JP6331961B2 - 基板液処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板に処理液を供給する処理液ノズルを保持したノズルアームを清浄に保つ技術に関する。

基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという）に薬液処理、リンス処理などの液処理を施す際には、ノズルアームに保持された処理液ノズルをウエハの上方に位置させて処理液を供給する。しかしながら処理液ノズルから供給された処理液は、ウエハからの跳ね返りなどによってノズルアームに付着することがある。この処理液が乾燥すると、パーティクルの発生原因ともなる。

ここで特許文献１には、洗浄液を噴出する複数の噴出孔が、ノズルアームの伸びる方向に沿って列設され、ノズルアームに向けて洗浄液を吹き付けて洗浄を行うシャワーノズルが記載されている。しかしながら、噴出孔に対向していないノズルアーム面には洗浄液を供給することが困難であり、洗い残しが発生するおそれがある。

特開２０１３−２６３６９号公報：段落００５６〜００５７、００８１、図３

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、ノズルアームを清浄な状態に維持することが可能な基板液処理装置を提供することにある。

本発明の基板液処理装置は、基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給する処理液ノズルと、
前記処理液ノズルを保持するノズルアームと、
前記ノズルアームの全面を洗浄液中に浸漬させて洗浄するためのアーム洗浄槽と、を備えたことを特徴とする。

前記基板液処理装置は、以下の構成を備えていてもよい。
（ａ）前記アーム洗浄槽に前記ノズルアームと前記処理液ノズルが同時に収容され、前記洗浄液中に同時に浸漬されること。
（ｂ）前記アーム洗浄槽は、前記洗浄液を供給する洗浄液供給部と、前記アーム洗浄槽の洗浄液を排出する洗浄液排出部と、を備えたこと。このとき、前記ノズルアームを駆動する駆動機構を備え、前記駆動機構はノズルアームの昇降機能を備え、または前記洗浄液供給部はアーム洗浄槽内の洗浄液の液面の高さ位置の調節機能を備え、記洗浄液内にノズルアームを浸漬させて洗浄する洗浄位置と、前記洗浄液に処理液ノズルのみを浸漬させて洗浄する位置との間で、前記ノズルアームの高さ位置または前記液面の高さ位置を制御する制御信号を前記駆動機構または洗浄液供給部に供給する制御部を備えたこと。
（ｃ）前記ノズルアームは、撥水性の部材によって構成されていること。前記アーム洗浄槽に、前記洗浄液よりも揮発性の高い乾燥液を供給する乾燥液供給部を備えていること。前記ノズルアームを駆動する駆動機構を備え、前記駆動機構は、アーム洗浄槽の側方に配置され、前記ノズルアームは、アーム洗浄槽内の洗浄液に浸漬可能なように、前記駆動機構による支持位置の側方で下方へ向けて伸延した縦棒部分と、縦棒部分の下端から横方向へ向けて伸延した横棒部分とを含むこと。
（ｄ）前記アーム洗浄槽には、当該アーム洗浄槽内の洗浄液に超音波振動を印加するための振動部が設けられていること。前記洗浄液の温度調節を行う温度調節部を備えたこと。
（ｅ）前記アーム洗浄槽の内部には、前記処理液ノズルから吐出された処理液を受けて外部へ排出する液受部が設けられていること。または、前記アーム洗浄槽の底部には、前記処理液ノズルから吐出された処理液を受けて外部へ排出する液受部が設けられていること。
（ｆ）前記アーム洗浄槽に連続的に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、前記アーム洗浄槽の上端部を周方向に囲むように設けられ、当該アーム洗浄槽からオーバーフローした洗浄液を受け止め、洗浄液を排出するための排出口を備えた排液溝部と、を備えたこと。
（ｇ）前記アーム洗浄槽の下方には、前記アーム洗浄槽から排出された前記洗浄液を受け入れる排出槽を備え、前記排出槽は、アーム洗浄槽内の洗浄液を全量、受け入れることが可能な容量を有すること。

本発明は、アーム洗浄槽内の洗浄液にノズルアームを浸漬させて洗浄を行うので、ノズルアームの全面を洗浄することができる。

本発明の実施の形態に係る処理ユニットを備えた基板処理システムの概要を示す平面図である。 前記処理ユニットの概要を示す縦断側面図である。 第１の実施形態に係る処理ユニットの平面図である。 前記処理ユニットの縦断側面図である。 前記処理ユニットに設けられているアーム洗浄槽の縦断側面図である。 液処理時の前記処理ユニットを示す縦断側面図である。 処理液供給部洗浄時の処理ユニットを示す縦断側面図である。 第２の実施形態に係る処理ユニットの縦断側面図である。 ダミーディスペンス時のアーム洗浄槽を示す縦断側面図である。 ノズル洗浄時のアーム洗浄槽を示す縦断側面図である。 処理液供給部洗浄時の処理ユニットを示す縦断側面図である。 処理液供給部洗浄時のアーム洗浄槽を示す縦断側面図である。 第３の実施形態に係る処理ユニットを示す縦断側面図である。 アーム洗浄槽からアーム部を引き上げた状態を示す縦断側面図である。 処理液供給部洗浄時の処理ユニットを示す縦断側面図である。 処理液供給部洗浄時のアーム洗浄槽を示す縦断側面図である。

