CN107818927A - 基板处理装置和基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理装置和基板处理方法。提供能够抑制基板的周缘部处的斜切处理的切割宽度的变动的技术。基板处理装置(1)向旋转的基板(W)的周缘部赋予处理液。基板处理装置(1)具备旋转保持部(21)、处理液喷出部(73)、变动幅度获取部以及喷出控制部(7)。旋转保持部(21)保持基板(W)而使基板(W)旋转。处理液喷出部(73)向被旋转保持部(21)保持着的基板(W)的周缘部喷出处理液。变动幅度获取部获取与基板(W)的周缘部的变形量的变动幅度有关的信息。喷出控制部(7)根据由变动幅度获取部获取的与周缘部的变形量的变动幅度有关的信息来控制来自处理液喷出部(73)的处理液相对于周缘部的喷出角度和喷出位置。

Description

基板处理装置和基板处理方法
技术领域
本发明涉及向基板的周缘部赋予处理液的基板处理装置和基板处理方法。
背景技术
在半导体器件的制造装置中，使半导体晶圆(以下简称为“晶圆”)等基板以保持水平的状态绕铅垂轴线旋转，向该基板的周缘部赋予化学溶液等处理液，从而存在于该周缘部的抗蚀剂膜、污染物以及氧化膜等被去除。该去除处理也被称为斜切(日文：べベルカット)处理，期望的是在基板的整周上以所期望的切割宽度精度良好地进行去除处理。
在例如专利文献1所公开的液处理装置中，拍摄基板的周缘部，根据其拍摄结果求出周缘部的膜的去除宽度，进行去除宽度是否恰当的判断。在该液处理装置中，还算出基板保持部的旋转中心与基板的中心之间的偏离量，在使绕铅垂轴线的旋转中心与基板的中心一致的状态下由基板保持部保持基板。
另一方面，基板的处理面通常具有平坦的形状，但实际上，因环境主要原因等而具有稍微的起伏，有时在厚度方向上以例如十分之一毫米的单位变动。特别是基板的周缘部强烈地受到基板的翘曲的影响，厚度方向上的表面位置易于波动。
在向相对于基板倾斜的方向喷出处理液的情况下，基板上的处理液的到达位置根据基板的厚度方向上的表面位置而变动。因而，在沿着倾斜方向向表面位置不恒定的基板的周缘部喷出处理液的情况下，周缘部处的处理液的到达位置波动，斜切处理中的切割宽度也不恒定。
因此，期望提出一种新的斜切处理，即使是基板的周缘部的表面位置不恒定的情况下，也能够抑制处理液的到达位置的波动而使切割宽度均匀化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-168429号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供一种能够抑制基板的周缘部处的斜切处理的切割宽度的变动。
用于解决问题的方案
本发明的一形态涉及一种基板处理装置，其向旋转的基板的周缘部赋予处理液，该基板处理装置具备：旋转保持部，其保持基板并使该基板旋转；处理液喷出部，其朝向被旋转保持部保持着的基板的周缘部喷出处理液；变动幅度获取部，其获取与周缘部的变形量的变动幅度有关的信息；喷出控制部，其根据由变动幅度获取部获取的与周缘部的变形量的变动幅度有关的信息来控制来自处理液喷出部的处理液相对于周缘部的喷出角度和喷出位置。
本发明的另一形态涉及基板处理方法，其是从处理液喷出部朝向旋转的基板的周缘部喷出处理液的基板处理方法，该基板处理方法包括：获取与周缘部的变形量的变动幅度有关的信息的工序；根据与周缘部的变形量的变动幅度有关的信息来控制来自处理液喷出部的处理液相对于周缘部的喷出角度和喷出位置的工序。
发明的效果
根据本发明，能够抑制基板的周缘部处的斜切处理的切割宽度的变动。
附图说明
图1是表示基板处理装置的一个例子的纵剖视图。
图2是表示喷嘴驱动部和罩构件的放大剖视图，(a)表示用于向晶圆外喷出处理液的虚拟分配配置，(b)表示用于朝向晶圆的周缘部喷出处理液的化学溶液处理配置，(c)表示用于朝向晶圆的周缘部喷出冲洗液的冲洗处理配置。
图3是用于说明晶圆角度和切割宽度的图，(a)表示晶圆的俯视图，(b)表示晶圆的剖视图。
图4是表示晶圆角度(横轴)和切割宽度(纵轴)之间的关系例的图。
图5是表示晶圆和距离检测传感器的配置例的图。
图6是表示晶圆角度(横轴)与上表面检测高度H(纵轴)之间的关系例的图。
图7是用于说明第1控制方法的来自化学溶液喷嘴的处理液的喷出角控制的剖视图，概略地表示化学溶液喷嘴和晶圆。
图8是针对第1控制方法的处理液的喷出角度(即第1角度)表示晶圆翘曲量(横轴)与切割范围(纵轴)之间的关系例的图。
图9是针对第1控制方法的晶圆翘曲量表示第1角度(横轴)与切割范围(纵轴)之间的关系例的图。
图10是用于说明第2控制方法的来自化学溶液喷嘴的处理液的喷出角控制的放大俯视图，概略地表示化学溶液喷嘴和晶圆。
图11是针对第2控制方法的处理液的喷出角度(即第2角度)表示晶圆翘曲量(横轴)与切割范围(纵轴)之间的关系例的图。
