストなどからなるヒューム（fume）が発生する。ヒュームが拡散して処理チャンバ内を汚染することを防止するため、ウエハの近傍の空間を囲む部材が設けられる。例えば、特許文献１に記載の装置では、処理液を受け止めるスプラッシュガード（以下、本明細書では「カップ」とも称する。）によりウエハ周縁の周囲を取り囲み、また、ウエハの表面（被処理面）の上方に遮蔽板（以下、本明細書では「天板」とも称する。）を配置し、これによりヒュームの飛散を防止している。
しかしながら、薬液ノズルを保持するノズル支持部材を通過させるためにカップ上部と天板との間に隙間が必要である。このため、ヒュームがこの隙間を通って漏洩する。また、ＳＰＭ処理を行った後に引き続き同じ装置を用いて別の薬液洗浄処理を行いたい場合がある。この場合、ＳＰＭ液およびヒュームは特に汚染性が高いため、クロスコンタミネーションを防止することが望ましい。
特開２００７−３５８６６号公報
本発明は、１つの液処理装置にて異なる種類の液処理を行うにあたって、各液処理時に基板の周辺の処理液由来の雰囲気が漏洩することを防止ないし抑制しつつ、クロスコンタミネーションを防止することができる液処理装置を提供することができる技術を提供するものである。
本発明は、基板を水平に保持して回転させる基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対して第１の処理液を供給する第１処理液供給ノズルと、前記基板保持部に保持された基板に対して第２の処理液を供給する第２処理液供給ノズルと、前記基板保持部に保持されたときの基板の径方向周囲に位置するよう設けられた、前記第１処理液供給ノズルまたは前記第２処理液供給ノズルにより基板に供給された後の処理液を受けるためのカップと、前記カップの周囲に配設され、その上端が前記カップの上方にある上昇位置と、前記上昇位置よりも下方に位置する下降位置との間で昇降自在な、上部に上部開口が形成された筒状の第１カップ外周筒と、前記カップの周囲であって前記第１カップ外周筒の外側に配設され、その上端が前記カップの上方にある上昇位置と、前記上昇位置よりも下方に位置する下降位置との間で昇降自在な、上部に上部開口が形成された筒状の第２カップ外周筒と、を備えた液処理装置を提供する。
また、本発明は、上記の液処理装置を用いる液処理方法であって、前記第１カップ外周筒を上昇位置に位置させるとともに前記第２カップ外周筒を下降位置に位置させた状態で前記基板保持部に保持された基板を回転させて、前記第１のノズルから前記基板に前記第１の処理液を供給して基板に第１の液処理を施す第１液処理工程と、前記第２カップ外周筒を上昇位置に位置させるとともに前記第１カップ外周筒を下降位置に位置させた状態で前記基板保持部に保持された基板を回転させて、前記第２のノズルから前記基板に前記第２の処理液を供給して基板に第２の液処理を施す第２液処理工程と、を備えた液処理方法を提供する。
本発明によれば、前記第１カップ外周筒および第２カップ外周筒が、第１の処理液を用いた液処理時および第２の処理液を用いた液処理時にそれぞれ、基板の上方空間の処理液由来の雰囲気が半径方向外側に拡散することを防止する。そして、第１の処理液を用いた液処理時および第２の処理液を用いた液処理時にそれぞれ専用で前記第１カップ外周筒および第２カップ外周筒を用いることにより、クロスコンタミネーションを防止することができる。
一実施形態に係る液処理装置を含む液処理システムを上方から見た上面図である。 図１に示す液処理装置の全体構成を概略的に示す側面図である。 図２に示す液処理装置のＡ−Ａ矢視による上面図である。 図２に示す液処理装置のＢ−Ｂ矢視による上面図である。 図２に示す液処理装置における基板保持部およびその周辺に位置する構成要素を示す縦断面図である。 図２に示す液処理装置における天板およびその周辺に位置する構成要素を示す縦断面図である。 図６Ａにおける領域ＶＩＢを拡大して示す縦断面図である。 図２に示す液処理装置におけるエアフードおよびその周辺に位置する構成要素を示す縦断面図である。 図２に示す液処理装置における各ノズルおよび各ノズル支持アームの構成を示す説明図である。 （ａ）〜（ｅ）は、図２に示す液処理装置により行われるウエハの洗浄処理の一連の工程を順次示す説明図である。 （ｆ）〜（ｊ）は、図２に示す液処理装置により行われるウエハの洗浄処理の一連の工程を順次示す説明図である。 （ｋ）〜（ｍ）は、図２に示す液処理装置により行われるウエハの洗浄処理の一連の工程を順次示す説明図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、図１を用いて、一実施形態に係る液処理装置１０を含む液処理システムについて説明する。図１に示すように、液処理システムは、当該システムの外部から基板、例えば半導体ウエハＷ（以下、「ウエハＷ」とも略称する）を収容したキャリアを載置するための載置台１０１と、キャリアに収容されたウエハＷを取り出すための搬送アーム１０２と、搬送アーム１０２によって取り出されたウエハＷを載置するための受け渡しユニット１０３と、受け渡しユニット１０３に載置されたウエハＷを受け取り、当該ウエハＷを液処理装置１０内に搬送する搬送アーム１０４と、を備えている。図１に示すように、液処理システムには、複数（図示実施形態では４個）の液処理装置１０が設けられている。
次に、液処理装置１０の概略的な構成について図２乃至図４を用いて説明する。
図２〜図４に示すように、液処理装置１０は、収容されたウエハＷの液処理が行われる処理チャンバ２０と、処理チャンバ２０に隣接して形成された待機領域８０と、を備えている。なお、本実施の形態による液処理装置１０では、処理チャンバ２０および待機領域８０は連通している。図２に示すように、処理チャンバ２０内には、ウエハＷを水平状態で保持して回転させる基板保持部２１が設けられており、この基板保持部２１の周囲にはリング状の回転カップ４０が配設されている。回転カップ４０は、ウエハＷの液処理を行う際に当該ウエハＷから遠心力により飛散する処理液を受けるために設けられている。また、図２および図３に示すように、処理チャンバ２０内において回転カップ４０の周囲には、カップ外周筒が二重に配置されており、円筒形に形成されたカップ外周筒５０Ａおよびカップ外周筒５０Ａの外側にカップ外周筒５０Ｂが同心に配設されている。これらのカップ外周筒５０Ａ，５０ＢはウエハＷに施される処理に応じて独立して昇降可能となっている。基板保持部２１、回転カップ４０およびカップ外周筒５０Ａ，５０Ｂ構成の詳細については後に説明する。
図３に示すように、１つの液処理装置１０には複数（図示例では４個）のノズル支持アーム８２（８２ｐ，８２ｑ，８２ｒ，８２ｓ）が設けられており、各ノズル支持アーム８２の先端にそれぞれ１つのノズル８２ａ（あるいは２つのノズル８２ａ，８２ａ’（図８も参照））が設けられている。各ノズル支持アームは、全体として細長い棒状、より詳細には細長い円柱形状を有している。図２では、複数のノズル支持アーム８２のうちの１つだけが示されている。図２に示すように、各ノズル支持アーム８２にはアーム支持部８２ｂ（図３には図示せず）が設けられており、各アーム支持部８２ｂは破線で概略的に示されたリニア駆動機構８２ｃ（図３には図示せず）によってノズル支持アーム８２の長手方向（図２における左右方向）に直線的に駆動されるようになっている。リニア駆動機構８２ｃの構成は任意であるが、例えば、アーム支持部８２ｂをガイドレール（図示せず）に沿ってスライド移動可能に設けるとともに、ガイドレール両端部にそれぞれ設けられたプーリ（図示せず）間に掛け渡されたベルト（図示せず）にアーム支持部８２ｂを固定し、ベルトを駆動することによりアーム支持部８２ｂが移動するような構成とすることができる。各ノズル支持アーム８２は、対応するカップ外周筒（５０Ａまたは５０Ｂ）の側部に形成された側部開口５０ｍを通って、カップ外周筒（５０Ａまたは５０Ｂ）の内側にノズル支持アーム８２の先端部が進出した進出位置と、ノズル支持アーム８２の先端部がカップ外周筒５０から退避した退避位置との間で水平方向に直線運動を行う（図２および図３における各ノズル支持アーム８２近傍に表示された矢印を参照）。