図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウエハ（以下ウエハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。

搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。

また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。

処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。

図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。

チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。

基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウエハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウエハＷを回転させる。

処理流体供給部４０は、ウエハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。

回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウエハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。

以上に概略構成を述べた処理ユニット１６は、処理流体供給部４０に設けられているノズル４１やノズルヘッド部４２、アーム部４３の洗浄を行うアーム洗浄槽２３を備えている。以下、アーム洗浄槽２３を備える処理ユニット１６の各種実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図３〜図５を参照しながら第１の実施形態に係る処理ユニット１６の構成について説明する。
図３の平面図に示すように、本例の処理ユニット１６は、ウエハＷに対して互いに異なる処理液を供給するための複数（本例では２つ）の処理流体供給部４０ａ、４０ｂを備えている。回収カップ５０や処理流体供給部４０ａ、４０ｂが収容されたチャンバ２０の側壁面には、シャッタ２２２によって開閉される、ウエハＷの搬入出口２２１が設けられている。処理流体供給部４０ａは、前記搬入出口２２１に対して、回収カップ５０を挟んで奥手側に配置されている。また処理流体供給部４０ｂは、搬入出口２２１に対して回収カップ５０の右手に配置されている。なお処理ユニット１６には、複数の処理流体供給部４０ａ、４０ｂを設ける場合に限らず、１つの処理流体供給部４０を設けてもよい。

各処理流体供給部４０ａ、４０ｂは共通の構成を備え、処理流体として薬液やリンス液などの処理液の供給を行うので、以下、処理液供給部４００と呼びまとめて説明を行う。
処理液供給部４００は、ウエハＷに対して処理液の供給を行うノズル（処理液ノズル）４１と、ノズル４１を保持するノズルヘッド部４２と、水平方向に伸びるように設けられ、その先端部に前記ノズルヘッド部４２が設けられたアーム部４３と、アーム部４３の基端部を支持し、前記アーム部４３を鉛直軸まわりに回転駆動する駆動部（駆動機構）４４とを備える。ノズル４１は、駆動部４４によって、ウエハＷの上方の処理位置と、この処理位置から退避した退避位置との間で移動することができる。図４、図５などにおいては、ノズルヘッド部４２にノズル４１を１本だけ保持させた例を示しているが、当該ノズルヘッド部４２には、異なる処理液を供給する複数のノズル４１を保持させてもよい。ノズルヘッド部４２及びアーム部４３は、本例のノズルアームを構成している。ノズル４１やノズルヘッド部４２、アーム部４３は、フッ素樹脂などの撥水性の部材によって構成される。

各処理液供給部４００の配置位置におけるチャンバ２０内の床面２０１には、ノズル４１やノズルヘッド部４２、アーム部４３の洗浄が行われるアーム洗浄槽２３が開口している（図４）。アーム洗浄槽２３は、前記開口から下方側へ向けて凹部を形成するように設けられ、この凹部内にノズル４１などの洗浄を行う洗浄液が貯留される。

前記処理液供給部４００において、駆動部４４は、アーム洗浄槽２３を成す凹部の底面から下方側へ突出して配置される。ノズル４１が退避位置に退避したとき、ノズル４１、ノズルヘッド部４２、アーム部４３を含む処理液供給部４００の全体、及び、アーム部４３を支持する支柱部４４１がアーム洗浄槽２３内に収容された状態となる（図３、図４、図５）。

また、駆動部４４は鉛直軸まわりにアーム部４３を回転させる機能に加え、支柱部４４１を伸縮させることにより、ノズル４１、ノズルヘッド部４２、アーム部４３がアーム洗浄槽２３内に収容された状態となる高さ位置（洗浄位置）と、この洗浄位置よりも上方側の位置との間で、アーム部４３を昇降させる機能を備える。本例において、洗浄位置は、処理位置から退避させたノズル４１の退避位置を兼ねている。ここで、洗浄位置よりも上方側の位置とは、ノズル４１を処理位置へと移動させるため必要な高さ位置である。また伸縮自在な支柱部４４１や、駆動部４４と支柱部４４１との連結部は、防水構造となっている。