图12是针对第2控制方法的晶圆翘曲量表示第2角度(横轴)与切割范围(纵轴)之间的关系例的图。
图13是用于说明来自化学溶液喷嘴的处理液的到达位置偏离量C的概略图。
附图标记说明
1、基板处理装置；7、控制部；21、基板保持部；73、化学溶液喷嘴；W、基板。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。此外，出于图示和理解的难易度的方便，本件说明书所附的附图包括缩小比例尺和纵横的尺寸比等相对于实物的缩小比例尺和纵横的尺寸变更来表示的部分。
[基板处理装置的整体结构]
图1是表示基板处理装置1的一个例子的纵剖视图。
本实施方式的基板处理装置1是用于进行作为圆盘状的基板的晶圆W的液处理的装置，尤其是，向旋转的晶圆W的周缘部赋予处理液而进行晶圆W的斜切处理。在晶圆W形成有例如SiN的膜(即氮化膜)，该膜以从晶圆W的上表面经由晶圆W的侧端部跨晶圆W的下表面侧的周缘部的方式形成。本实施方式的斜切处理是从晶圆W的周缘部去除该膜的处理，使用能去除该膜的化学溶液等处理液。能够用于该斜切处理的处理液并没有特别限定。能够将例如氨、过氧化氢和纯水的混合溶液(即SC-1液)那样的碱性化学溶液、氟化氢酸和纯水的混合溶液(即HF(Hydro Fluoric acid)液)那样的酸性化学溶液用作处理液。
此外，晶圆W的上表面和下表面分别是在晶圆W被保持水平的状态下位于上方的面和位于下方的面。另外，晶圆W的周缘部是晶圆W的外周侧的端部区域且通常是没有形成半导体装置的图案(即器件部分)的区域。
基板处理装置1具备喷嘴驱动部70，该喷嘴驱动部70具备化学溶液喷嘴73和冲洗喷嘴76。在化学溶液喷嘴73经由供给管75a连接有第1化学溶液供给部75，在冲洗喷嘴76经由供给管78a连接有第1冲洗液供给部78。化学溶液喷嘴73作为朝向被基板保持部21保持着的晶圆W的周缘部喷出处理液的处理液喷出部发挥功能。冲洗喷嘴76作为朝向被基板保持部21保持着的晶圆W的周缘部喷出冲洗液的冲洗液喷出部发挥功能。在处理液相对于晶圆W的周缘部的喷出角度与周缘部的处理面接近垂直(即90°)的情况下，存在到达了周缘部的处理液朝向基板的旋转中心侧溅回来、或处理液附着于本来意料外的部位而污染基板的担心。因而，通过以朝向晶圆W的外周侧且相对于晶圆W倾斜地行进的方式喷出处理液，能够防止处理液向晶圆W的旋转中心侧溅回来。
另外，基板处理装置1具备：基板保持部21，其水平地保持晶圆W；旋转驱动部24，其使基板保持部21旋转；杯体3，其以从侧方覆盖晶圆W的方式设置；罩构件5，其以隔着空间与晶圆W的上表面相对的方式设置。
基板保持部21作为在保持着晶圆W的状态下被旋转驱动轴22旋转驱动而使晶圆W旋转的旋转保持部发挥功能。本实施方式的基板保持部21构成为，不与周缘部接触而水平地保持晶圆W，以不阻碍斜切处理，构成为例如吸附保持晶圆W的下表面的中央部的真空吸盘。旋转驱动部24包括支承基板保持部21的旋转驱动轴22和使旋转驱动轴22旋转的马达23。通过利用马达23使旋转驱动轴22旋转，能够使被基板保持部21保持着的晶圆W绕铅垂方向轴线旋转。
杯体3是环状的构件，从侧方包围基板保持部21和晶圆W的侧端部，并且，具有能插入晶圆W的开口部46。在杯体3的内部形成有圆周方向延伸的槽部33，该槽部33在上方开口。槽部33包括相互间被壁36划分开的环状的排气空间34和环状的液体承接空间35。排气空间34构成用于将在液处理期间产生的气体、向晶圆W周边送入的气体向外部排出的流路。液体承接空间35构成用于在进行液处理期间接收从晶圆W分散的处理液、冲洗液等液体而向外部排出的流路。壁36构成为，在气体流中分散的液体成分在液体承接空间35中与该气体流分离。
另外，在杯体3安装有用于使杯体3升降的升降机构47。
图1所示的罩构件5具有环状的形状，在中央具有罩开口部55。在罩构件5配置到晶圆W的上方的情况下，基本上，仅晶圆W的周缘部及其附近部位被罩构件5覆盖。在罩构件5安装有使罩构件5升降的升降机构48。
从设于罩构件5的上方的未图示的气体供给口喷出来的气体在罩构件5与晶圆W之间的空间中从晶圆W的中心侧朝向外侧流动。由此，能够防止从化学溶液喷嘴73朝向晶圆W喷出来的处理液向晶圆W的中心侧进入，防止处理液附着于晶圆W的意料外的部位而晶圆W被污染。作为从未图示的气体供给口喷出的气体，优选例如氮气等非活性气体、干燥空气等。
图2是表示喷嘴驱动部70和罩构件5的放大剖视图，(a)表示用于向晶圆W外喷出处理液的虚拟分配配置，(b)表示朝向晶圆W的周缘部喷出处理液的化学溶液处理配置，(c)表示朝向晶圆W的周缘部喷出冲洗液的冲洗处理配置。
安装于罩构件5的喷嘴驱动部70具有：喷嘴头72，其支承化学溶液喷嘴73和冲洗喷嘴76；头支承轴71，其支承喷嘴头72且构成为能沿着轴向伸缩。头支承轴71以其轴向与晶圆W的径向大致平行的方式配置。通过对头支承轴71的伸缩量进行调整，能够改变化学溶液喷嘴73和冲洗喷嘴76的在晶圆W的径向上的位置，能够使化学溶液喷嘴73和冲洗喷嘴76配置于所期望的径向位置。