図２および図４に示すように、基板保持部２１に保持されたウエハＷを上方から覆うための天板３２が水平方向に移動自在に設けられている。天板３２は、図４において実線で示すような、基板保持部２１により保持されたウエハＷを上方から覆う進出位置と、図４において二点鎖線で示すような、水平方向において進出位置から退避した位置である退避位置との間で移動することができる。天板３２およびその周辺部品の構成の詳細については後に説明する。
図２に示すように、基板保持部２１に保持されたウエハＷを上方から覆うためのエアフード７０が昇降自在に設けられている。このエアフード７０から、Ｎ２ガス（窒素ガス）やクリーンエア等の清浄化されたガスが下方向に流される。エアフード７０は、基板保持部２１により保持されたウエハＷを上方から覆う下降位置と、下降位置よりも上方に位置する上昇位置との間で昇降自在に設けられている。図２では、エアフード７０が上昇位置に位置しているときの状態を示している。エアフード７０は上昇位置においてもウエハを上方から覆っている。エアフード７０の構成の詳細については後に説明する。
図２および図３に示すように、待機領域８０の底部には排気部５８が設けられており、この排気部５８により待機領域８０内の雰囲気の排気が行われる。各ノズル支持アーム８２を駆動するためのリニア駆動機構８２ｃから発生するパーティクルは、排気部５８により吸引され除去される。
図３および図４に示すように、液処理装置１０の筐体の処理チャンバ２０の区域に設けられた開口および待機領域８０の開口にはシャッター６０、６２がそれぞれ設けられており、シャッター６０、６２を開くことにより処理チャンバ２０内および待機領域８０内の機器にアクセスしてメンテナンスすることができる。シャッター６０、６２は、搬送アーム１０４により処理チャンバ２０からウエハＷを搬出入するための開口９４ａ（後述）の反対側に設けられている。
図３に示すように、液処理装置１０の筐体の側壁には、搬送アーム１０４により処理チャンバ２０内へウエハＷを搬入し、処理チャンバ２０からウエハＷを搬出するための開口９４ａが設けられており、この開口９４ａには、当該開口９４ａを開閉するためのシャッター９４が設けられている。
次に、図２乃至図４に示すような液処理装置１０の各構成要素の詳細について図５乃至図８を用いて説明する。
まず、図５を参照して、基板保持部２１について説明する。図５は、液処理装置１０の各構成要素のうち、基板保持部２１およびその周辺に位置する構成要素を示す縦断面図である。
図５に示すように、基板保持部２１は、ウエハＷを保持するための円板形状の保持プレート２６と、保持プレート２６の上方に設けられた円板形状のリフトピンプレート２２とを備えている。リフトピンプレート２２の上面には、ウエハＷを下方から支持するためのリフトピン２３が周方向に等間隔で３つ設けられている。なお、図５には２つのリフトピン２３のみが表示されている。リフトピンプレート２２の下方にはピストン機構２４が設けられており、このピストン機構２４によりリフトピンプレート２２が昇降するようになっている。搬送アーム１０４（図１参照）によりウエハＷをリフトピン２３上に載置するとき、並びにリフトピン２３上からウエハＷを取り出すときには、ピストン機構２４によりピン２４ａが押し上げられることによりリフトピンプレート２２が図５に示すような位置から上方に移動させられ、リフトピンプレート２２は回転カップ４０よりも上方に位置するようにする。一方、処理チャンバ２０内でウエハＷの液処理や乾燥処理等を行う際には、ピストン機構２４によりリフトピンプレート２２が図５に示すような下降位置に移動させられ、ウエハＷの周囲に回転カップ４０が位置するようにする。
保持プレート２６には、ウエハＷを側方から保持するための保持部材２５が周方向に等間隔で３つ設けられている。なお、図５には２つの保持部材２５のみが表示されている。各保持部材２５は、リフトピンプレート２２が上昇位置から図５に示すような下降位置に移動したときにこのリフトピン２３上のウエハＷを側方から保持し、保持したときにウエハＷをわずかに持ち上げてリフトピン２３からわずかに離間させるように構成されている。
また、リフトピンプレート２２および保持プレート２６の中心部分にはそれぞれ貫通穴が形成されており、これらの貫通穴を通るよう処理液供給管２８が設けられている。処理液供給管２８は、保持プレート２６の各保持部材２５により保持されたウエハＷの裏面に薬液や純水等の様々な種類の処理液を供給する。処理液供給管２８はリフトピンプレート２２と連動して昇降するようになっている。処理液供給管２８の上端には、リフトピンプレート２２の貫通穴を塞ぐよう設けられたヘッド部分２８ａが形成されている。また、図５に示すように、処理液供給管２８には処理液供給部２９が接続されており、この処理液供給部２９により処理液供給管２８に様々な種類の処理液が供給される。
保持プレート２６には、図示しない接続部を介してリング状の回転カップ４０が取り付けられており、これにより、回転カップ４０は保持プレート２６と一体的に回転するようになっている。回転カップ４０は、図５に示すように、保持プレート２６の各保持部材２５により支持されたウエハＷを側方から囲うよう設けられている。このため、回転カップ４０は、ウエハＷの液処理を行う際にこのウエハＷから側方に飛散した処理液を受けることができる。なお、保持プレート２６は、当該保持プレート２６から下方に延びる回転軸２６ａを回転駆動モータ２７により回転させることにより、回転する。このとき、下降位置にあるリフトピンプレート２２は、ピン２４ａ介して保持プレート２６と係合しているため、リフトピンプレート２２と一緒に回転する。
また、回転カップ４０の周囲には、ドレインカップ４２および案内カップ４４がそれぞれ設けられている。ドレインカップ４２および案内カップ４４はそれぞれリング状に形成されている。また、ドレインカップ４２および案内カップ４４はそれぞれ上部に開口を有している。ここで、ドレインカップ４２は処理チャンバ２０内においてその位置が固定されている。一方、案内カップ４４はドレインカップ４２内に移動可能に設けられて図示しない昇降シリンダにより昇降させられるようになっている。
図５に示すように、ドレインカップ４２や案内カップ４４の下方には、第１排出部４６ａおよび第２排出部４６ｂがそれぞれ設けられている。使用される処理液の種類により設定される案内カップ４４の上下方向位置に依存して、ウエハＷから側方に飛散した処理液が、２つの排出部４６ａ、４６ｂのうちいずれか一つの排出部に選択的に送られるようになっている。具体的には、後述するＳＣ−１液による液処理が行われる場合には、案内カップ４４が上昇位置（図５に示すような状態）に位置して、ウエハＷから側方に飛散したＳＣ−１液が第２排出部４６ｂに送られる。一方、後述するＳＰＭ液による液処理が行われる場合には、案内カップ４４が下降位置に位置して、ウエハＷから側方に飛散したＳＰＭ液が第１排出部４６ａに送られる。また、図５に示すように、第１排出部４６ａおよび第２排出部４６ｂには気液分離部４８ａ、４８ｂがそれぞれ接続されている。そして、第１排出部４６ａおよび第２排出部４６ｂにおいて排液のみならず排気も行われるようになっており、図５に示すように、気液分離部４８ａ、４８ｂにおいて第１排出部４６ａおよび第２排出部４６ｂから送られてきた処理液の廃液（ミストも含む）およびガスからなる気液混合流体から液体と気体とが分離され、それぞれ排液（ＤＲ）および排気（ＥＸＨ）される。
また、図５に示すように、ドレインカップ４２には、ウエハＷの中心に向かって純水を供給する固定リンスノズル４３が設けられている。この固定リンスノズル４３により、ウエハＷの中心に向かって純水等のリンス液が放物線状に吐出されるようになっている（図５の二点鎖線参照）。
