CN108292599B - 基板液处理装置、基板液处理方法和存储介质 - Google Patents

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Abstract

基板处理装置具备：基板保持部(31)，其保持基板(W)；外喷嘴(45)，其以使基板的表面的至少中心部被喷出的处理液的液膜覆盖的方式从比被基板保持部保持的基板的外周缘靠外侧的位置朝向基板的表面喷出处理液；以及致动器(46、90)，其能够变更外喷嘴的高度位置或俯仰角。

Description

基板液处理装置、基板液处理方法和存储介质
技术领域
本发明涉及一种通过向半导体晶圆等基板供给处理液来对该基板实施液处理的技术。
背景技术
在半导体装置的制造工序中，通过一边使半导体晶圆等基板绕铅垂轴线旋转一边向基板的表面供给处理液来对基板实施湿蚀刻或药液清洗等液处理。一般利用被保持于喷嘴臂的可动喷嘴来对基板进行处理液的供给，但有时也利用在基板的外周缘的外侧设置的外喷嘴来对基板进行处理液的供给(例如参照专利文献1)。
外喷嘴用于向基板的中心部供给处理液，以使防止在可动喷嘴不能够向基板的中心部供给所期望的处理液时旋转的基板的中心部干燥。外喷嘴不动地固定于基板的外周缘的外侧。因此，从外喷嘴喷出的处理液的着落位置主要由处理液的喷出流量(液的势力)确定。当考虑防止基板干燥时，从外喷嘴喷出的处理液必须覆盖基板的中心部。因此，不能够根据需要灵活地变更从外喷嘴向基板供给的处理液的流量。
专利文献1：日本特开2013-021183号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种能够灵活地变更喷出流量的外喷嘴。
根据本发明的一个实施方式，提供一种基板液处理装置，其具备：基板保持部，其保持基板；外喷嘴，其从比被所述基板保持部保持的所述基板的外周缘靠外侧的位置，以使所述基板的表面的至少中心部被喷出的处理液的液膜覆盖的方式朝向所述基板的表面喷出处理液；以及致动器，其能够变更所述外喷嘴的高度位置或俯仰角。
根据本发明的其它实施方式，提供一种基板液处理方法，其包括：从被配置于比基板的外周缘靠外侧的位置的外喷嘴朝向所述基板的表面喷出处理液；以及使用致动器来调节所述外喷嘴的高度位置或俯仰角，以使从所述外喷嘴喷出的所述处理液着落于所述基板上的目标着落位置。
根据本发明的其它实施方式，提供一种存储介质，记录有以下程序，在由用于控制基板液处理装置的动作的计算机执行所述程序时，所述计算机控制所述基板液处理装置来执行上述的基板液处理方法。
根据上述本发明的实施方式，通过利用致动器来变更外喷嘴的高度位置或俯仰角，能够灵活地变更来自外喷嘴的处理液的喷出流量。
附图说明
图1是表示一个实施方式所涉及的基板处理系统的结构的概要俯视图。
图2是表示处理单元的结构的概要纵剖截面图。
图3是表示处理单元的结构的概要俯视图。
图4是表示外喷嘴和附加于该外喷嘴的处理液供给机构以及升降机构的结构的概要图。
图5是表示外喷嘴和附加于该外喷嘴的处理液供给机构以及升降机构的其它结构的概要图。
图6是用于说明同时从外喷嘴和第一喷嘴喷出处理液的实验的图。
具体实施方式
图1是表示本实施方式所涉及的基板处理系统的概要结构的图。下面，为了使位置关系明确，规定彼此正交的X轴、Y轴以及Z轴，并且将Z轴正方向设为铅垂向上方向。