在进行例如用于使从化学溶液喷嘴73喷出的处理液的液流74b稳定的虚拟分配的情况下，化学溶液喷嘴73如图2的(a)所示那样配置，处理液从化学溶液喷嘴73朝向晶圆W外的杯体3内喷出。另外，在朝向晶圆W的周缘部从化学溶液喷嘴73喷出处理液的情况下，化学溶液喷嘴73如图2的(b)所示那样配置，处理液74被向晶圆W的周缘部赋予。另外，在冲洗液从冲洗喷嘴76朝向晶圆W的周缘部喷出的情况下，冲洗喷嘴76如图2的(c)所示那样配置，来自冲洗喷嘴76的冲洗液的液流77b朝向晶圆W的周缘部，冲洗液77被向晶圆W的周缘部赋予。此外，化学溶液喷嘴73和冲洗喷嘴76的配置并不限定于图2的(a)～(c)所示的配置，能够将化学溶液喷嘴73和冲洗喷嘴76配置于根据需要的最佳的位置。例如在从化学溶液喷嘴73和冲洗喷嘴76这两者既不喷出处理液也不喷出冲洗液的情况下，化学溶液喷嘴73和冲洗喷嘴76配置于设于罩构件5的液体承接部51的上方。由此，即使是处理液和冲洗液的液滴从化学溶液喷嘴73和冲洗喷嘴76落下，该处理液和冲洗液的液滴也落向液体承接部51上，因此，晶圆W未被处理液和冲洗液的液滴污染。
另外，本实施方式的喷嘴驱动部70也作为改变处理液相对于晶圆W的周缘部的喷出角度和喷出位置的喷出驱动部发挥功能。具体而言，喷嘴驱动部70在控制部7(图1参照)的控制下通过使头支承轴71绕沿着其伸缩方向延伸的轴线(参照图2的(b)的箭头“V”)旋转，能够改变来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角度和来自冲洗喷嘴76的冲洗液的喷出角度。另外，喷嘴驱动部70通过在控制部7的控制下使头支承轴71伸缩，能够改变来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出位置和来自冲洗喷嘴76的冲洗液的喷出位置。此外，在此所谓的喷出位置是指晶圆W的上表面上的、处理液和冲洗液的到达位置。
此外，上述的喷出驱动部也可以由除了喷嘴驱动部70以外的装置实现。例如省略图示，也可以是，在化学溶液喷嘴73安装将化学溶液喷嘴73的朝向改变成任意的方向的马达而在控制部7的控制下驱动该马达，从而使来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角度和喷出位置改变。在该情况下，无需使头支承轴71绕轴线(参照图2的(b)的箭头“V”)旋转。上述马达既可以针对化学溶液喷嘴73和冲洗喷嘴76分别独立地设置，也可以利用1个马达改变化学溶液喷嘴73和冲洗喷嘴76这两者的朝向。另外，上述马达的安装位置也没有特别限定，也可以是，在例如喷嘴头72内设有能够调整化学溶液喷嘴73的朝向的马达。
图1和图2所示的基板处理装置1也能够从下方向晶圆W的周缘部喷出处理液和冲洗液，对晶圆W的下表面的周缘部进行斜切处理。即在杯体3的内周部还形成有化学溶液喷出口90和冲洗液喷出口93。如图1所示，在化学溶液喷出口90借助供给管92a连接有第2化学溶液供给部92，在冲洗液喷出口93借助供给管94a连接有第2冲洗液供给部94。
而且，在杯体3的内周部也形成有清洗液喷出口40和气体供给口(省略图示)。在清洗液喷出口40连接有用于贮存清洗液的环状的缓冲器40a，能够利用从清洗液喷出口40喷出的清洗液来清洗晶圆W(特别是下表面)。氮气等非活性气体、干燥空气等气体向形成于内周部的气体供给口供给，能够利用从该气体供给口向晶圆W的下表面吹送的气体来防止化学溶液、冲洗液向晶圆W的中心侧进入。
并且，基板处理装置1具有对其整体的动作进行综合控制的控制部7。控制部7对基板处理装置1的全部的功能零部件(例如马达23、升降机构47、48、清洗液供给部、气体供给部、喷嘴驱动部70、化学溶液供给部75、92以及冲洗液供给部78、94等)的动作进行控制。
另外，控制部7也作为获取与晶圆W的周缘部的厚度方向(即铅垂方向)上的变形量的变动幅度有关的信息的变动幅度获取部发挥功能。特别是，在本实施方式中，与晶圆W的周缘部的厚度方向上的变形量的变动幅度有关的信息由对晶圆W的厚度方向上的周缘部的变形量进行计量的传感器(参照随后叙述的图5的附图标记“11”)计量，从该传感器向控制部7发送。另外，控制部7也作为根据与该晶圆W的周缘部的变形量的变动幅度有关的信息借助头支承轴71等喷嘴驱动部来对来自化学溶液喷嘴73的处理液的相对于周缘部的喷出角度和喷出位置进行控制的喷出控制部发挥功能。