図４、図５に示すように、例えばアーム洗浄槽２３の下面には、アーム洗浄槽２３内へ洗浄液を供給するための洗浄液供給管６１１が接続されている。洗浄液供給管６１１の上流側は、開閉バルブＶ１を介して洗浄液供給部６１に接続されている。洗浄液供給部６１は、ノズル４１などの洗浄を行う洗浄液である純水（ＤＩＷ（DeIonized Water））を貯留する貯留タンクや、洗浄液の送液ポンプ、洗浄液供給部６１からアーム洗浄槽２３へ送液した洗浄液の液量を計測するために、前記貯留タンクに設けられている液面計や、洗浄液の温度調節を行う温度調節部（いずれも不図示）を備えている。

さらにアーム洗浄槽２３には、アーム洗浄槽２３内の洗浄液を排出するための例えば２本の排出管６２１が設けられている。これら排出管６２１は、スライド弁などからなる開閉弁６２２を介してアーム洗浄槽２３の下面に接続され、各々、下方側に向けて伸び出している。これらの排出管６２１は、洗浄液供給管６１１などと比べて大口径の配管部材により構成され、アーム洗浄槽２３内の洗浄液を短時間で排出することができる。アーム洗浄槽２３の下方にはアーム洗浄槽２３から排出された洗浄液を受け入れる共通の排出槽６２が設けられている。

排出槽６２は、アーム洗浄槽２３内の洗浄液を全量、受け入れることが可能な容量を有する。排出槽６２の下面には、排出槽６２内の洗浄液を外部へ排出するための排液管６２３が接続されている。排液管６２３には、排出槽６２内から洗浄液を排出する際に開かれる開閉バルブＶ２が設けられている。なお、アーム洗浄槽２３の底面から下方側へ突出する駆動部４４と排出槽６２とが干渉する場合には、排出槽６２の上面に、駆動部４４を挿入する凹部を設けてもよい。

さらにアーム洗浄槽２３は、ノズル４１が退避位置に位置している間にノズル４１内の処理液を吐出するダミーディスペンスを行う際に、ノズル４１から吐出された処理液を受ける液受部２５を備えている。液受部２５は、その上面側が開口した容器形状であり、ノズル４１を退避位置（洗浄位置）まで移動させたとき、当該液受部２５内にノズル４１が挿入された状態となる位置に配置されている。液受部２５の底面には、開閉バルブＶ３が介設され、ノズル４１から吐出された処理液を外部に排出するための排出管２５１が接続されている。なお、図示の便宜上、図３、図５以外の図においては、液受部２５の記載を省略してある。

さらに図４に示すように、アーム洗浄槽２３の外壁面にはアーム洗浄槽２３内の洗浄液に超音波振動を印加（以下、「超音波を印加」ともいう）して、ノズル４１などの洗浄を促進するための振動部２４が設けられている。振動部２４は、不図示の振動素子を備え、発振部２４１から供給された高周波電力により振動素子を振動させることにより、アーム洗浄槽２３内の洗浄液に超音波を印加する。発振部２４１には、給電部２４２から電力が供給される。
以上に説明した処理液供給部４００の駆動部４４や洗浄液供給部６１、給電部２４２、各バルブＶ１〜Ｖ３、６２２などは、既述の制御部１８からの制御信号に従って各々の動作を実行する。

以下、図３〜図７を参照しながら第１の実施形態に係る処理ユニット１６の作用について説明する。
処理対象のウエハＷは、基板搬送装置１７によって搬送部１５内を搬送され、搬入出口２２1を介して当該ウエハＷの処理を行う処理ユニット１６内に搬入された後、基板保持部である保持部３１上の保持ピン３１１に受け渡される。ウエハＷを受け渡した基板搬送装置１７が処理ユニット１６から退避すると、シャッタ２２２によって搬入出口２２１が閉じられる。

次いで、予め設定された順番に基づき、処理流体供給部４０ａ、４０ｂ（処理液供給部４００）の一方側を退避位置から処理位置まで移動させる。詳細には図４、図５に示すように、洗浄液が供給されていない、空の状態のアーム洗浄槽２３内の退避位置にノズル４１が退避した状態となっている。ウエハＷへの処理液を供給するタイミングとなったら、駆動部４４によって前記退避位置の上方側へアーム部４３を上昇させ、処理液供給部４００（ノズル４１、ノズルヘッド部４２及びアーム部４３）の全体をアーム洗浄槽２３の開口を介してチャンバ２０内へ移動させる。次いで、駆動部４４によって、保持部３１に保持されたウエハＷの中央部上方の処理位置までノズル４１を移動させる（図６）。また、例えば新たなロットのウエハＷの処理を開始する前に、ノズル４１から液受部２５へ処理液を吐出するダミーディスペンスを行ってからノズル４１の移動を開始してもよい。

しかる後、ウエハＷを鉛直軸線周りに所定の回転速度で回転させ、ノズル４１から処理液、例えば薬液を供給し、回転するウエハＷの表面に薬液を広げてウエハＷの処理を行う。そして、所定時間、薬液の供給を行ったら、ウエハＷに供給する処理液をＤＩＷなどのリンス液に切り替えて、ウエハＷのリンス洗浄を実行する。