如图1所示，基板处理系统1具备搬入搬出站2和处理站3。搬入搬出站2与处理站3相邻地设置。
搬入搬出站2具备承载件载置部11和搬送部12。在承载件载置部11上载置多个承载件C，所述多个承载件C用于将多张基板、在本实施方式中为半导体晶圆(以下称作晶圆W)以水平状态进行收纳。
搬送部12与承载件载置部11相邻地设置，在搬送部12的内部具备基板搬送装置13和交接部14。基板搬送装置13具备用于保持晶圆W的晶圆保持机构。另外，基板搬送装置13能够在水平方向和铅垂方向上移动并以铅垂轴为中心进行旋转，其使用晶圆保持机构在承载件C与交接部14之间搬送晶圆W。
处理站3与搬送部12相邻地设置。处理站3具备搬送部15和多个处理单元16。多个处理单元16以排列在搬送部15的两侧的方式设置。
搬送部15在内部具备基板搬送装置17。基板搬送装置17具备用于保持晶圆W的晶圆保持机构。另外，基板搬送装置17能够在水平方向和铅垂方向上移动并以铅垂轴为中心进行旋转，其使用晶圆保持机构在交接部14与处理单元16之间搬送晶圆W。
处理单元16用于对由基板搬送装置17搬送的晶圆W进行规定的基板处理。
另外，基板处理系统1具备控制装置4。控制装置4例如是计算机，其具备控制部18和存储部19。在存储部19中存储有用于对在基板处理系统1中执行的各种处理进行控制的程序。控制部18通过读取并执行被存储在存储部19中的程序来控制基板处理系统1的动作。
此外，该程序既可以是存储在可由计算机读取的存储介质中的程序，也可以是从该存储介质安装到控制装置4的存储部19中的程序。作为可由计算机读取的存储介质，存在例如硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、光磁盘(MO)以及存储卡等。
在如所述那样构成的基板处理系统1中，首先，搬入搬出站2的基板搬送装置13将晶圆W从被载置于承载件载置部11的承载件C取出，并将取出后的晶圆W载置于交接部14。利用处理站3的基板搬送装置17将被载置于交接部14的晶圆W从交接部14取出并搬入到处理单元16。
在利用处理单元16对被搬入到处理单元16中的晶圆W进行处理之后，利用基板搬送装置17将该晶圆W从处理单元16搬出并载置于交接部14。然后，利用基板搬送装置13将被载置于交接部14的处理完成后的晶圆W返回到承载件载置部11的承载件C。
接着，参照图2和图3来说明处理单元16的结构。处理单元16具备腔室20、基板保持机构30、处理流体供给部40、液体接收杯50。
腔室20收纳基板保持机构30和处理流体供给部40和液体接收杯50。在腔室20的顶部设置有用于在腔室20内形成清洁空气的下降流的FFU(Fan Filter Unit：风扇过滤器单元)21。
基板保持机构30具备基板保持部31、轴部32和旋转驱动部33。基板保持部31将晶圆W保持为水平。利用旋转驱动部33来经由轴部32使基板保持部31旋转，由此能够使被保持于基板保持部31的晶圆W绕铅垂轴线旋转。
处理流体供给部40具有向晶圆W供给处理流体(处理液或处理气体)的多个可动的喷嘴41。在本实施方式中，多个喷嘴41包括第一喷嘴41a、干燥气体喷嘴41b、第二喷嘴41c和溶剂喷嘴41d。多个喷嘴41也可以包括用于供给处理流体的其它喷嘴。
特别是如图3所示，处理流体供给部40具有第一喷嘴臂42A和第二喷嘴臂42B。为了简略附图，在图2中只表示两个喷嘴臂42A、42B中的一个(42A)。在第一喷嘴臂42A上安装有第一喷嘴41a和干燥气体喷嘴41b。在第二喷嘴臂42B上安装有第二喷嘴41c和溶剂喷嘴41d。第一喷嘴41a和第二喷嘴41c以朝向正下方喷出液的方式安装于第一喷嘴臂42A和第二喷嘴臂42B。