而且，控制部7也作为对配置于晶圆W的上方和下方中的至少任一方的接近配置构件与晶圆W之间的间隔进行调整的间隔控制部发挥功能。通过例如控制部7对升降机构48进行控制，能够对基板处理装置1中的配置于晶圆W的上方的罩构件5、液体承接部51、化学溶液喷嘴73、冲洗喷嘴76、和与罩构件5一起升降的其他接近配置构件与晶圆W(特别是上表面)之间的间隔进行调整。另外，通过控制部7对升降机构47进行控制，能够对基板处理装置1中的配置于晶圆W的下方的杯体3以及与该杯体3一起升降的其他接近配置构件与晶圆W(特别是下表面)之间的间隔进行调整。控制部7能够获取与晶圆W的周缘部的变形量(特别是厚度方向上的变形量)的变动幅度有关的信息，根据该信息来对上述的接近配置构件与晶圆W之间的间隔进行调整，防止接近配置构件与晶圆W之间的意料外的接触。
此外，控制部7能够由硬件和软件的组合实现。例如，能够使用通用计算机作为硬件，使用用于使该通用计算机动作的程序(装置控制程序和处理制程等)作为软件。软件被储存于能由硬件读取的任意的存储介质(即非暂时性的计算机可读取的存储介质)。因而，软件既可以储存于固定地设于计算机的硬盘驱动器等存储介质，或者也可以储存于CD-ROM、DVD、或者闪存等可拆装地安放于计算机的存储介质。
[斜切处理]
接着，详细地说明由上述的基板处理装置1进行的斜切处理。以下，特别地说明对使用从化学溶液喷嘴73喷出的处理液而进行的针对晶圆W的上表面的斜切处理。
图3是用于说明晶圆角度θ和切割宽度B的图，(a)表示晶圆W的俯视图，(b)表示晶圆W的剖视图。如图3的(a)所示，晶圆角度θ由绕晶圆的中心轴线O相对于沿着晶圆W的径向延伸的基准线R形成的角度表示。切割宽度B表示要由处理液从晶圆W的周缘部去除的膜的宽度，如图3的(b)所示，其范围由距晶圆W的最外周部的距离表示。此外，在图3的(b)中附图标记“S1”表示晶圆W中的、接近化学溶液喷嘴73和冲洗喷嘴76的上方侧的面(即上表面)，附图标记“S2”表示接近化学溶液喷出口90和冲洗液喷出口93的下方侧的面(即下表面)。
图4是表示晶圆角度θ(横轴)与切割宽度B(纵轴)之间的关系例的图。理想的切割宽度B无论晶圆角度θ如何为恒定的值，但是，如图4所示，实际的切割宽度B与晶圆角度θ的变化一起变动。由该晶圆W的整周(即“0°≤晶圆角度θ＜360°”的范围)上的切割宽度B的最大值与最小值之差表示“切割范围r”(即“切割范围r＝最大切割宽度-最小切割宽度”)。因而，切割范围r越小，表示越精度良好地进行斜切处理，为了保证晶圆W(特别是斜切处理)的品质，要求将切割范围r设为所期望的目标值(即靶值)以下。
切割范围r的大小根据晶圆W的周缘部上表面的厚度方向的位置的波动而变动，晶圆W的周缘部上表面的位置的厚度方向上的变动幅度越大，切割范围r也越大。该晶圆W的周缘部上表面的位置的厚度方向上的变动幅度由距离检测传感器计量，该计量结果作为与周缘部的变形量的变动幅度有关的信息从距离检测传感器向控制部7发送。
图5是表示晶圆W和距离检测传感器11的配置例的图。本实施方式的基板处理装置1还具备在由基板保持部21保持的晶圆W的上方配置于与晶圆W相对的位置的距离检测传感器11。距离检测传感器11对表示晶圆W的周缘部与距离检测传感器11之间的距离的上表面检测高度H进行计量，能够由例如光学式的传感器构成。距离检测传感器11对晶圆W的厚度方向上的周缘部的变形量进行计量，晶圆W向下表面侧的翘曲越大，上表面检测高度H越大。此外，通常的斜切处理在距晶圆W的上表面S1的最外周部的距离是0.5mm～3mm左右的内侧的范围进行，因此，优选距离检测传感器11对该范围内的上表面检测高度H进行计量。
本实施方式的距离检测传感器11固定地设置，一边利用基板保持部21使晶圆W旋转一边进行距离检测传感器11的计量，从而获取晶圆W的周缘部的整周上的与上表面检测高度H有关的信息。距离检测传感器11的具体的设置部并没有特别限定，能够例如在图1所示的罩构件5的与晶圆W的周缘部相对的面设置距离检测传感器11。特别是在本实施方式中，优选的是，为了对晶圆W的上表面S1的斜切处理的切割宽度B进行控制，在能够对晶圆W的上表面S1的上表面检测高度H进行计量的位置设置距离检测传感器11。
不过，在能够设想为晶圆W的厚度实质上均匀的情况下，晶圆W的上表面S1的位置的波动主要源于晶圆W的翘曲、并与晶圆W的上表面S1的位置和下表面S2的位置相互紧密地关联。因而，在那样的情况下，也可以由距离检测传感器11对晶圆W的下表面S2的位置进行计量，根据该计量结果来推定与晶圆W的上表面S1有关的上表面检测高度H。另外，距离检测传感器11也可以设于基板处理装置1之外。也可以是，在例如比基板处理装置1靠前的前段设置的专用模块中设置距离检测传感器11，在晶圆W向基板处理装置1输入之前，该晶圆W的周缘部的整周上的与上表面检测高度H有关的信息由距离检测传感器11获取。在该情况下，由距离检测传感器11获取的与上表面检测高度H有关的信息作为表示与周缘部的变形量的变动幅度有关的信息的数据也可以从距离检测传感器11向控制部7发送。