リンス洗浄の実行後は、先に処理液の供給を行った処理流体供給部４０ａ、４０ｂ（処理液供給部４００）を退避位置まで退避させる。そして、同様の手順で他方側の処理流体供給部４０ｂ、４０ａを退避位置から処理位置まで移動させ、ノズル４１から処理液を供給して、ウエハＷの液処理を実行する。しかる後、他方側の処理流体供給部４０ｂ、４０ａを退避位置まで退避させ、ウエハＷの回転を停止させてから、外部の基板搬送装置１７を進入させてウエハＷを搬出する。

こうして、複数のウエハＷに対して処理液供給部４００（処理流体供給部４０ａ、４０ｂ）を用いた液処理が順次、行われ、各処理液供給部４００のノズル４１は退避位置と処理位置との間の移動を繰り返す。
そして、例えば所定枚数のウエハＷの処理を実行したタイミングや、前回の洗浄から所定時間が経過したタイミングにて、処理液供給部４００（ノズル４１、ノズルヘッド部４２及びアーム部４３）の洗浄を行う。

処理液供給部４００を洗浄する際には、図４、図５に示すアーム洗浄槽２３内の洗浄位置（既述の退避位置でもある）にノズル４１を停止させ、ノズル４１、ノズルヘッド部４２、アーム部４３全体をアーム洗浄槽２３内に収容した状態とする。また、ノズル４１内やアーム部４３に配設された配管内の処理液は、上流側の不図示の回収配管側へ引き戻して回収し、これらノズル４１や洗浄液内に浸漬される処理液の供給配管内を空の状態としてから処理液供給部４００の洗浄を行ってもよい。

処理液供給部４００の洗浄を行う準備が完了したら、排出管６２１の開閉弁６２２、排出管２５１の開閉バルブＶ３を閉じた状態で、洗浄液供給管６１１の開閉バルブＶ１を開き、洗浄液供給部６１からアーム洗浄槽２３に所定量の洗浄液を供給する。洗浄液供給部６１からアーム洗浄槽２３に供給される洗浄液の液量は、図７に示すように、洗浄位置にあるノズル４１、ノズルヘッド部４２及びアーム部４３の全体が洗浄液Ｌ中に浸漬された状態となり、且つ、アーム洗浄槽２３から洗浄液Ｌがあふれ出さない量に設定されている。

洗浄液Ｌの供給を完了したら、発振部２４１を作動させて振動部２４からアーム洗浄槽２３内の洗浄液Ｌに超音波を印加し、処理液供給部４００の洗浄を実行する。この結果、ノズル４１やノズルヘッド部４２、アーム部４３の表面に付着した、処理液に起因する汚染が除去される。

所定時間だけ処理液供給部４００の洗浄を行ったら、振動部２４からの超音波の印加を停止し、２つの排出管６２１の開閉弁６２２を開いて、アーム洗浄槽２３内の洗浄液Ｌを排出槽６２へ向けて排出する。このとき、比較的口径の大きな複数の排出管６２１を用いることにより、洗浄液Ｌの排出に要する時間を短くし、ウエハＷの液処理の再開が可能となるまでの時間を短縮することができる。さらに、ノズルヘッド部４２およびアーム部４３に、撥水性の部材を用いているので、洗浄液Ｌの液滴がノズルヘッド部４２およびアーム部４３の表面に残留することなく排出できる。この結果、洗浄液Ｌの液滴が乾燥することにより結晶化し、パーティクルの原因となることを抑制することができる。アーム洗浄槽２３から排出された洗浄液Ｌは、排出槽６２に受け入れられ、排液管６２３を介して別途、排出される。また液受部２５内に進入した洗浄液Ｌについても排出管２５１の開閉バルブＶ３を開いて外部へ排出する。以上で処理液供給部４００の一連の洗浄処理が終了する。

アーム洗浄槽２３から洗浄液Ｌが排出されたら、開閉弁６２２を閉じ、処理液供給部４００の使用を再開できる状態とする。
ここで、アーム洗浄槽２３の内面から速やかに洗浄液Ｌが除去されるように、アーム洗浄槽２３をフッ素樹脂などの撥水性の部材によって構成してもよい。また、ノズル４１やノズルヘッド部４２、アーム部４３に気体を吹き付けて、その表面を乾燥させてもよい。