ドレインカップ４２および案内カップ４４の周囲には、前述したカップ外周筒５０Ａ、５０Ｂが設けられている。図５に示すように、内側のカップ外周筒５０Ａの下端は、カップ外周筒５０Ａを支持する支持部材５３Ａが連結されており、支持部材５３Ａは駆動機構５４Ａにより昇降する。駆動機構５４Ａおよび支持部材５３Ａは、例えばエアシリンダ機構のシリンダ部およびロッド部からそれぞれ構成することができる。駆動機構５４Ａにより支持部材５３Ａを昇降させることにより、カップ外周筒５０Ａは、カップ外周筒５０Ａの上端がドレインカップ４２より上方にある上昇位置と、上昇位置よりも下方に位置する下降位置との間で昇降可能である。図３および図５に示すように、カップ外周筒５０Ａの側部には、ノズル支持アーム８２ｐ，８２ｑを通すための２つの側部開口５０ｍが設けられている。図５に示すように、カップ外周筒５０Ａの上部は開口端であり、言い換えれば、カップ外周筒５０Ａの上部に上部開口５０ｎが形成されている。上部開口５０ｎが天板３２により塞がれる位置までカップ外周筒５０Ａが上昇する。
また、外側のカップ外周筒５０Ｂの上部には、このカップ外周筒５０Ｂを支持するための支持部材５３Ｂが連結されており、支持部材５３Ｂには当該支持部材５３Ｂを昇降させる駆動機構５４Ｂが連結されている。駆動機構５４Ｂは例えばエアシリンダ機構から構成することができる。駆動機構５４Ｂにより支持部材５３Ｂを昇降させることにより、カップ外周筒５０Ｂは、図５に示す内側のカップ外周筒５０Ａと同様に、カップ外周筒５０Ｂの上端がドレインカップ４２の上方にある上昇位置と、上昇位置よりも下方に位置する下降位置との間で昇降可能である。カップ外周筒５０Ｂの側部にも、ノズル支持アーム８２ｒ、８２ｓを通すための２つの側部開口（カップ外周筒５０Ａの側部開口５０ｍと同形状である）が設けられているが、これは図示されていない。カップ外周筒５０Ｂの上部にも、カップ外周筒５０Ａと同様に、上部開口が形成されており、この上部開口は、カップ外周筒５０Ｂが上昇位置にあり、かつエアフード７０が下降位置にあるときに、当該エアフード７０により塞がれる。
また、図５に示すように、処理チャンバ２０内には、カップ外周筒５０Ａ，５０Ｂをそれぞれ洗浄するための洗浄部５２Ａ，５２Ｂが設けられている。洗浄部５２Ａ，５２Ｂはそれぞれ、ＤＩＷ（純水）等の洗浄液を貯留するためのリング形状の洗浄槽５２Ａａ，５２Ｂａを有している。カップ外周筒５０Ａ，５０Ｂが下降位置にあるときにカップ外周筒５０Ａ，５０Ｂが洗浄槽５２Ａａ，５２Ｂａに貯留された洗浄液に浸され、これによって、カップ外周筒５０Ａ，５０Ｂを洗浄することができる。洗浄槽５２Ａａの底壁とそこを貫通する支持部材５３Ａとの間（図５の左側を参照）には、洗浄液の漏洩を防止しつつ支持部材５３Ａの上下運動を許容する適当なシール（図示せず）が施されている。なお、内側のカップ外周筒５０Ａが下降位置にあるときには、カップ外周筒５０Ａの全体（上端部まで）が洗浄槽５２Ａａにある洗浄液に浸っていることが好ましい。
洗浄槽５２Ａａ，５２Ｂａの底部（図５の右側を参照）には洗浄液供給路５２Ａｂ，５２Ｂｂが形成されており、この洗浄液供給路５２Ａｂ，５２Ｂｂに図５中矢印で概略的に示すように、洗浄液供給源（ＤＩＷ）から洗浄液が連続的に送られる。洗浄槽５２Ａａ，５２Ｂａの上部の側部（図５の左側を参照）にはそれぞれ、排液路５２Ａｃ，５２Ｂｃが開口しており、この排液路５２Ａｃ，５２Ｂｃを介して洗浄槽５２Ａａ，５２Ｂａの洗浄液が排出されるようになっている。すなわち、洗浄槽５２Ａａ，５２Ｂａ内には、洗浄槽５２Ａａ，５２Ｂａの底部の洗浄液供給路５２Ａｂ，５２Ｂｂから、上方に向かって流れて洗浄槽５２Ａａ，５２Ｂａの上部の排液路５２Ａｃ，５２Ｂｃから流出する洗浄液の流れが形成され、これによりカップ外周筒５０Ａ，５０Ｂに付着した薬液が洗い流されるとともに洗浄槽５２Ａａ，５２Ｂａ内の洗浄液が常時清浄化されるようになっている。なお、実際には、洗浄液供給路５２Ａｂ，５２Ｂｂおよび排液路５２Ａｃ，５２Ｂｃの各々は円周方向に間隔を空けて複数設けられているが、図５では、図面の簡略化のため１つずつだけ示している。
また、図２に示すように、カップ外周筒５０Ｂのすぐ外側に、各ノズル支持アーム８２を洗浄するために、各ノズル支持アーム８２に対応して１つずつアーム洗浄部８８が設けられている。このアーム洗浄部８８の構成についての詳細な図示は省略するが、このアーム洗浄部８８は、その内部に洗浄液が収容される洗浄室（図示せず）を有しており、前記洗浄室の内部を細長い円柱形状のノズル支持アーム８２が貫いている。ノズル支持アーム８２が進出位置から退避位置に移動するとき、または退避位置から進出位置に移動するときに、洗浄室に収容された洗浄液にノズル支持アーム８２の一部が接触しながらノズル支持アーム８２が移動することによりノズル支持アーム８２の洗浄が行われるようになっている。上記に代えて、アーム洗浄部８８は、洗浄室内に洗浄液のシャワーを噴射するノズルを設けて構成してもよく、また、洗浄液を乾燥させるためのガスを噴射するガスノズルをアーム洗浄部８８に付設することもできる。なお、図３には、図面の簡略化のため、アーム洗浄部８８は図示されていない。
４つのノズル支持アーム８２（８２ｐ〜８２ｓ）のノズル８２ａ（８２ａ’）からそれぞれ吐出される流体の詳細について、図８を参照して以下に説明する。
図８（ａ）に示すように、４つのノズル支持アーム８２のうち第１のノズル支持アーム８２ｐには、２つのノズル８２ａ，８２ａ’が設けられている。第１のノズル支持アーム８２ｐのノズル８２ａからは硫酸と過酸化水素水とを混合して得たＳＰＭ液がウエハＷに向かって下方に吐出されるようになっている。第１のノズル支持アーム８２ｐ内にはノズル８２ａに接続された処理液供給管８３ａが設けられており、並列に設けられた過酸化水素水供給部８３ｂおよび硫酸供給部８３ｃがそれぞれ流量調整弁および開閉弁を介して処理液供給管８３ａに接続されている。また、硫酸供給部８３ｃから供給された硫酸を加熱するためのヒータ８３ｄが設けられている。そして、過酸化水素水供給部８３ｂおよび硫酸供給部８３ｃから供給された過酸化水素水および硫酸が混合され、この硫酸と過酸化水素水とを混合して得たＳＰＭ液が処理液供給管８３ａを介して第１のノズル支持アーム８２ｐのノズル８２ａに送られるようになっている。硫酸供給部８３ｃから供給された硫酸はヒータ８３ｄにより加熱され、さらにこの加熱された硫酸と過酸化水素水とが混合されたときに反応熱が生じる。このため、第１のノズル支持アーム８２ｐのノズル８２ａから吐出されるＳＰＭ液は、１００℃以上、例えば１７０℃程度の高温となる。また、第１のノズル支持アーム８２ｐのノズル８２ａ’からはリンス液としてのホットＤＩＷ（加熱された純水）がウエハＷに向かって下方に吐出されるようになっている。第１のノズル支持アーム８２ｐ内にはノズル８２ａ’に接続された処理液供給管８３ａ’が設けられており、純水供給部８３ｅが流量調整弁および開閉弁を介して処理液供給管８３ａ’に接続されている。また、純水供給部８３ｅから供給された純水を例えば６０〜８０℃に加熱するためのヒータ８３ｆが設けられている。
また、図８（ｂ）に示すように、第２のノズル支持アーム８２ｑのノズル８２ａからは、天板３２を洗浄するための純水等の天板洗浄液が上向きに吐出されるようになっている。第２のノズル支持アーム８２ｑ内にはノズル８２ａに接続された洗浄液供給管８４ａが設けられており、洗浄液供給部８４ｂが流量調整弁および開閉弁を介して洗浄液供給管８４ａに接続されている。洗浄液供給部８４ｂから供給された純水等の天板洗浄液が洗浄液供給管８４ａを介して第２のノズル支持アーム８２ｑのノズル８２ａに送られる。
また、図８（ｃ）に示すように、第３のノズル支持アーム８２ｒのノズル８２ａからは、アンモニア水と過酸化水素水との混合液（以下、「ＳＣ−１液」ともいう）と、常温リンス液としての純水とをウエハＷに向かって下方に吐出できるようになっている。第３のノズル支持アーム８２ｒ内にはノズル８２ａに接続された処理液供給管８５ａが設けられており、並列に設けられた過酸化水素水供給部８５ｂ、アンモニア水供給部８５ｃおよび純水供給部８５ｄがそれぞれ流量調整弁および開閉弁を介して処理液供給管８５ａに接続されている。第３のノズル支持アーム８２ｒのノズル８２ａからＳＣ−１液を吐出する場合には、純水供給部８５ｄに対応する開閉弁が閉止された状態で、過酸化水素水供給部８５ｂおよびアンモニア水供給部８５ｃから過酸化水素水およびアンモニア水が送り出されてこれらが混合してＳＣ−１液が生成され、このＳＣ−１液が処理液供給管８５ａを介して第３のノズル支持アーム８２ｒのノズル８２ａに送られる。また、常温純水からなるリンス液を供給する場合には、過酸化水素水供給部８５ｂおよびアンモニア水供給部８５ｃに対応する開閉弁をそれぞれ閉止した状態で、純水供給部８５ｄから処理液供給管８５ａを介して純水が送り出される。