图6是表示晶圆角度θ(横轴)与上表面检测高度H(纵轴)之间的关系例的图。如上述那样，晶圆W的周缘部的上表面S1的位置实际上沿着厚度方向波动。作为表示该晶圆W的上表面S1的厚度方向上的位置的波动的程度的指标，能够使用“晶圆翘曲量P”。该“晶圆翘曲量P”由晶圆W的整周(即“0°≤晶圆角度θ＜360°”的范围)上的上表面检测高度H的最大值与最小值之差表示(即“晶圆翘曲量P＝最大上表面检测高度-最小上表面检测高度”)。因而，晶圆翘曲量P越大，表示晶圆W的周缘部的上表面S1的位置沿着厚度方向大幅度波动，晶圆翘曲量P越小，表示晶圆W的周缘部的上表面S1的位置的厚度方向上的波动越小。
考虑上述的晶圆翘曲量P的特性，本实施方式的基板处理装置1按照包括以下的工序的基板处理方法进行晶圆W的上表面S1的斜切处理。
即、首先，将成为斜切处理的对象的晶圆W向基板处理装置1输入，进行由基板保持部21保持晶圆W的工序。然后，进行获取上述的晶圆翘曲量P作为与晶圆W的上表面S1的周缘部的厚度方向上的变形量的变动幅度有关的信息的工序。如上述那样，该晶圆翘曲量P也可以在晶圆W输入到基板处理装置1之后由设于基板处理装置1的距离检测传感器11计量，也可以在晶圆W向基板处理装置1输入之前由距离检测传感器11计量。然后，进行根据所获取的晶圆翘曲量P来控制来自化学溶液喷嘴73的处理液相对于周缘部的喷出角度和喷出位置的工序。然后，进行从化学溶液喷嘴73朝向旋转的晶圆W的上表面S1的周缘部喷出处理液的工序，向晶圆W的上表面S1的周缘部赋予处理液。
以下，例示地说明基于晶圆翘曲量P对来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角度和喷出位置进行控制的代表性的方法。此外，在以下说明的任一控制方法中，均由控制部7对喷嘴驱动部70等喷出驱动部进行控制，通过以缓和切割宽度B的变动的方式对来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角度和喷出位置进行调整，切割范围r被减小成目标值以下。另外，尤其是，晶圆W的上表面S1上的处理液的喷出位置(即到达位置)设定成基于所期望的切割宽度B所设定的位置，无论喷出角度的变动与否，设定成实质上相同的位置。
[第1控制方法]
图7是用于说明第1控制方法的来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角控制的剖视图，概略地示出化学溶液喷嘴73和晶圆W。
在本控制方法中，由控制部7控制的处理液的喷出角度是由“从化学溶液喷嘴73朝向晶圆W的周缘部喷出的处理液的行进方向”与“晶圆W的周缘部中的处理液所赋予的处理面(即在本实施方式中，是上表面S1)的延伸方向”形成的第1角度α。
通常，第1角度α越小，晶圆W的上表面S1的厚度方向的位置变动的影响越大，晶圆W的周缘部处的处理液的到达位置的相对于目标位置的偏离量增大(参照随后叙述的图13的附图标记“C”(到达位置偏离量))。存在如下倾向：例如图7中以实线所示的从化学溶液喷嘴73以“第1角度＝α1”喷出的处理液的液流74b与图7中以双点划线所示的从化学溶液喷嘴73以“第1角度＝α2(其中，“α2>α1”)”喷出的处理液的液流74b相比，晶圆W的上表面S1上的到达位置偏离目标位置。
图8是针对第1控制方法的处理液的喷出角度(即第1角度α)表示晶圆翘曲量P(横轴)与切割范围r(纵轴)之间的关系例的图。在图8中针对第1角度α是20°、25°、35°和45°的情况例示了晶圆翘曲量P与切割范围r之间的关系。
如也由图8可知那样，表示来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角度的第1角度α越小，晶圆翘曲量P对切割范围r的增减带来的影响越大。因而，出于降低晶圆翘曲量P对切割范围r的影响的观点考虑，优选增大第1角度α。不过，存在随着增大第1角度α、到达了晶圆W的上表面S1的处理液向晶圆W的中心侧(即器件部分侧)溅回来的量和概率增大的倾向。因此，优选的是，以能够防止处理液向晶圆W的中心侧的溅回来、同时抑制晶圆翘曲量P对切割范围r的影响的最佳的第1角度α从化学溶液喷嘴73喷出处理液。
图9是针对第1控制方法的晶圆翘曲量P表示第1角度α(横轴)与切割范围r(纵轴)之间的关系例的图。在图9中针对晶圆翘曲量P是0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm以及0.7mm的情况例示了第1角度α与切割范围r之间的关系。
对例如将切割范围r的目标值设为“0.15mm”的情况进行考察。在该情况下，若根据距离检测传感器11(参照图5)的计量结果认定为晶圆翘曲量P是“0.7mm”，则最佳的第1角度α成为图9所示的“P＝0.7mm”的线上的与“切割范围r＝0.15mm”相应的点的第1角度α(在图9所示的例子，是约35°)。关于其他晶圆翘曲量P，也能够同样地求出最佳的第1角度α。