利用图2所示的臂驱动部43能够使各喷嘴臂(42A、42B)绕铅垂方向轴线转动(图2的箭头MA、MB)，并且能够使各喷嘴臂(42A、42B)沿铅垂方向升降。通过使喷嘴臂(42A、42B)转动，能够使设置于该喷嘴臂(42A、42B)上的喷嘴41(41a～41d)位于晶圆W的中心O的正上方的位置与俯视时的液体接收杯50的外侧的待机位置(图3所示的位置)之间的任意的位置。
如图3所示，第一喷嘴41a与蚀刻液供给部(药液供给部)71和第一冲洗液供给部72连接，通过对切换阀装置73进行切换，能够选择性地从第一喷嘴41a供给蚀刻液(例如硝氟酸)和冲洗液(例如DIW(Deionized Water：去离子水)即纯水)中的任一方。第二喷嘴41c与清洗液供给部(药液供给部)74和第二冲洗液供给部75连接，通过对切换阀装置76进行切换，能够选择性地从第二喷嘴41c供给清洗液(例如SC-1)和冲洗液(例如纯水)中的任一方。上述的切换阀装置73、76能够由单一的三通阀或两个开闭阀构成。
干燥气体喷嘴41b与氮气体供给部77连接，溶剂喷嘴41d与IPA(异丙醇)供给部78连接。
省略了关于各处理流体的供给部(71、72、74、75、77、78)的图示，但其包括：由罐、储气罐、工厂用力供给源等构成的处理流体供给源、连接与处理流体供给源对应的喷嘴41(41a～41d)的管路、以及设置于该管路上的开闭阀、流量控制阀等流动控制设备。
特别是如图2所示，液体接收杯50包围基板保持部31，并且回收从喷嘴41供给到旋转的晶圆W后从晶圆W被甩出的液体。在液体接收杯50的底部形成有排液口51，由液体接收杯50收集到的处理液从排液口51排出向处理单元16的外部。另外，在液体接收杯50的底部形成有将液体接收杯50内的气氛向腔室20(处理单元16)的外部排出的排气口52。
处理流体供给部40还具有外喷嘴45。外喷嘴45的喷出口45a俯视观察时(也就是在图3中)位于至少比由基板保持部31保持的晶圆W的外周缘靠外侧的位置。在图示的实施方式中，外喷嘴45的喷出口45a俯视观察时位于比液体接收杯50的上端开口的内周缘50a靠外侧的位置。
特别是如图4所示，能够利用升降机构46使外喷嘴45进行升降。关于详情没有进行图示，但升降机构46例如能够构成为线性运动驱动器，该线性运动驱动器具备：电动旋转马达；以及被该电动旋转马达进行旋转驱动并且具有螺杆轴的滚珠丝杠。波纹管47包围升降机构46的可动部分，以使升降机构46不暴露在处理液的气氛中。在本实施方式中，外喷嘴45能够不在水平方向(X和Y方向)上移动而只在上下方向(Z方向)上移动。也就是说，外喷嘴45设置为俯视观察时外喷嘴45与晶圆W之间的相对位置关系不发生变化。如果不需要对外喷嘴45的高度位置进行无级地调整，则也能够使用多位置气缸来作为线性运动驱动器。
在图4所示的实施方式中，波纹管47的上端与外喷嘴45的底面密接，波纹管47的下端与包围液体接收杯50的周围的隔板(分隔板)54的上表面密接。升降机构46的主体部分46a被收纳于隔板54的下方。被升降机构46的主体部分46a驱动来进行升降的部分即升降杆46b将形成于隔板54的孔54a贯通并且延伸，由此被波纹管47包围。