また、図８（ｄ）に示すように、第４のノズル支持アーム８２ｓのノズル８２ａは二流体ノズルとして構成されている。第４のノズル支持アーム８２ｓのノズル８２ａには純水供給管８６ａおよびＮ２ガス供給管８６ｃがそれぞれ接続されており、純水供給管８６ａには純水供給部８６ｂが接続されるとともにＮ２ガス供給管８６ｃにはＮ２ガス供給部８６ｄが接続されている。純水供給部８６ｂから純水供給管８６ａを介して供給された純水と、Ｎ２ガス供給部８６ｄからＮ２ガス供給管８６ｃを介して供給されたＮ２ガスとが二流体ノズル内で混合することにより、この二流体ノズルから純水の液滴が下方に噴霧される。
なお、第２のノズル支持アーム８２ｑの高さレベルは、第１のノズル支持アーム８２ｐの高さレベルよりも高くしてもよく、そうすれば、第２のノズル支持アーム８２ｑおよび第３のノズル支持アーム８２ｒが同時にカップ外周筒５０内に進出したときにアーム同士が衝突または干渉しないようにできる。これによって、第１のノズル支持アーム８２ｐのノズル８２ａによりウエハＷに高温リンス処理を行う際に、第２のノズル支持アーム８２ｑのノズル８２ａにより天板３２を洗浄することができる。また、第２のノズル支持アーム８２ｑのノズル８２ａにより天板３２を洗浄するときに、ウエハＷが取り除かれた基板保持部２１を洗浄することができる。なお、この場合、内側のカップ外周筒５０Ａに形成される２つの側部開口５０ｍの高さレベルも変更される。
各ノズル支持アーム８２が退避位置にあるときには、当該ノズル支持アーム８２の先端部分が、上昇位置にあるときのカップ外周筒５０の対応する側部開口５０ｍに近接して当該側部開口５０ｍを塞ぐようになっている。このことにより、カップ外周筒５０の内側の雰囲気が側部開口５０ｍからカップ外周筒５０の外側に漏出することをさらに防止することができる。
次に、天板３２およびその周辺に位置する構成要素の詳細の構造について図４、図６Ａおよび図６Ｂを用いて説明する。
図６Ａに示すように、天板３２は天板保持アーム３５により保持されるようになっている。また、天板３２の上部には回転軸３４が取り付けられており、この回転軸３４と天板保持アーム３５との間にはベアリング３４ａが設けられている。このため、回転軸３４は天板保持アーム３５に対して回転することができるようになっている。また、回転軸３４にはプーリ３４ｂが取り付けられている。一方、天板保持アーム３５の基端部にはサーボモータ３６が設けられており、このサーボモータ３６の先端にもプーリ３６ｂが設けられている。そして、回転軸３４のプーリ３４ｂおよびサーボモータ３６のプーリ３６ｂには無端のタイミングベルト３６ａが張架されており、このタイミングベルト３６ａにより、サーボモータ３６による回転駆動力が回転軸３４に伝達され、天板３２が回転軸３４を中心として回転するようになっている。なお、サーボモータ３６にはケーブル３６ｃが接続されており、このケーブル３６ｃにより液処理装置１０の筐体の外部からサーボモータ３６に電力が供給されるようになっている。これらの回転軸３４、タイミングベルト３６ａ、サーボモータ３６等により、水平面上で天板３２を回転させる天板回転機構が構成されている。
天板３２の周縁に隣接して、天板３２の裏面に付着した後に遠心力により半径方向外側に飛散する液体（例えばヒュームの凝縮物）を受け止めるためのリング状の液受け部材１３０が設けられている。液受け部材１３０は、その内部にリング状の液受け空間１３２を有しており、この液受け空間１３２は天板３２の周縁に向けて開口している。液受け部材１３０は、液受け空間１３２の内周端を形成する上方向に延びる縁部材１３４を有しており、天板３２から飛散する液体が確実に液受け空間１３２に落ちるように、天板３２の周縁は縁部材１３４よりも半径方向外側に位置していることが好ましい。
液受け部材１３０には、液受け空間１３２に接続された１つまたは複数の排出口１３６が形成されている。排出口１３６には、ミストセパレータ１３７ａおよびイジェクタ１３７ｂが介設された排出管１３７ｃが接続されており、必要に応じて液受け空間１３２内を吸引することができるようになっている。液受け空間１３２を吸引することにより、液受け空間１３２内にある液体を排出管１３７ｃに効率よく排出することができる。また、液受け空間１３２を吸引することにより、天板３２の周縁部下面近傍において液受け空間１３２内に向かう気流が生じ、この気流により天板３２の周縁部に到達した液体が液受け空間１３２内に引きずり込まれるので、液体を確実に液受け空間１３２内に導くことができる。なお、ミストセパレータ１３７ａにより分離された液体は工場廃液系（ＤＲ）に排液され、イジェクタ１３７ｂからの排気は工場排気系（ＥＸＨ）に排気される。なお、排出口１３６を１つだけ設ける場合には、排出管１３７ｃの取り回しを簡略化するために、排出口１３６は天板保持アーム３５の下方（図４を参照）に設けることが好ましい。
回転可能な天板３２の上方には、回転不能な円形の整流板１４０が設けられている。天板３２の上面と整流板１４０の下面との間には、空間１４１が設けられている。整流板１４０の下面の周縁部は、液受け部材１３０の液受け空間１３２を画成する内側上面１３８と接続されている。従って、イジェクタ１３７ｂにより液受け空間１３２を吸引すると、天板３２と整流板１４０との間の空間１４１内を半径方向外側に向けて流れる気流が生じ、この気流は、天板３２の周縁と液受け部材１３０の内側上面１３８との間の隙間を通って液受け空間１３２に流れ込むため、天板３２の周縁と液受け部材１３０の縁部材１３４との間を通って液受け空間１３２に流れ込む液体が、天板３２の周縁と液受け部材１３０の内側上面１３８との間の隙間を通って天板３２の上方に吹き出すことはない。
液受け部材１３０および整流板１４０は、天板保持アーム３５に固定されて天板保持アーム３５から放射状に延びる複数（本例では４本）の支持腕１４６により支持されている。支持腕１４６の先端部下面には、取付けリング１５０、整流板１４０の外周縁部１４４、液受け部材１３０がこの順で上から順に積層され、ボルト１４８ａにより互いに締結されている。また、支持腕１４６の基端部下面には、整流板１４０の内周縁部１４２がボルト１４８ｂにより締結されている。従って、図示された構成例においては、天板３２、液受け部材１３０および整流板１４０は共通の支持部材である天板保持アーム３５により支持されて一緒に一体的に移動し、また、天板３２だけが鉛直軸線周りに回転可能であり、液受け部材１３０および整流板１４０は回転しない。
図６Ｂに示すように、天板３２が進出位置にあり、かつ内側のカップ外周筒５０Ａが上昇位置にあるときに、液受け部材１３０の下面は内側のカップ外周筒５０Ａの上面に接触するかあるいは漏洩が生じない程度の僅かな隙間が両者の間にあるように近接させており、これにより、カップ外周筒５０Ａ、液受け部材１３０および天板３２によりウエハＷを包囲する密閉または閉鎖空間が画成されている。なお、液受け部材１３０の下面およびカップ外周筒５０の上面の少なくとも一方にシール部材を設けて、液受け部材１３０の下面およびカップ外周筒５０Ａの上面の間を密封してもよい。
図４および図６Ａに示すように、天板保持アーム３５の基端には回転モータ３７が設けられており、天板保持アーム３５は回転モータ３７の回転軸を中心として旋回するようになっている。これにより、天板３２は、基板保持部２１により保持されたウエハＷを上方から覆う進出位置（図４で実線で示す位置）と、進出位置から水平方向に退避した位置である退避位置（図４の二点鎖線で示す位置）との間を移動することができる。