さらにまた、例えば長時間処理液供給部４００から処理液を供給していない状態から予め設定された温度に調節された処理液を供給する場合には、ダミーディスペンスを行って処理液を所定量捨て、処理液供給部４００の暖機を行っている。このような場合は、洗浄液供給部６１に設けられた温度調節部を用いて、アーム洗浄槽２３に供給する洗浄液Ｌの温度を前記予め設定された温度に調節してもよい。これにより、洗浄と並行して処理液供給部４００の暖機が実施され、洗浄の終了後、予め設定された温度に調節された処理液をウエハＷに供給することができるので、直ちにウエハＷの処理を開始することができる。さらに、ダミーディスペンスの場合と比較して、処理液の消費量を低減することもできる。なお、洗浄液Ｌの温度調節は、アーム洗浄槽２３に設けたヒータなどによって行ってもよい。
なお、上述の例ではノズル４１の退避位置と、処理液供給部４００の洗浄位置とが一致している場合を説明したが、これらの位置が一致していることは必須の要件ではない。

（第２の実施形態）
次いで図８〜図１２を参照しながら、アーム洗浄槽２３の上方に駆動部４４ａを設けた第２の実施形態に係る処理ユニット１６ａ（１６）について説明する。
なお、以下の各実施形態の説明に用いる図８〜図１５においては、図３〜図７を用いて説明した第１の実施形態に係る処理ユニット１６と共通の構成要素に対しては、これらの図で用いたものと共通の符号を付してある。

図８に示すように、本例の処理ユニット１６ａは処理液供給部４００の駆動部４４ａが、チャンバ２０の天井面に配置されている点が、アーム洗浄槽２３の下方側に駆動部４４を設けた第１の実施形態に係る処理ユニット１６と異なる。この結果、前記天井面において、駆動部４４ａはアーム洗浄槽２３の開口の上方側の位置に配置され、アーム部４３は、駆動部４４ａによってその基端部が上面側から保持されている。

また図８、図９に示すように、ノズル４１のダミーディスペンス用の液受部２５ａがアーム洗浄槽２３の底面に設けられている点が、アーム洗浄槽２３の空間内に液受部２５を配置した第１の実施形態と異なる。さらに、本実施の形態においては、第１の実施形態と比較してアーム洗浄槽２３の高さ寸法が低くなっている。この結果、アーム洗浄槽２３内の洗浄液Ｌの貯留量が少ないため、洗浄液Ｌの排出にあたっては、排出管６２１よりも口径の小さな単独の排液管６２３を用いて洗浄液Ｌの排出を行う構成となっている。
さらに本例の処理ユニット１６ａにおいては、洗浄液供給部６１からの洗浄液Ｌの供給量を調節して、アーム洗浄槽２３内における洗浄液Ｌの液面の高さ位置を変えることもできる。

上述の構成を備えた処理ユニット１６ａの作用について説明する。例えば図９に示すようにアーム洗浄槽２３の底面に設けられた液受部２５ａにノズル４１が挿入された状態となる位置が退避位置として設定されているとする。
このとき、退避位置（図９）と処理位置（図８）との間でノズル４１を移動させながら、回転するウエハＷに処理液を供給してウエハＷの液処理を実行する点や所定のタイミングで液受部２５ａに向けてノズル４１のダミーディスペンスを行う点は、第１の実施形態に係る処理ユニット１６と同様である。

一方、処理液の供給を実行するノズル４１は、アーム部４３などと比較して処理液による汚染が発生しやすい。このため、ノズル４１については洗浄が必要であっても、ノズルヘッド部４２やアーム部４３についてはそこまでの汚染が発生していない場合もある。このような場合にまで、処理液供給部４００（ノズル４１、ノズルヘッド部４２、アーム部４３）の全体を洗浄液Ｌ内に浸漬して洗浄を行うと、洗浄液Ｌの消費量が増大する要因ともなる。

そこで本例の処理ユニット１６ａは、洗浄液供給部６１から供給される洗浄液Ｌの量を調節することにより、アーム洗浄槽２３内における洗浄液Ｌの液面の高さ位置を変化させて、ノズル４１を単独で洗浄するモードと、処理液供給部４００の洗浄を行うモードとを切り替えることができる。

例えば図１０、図１２に示すように、液受部２５ａからノズル４１が抜き出された状態となる位置を洗浄位置とする。このとき、ノズル４１を単独で洗浄するモードにおいては、ノズル４１のみが洗浄液Ｌに浸漬されるように、洗浄液供給部６１からの洗浄液Ｌの供給量を調節する（図１０）。一方、処理液供給部４００の洗浄を行うモードにおいては、ノズル４１、ノズルヘッド部４２及びアーム部４３の全体が洗浄液Ｌに浸漬される位置まで洗浄液Ｌの供給量を増やす（図１１、図１２）。

これら各モードにおいて、振動部２４を作動させ、洗浄液Ｌに超音波を印加して洗浄を実行する点や、洗浄が完了したらアーム洗浄槽２３内の洗浄液Ｌを排出する点は第１の実施の形態に係る処理ユニット１６と同様である。