从冲洗液供给部48a向外喷嘴45供给作为冲洗液的DIW。冲洗液供给部48a具有一端例如与罐等冲洗液供给源48a连接并且另一端与外喷嘴45连接的冲洗液供给线(管路)48b、以及从该冲洗液供给线48b的上游侧起依次设置于该冲洗液供给线48b上的流量计48c、流量控制阀48d和开闭阀48e。在比开闭阀48e靠下游侧的分支点48f处，从冲洗液供给线48b分支出泄放线路48g。在泄放线路48g上设置有开闭阀48h。泄放线路48g的下游端的高度位置比外喷嘴45低。
优选在外喷嘴45的下方设置液体接收件49。液体接收件49接收在紧接开始从外喷嘴45喷出冲洗液后(紧接开放开闭阀48e后)以及紧挨完全停止喷出之前(紧接闭锁开闭阀48e之后)从外喷嘴45喷出的(没有到达晶圆W的)冲洗液，并且接收在闭锁开闭阀48e之后从外喷嘴45滴落的液体(冲洗液)。被液体接收件49接住的冲洗液经由未图示的泄放线路排出到处理单元16的外部。液体接收件49能够固定于杯50或隔板54。也可以是，液体接收件49能够以与外喷嘴45一同升降的方式连结于外喷嘴45。
从外喷嘴45向由基板保持部31保持的晶圆W的表面(元件形成面即朝上的面)供给冲洗液。以使俯视观察时从外喷嘴45喷出的冲洗液在连结外喷嘴45的喷出口45a与晶圆W的中心O的直线上飞行的方式设置外喷嘴45。从外喷嘴45喷出的冲洗液在晶圆W表面上的着落位置(着落点)由来自外喷嘴45的冲洗液的喷出流量(每单位时间的流量)、外喷嘴45的高度位置以及外喷嘴45的俯仰角(俯角或仰角)来决定。在本实施方式中，不存在使外喷嘴45的俯仰角变化的致动器，因此上述着落位置由来自外喷嘴45的冲洗液的喷出流量和外喷嘴45的高度位置来决定。此外，也可以是，使得能够在初始设定时或维护时等通过手动操作来调节外喷嘴45的俯仰角。
在从外喷嘴45喷出冲洗液时，控制装置4基于流量计48c的检测值来反馈控制流量控制阀48d的开度，以使实现工艺制程中规定的喷出流量。
为了使从外喷嘴45喷出并且着落于旋转的晶圆W表面上的冲洗液在晶圆W表面整体上均等地扩展，优选使冲洗液着落于晶圆W的中心O。利用升降机构46来调节外喷嘴45的高度位置，以使不论冲洗液的喷出流量为多少均使冲洗液着落于晶圆W的中心O。按冲洗液的喷出流量来预先通过实验(也可以通过模拟)求出能够使冲洗液着落于晶圆W的中心O的外喷嘴45的高度。而且，设定基于该实验结果决定出的冲洗液的喷出流量和外喷嘴45的高度位置的组合来作为工艺制程中描述的工艺参数。工艺制程例如存储在控制装置4的存储部19中。此外，使冲洗液着落于从晶圆W的中心O偏离的位置也没有关系，在该情况下，优选的是使冲洗液着落于着落的冲洗液会由于着落的势力而扩展到晶圆W的中心O从而使包括晶圆W的中心O的晶圆W中心部的区域被冲洗液的液膜覆盖这样的着落位置。在该情况下，预先通过实验求出用于实现目标着落位置的冲洗液的喷出流量和外喷嘴45的高度位置的组合。
使开闭阀48e为开状态并且使开闭阀48h为闭状态来从外喷嘴45喷出冲洗液，之后关闭开闭阀48e来停止从外喷嘴45喷出冲洗液。并且在之后，当打开开闭阀48h时，处于外喷嘴45内、冲洗液供给线48b中的比开闭阀48e靠下游侧的区域内和泄放线路48g内的冲洗液因虹吸效果从泄放线路48g排出。通过事先使外喷嘴45内、冲洗液供给线48b的比开闭阀48e靠下游侧的区域内为空，在接下来打开开闭阀48e来开始从外喷嘴45喷出冲洗液时，在紧接开始喷出后从外喷嘴45喷出冲洗液的流速就变高。因此，在紧接开始喷出之后着落于晶圆W的中心O以外的部位的冲洗液的量少。