また、図２および図４に示すように、液処理装置１０の待機領域８０には、天板３２が退避位置に退避したときに当該天板３２を収納する天板収納部３８が設けられている。この天板収納部３８の側方には開口が形成されており、天板３２が進出位置から退避位置に移動したときにこの天板３２は天板収納部３８の側方の開口を介して天板収納部３８内に完全に収納される。天板収納部３８には排気部３９が設けられており、天板収納部３８内の雰囲気は常に排気部３９により排気されている。このため、天板収納部３８内に収容された天板３２の下面にＳＰＭ液等の処理液に由来する液滴が付着していたとしても、その液滴由来の雰囲気が待機領域８０や処理チャンバ２０内に流出することはない。
次に、エアフード７０およびその周辺に位置する構成要素の詳細の構造について図７を用いて説明する。
図７に示すように、エアフード７０は、下部が開口したケーシング７２と、ケーシング７２の下部に設けられ複数の開口７７ａを有するパンチングプレート等の下板７７とを備えており、ケーシング７２内にはフィルター７６が一層または複数層設けられている。また、ケーシング７２の上部には可撓性のダクト７４が接続されており、このダクト７４は液処理装置１０の筐体の外部の環境に連通している。また、ダクト７４の基端部にはケーシング７２内にガスを送り込むためのファン（図示せず）が設けられている。液処理装置１０の筐体の外部の環境からダクト７４を経由してケーシング７２内にガス（例えば空気）が送られ、ケーシング７２内においてフィルター７６によりガスに含まれるパーティクルが除去された後、下板７７の開口７７ａから清浄化されたガスが下方に流れるようになっている。
また、図７に示すように、エアフード７０には、当該エアフード７０を昇降させるエアフード昇降機構７８が設けられている。このエアフード昇降機構７８により、エアフード７０は、基板保持部２１に保持されたウエハＷの近傍に位置してウエハＷを上方から覆う下降位置と、下降位置よりもウエハＷから上方に離れた上昇位置との間で昇降するようになっている。なお、前述したように、図２では、エアフード７０が上昇位置に位置しているときの状態を示している。なお、エアフード７０が下降位置にあり、外側のカップ外周筒５０Ｂが上昇位置にあるとき、外側のカップ外周筒５０Ｂの上面はエアフード７０の下板７７の下面に接触するかあるいは漏洩が生じない程度の僅かな隙間が両者の間にあるように近接させており、これによって、ウエハＷの周囲には、エアフード７０とカップ外周筒５０Ｂとによって、ウエハＷを包囲する密閉または閉鎖空間が画成される（図７および図１０（ｉ）〜（ｋ）を参照）。なお、図示された実施形態においては、エアフード７０が上昇位置と下降位置との間で昇降し、天板３２が進出位置と退避位置との間で水平移動するようになっているが、これに限定されるものではなく、エアフード７０が進出位置と退避位置との間で水平移動し、天板３２が上昇位置と下降位置との間で昇降するようになっていてもよい。
また、図２に示すように、液処理装置１０は、その全体の動作を統括制御するコントローラ２００を有している。コントローラ２００は、液処理装置１０の全ての機能部品（例えば、基板保持部２１、ピストン機構２４、サーボモータ３６、カップ外周筒５０Ａ，５０Ｂの駆動機構５４Ａ，５４Ｂ、天板３２を移動させる回転モータ３７、エアフード昇降機構７８等）の動作を制御する。コントローラ２００は、ハードウエアとして例えば汎用コンピュータと、ソフトウエアとして当該コンピュータを動作させるためのプログラム（装置制御プログラムおよび処理レシピ等）とにより実現することができる。ソフトウエアは、コンピュータに固定的に設けられたハードディスクドライブ等の記憶媒体に格納されるか、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の着脱可能にコンピュータにセットされる記憶媒体に格納される。このような記憶媒体が図２において参照符号２０１で示されている。プロセッサ２０２は必要に応じて図示しないユーザーインターフェースからの指示等に基づいて所定の処理レシピを記憶媒体２０１から呼び出して実行させ、これによってコントローラ２００の制御の下で液処理装置１０の各機能部品が動作して所定の処理が行われる。コントローラ２００は、図１に示す液処理システム全体を制御するシステムコントローラであってもよい。
次に、上述した液処理装置１０を用いて、ウエハＷの上面にある不要なレジスト膜を除去する洗浄処理の一連の工程について図９〜図１１を用いて説明する。以下に示す洗浄処理の一連の工程は、コントローラ２００が液処理装置１０の各機能部品の動作を制御することにより行われる。なお、図９〜図１１では、図面の見やすさを重視して液処理装置の各構成部材は大幅に簡略化されて記載されている。
まず、図９（ａ）に示すように、天板３２を退避位置に移動させ、この天板３２を天板収納部３８に収納させる。また、エアフード７０を図２に示す上昇位置から下降させ、下降位置に位置させる。また、内側および外側のカップ外周筒５０Ａ，５０Ｂを下降位置に位置させ、基板保持部２１の上部空間の側方を開放する。このような状態で、基板保持部２１のリフトピンプレート２２および処理液供給管２８を図５に示す位置から上方に移動させ、処理チャンバ２０の開口９４ａに設けられたシャッター９４を開く。そして、液処理装置１０の外部からウエハＷが搬送アーム１０４（図１を参照）により開口９４ａを介して処理チャンバ２０内に搬送され、このウエハＷがリフトピンプレート２２のリフトピン２３上に載置され、その後、搬送アーム１０４は処理チャンバ２０から退避する。この際に、各ノズル支持アーム８２は待機領域８０内の退避位置に位置している。エアフード７０から処理チャンバ２０内にクリーンエア等のガスが常にダウンフローで送られることにより、処理チャンバ２０内の清浄度が維持されるようになっている。
次に、リフトピンプレート２２および処理液供給管２８を下方に移動させ、これらのリフトピンプレート２２および処理液供給管２８を図５に示すような下降位置に位置させる。この際に、保持プレート２６に設けられた各保持部材２５が、リフトピン２３上のウエハＷを側方から支持し、このウエハＷをリフトピン２３からわずかに離間させる。
その後に、図９（ｂ）に示すように、エアフード７０を下降位置から上昇位置に移動させ、その後、天板３２を退避位置から進出位置に移動させる。これにより、基板保持部２１により保持されたウエハＷは天板３２によって覆われるようになる。次いで、図９（ｃ）に示すように、内側のカップ外周筒５０Ａを下降位置から上昇させて上昇位置に位置させる。これにより、ウエハＷの周囲には、天板３２とカップ外周筒５０Ａとによって外部から隔離された空間が形成される。この空間を、以下の説明において、「第１の処理空間」とも称する。後述するように、この第１の処理空間は、硫酸と過酸化水素水とを混合して得たＳＰＭ液によりウエハＷに対して液処理が行われる空間である。なお、このときのカップ外周筒５０Ａの上端部と天板３２およびその周辺部品との位置関係は、図６Ｂに示された通りである（図９（ｄ）〜（ｅ）および図１１（ｍ）に示す状態においても同じ）。なお、カップ外周筒５０Ａが上昇位置にあるとき、カップ外周筒５０Ａの下端部は洗浄槽５２Ａａ内の洗浄液に浸っている。これにより、カップ外周筒５０Ａの下端部近傍の空間を介したカップ外周筒５０Ａの内側の空間と外側の空間との連通を遮断するウオーターシールが形成される。なお、カップ外周筒５０Ｂが上昇位置にあるときも、カップ外周筒５０Ｂの下端部は洗浄槽５２Ｂａ内の洗浄液に浸っており、同様にウオーターシールが形成される。次いで、サーボモータ３６によって天板３２を回転させる。
次に、待機領域８０で待機している４つのノズル支持アーム８２のうち第１のノズル支持アーム８２ｐをカップ外周筒５０の対応する側部開口５０ｍを通って処理チャンバ２０の内側に進入させる（図９（ｄ）参照）。