なお、ノズル４１単独の洗浄モードと、処理液供給部４００の洗浄モードとの切り替えは、アーム洗浄槽２３内の液面の高さ位置を変化させる手法に限定されない。例えば、処理液供給部４００の洗浄を実施可能な高さ位置までアーム洗浄槽２３に洗浄液Ｌを供給し（図１１、図１２）、この洗浄液Ｌにノズル４１のみを浸漬させる高さ位置と、ノズル４１、ノズルヘッド部４２及びアーム部４３を浸漬させる高さ位置とで、駆動部４４ａによるアーム部４３の保持高さを変化させてもよい。但し図１０を用いて説明したように、洗浄液Ｌの供給量を変化させた方が洗浄液の消費量を低減する効果が得られる。

（第３の実施形態）
続いて図１３〜図１６は、第３の実施形態に係る処理ユニット１６ｂ（１６）を示している。
本例の処理ユニット１６ｂは、処理液供給部４００の駆動部４４ｂが、アーム洗浄槽２３の外側であるチャンバ２０の床面２０１上に配置されている点が、振動部２４の下方側に駆動部４４を設けた第１の実施形態に係る処理ユニット１６と異なる（図１３、図１４）。例えば駆動部４４ｂは、アーム洗浄槽２３の開口の側方位置にある床面２０１上に配置されている。

駆動部４４ｂは床面２０１から上方側へ向けて伸びるように配置され、アーム部４３ａは当該駆動部４４ｂの上端部にて下面側から支持されている。そして図１３、図１６などに示すように、側面側から見たアーム部４３ａは、駆動部４４ｂによる支持位置の側方で下方側へ向けて伸延した縦棒部分と、縦棒部分の下端から横方向へ向けて伸延した横棒部分とを含み、階段形状となっている。駆動部４４ｂがアーム部４３ａを洗浄位置まで降下させたときに、アーム部４３ａの横棒部分と、ノズルヘッド部４２及びノズル４１が洗浄液Ｌ内に浸漬された状態となる（図１６）。

また本例の処理ユニット１６ｂは、アーム洗浄槽２３内に常時、洗浄液Ｌを満たした状態でウエハＷの処理を行う。アーム洗浄槽２３の開口の周囲には、当該開口を外方側から周方向に取り巻くように排出溝部２３１が設けられている。そして、洗浄液供給部６１からは、アーム洗浄槽２３に対して所定量の洗浄液Ｌが連続的に供給され、アーム洗浄槽２３内の洗浄液Ｌは、アーム洗浄槽２３の側壁の上端から排出溝部２３１内に向けてオーバーフローする。

排出溝部２３１に流れ込んだ洗浄液Ｌは、この排出溝部２３１の底面に接続された排液管２３２へ向けて排出される。排液管２３２には開閉バルブＶ４が設けられ、通常はこの排液管２３２は開かれていて、排出溝部２３１に流れ込んだ洗浄液Ｌは、排液管２３２から連続的に排出される（図１４）。この結果、アーム洗浄槽２３内においては、新しい洗浄液Ｌの供給と、アーム洗浄槽２３からオーバーフローした洗浄液Ｌの排出とが連続的に行われ、洗浄液Ｌが汚染の少ない状態に保たれている。
排出溝部２３１との接続位置における排液管２３２の開口は、排出溝部２３１の排出口に相当する。なお図示の便宜上、図１４、図１６以外の図においては、排液管２３２の記載は省略してある。

上述の構成を備える本例の処理ユニット１６ｂにおいては、ノズル４１、ノズルヘッド部４２及びアーム部４３の先端側の横棒部分が洗浄液Ｌに浸漬された状態となる位置に、退避位置が設定されている。即ち、当該処理ユニット１６ｂでは、ノズル４１の退避位置が処理液供給部４００の洗浄位置を兼ね、ノズル４１を退避位置に退避させるたびに、処理液供給部４００の洗浄が行われることとなる。

ノズル４１を退避位置に退避させた際に行われる洗浄について、振動部２４からは、常時、超音波を印加してもよいし、所定の枚数のウエハＷを処理した後などのタイミングで超音波を印加してもよい。
また駆動部４４ｂを床面２０１上に設けた場合には、アーム部４３ａの基端側に存在する縦棒部分の一部は洗浄液Ｌ内に浸漬されない。しかしながら当該部分は処理液の供給が行われるノズル４１から遠く、汚染発生の恐れが小さい領域であると共に、処理対象のウエハＷからも遠い位置に配置されている。従って、処理液が付着したとしても、この付着物がウエハＷの汚染原因となるおそれも小さい。

洗浄液Ｌ内の退避位置にノズル４１を退避させた状態から、ウエハＷの処理を行う際には、ノズル４１やノズルヘッド部４２、アーム部４３ａの表面に洗浄液Ｌの液滴が残らない程度のスピードで、ゆっくりとアーム洗浄槽２３の上方へ引き上げた後、ノズル４１を処理位置へと移動させる。このとき、ノズルヘッド部４２の上面やアーム部４３ａの上面に洗浄液Ｌの液滴が残らないように、これらの部材４３、４３ａの上面に内側から外側へ向けて次第に低くなる傾斜面を形成してもよい。
ノズル４１のダミーディスペンスを行う場合には、アーム洗浄槽２３内の洗浄液Ｌへ向けて処理液を吐出してもよい。