接着，对使用上述的基板处理系统1的处理单元16进行的、针对各一张晶圆W的一系列的处理工序的一例进行说明。
[晶圆搬入]
利用基板搬送装置17将晶圆W搬入到处理单元16内，并且由基板保持机构30来保持该晶圆W。
[蚀刻工序]
由基板保持机构30使晶圆W开始绕铅垂轴线旋转。晶圆W的旋转持续到后述的干燥工序结束为止。使第一喷嘴臂42A的第一喷嘴41a位于从晶圆W的中心O离开距离L1的、晶圆W上的位置P1(参照图3)的正上方的位置。第一喷嘴41a朝向正下方喷出蚀刻液(例如DHF(稀氟酸))。因而，蚀刻液着落于从晶圆W的中心O离开距离L1的位置P1。着落于位置P1的蚀刻液由于离心力而朝向晶圆W的外周缘扩展地流动。另外，着落于位置P1的蚀刻液由于着落的势力而扩展到晶圆W的中心O，之后，由于离心力而朝向晶圆W的外周缘扩展地流动。因而，晶圆W表面的整个区域被蚀刻液的液膜覆盖。通过使该状态持续预先确定的时间，晶圆W的表面被蚀刻。
此外，上述距离L1能够设为保证着落于位置P1的蚀刻液会由于着落的势力而扩展到晶圆W的中心O的值，(虽然根据蚀刻液的喷出流量而不同)例如15mm。通过使蚀刻液不着落于晶圆W的中心O而着落于从晶圆W的中心O稍稍偏离的位置，能够防止晶圆W的中心O相比于其它部位被过度蚀刻。也就是说，蚀刻的晶圆W面内的均匀性提高。
接着，在继续从第一喷嘴41a喷出蚀刻液的状态下使第一喷嘴41a移动到晶圆W的中心O的正上方的位置。
[第一冲洗工序]
在紧接使第一喷嘴41a移动到晶圆W的中心O的正上方后，对切换阀装置73进行切换，使从第一喷嘴41a喷出的液体从蚀刻液切换为冲洗液(DIW)。从第一喷嘴41a喷出的冲洗液着落于晶圆W的中心O，并且由于离心力而朝向晶圆W周缘部扩展地流动，从而晶圆W的表面被冲洗液的液膜覆盖。由此，利用冲洗液冲洗掉残留于晶圆W上的蚀刻液和由于蚀刻工序而产生的反应生成物等。
接着，在继续从第一喷嘴41a喷出冲洗液的状态下使第一喷嘴41a移动到晶圆W的中心O的附近的位置P2，详细地说是从中心O离开距离L2的、晶圆W上的位置P2的正上方的位置。此时，从第一喷嘴41a喷出的冲洗液着落于晶圆W表面上的着落位置为位置P2。将上述距离L2设为能够保证着落于位置P2的冲洗液会由于着落的势力而扩展到晶圆W的中心O的值(虽然根据冲洗液的喷出流量而不同，但例如为15mm)。距离L2和位置P2可以与距离L1和位置P1相同。
接着，以着落于晶圆W的中心O的方式从外喷嘴45喷出冲洗液(DIW)。此时，同时从第一喷嘴41a和外喷嘴45这两方喷出冲洗液。为了方便之后的说明，将该状态设为“第一同时喷出状态”。
之后，停止从第一喷嘴41a喷出冲洗液，使第一喷嘴41a移动到待机位置(图3所示的位置)。接着，使第二喷嘴41c位于从晶圆W的中心O离开距离L2的位置P2的正上方的位置。此时，第二喷嘴41c通过晶圆W的中心上方。而且，使得在第二喷嘴41c的移动中不妨碍从外喷嘴朝向晶圆W的中心喷出的冲洗液的流动(轨迹)。
接着，从第二喷嘴41c喷出冲洗液。第二喷嘴41c朝向正下方喷出冲洗液。因而，从第二喷嘴41c喷出的冲洗液着落于晶圆W表面上的着落位置为位置P2。此时，从第二喷嘴41c和外喷嘴45这两方同时喷出冲洗液。为了方便之后的说明，将该状态称作“第二同时喷出状态”。
接着，停止从外喷嘴45喷出冲洗液，接下来在继续从第二喷嘴41c喷出冲洗液的状态下使第二喷嘴41c移动到晶圆W的中心O的正上方的位置。