如此一来，控制部7能够基于切割范围r的目标值和根据距离检测传感器11的计量结果求出的晶圆翘曲量P来求出最佳的第1角度α。然后，控制部7对喷出驱动部(本实施方式中，是喷嘴驱动部70)进行控制而对化学溶液喷嘴73的朝向进行调整，以便以该最佳的第1角度α或第1角度α以上的角度从化学溶液喷嘴73喷出处理液，从而能够将切割范围r设为目标值以下。
如此，在本控制方法中，控制部7对来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角度进行控制，以使晶圆W的周缘部的厚度方向上的变形量的变动幅度越大第1角度α越大。即控制部7对来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角度进行控制，以使表示晶圆W的周缘部处的处理液的到达位置的距晶圆W的最外周部的距离的变动幅度的切割范围r(即着液变动幅度)成为目标值或该目标值以下。该切割范围r能由根据距离检测传感器11的计量结果求出的晶圆W的周缘部处的与厚度方向上的变形量的变动幅度有关的信息(即晶圆翘曲量P)并考虑第1角度α来导出(参照图8)。
此外，切割范围r的目标值既可以是预先确定好的特定的值，也可以是可变动的值。在切割范围r的目标值是可变动的值的情况下，控制部7能够获取与切割范围r的目标值有关的信息，基于该信息来决定目标值。与切割范围r的目标值有关的信息也可以是例如由使用者向控制部7输入的所期望的切割范围r的信息。因而，在上述的例子中，切割范围r的目标值设定成0.15mm，但切割范围r的目标值并不限定于此，也可以是例如0.2mm。另外，也可以根据成为斜切处理的对象的晶圆W而针对每个晶圆W改变切割范围r的目标值。
[第2控制方法]
图10是用于说明第2控制方法的来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角控制的放大俯视图，概略地示出化学溶液喷嘴73和晶圆W。
在本控制方法中，由控制部7控制的处理液的喷出角度是由“通过从化学溶液喷嘴73朝向晶圆W的周缘部喷出的处理液的行进路线向晶圆W上投影而获得的投影行进路线Q的方向”与“投影行进路线Q的延长线和晶圆W的上表面S1的最外周部之间的交点F处的晶圆W的切线L的方向”形成的第2角度β。
通常，该水平方向上的第2角度β越大，晶圆W的上表面S1的厚度方向的位置变动的影响越大，晶圆W的周缘部处的处理液的到达位置的相对于目标位置的偏离量增大(参照随后叙述的图13的附图标记“C”(到达位置偏离量))。例如，与以“第2角度＝β2(其中，“β2＜β1”)”从化学溶液喷嘴73喷出的处理液相比，以“第2角度＝β1”从化学溶液喷嘴73喷出的处理液存在如下倾向：晶圆W的上表面S1上的到达位置偏离目标位置。
图11是针对第2控制方法的处理液的喷出角度(即第2角度β)表示晶圆翘曲量P(横轴)与切割范围r(纵轴)之间的关系例的图。在图11中针对第2角度β是1°、3°、5°以及8.5°的情况例示了晶圆翘曲量P与切割范围r之间的关系。
如也由图11可知那样，表示来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角度的第2角度β越大，晶圆翘曲量P对切割范围r的增减带来的影响变大。因而，出于降低晶圆翘曲量P对切割范围r的影响的观点考虑，优选缩小第2角度β。不过，存在随着第2角度β变小、处理液的利用效率降低的倾向。因此，优选的是，以能够防止处理液的利用效率的降低、同时抑制晶圆翘曲量P对切割范围r的影响的最佳的第2角度β从化学溶液喷嘴73喷出处理液。
图12是针对第2控制方法的晶圆翘曲量P表示第2角度β(横轴)与切割范围r(纵轴)之间的关系例的图。在图12中针对晶圆翘曲量P是0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm以及0.7mm的情况例示了第2角度β与切割范围r之间的关系。
例如，对将切割范围r的目标值设为“0.15mm”的情况进行考察。在该情况下，若根据距离检测传感器11(参照图5)的计量结果认定为晶圆翘曲量P是“0.7mm”，则最佳的第2角度β成为图12所示的“P＝0.7mm”的线上的与“切割范围r＝0.15mm”相应的点的第2角度β(在图12所示的例中，约4.5°)。关于其他晶圆翘曲量P，也能够同样地求出最佳的第2角度β。
如此一来，控制部7能够基于切割范围r的目标值和根据距离检测传感器11的计量结果求出的晶圆翘曲量P来求出最佳的第2角度β。并且，控制部7对喷出驱动部(在本实施方式中，是喷嘴驱动部70)进行控制而对化学溶液喷嘴73的朝向进行调整，以使以该最佳的第2角度β或该第2角度β以下的角度从化学溶液喷嘴73喷出处理液，从而能够将切割范围r设为目标值以下。