またここで、アーム洗浄槽２３の洗浄液Ｌに対しては、洗浄液供給部６１から常時、新しい洗浄液Ｌを供給する方式を採用しなくてもよい。例えば所定枚数のウエハＷを処理するたび、または所定時間が経過したタイミングにてアーム洗浄槽２３内の洗浄液Ｌを入れ替えてもよい。この場合には、アーム洗浄槽２３の上端からオーバーフローさせた洗浄液を受け止める排出溝部２３１を設けなくてもよい。
また、洗浄液供給部６１からの洗浄液Ｌの連続供給を行う場合であっても、アーム洗浄槽２３に排出溝部２３１を設けることは必須の要件ではない。洗浄液供給部６１からの洗浄液Ｌの供給を行いつつ、アーム洗浄槽２３に接続された排液管６２３からアーム洗浄槽２３内の洗浄液Ｌを排出してもよい。

以上に説明を行った第１〜第３の実施形態に係る処理ユニット１６、１６ａ、１６ｂによれば以下の効果がある。アーム洗浄槽２３の洗浄液Ｌにノズル４１及びノズルヘッド部４２、アーム部４３、４３ａ（ノズルアーム）を浸漬させて洗浄を行うので、洗浄液Ｌの跳ね返りによるチャンバ２０内の汚染を抑えつつ、これらの部材の全面を洗浄することができる。

ここで第１〜第３の各実施形態にて説明した個別の要素技術は、相互に入れ替えてもよい。例えば、図４に示す処理ユニット１６、図１３に示す処理ユニット１６ｂに、図１０、図１２を用いて説明した技術を適用し、洗浄液Ｌが供給されていないアーム洗浄槽２３内の退避位置にノズル４１を退避させ、洗浄を行う際には洗浄液Ｌの液面の高さ位置を変化させて、ノズル４１の洗浄モードと処理液供給部４００の洗浄モードとを切り替えてもよい。また図４に示す処理ユニット１６、図８に示す処理ユニット１６ａに、図１６を用いて説明した技術を適用し、退避位置にて処理液供給部４００全体（ノズル４１、ノズルヘッド部４２及びアーム部４３）が洗浄液Ｌ内に浸漬された状態となるように、常時、アーム洗浄槽２３に洗浄液Ｌを満たした状態としてもよい。

さらに、複数の排出管６２１を用いた短時間排液は、図８に示す処理ユニット１６ａ、図１３に示す処理ユニット１６ｂに適用してもよいし、図４に示す処理ユニット１６において、口径の小さな排液管６２３を用いて排液を行ってもよい。

そして、ノズル４１の退避位置をアーム洗浄槽２３の内側に設けることも必須の要件ではない。例えば、ノズル４１の退避位置をアーム洗浄槽２３の開口よりも上方側に設定して、ダミーディスペンスや処理液供給部４００の洗浄を行うときだけノズル４１やアーム部４３などを振動部２４内に降下させてもよい。また、アーム洗浄槽２３と、ウエハＷの処理位置との間に液受部２５を設け、当該液受部２５の設置位置を退避位置としてもよい。

次いで洗浄液のバリエーションを述べておくと、処理液供給部４００の洗浄には、既述のＤＩＷの他、ノズルヘッド部４２やアーム部４３の表面に付着している有機性の汚れやパーティクルを除去するためのＳＣ１（アンモニア水と過酸化水素水との混合水溶液）、金属汚染の除去を行うＳＣ２（塩酸、過酸化水素水及び純水の混合溶液）、金属部材の表面の自然酸化物を除去するためのＤＨＦ（Diluted HydroFluoric acid）などを用いてもよい。さらに、洗浄液よりも揮発性の高い乾燥液をアーム洗浄槽２３に供給する乾燥液供給部を設け、洗浄液による洗浄の後、アーム洗浄槽２３内の洗浄液を乾燥液と入れ替えてから、アーム洗浄槽２３内の乾燥液を排出することにより、ノズルヘッド部４２やアーム部４３の乾燥を促進してもよい。例えば、ＤＩＷによる洗浄の後に、乾燥液としてＩＰＡなどを用いてもよい。

このほか、超音波の印加などにより発生するミストがチャンバ２０内に流入することを防止するために、処理液供給部４００の洗浄中、アーム洗浄槽２３の開口を塞ぐ蓋を設けてもよいし、前記開口を横切るようにエアカーテンを形成してもよい。また振動部２４を設けることも必須ではなく、加温した洗浄液にて処理液供給部４００の洗浄を行ってもよいし、常温の洗浄液に浸漬するだけで処理液供給部４００の洗浄を行うこともできる。