次に、基板保持部２１の保持プレート２６およびリフトピンプレート２２を回転させ、保持プレート２６の各保持部材２５により保持されているウエハＷを回転させる。そして、ウエハＷが回転した状態で、カップ外周筒５０Ａ内に進出した第１のノズル支持アーム８２ｐのノズル８２ａからウエハＷの上面にＳＰＭ液が供給され、ウエハＷのＳＰＭ処理が行われる。このＳＰＭ処理によって、ウエハＷの表面のレジストがＳＰＭ液によって剥離される。ＳＰＭ液とともに剥離されたレジストは、回転するウエハＷの遠心力によってウエハＷから飛散し、下降位置にある案内カップ４４を介して第１排出部４６ａに送られて回収される。ＳＰＭ処理時において、第１のノズル支持アーム８２ｐのノズル８２ａからウエハＷに向かってＳＰＭ液を吐出させながらこのノズル８２ａを図９（ｄ）における左右方向に移動させることにより、ウエハＷの全域に均一にＳＰＭ液を吐出することが好ましい。
ＳＰＭ処理が行われるときに、天板３２の下方であってかつカップ外周筒５０Ａの内側に形成される第１の処理空間は外部から隔離されているため、第１の処理空間内の雰囲気が外部に出ることを防ぐことができ、かつ、外部の雰囲気が第１の処理空間内に入るのを防ぐことができる。また、天板３２が水平面に沿って回転していることにより、天板３２の下面に付着したＳＰＭ液等の処理液の液滴は遠心力によって天板３２の周縁に向かって流れ、液受け部材１３０の液受け空間１３２内に流れ込み、さらにこの液受け空間１３２から排出口１３６、ミストセパレータ１３７ａおよびイジェクタ１３７ｂが介設された排出管１３７ｃを介して、工場排液系に排出される。また、カップ外周筒５０の内壁面に付着した処理液の液滴は、カップ外周筒５０Ａの内壁面に沿って自重により落下する。従って、ＳＰＭ液等の処理液の液滴がウエハＷに再付着することが抑制される。
ＳＰＭ処理が所定時間実行された後、第１のノズル支持アーム８２ｐのノズル８２ａからのＳＰＭ液の吐出が終了され、次いで、引き続きウエハＷおよび天板３２を回転させた状態で、第１のノズル支持アーム８２ｐのノズル８２ａ’から高温ＤＩＷ（例えば８０℃に加熱された純水）の供給を行うことにより高温リンス処理が行われる。この際に、ウエハＷの下面（裏面）に向かって処理液供給管２８からも加熱された純水を供給し、ウエハ裏面に対しても高温リンス処理を行う。高温ＤＩＷの吐出中、ノズル８２ａ’をウエハのＷの回転中心の真上に位置させ続けてもよいし、ウエハＷの半径方向に往復させてもよい。なお、ＳＰＭ液の吐出終了後であって高温ＤＩＷの供給前に、第１のノズル支持アーム８２ｐを一旦後退させてアーム洗浄部８８で洗浄した後に、再度カップ外周筒５０Ａ内に進出させてもよい。
高温リンス処理の終了後、図９（ｅ）に示すように、第１のノズル支持アーム８２ｐはカップ外周筒５０Ａ内から退避し、待機領域８０で待機するようになる。この際に、ウエハＷおよび天板３２は引き続き回転し続けている。また、第１のノズル支持アーム８２ｐがカップ外周筒５０内から退避して退避位置に移動する際に、アーム洗浄部８８により第１のノズル支持アーム８２ｐの洗浄が行われ、第１のノズル支持アーム８２ｐに付着したＳＰＭ処理に由来する汚染物質が除去される。また、高温リンス処理の終了後直ちに、固定リンスノズル４３からウエハＷの中心に向かって純水（例えば、８０℃）の供給が開始される。ウエハＷを回転させながら固定リンスノズル４３からの純水を供給することによりウエハＷの表面に純水の液膜が形成されるので、ウエハＷの表面が大気に露出しなくなるのでウエハＷの表面にパーティクルが付着することを防止することができる。
次に、天板３２の回転を停止し、さらに図１０（ｆ）に示すようにカップ外周筒５０Ａが下降位置まで下降して洗浄槽５２Ａａ内の洗浄液（純水）中に沈められる。これによりＳＰＭ処理時にカップ外周筒５０Ａの内周面に付着したＳＰＭ液由来の汚染物質が、洗浄槽５２Ａａ内の洗浄液により洗浄される。カップ外周筒５０Ａは、次に使用される時までの間、洗浄槽５２Ａａ内で待機している。
次に、図１０（ｇ）に示すように天板３２を進出位置から退避位置に移動させ、この天板３２を天板収納部３８に収納する。このとき天板３２の下面には、ＳＰＭ液由来の汚染物質（ヒュームの凝縮物等）が付着しているが、天板収納部３８内は排気部３９により排気されるので、汚染物質の雰囲気が待機領域８０や処理チャンバ２０内に流出することはない。
次いで、図１０（ｈ）に示すように、外側のカップ外周筒５０Ｂが駆動機構５４Ｂにより上昇位置まで上昇する。その後、図１０（ｉ）に示すように、エアフード７０が上昇位置から下降して下降位置に位置するようになる。このとき、カップ外周筒５０の上端が、エアフード７０の下板７７の下面に接触または近接するようになり、これにより、ウエハＷの周囲にはエアフード７０とカップ外周筒５０Ｂとによって外部から隔離された第２の処理空間が形成される。この第２の処理空間内に、エアフード７０により清浄化されたガス（清浄空気）を供給して、処理空間内に残った雰囲気を置換する。
次に、固定リンスノズル４３からのリンス液の供給が停止され、待機領域８０で待機している第３のノズル支持アーム８２ｒが外側のカップ外周筒５０Ｂの側部開口５０ｍを介して、カップ外周筒５０Ｂの内側に進出する（図１０（ｊ）参照）。そして、引き続きウエハＷを回転させ続けるとともにエアフード７０により清浄化されたガスが第２の処理空間内で流れている状態で、カップ外周筒５０Ｂ内に進出した第３のノズル支持アーム８２ｒのノズル８２ａからウエハＷの中心に向けてＳＣ−１液を供給する。このことにより、ウエハＷの表面に残るレジスト残渣を取り除くことができる。なお、ウエハＷに対してＳＣ−１処理が行われる際には、ＳＣ−１液およびレジスト残渣は、上昇位置に位置する案内カップ４４を介して、第２排出部４６ｂに送られて排出される。
ウエハＷに対してＳＣ−１液による液処理が行われるときに、エアフード７０および外側のカップ外周筒５０Ｂの内側に形成される第２の処理空間は外部から隔離されているため、ＳＣ−１液の成分を含む雰囲気が外部に出ることを防ぐことができ、かつ、外部の雰囲気が第２の処理空間内に入るのを防ぐことができる。また、第２の処理空間が閉じた空間となっていることにより、第２の処理空間の清浄度を清浄化されたガスにより維持することができる。
ＳＣ−１処理が終了すると、図１１（ｋ）に示すように、第３のノズル支持アーム８２ｒはカップ外周筒５０Ｂ内から退避して待機領域８０で待機するようになる。この際に、ウエハＷは回転し続けている。また、第３のノズル支持アーム８２ｒがカップ外周筒５０Ｂ内から退避して退避位置に移動する際に、アーム洗浄部８８により第３のノズル支持アーム８２ｒの洗浄が行われる。これにより、第３のノズル支持アーム８２ｒに付着したＳＣ−１液等の汚れを除去することができる。また、第３のノズル支持アーム８２ｒがカップ外周筒５０Ｂ内から退避した後も、エアフード７０により、清浄化されたガスが第２の処理空間内で流れ続けている。次いで、第３のノズル支持アーム８２ｒがカップ外周筒５０Ｂの側部開口５０ｍを介してカップ外周筒５０Ｂ内に進出する（すなわち再度図１０（ｊ）の状態になる）。ウエハＷが回転した状態で、カップ外周筒５０内に進出した第３のノズル支持アーム８２ｒのノズル８２ａからウエハＷの中心に向けて、常温の純水を供給する。この際に、ウエハＷの下面（裏面）に向かって処理液供給管２８から常温の純水を供給する。これにより、ウエハＷに対してリンス処理が行われる。その後、ウエハＷを高速回転させることにより、第２の処理空間内でウエハＷの乾燥処理が行われる。
なお、ウエハＷに対するＳＣ−１液による液処理が終了し、第３のノズル支持アーム８２ｒがカップ外周筒５０Ｂ内から退避した後、ウエハＷの乾燥処理を行う前に、第４のノズル支持アーム８２ｓをカップ外周筒５０Ｂの内側に進出させ、この第４のノズル支持アーム８２ｓの二流体ノズルによりウエハＷに純水の液滴を噴霧することによってウエハＷのリンス処理を行ってもよい。この場合には、ウエハＷに対するリンス処理が終了し、第４のノズル支持アーム８２ｓがカップ外周筒５０内から退避した後も、エアフード７０により清浄化されたガスが第２の処理空間内で流れ続けている。その後、ウエハＷを高速回転させることにより、第２の処理空間内でウエハＷの乾燥処理が行われる。