如上述的那样，通过使用外喷嘴45，能够在继续维持晶圆W的表面整体被冲洗液覆盖的状态的情况下进行喷嘴臂42A、42B的交替，也就是说进行第一喷嘴41a、第二喷嘴41c的交替。
[药液清洗工序]
在使第二喷嘴41c移动到晶圆W的中心O的正上方之后，对切换阀装置76进行切换，将从第二喷嘴41c喷出的液体从冲洗液(DIW)切换为清洗液(清洗用的药液例如SC-1)。从第二喷嘴41c喷出的清洗液着落于晶圆W的中心O，并且由于离心力而朝向晶圆W周缘部扩展地流动，从而晶圆W的表面被清洗液的液膜覆盖。由此，存在于晶圆W上的有机污染物质被清洗液去除。
[第二冲洗工序]
之后，将从第二喷嘴41c喷出的液体从清洗液切换为冲洗液。从第二喷嘴41c喷出的冲洗液着落于晶圆W的中心O，并且由于离心力而朝向晶圆W周缘部扩展地流动，从而晶圆W的表面被冲洗液的液膜覆盖。由此，残留于晶圆W上的清洗液和在清洗工序中产生的反应生成物等被冲洗液冲洗掉。
[溶剂置换工序]
一边继续从第二喷嘴41c喷出冲洗液一边从溶剂喷嘴41d进行IPA的喷出，并且在维持该状态的情况下使溶剂喷嘴41d移动到晶圆W的中心O的正上方，之后停止从第二喷嘴41c喷出冲洗液。从溶剂喷嘴41d喷出的IPA着落于晶圆W的中心O，并且由于离心力而朝向晶圆W周缘部扩展地流动，从而处于晶圆W的表面的冲洗液(DIW)被IPA置换，由此晶圆W的表面被IPA的液膜覆盖。
[干燥工序]
在溶剂喷嘴41d向晶圆W的中心O喷出IPA的期间，使干燥气体喷嘴41b在喷嘴臂42A、42B间不发生冲突的范围内向接近晶圆W的中心O的位置的上方移动。接着，使溶剂喷嘴41d朝向晶圆W的外周缘移动。溶剂喷嘴41d从晶圆W的中心O的上方退避后，使干燥气体喷嘴41b移动到晶圆W的中心O的正上方，接着从干燥气体喷嘴41b喷出干燥气体(例如氮气体、干燥空气等)，并且使干燥气体喷嘴41b朝向晶圆W的外周缘移动。此时，在保持溶剂喷嘴41d位于比干燥气体喷嘴41b靠晶圆W径向外侧的位置的关系的状态下使溶剂喷嘴41d和干燥气体喷嘴41b朝向晶圆W的外周缘移动。由此，圆形的干燥区域从晶圆W的中心部朝向晶圆周缘部扩展，最终晶圆W的表面整体干燥。
通过以上，针对一张晶圆W的一系列的处理工序结束。利用基板搬送装置17从处理单元16搬出处理完毕的晶圆W。
在进行上述那样的处理时，如前述的那样，例如有时已经在作为处理对象的晶圆W形成有带电非常弱的元件。在该情况下，为了抑制摩擦带电，需要减少冲洗液的流量。另一方面，在对不需这样的顾虑的晶圆进行处理的情况下，为了缩短处理时间增大冲洗液的流量较好。通过如上述的那样对外喷嘴45提供自动升降功能，通过与冲洗液的流量的变化对应地改变外喷嘴45的高度位置，由此能够不论冲洗液的流量为多少均使冲洗液的着落位置与晶圆W的中心一致。因此，即使在作为工艺参数的冲洗液喷出流量在先行的处理基板组与后续的处理基板组中不同的情况下，也不需为了手动进行调整而使基板处理系统1的整体的动作停止或开放处理单元16的面板。因此，能够高效地运用基板处理系统1。