如此，在本控制方法中，控制部7对来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角度进行控制，以使晶圆W的周缘部的厚度方向上的变形量的变动幅度越大第2角度β越小。即控制部7对来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角度进行控制，以使表示晶圆W的周缘部处的处理液的到达位置的距晶圆W的最外周部的距离的变动幅度的切割范围r(即着液变动幅度)成为目标值或该目标值以下。该切割范围r能由根据距离检测传感器11的计量结果求出的晶圆W的周缘部处的与厚度方向上的变形量的变动幅度有关的信息(即晶圆翘曲量P)并考虑第2角度β来导出(参照图11)。
此外，在本控制方法中也是，切割范围r的目标值既可以是预先确定好的特定的值，也可以是可变动的值。在切割范围r的目标值是可变动的值的情况下，控制部7能够获取与切割范围r的目标值有关的信息，基于该信息来决定目标值。
[第3控制方法]
在本控制方法中，来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出方向通过对上述的第1角度α(第1控制方法)和第2角度β(第2控制方法)这两者进行调整来进行控制。
图13是用于说明来自化学溶液喷嘴73的处理液的到达位置偏离量C的概略图。
在图13中，在从化学溶液喷嘴73喷出来的处理液沿着行进方向D1飞翔的情况下，具有完全的平坦形状的理想的晶圆W的上表面S1上的处理液的到达位置(即理想到达点T1)在晶圆W的厚度方向上与化学溶液喷嘴73分开理想间隔h1。然而，实际上，由于晶圆W的翘曲等，晶圆W的上表面S1沿着厚度方向歪斜。在例如晶圆W向下表面侧翘曲的情况下，从化学溶液喷嘴73喷出来的处理液进一步沿着行进方向D2飞翔，到达沿着厚度方向与理想到达点T1分开了间隔偏离量h2的位置(实际到达点T2)。因而，由距离检测传感器11(参照图5)获取的上表面检测高度H(即化学溶液喷嘴73与晶圆W的上表面S1之间的距离)由理想间隔h1和间隔偏离量h2之和表示。
在图13中，沿着“上述的投影行进路线(参照图10的附图标记“Q”)的延长线与晶圆W的上表面S1的最外周部之间的交点F处的晶圆W的切线的方向”延伸、且通过上述的实际到达点T2的线以附图标记“D3”表示。以垂直于该线D3的方向上的“理想到达点T1的位置与实际到达点T2的位置之差”表示的到达位置偏离量C由以下的关系式表示。
[关系式1]
C＝{sinβ×(h1+h2)/tanα}-{sinβ×h1/tanα}＝sinβ×h2/tanα
如根据上述的关系式也可知那样，到达位置偏离量C能够由以晶圆W的上表面S1的间隔偏离量h2、与来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出方向有关的第1角度α和第2角度β为参数的函数表示。即、通过根据间隔偏离量h2来调整第1角度α和第2角度β中的至少任一个，能够将到达位置偏离量C调整成所期望的值。
上述的晶圆翘曲量P(参照图6)基于图13中的间隔偏离量h2的变动幅度，另外，切割范围r(参照图4)基于图13中的到达位置偏离量C的变动幅度。因而，通过考虑上述关系式1并根据晶圆翘曲量P来对第1角度α和/或第2角度β进行调整，能够将切割范围r调整成目标值。
控制部7基于上述的考察并根据由距离检测传感器11的计量获取的晶圆翘曲量P来决定最佳的第1角度α和第2角度β。然后，控制部7控制喷嘴驱动部70等喷出驱动部，以基于决定出的最佳的第1角度α和第2角度β的喷出角度使处理液从化学溶液喷嘴73喷出，从而能够将切割范围r调整成目标值。
此外，关于上述的第1控制方法～第3控制方法，也可以是，能将切割范围r调整成目标值的“来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角度(第1角度α和/或第2角度β)”与切割范围r以及晶圆翘曲量P相对应的表格等的数据被预先求出，保存于未图示的存储器。在该情况下，控制部7通过参照被保存到该存储器的数据，能够基于切割范围r的目标值和晶圆翘曲量P简单且迅速地获取“来自化学溶液喷嘴73的处理液的喷出角度(第1角度α和/或第2角度β)”。然后，控制部7基于上述方式获取的喷出角度来控制喷出驱动部，能够调整化学溶液喷嘴73的朝向。同样地，针对处理液的喷出位置，也可以是，“化学溶液喷嘴73的水平方向位置”与切割范围r以及晶圆翘曲量P相对应的表格等的数据也被预先求出，保存于未图示的存储器。在该情况下，控制部7通过参照被保存到该存储器的数据，能够基于切割范围r的目标值和晶圆翘曲量P来获取“化学溶液喷嘴73的水平方向位置”。然后，控制部7基于如此获取的第1化学溶液喷嘴73的水平方向位置来控制喷出驱动部，能够调整化学溶液喷嘴73的水平方向位置。
如以上说明那样，根据本实施方式的基板处理装置1和基板处理方法，即使是在晶圆W产生翘曲等而晶圆W的周缘部的上表面位置并不恒定的情况下，也能够使斜切处理的切割宽度B处于所期望的范围内，能够促进切割宽度B的均匀化。由此，能够相对于处理液保护并不期望处理液的附着的晶圆W的内侧的器件部分且利用处理液从晶圆W的周缘部将应该去除的膜精度良好地去除。