ウエハＷの乾燥処理が終了すると、図１１（ｌ）に示すように、外側のカップ外周筒５０Ｂが上昇位置から下降して下降位置に位置するようになり、基板保持部２１の上方空間の側方が開放される。その後、基板保持部２１のリフトピンプレート２２および処理液供給管２８を図５に示す位置から上方に移動させ、処理チャンバ２０の開口９４ａに設けられたシャッター９４を開く。そして、開口９４ａを介して液処理装置１０の外部から搬送アーム１０４が処理チャンバ２０内に入り、リフトピンプレート２２のリフトピン２３上にあるウエハＷが搬送アーム１０４に移載される。その後、搬送アーム１０４により取り出されたウエハＷは液処理装置１０の外部に搬送される。このようにして、一連のウエハＷの液処理が完了する。
次に、天板３２の洗浄処理について図１１（ｍ）を参照して説明する。天板３２を洗浄する際には、エアフード７０を下降位置から上昇位置に移動させ、その後、天板３２を退避位置から進出位置に移動させる。また、天板３２が進出位置に移動した後、内側のカップ外周筒５０Ａを下降位置から上昇させて上昇位置に位置させ、次いで、サーボモータ３６によって天板３２に回転駆動力を与えることにより天板３２を水平面に沿って回転軸３４を中心として回転させる。
そして、カップ外周筒５０Ａが上昇位置に移動した後、待機領域８０で待機している４つのノズル支持アーム８２のうち第２のノズル支持アーム８２ｑがカップ外周筒５０Ａの側面の側部開口５０ｍを介してカップ外周筒５０Ａ内に進出する。
その後、天板３２が回転した状態で、カップ外周筒５０内に進出した第２のノズル支持アーム８２ｑのノズル８２ａから天板３２に向かって純水等の天板洗浄液を吐出する。このことにより、天板３２に付着したＳＰＭ処理に由来する汚染物質（ヒュームの凝縮物など）が除去される。ここで、第２のノズル支持アーム８２ｑのノズル８２ａから天板３２に向かって純水等の天板洗浄液を吐出させながらこのノズル８２ａを図１１（ｍ）における左右方向に移動させることにより、天板３２の全域にわたってまんべんなく均一に洗浄を行うことができる。また、天板３２に対して洗浄処理が行われるときに、天板３２およびカップ外周筒５０の内側には閉じた空間が形成されていることにより、第２のノズル支持アーム８２ｑのノズル８２ａから吐出された天板洗浄液がカップ外周筒５０の外部に出ることを防ぐことができる。また、天板洗浄処理時においても、ウエハＷのＳＰＭ処理時と同様に、天板３２の下面に付着した洗浄液は遠心力によって天板３２の周縁に向かって流れ、液受け部材１３０の液受け空間１３２内に流れ込み、さらにこの液受け空間１３２から排出口１３６、ミストセパレータ１３７ａおよびイジェクタ１３７ｂが介設された排出管１３７ｃを介して、工場排液系に排出される。また、カップ外周筒５０の内壁面に付着した洗浄液の液滴は、カップ外周筒５０の内壁面に沿って自重により落下する。
上述したような天板３２の洗浄処理は、ウエハＷに対するレジスト膜の除去処理およびウエハＷの洗浄処理の後に毎回行ってもよく、あるいは定期的に行うようにしてもよい。また、天板３２の洗浄処理は、ウエハＷのホットリンス処理と並行して行うことができる。天板３２の洗浄処理とウエハＷのホットリンス処理を同時に行う場合には、カップ外周筒５０内に第１のノズル支持アーム８２ｐおよび第２のノズル支持アーム８２ｑが同時に進出する。この際に、第２のノズル支持アーム８２ｑの高さレベルは、第１のノズル支持アーム８２ｐの高さレベルよりも高くなっており、第１のノズル支持アーム８２ｐおよび第２のノズル支持アーム８２ｑが同時にカップ外周筒５０内に進出したときに両者が衝突または干渉しないようになっている。このため、第２のノズル支持アーム８２ｑのノズル８２ａによる天板３２の洗浄処理と、第１のノズル支持アーム８２ｐのノズル８２ａによりウエハＷのホットリンス処理を同時に行うことができる。
上記の実施形態によれば、ウエハＷから飛散する処理液を受け止める液受けカップである回転カップ４０、ドレインカップ４２および案内カップ４４の周囲にカップ外周筒５０Ａ、５０Ｂを設け、液処理時にカップ外周筒５０Ａ、５０Ｂの上端が回転カップ４０よりも上方に位置する上昇位置にカップ外周筒５０Ａ、５０Ｂを位置させている。このため、回転カップ４０の上部開口から拡散する処理液由来のミストないしヒュームが、処理装置内の広範囲に（特に、平面視で、ウエハの半径方向外方向に）拡散することが防止される。また、２つのカップ外周筒５０Ａ、５０Ｂをそれぞれ第１の薬液処理および第２の薬液処理に用いている。このため、一方のカップ外周筒（例えば５０Ａ）に付着した処理液由来のミストないしヒュームが他方のカップ外周筒（例えば５０Ｂ）により形成される処理空間を汚染するといったカップ外周筒５０Ａ、５０Ｂを介したクロスコンタミネーションを防止することができる。
また、上記の実施形態においては、高い汚染性を有する第１の薬液（ＳＰＭ液）による液処理を行うときに内側のカップ外周筒５０Ａを用いて第１の処理空間を形成し、ＳＰＭ液よりも汚染性の低い第２の薬液（本例ではＳＣ−１液）による液処理を行う場合には、外側のカップ外周筒５０Ｂを用いて第２の処理空間を形成している。また、内側のカップ外周筒５０Ａは、使用しないときには、洗浄槽５２Ａａ内に貯留された洗浄液内に沈められている。このため、まず、ＳＰＭ液による液処理を行うときには、内側のカップ外周筒５０Ａがその内部雰囲気が外側に拡散することを防止するので、外側のカップ外周筒５０Ｂを汚染することはない。むろんこのとき、外側のカップ外周筒５０Ｂは洗浄槽５２Ｂａ内に貯留された洗浄液内に沈められているので、カップ外周筒５０Ｂの汚染はより確実に防止される。したがって、ＳＰＭ液による液処理終了時、すぐにカップ外周筒５０Ｂを上昇させて、ＳＣ−１液による液処理を行うことができる。また、ＳＣ−１液による液処理を行うときには、内側のカップ外周筒５０Ａは、洗浄槽５２Ａａ内に貯留された洗浄液内に沈められているので、外側のカップ外周筒５０Ｂの内側の第２の処理空間の雰囲気の影響を受けないので、ＳＣ−１液により汚染されることはない。なお、ＳＣ−１処理中には、ＳＣ−１液のミストが洗浄槽５２Ａａ内の洗浄液の水面に降下する可能性があるが、ＳＣ−１処理ではヒュームが生じないため汚染性は低く、また、洗浄槽５２Ａａ内には常時新しい洗浄液が供給されているので、内側のカップ外周筒５０Ａの汚染は実質的に問題にならない。上記のことから理解できるように、相対的に汚染性の高い薬液による液処理を行う場合に内側のカップ外周筒５０Ａを用い、相対的に汚染性の低い薬液による液処理を行う場合に外側のカップ外周筒５０Ｂを用いることが好ましい。
また、上記の実施形態においては、ノズルをその先端部に保持するノズル支持アーム８２は、カップ外周筒５０Ａ，５０Ｂの側部に形成された側部開口５０ｍを通って直進して、カップ外周筒の内側に進入することができるようになっている。このため、ノズル８２ａからウエハＷに薬液が供給されている際に、薬液雰囲気が、ウエハの上方の空間から半径方向外側に向けて拡散することが防止されるかあるいは大幅に抑制される。また、上記の実施形態においては、カップ外周筒５０Ａ、５０Ｂの上部開口５０ｎは天板３２またはエアフード７０により閉塞されるので、薬液雰囲気が、ウエハの上方の空間からさらに上方に拡散することが防止または大幅に抑制される。
なお、上記の実施形態に対しては、以下のような様々の変更を加えることができる。
天板３２と一緒に設けられている整流板１４０および液受け部材１３０は設けた方が好ましいが、省略することもできる。この場合、天板３２の外径を内側のカップ外周筒５０Ａの内壁面の直径よりも僅かに小さくして、上昇位置にあるカップ外周筒５０Ａの上端部の内側に天板３２を位置させる。こうすれば、回転する天板３２の下面から遠心力により飛散する薬液（あるいはヒュームの凝縮物）は、カップ外周筒５０Ａの内壁面上に衝突した後、自重（重力）により下方に流れてゆき、最終的に洗浄槽５２Ａｂ内の洗浄液に溶け込み、洗浄液の流れに乗って排液される。
１つのノズルアームが２種類（またはそれ以上）の異なる薬液をそれぞれ供給する２つ（またはそれ以上）のノズルを有していても構わない。具体的には例えば、１つのノズルアームにＳＰＭ液を供給するためのノズルと、ＳＣ−１液を供給するためのノズルが設けられていてもよい。この場合、ＳＰＭ処理の終了後、ＳＣ−１処理の開始前にノズルアームを洗浄することが望ましい。