此外，在上述实施方式中，能够利用线性运动驱动器即升降机构46来调节外喷嘴45的高度位置，但不限定于此，如图5所示，可以是能够利用被致动器90例如电动旋转马达进行驱动的滚珠丝杠来调节外喷嘴45的俯仰角(俯角或仰角)。在图5所示的实施方式中，在隔板54之上设置有支柱91，外喷嘴45经由设置于支柱91的水平轴92来以能够旋转的方式被支承于支柱91。致动器90推(拉)外喷嘴45的远离水平轴92的恰当的部位(在图5中为外喷嘴45的后端部)，由此外喷嘴45的俯仰角变化，由此从外喷嘴45喷出的冲洗液的喷出角度也变化，从而能够使冲洗液着落于晶圆W上的着落位置变化。在该图5所示的实施方式中，外喷嘴45的水平方向的位置也实质上固定。
说明为了抑制上述的第一同时喷出状态和第二同时喷出状态下的溅液(飞溅)而调查从第一喷嘴41a(或第二喷嘴41c)喷出的冲洗液着落于晶圆W表面上的期望的着落位置的试验。此外，第一同时喷出状态与第二同时喷出状态实质上为相同状态，因此只对第一同时喷出状态进行试验。如前述的那样，来自外喷嘴45的冲洗液的着落位置应该为晶圆W的中心O，因此在试验中，使从第一喷嘴41a喷出的冲洗液的着落位置变化。为了实现后述的第一喷嘴41a的各种位置，使用试验专用的喷嘴臂来作为保持第一喷嘴41a的喷嘴臂。
为了说明着落位置，如从正上方观察到的旋转的晶圆W的俯视图即图6所示，在晶圆W表面设定XY正交坐标系。将晶圆W的中心(旋转中心)O设为XY正交坐标系的原点(以下也称作“原点O”)。以粗的虚线表示从外喷嘴45喷出并且着落于原点O的冲洗液的飞行轨迹。将包括冲洗液的飞行轨迹的直线设为Y轴，将飞行方向设为Y轴的正向。而且，将包括使以原点O为起点并且朝向Y轴的正向的第一向量以原点O为中心向晶圆W的旋转方向R旋转90度后得到的第二向量的直线设为X轴。X轴的正向与第二向量的方向一致。也就是说，在图6的情况下，晶圆W的旋转方向为顺时针方向，因此图6中上方为Y轴的正向、图中右方为X轴的正向。此外，如果晶圆W的旋转方向为逆时针方向，则图中左方为X轴的正向。此外，需要注意的是，有时图6所示的XY正交坐标系的X轴和Y轴与图1的X轴和Y轴一致(在图1的下部中表示的处理单元16中一致)，有时不一致。
对将第一喷嘴41a的水平方向位置即从第一喷嘴41a喷出的冲洗液的着落位置设为图6所示的位置S1、S2、S3、S4、S5、S6时的飞溅的发生状况进行调查。作为晶圆的旋转中心的原点O与位置S1、S2、S3、S4、S5、S6之间的距离全部为15mm，只有角度位置不同。S2和S5为X轴上的位置，S3为相比于S2而在晶圆的旋转方向R上延迟45度的位置，S1为相比于S2而在晶圆的旋转方向R上前进了45度的位置，S6为相比于S5而在晶圆的旋转方向R上延迟了45度的位置，S4为相比于S5而在晶圆的旋转方向R上前进了45度的位置。
关于试验条件，设为晶圆W的旋转速度为1500rpm、来自外喷嘴的冲洗液的喷出流量为1.5L/min(升每分钟)、来自第一喷嘴41a的冲洗液的喷出流量为0.5L/min、1.0L/min、1.5L/min这三个水准。基于拍摄到的高速度运动图像和高分辨率静止图像来判定有无飞溅和发生情况。在下表中示出试验结果。
[表1]
流量(L/min) S1 S2 S3 S4 S5 S6
0.5 ○ ○ × × △ △
1.0 ○ △ × × × △
1.5 ○ × × × × ×
在上述的表1中，符号“○”是指没有飞溅的发生，符号“△”是指飞溅偶有发生，符号“×”表示经常发生飞溅。
作为图像观察的结果，在位置S2、S3中，在从外喷嘴45喷出的冲洗液着落于晶圆W之后而扩展时，在从第一喷嘴41a喷出的液体落到该正在扩展的液膜之上时发生飞溅(除去流量为0.5L/min时的情况)。另一方面，在位置S4、S5、S6中，在从第一喷嘴41a喷出的冲洗液着落于晶圆W之后而扩展时，在从外喷嘴45喷出的液体落到该正在扩展的液膜之上时发生飞溅。