本发明并不限定于上述的实施方式和变形例，还可以包括本领域技术人员能想到的施加了各种的变形的各种形态，由本发明起到的效果也并不限定于上述的事项。因而，在不脱离本发明的技术的思想和主旨的范围内，可对权利要求书和说明书所记载的各要素进行各种追加、变更和部分的删除。
例如，在上述的实施方式中，晶圆W的上表面S1的切割范围r被调整，但也可以对晶圆W的下表面S2的切割范围r同样地进行调整。在该情况下，需要能够对晶圆W的下表面S2的斜切处理所使用的处理液的喷出方向进行控制的机构。替代例如图1所示的化学溶液喷出口90，也可以从化学溶液喷嘴73那样的“将处理液的喷出方向改变成任意的方向的喷嘴”朝向晶圆W的下表面S2的周缘部喷出处理液。
另外，在上述的实施方式中，作为向晶圆W的周缘部的上表面S1赋予处理液和冲洗液的器件，仅例示了第1化学溶液喷嘴73和第1冲洗喷嘴76，但也可以从附加地设置的其他设备向晶圆W的周缘部的上表面S1赋予处理液和冲洗液。同样地，也可以从与第2化学溶液喷出口90和第2冲洗液喷出口93独立地设置的其他设备向晶圆W的周缘部的下表面S2赋予处理液和冲洗液。

Claims (10)

1.一种基板处理装置，向旋转的基板的周缘部赋予处理液，其具备：
旋转保持部，其保持所述基板并使所述基板旋转；
处理液喷出部，其朝向被所述旋转保持部保持着的所述基板的所述周缘部喷出所述处理液；
变动幅度获取部，其获取与所述周缘部的变形量的变动幅度有关的信息；
喷出控制部，其根据由所述变动幅度获取部获取的与所述周缘部的变形量的变动幅度有关的信息来控制来自所述处理液喷出部的所述处理液相对于所述周缘部的喷出角度和喷出位置。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
由所述喷出控制部控制的所述喷出角度包括第1角度，该第1角度是由从所述处理液喷出部朝向所述周缘部喷出的所述处理液的行进方向和所述周缘部的所述处理液所赋予的处理面的延伸方向形成的。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其中，
所述喷出控制部对来自所述处理液喷出部的所述处理液的行进方向进行调整，以使所述周缘部的变形量的变动幅度越大所述第1角度越大。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的基板处理装置，其中，
由所述喷出控制部控制的所述喷出角度包括第2角度，该第2角度是由从所述处理液喷出部朝向所述周缘部喷出的所述处理液的行进路线在所述基板上投影而形成的投影行进路线的方向、以及投影行进路线的延长线与所述基板的最外周部之间的交点处的所述基板的切线的方向形成的。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置，其中，
所述喷出控制部对来自所述处理液喷出部的所述处理液的行进方向进行调整，以使所述周缘部的变形量的变动幅度越大所述第2角度越小。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的基板处理装置，其中，
与所述周缘部的变形量的变动幅度有关的信息由对所述基板的厚度方向上的所述周缘部的变形量进行计量的传感器计量，从该传感器向变动幅度获取部发送。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述喷出控制部对所述喷出角度进行控制，以使着液变动幅度成为目标值或该目标值以下，该着液变动幅度表示所述周缘部处的所述处理液的到达位置的距所述基板的最外周部的距离的变动幅度，且根据与所述周缘部的变形量的变动幅度有关的信息导出。
8.根据权利要求7所述的基板处理装置，其中，
所述喷出控制部获取与所述着液变动幅度的目标值有关的信息，基于与该目标值有关的信息来决定所述目标值。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的基板处理装置，其中，
该基板处理装置还具备：
接近配置构件，其配置于所述基板的上方和下方中的至少任一方；
间隔控制部，其根据由所述变动幅度获取部获取的与所述周缘部的变形量的变动幅度有关的信息来对所述接近配置构件与所述基板之间的间隔进行调整。
10.一种基板处理方法，其是从处理液喷出部朝向旋转的基板的周缘部喷出处理液的基板处理方法，
所述基板处理方法包括：
获取与所述周缘部的变形量的变动幅度有关的信息的工序；
根据与所述周缘部的变形量的变动幅度有关的信息来控制来自所述处理液喷出部的所述处理液相对于所述周缘部的喷出角度和喷出位置的工序。
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