上記実施形態では、薬液処理としてＳＰＭ処理と、ＳＣ−１処理を行っているが、これに限定されるものではない。２つのカップ外周筒内で実行される２つの液処理は、クロスコンタミネーションが問題となりうる任意の薬液処理とすることができる。また、２つのカップ外周筒内で実行される２つの液処理は、一方が薬液処理であり、他方がリンス（純水リンス）処理であってもよい。
１０ 液処理装置
２１ 基板保持部
３２ 天板
４０ 液受けカップ（回転カップ）
４２ 液受けカップ（ドレインカップ）
４４ 液受けカップ（案内カップ）
５０Ａ （第１）カップ外周筒
５０Ｂ （第２）カップ外周筒
５０ｍ 側部開口
５２Ａａ，５２Ｂａ （カップ外周筒用の）洗浄槽
８２（８２ｐ，８２ｑ，８２ｒ，８２ｓ） ノズル支持アーム
８２ａ，８２ａ’ ノズル（処理液供給ノズル）
８２ｃ アーム駆動機構
７０ エアフード

Claims (12)

  1. 基板を水平に保持して回転させる基板保持部と、
    前記基板保持部に保持された基板に対して第１の処理液を供給する第１処理液供給ノズルと、前記基板保持部に保持された基板に対して第２の処理液を供給する第２処理液供給ノズルと、
    前記基板保持部に保持されたときの基板の径方向周囲に位置するよう設けられた、前記第１処理液供給ノズルまたは前記第２処理液供給ノズルにより基板に供給されたときに当該基板から飛散する処理液を受けるための液受けカップと、
    前記液受けカップの周囲に配設され、その上端が前記液受けカップの上方にある上昇位置と、前記上昇位置よりも下方に位置する下降位置との間で昇降自在な、上部に上部開口が形成された筒状の第１カップ外周筒と、
    前記液受けカップの周囲であって前記第１カップ外周筒の外側に配設され、その上端が前記カップの上方にある上昇位置と、前記上昇位置よりも下方に位置する下降位置との間で昇降自在な、上部に上部開口が形成された筒状の第２カップ外周筒と、
    を備えた液処理装置。
  2. 前記第１処理液供給ノズルをその先端部に保持する第１ノズルアームと、前記第１ノズルアームをその長手方向に直進させる第１アーム駆動機構と、前記第２処理液供給ノズルをその先端部に保持する第２ノズルアームと、前記第２ノズルアームをその長手方向に直進させる第２アーム駆動機構と、をさらに備え、
    前記第１カップ外周筒の側部には第１側部開口が設けられており、前記第１アーム駆動機構により前記第１ノズルアームを直進させることにより、前記第１側部開口を通って、前記第１ノズルアームの先端部が前記上昇位置にある前記第１カップ外周筒の内側に進入することができるようになっており、前記第２カップ外周筒の側部には第２側部開口が設けられており、前記第２アーム駆動機構により前記第２ノズルアームを直進させることにより、前記第２側部開口を通って、前記第２ノズルアームの先端部が前記上昇位置にある前記第２カップ外周筒の内側に進入することができるようになっている、請求項１に記載の液処理装置。
  3. 洗浄液を貯留する第１洗浄槽をさらに備え、第１洗浄槽は、前記下降位置にある前記第１カップ外周筒が第１洗浄槽に貯留された洗浄液内に浸漬されるように設けられている、請求項１または２に記載の液処置装置。
  4. 洗浄液を貯留する第２洗浄槽をさらに備え、第２洗浄槽は、前記下降位置にある前記第２カップ外周筒が第２洗浄槽に貯留された洗浄液内に浸漬されるように設けられている、請求項３に記載の液処置装置。
  5. 前記基板保持部に保持された基板を上方から覆う天板をさらに備え、前記天板は、前記上昇位置にある前記第１カップ外周筒の上部開口を閉塞して、前記第１カップ外周筒の内側かつ前記天板の下方に第１の処理空間を形成する、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の液処理装置。
  6. 前記基板保持部に保持された基板を上方から覆い、清浄化されたガスを下方向に流すエアフードをさらに備え、前記エアフードは、前記上昇位置にある前記第２カップ外周筒の上部開口を閉塞して、前記第２カップ外周筒の内側かつ前記天板の下方に清浄化されたガスが流れる第２の処理空間を形成する、請求項５に記載の液処理装置。
  7. 前記液受けカップが昇降可能な可動部分を有しており、前記第１の処理液により処理が行われる際と前記第２の処理液により処理が行われる際とで前記可動部分が異なる高さに位置して、処理に供された後の前記第１の処理液と前記第２の処理液とを異なる排液部に導く、請求項１に記載の液処理装置。
  8. 基板を水平に保持して回転させる基板保持部と、
    前記基板保持部に保持された基板に対して第１の処理液を供給する第１処理液供給ノズルと、前記基板保持部に保持された基板に対して第２の処理液を供給する第２処理液供給ノズルと、
    前記基板保持部に保持されたときの基板の径方向周囲に位置するよう設けられた、前記第１処理液供給ノズルまたは前記第２処理液供給ノズルにより基板に供給された後の処理液を受けるための液受けカップと、
    前記液受けカップの周囲に配設され、その上端が前記液受けカップの上方にある上昇位置と、前記上昇位置よりも下方に位置する下降位置との間で昇降自在な、上部に上部開口が形成された筒状の第１カップ外周筒と、
    前記液受けカップの周囲であって前記第１カップ外周筒の外側に配設され、その上端が前記カップの上方にある上昇位置と、前記上昇位置よりも下方に位置する下降位置との間で昇降自在な、上部に上部開口が形成された筒状の第２カップ外周筒と、
    を備えた液処理装置を用いた液処理方法において、
    前記第１カップ外周筒を上昇位置に位置させるとともに前記第２カップ外周筒を下降位置に位置させた状態で前記基板保持部に保持された基板を回転させて、前記第１処理液供給ノズルから前記基板に前記第１の処理液を供給して基板に第１の液処理を施す第１液処理工程と、
    前記第２カップ外周筒を上昇位置に位置させるとともに前記第１カップ外周筒を下降位置に位置させた状態で前記基板保持部に保持された基板を回転させて、前記第２処理液供給ノズルから前記基板に前記第２の処理液を供給して基板に第２の液処理を施す第２液処理工程と、
    を備えた液処理方法。
  9. 前記第１液処理工程を実行する際に、前記第１カップ外周筒の側部に設けられた第１側部開口を通って、前記第１処理液供給ノズルをその先端部に保持する第１ノズルアームの先端側を前記第１カップ外周筒の内側に進入させ、前記第２液処理工程を実行する際に、前記第２カップ外周筒の側部に設けられた第２側部開口を通って、前記第２処理液供給ノズルをその先端部に保持する第２ノズルアームの先端側を前記第２カップ外周筒の内側に進入させる、請求項８に記載の液処理方法。
  10. 前記第１カップ外周筒は、下降位置にあるときに、第１洗浄槽に貯留された洗浄液内に浸漬され、前記第２カップ外周筒は、下降位置にあるときに、第２洗浄槽に貯留された洗浄液内に浸漬される、請求項８または９に記載の液処理方法。
  11. 前記第１液処理工程を実行する際に、天板が、前記上昇位置にある前記第１カップ外周筒の上部開口を閉塞して、基板を上方から覆うとともに前記第１カップ外周筒の内側かつ前記天板の下方に第１の処理空間を形成し、前記第２液処理工程を実行する際に、エアフードが、前記上昇位置にある前記第２カップ外周筒の上部開口を閉塞して、基板を上方から覆うとともに前記第２カップ外周筒の内側かつ前記エアフードの下方に第２の処理空間を形成し、当該第２の処理空間内に清浄化されたガスを下方向に流す、請求項８から１０のうちのいずれか一項に記載の液処理方法。
  12. 前記液受けカップが昇降可能な可動部分を有しており、前記第１の処理液により処理が行われる際と前記第２の処理液により処理が行われる際とで前記可動部分が異なる高さに位置して、処理に供された後の前記第１の処理液と前記第２の処理液とを異なる排液部に導く請求項８から１１のうちのいずれか一項に記載の液処理方法。
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