アーム洗浄槽２３の配置の他の例として、１つのアーム洗浄槽２３に複数の処理液供給部４００を浸漬して洗浄を行ってもよい。また、アーム洗浄槽２３の開口は、チャンバ２０の床面２０１と面一となるように構成するほか、例えばアーム洗浄槽２３を前記床面２０１上に配置するなどして、床面２０１よりも上方側に当該アーム洗浄槽２３を開口させてもよい。

さらには、保持部３１や処理液供給部４００の構成についても、図３〜図１６を用いて説明した例に限定されない。例えば、ウエハＷを回転させずに固定された状態で保持する保持部３１を用い、この保持部３１上に水平に保持されたウエハＷと対向するように開口し、ウエハＷの直径よりも長尺なスリット状の吐出口を備えたノズル４１と、前記吐出口から現像液を吐出しながら基板の一端から他端へとノズル４１を移動させてウエハＷ全体に処理液を供給するために、当該ノズル４１を保持するアーム部４３とを備えた処理ユニットが知られている。これらノズル４１及びアーム部４３をアーム洗浄槽２３内に浸漬して洗浄を行ってもよい。

Ｌ 洗浄液
Ｖ１〜Ｖ４ 開閉バルブ
Ｗ ウエハ
１６、１６ａ、１６ｂ
処理ユニット
２３ アーム洗浄槽
２４ 振動部
２５、２５ａ
液受部
４００ 処理液供給部
４１ ノズル
４２ ノズルヘッド部
４３、４３ａ
アーム部
４４ 駆動部
５０ 回収カップ
６１ 洗浄液供給部
６１１ 洗浄液供給管

Claims (13)

1. 基板を保持する基板保持部と、
   前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給する処理液ノズルと、
   前記処理液ノズルを保持するノズルアームと、
   前記ノズルアームの全面を洗浄液中に浸漬させて洗浄するためのアーム洗浄槽と、を備えたことを特徴とする基板液処理装置。
2. 前記アーム洗浄槽に前記ノズルアームと前記処理液ノズルが同時に収容され、前記洗浄液中に同時に浸漬されることを特徴とする請求項１に記載の基板液処理装置。
3. 前記アーム洗浄槽は、
   前記洗浄液を供給する洗浄液供給部と、
   前記アーム洗浄槽の洗浄液を排出する洗浄液排出部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の基板液処理装置。
4. 前記ノズルアームは、撥水性の部材によって構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板液処理装置。
5. 前記アーム洗浄槽に、前記洗浄液よりも揮発性の高い乾燥液を供給する乾燥液供給部を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の基板液処理装置。
6. 前記ノズルアームを駆動する駆動機構を備え、
   前記駆動機構は、アーム洗浄槽の側方に配置され、前記ノズルアームは、アーム洗浄槽内の洗浄液に浸漬可能なように、前記駆動機構による支持位置の側方で下方へ向けて伸延した縦棒部分と、縦棒部分の下端から横方向へ向けて伸延した横棒部分とを含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の基板液処理装置。
7. 前記アーム洗浄槽には、当該アーム洗浄槽内の洗浄液に超音波振動を印加するための振動部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の基板液処理装置。
8. 前記洗浄液の温度調節を行う温度調節部を備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の基板液処理装置。
9. 前記アーム洗浄槽の内部には、前記処理液ノズルから吐出された処理液を受けて外部へ排出する液受部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の基板液処理装置。
10. 前記アーム洗浄槽の底部には、前記処理液ノズルから吐出された処理液を受けて外部へ排出する液受部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の基板液処理装置。
11. 前記ノズルアームを駆動する駆動機構を備え、
    前記駆動機構はノズルアームの昇降機能を備え、または前記洗浄液供給部はアーム洗浄槽内の洗浄液の液面の高さ位置の調節機能を備え、
    記洗浄液内にノズルアームを浸漬させて洗浄する洗浄位置と、前記洗浄液に処理液ノズルのみを浸漬させて洗浄する位置との間で、前記ノズルアームの高さ位置または前記液面の高さ位置を制御する制御信号を前記駆動機構または洗浄液供給部に供給する制御部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の基板液処理装置。
12. 前記アーム洗浄槽に連続的に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、
    前記アーム洗浄槽の上端部を周方向に囲むように設けられ、当該アーム洗浄槽からオーバーフローした洗浄液を受け止め、洗浄液を排出するための排出口を備えた排液溝部と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一つに記載の基板液処理装置。
13. 前記アーム洗浄槽の下方には、前記アーム洗浄槽から排出された前記洗浄液を受け入れる排出槽を備え、
    前記排出槽は、アーム洗浄槽内の洗浄液を全量、受け入れることが可能な容量を有することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一つに記載の基板液処理装置。

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