在位置S1中，不论来自第一喷嘴41a的喷出流量为多少，均未确认出上述任一方式的飞溅的发生。据此能够确认出：在上述XY正交坐标系中，通过将来自第一喷嘴41a的冲洗液的着落位置设定在第四象限(也就是X＞0、Y＜0)中能够防止飞溅的发生。
通过该试验结果可知：在上述的实施方式中，优选的是将上述的第一同时喷出状态和第二同时喷出状态下的第一喷嘴41a的位置P1和第二喷嘴41c的位置P2设为上述试验中的位置S1。
在上述实施方式中，在对晶圆W进行一系列的处理时，一并使用外喷嘴45和承载于喷嘴臂42A、42B上的可动的喷嘴41a～41d，但不限定于此。可以从一个或多个外喷嘴供给要供给向晶圆W的处理液的全部。
冲洗液不限定为纯水(DIW)，可以为了提供导电性而使微量的二氧化碳气体和/或氨溶解于DIW中。
从外喷嘴45喷出的处理液不限定为冲洗液，可以为其它处理液，例如酸性药液、碱性药液、有机溶剂等。
在从外喷嘴45供给药液的情况下，从节约药液的观点出发，考虑首先以比较大的流量向晶圆W的中心供给药液从而迅速地在晶圆W的整个表面形成药液的液膜，之后，以能够维持药液的液膜的程度的比较小的流量向晶圆W的中心供给药液。在该情况下，在以比较大的流量从外喷嘴45喷出药液时，降低外喷嘴45的高度，在以比较小的流量喷出药液时，升高外喷嘴45的高度，由此不论药液的喷出流量为多少均能够使药液的着落位置为晶圆W的中心。

Claims (9)

1.一种基板液处理装置，其具备：
基板保持部，其保持基板；
外喷嘴，其从比被所述基板保持部保持的所述基板的外周缘靠外侧的位置，以使所述基板的表面的至少中心部被喷出的处理液的液膜覆盖的方式朝向所述基板的表面喷出处理液；以及
致动器，其能够变更所述外喷嘴的高度位置或俯仰角，
其中，所述基板液处理装置还具备：
旋转驱动部，其使所述基板保持部旋转来使所述基板绕铅垂轴线旋转；
可动喷嘴，其从所述基板上方向下喷出处理液；
喷嘴臂，其承载所述可动喷嘴，并且使所述可动喷嘴在被所述基板保持部保持的基板的上方的位置与比所述基板的外周缘靠外侧的位置之间进行移动；以及
控制部，其使得同时执行如下处理：使所述可动喷嘴对所述基板的预先设定的位置喷出所述处理液；以及使所述外喷嘴以使处理液着落于所述基板的中心的方式喷出所述处理液，
其中，所述预先设定的位置在XY正交坐标系中位于第四象限内，并且所述预先设定的位置与所述基板的中心之间的距离设为能够保证着落于该预先设定的位置的处理液会由于着落的势力而扩展到所述基板的中心的值，所述XY正交坐标系为，在从正上方观察旋转的所述基板时，将包括从所述外喷嘴喷出的所述处理液的飞行轨迹的直线设为Y轴，将从所述外喷嘴喷出的所述处理液的飞行方向设为Y轴的正向，将包括第二向量的直线设为X轴，该第二向量是使第一向量以所述基板的旋转中心为中心向所述基板的旋转方向旋转90度后得到的，该第一向量是以所述基板的旋转中心为起点并且朝向Y轴的正向的向量，将所述第二向量的方向设为X轴正向。
2.根据权利要求1所述的基板液处理装置，其特征在于，
还具备：流量控制阀，其调节从所述外喷嘴喷出的所述处理液的流量；
其中，所述控制部基于从所述外喷嘴喷出的所述处理液的流量控制所述致动器来调节所述外喷嘴的高度位置或俯仰角。
3.根据权利要求2所述的基板液处理装置，其特征在于，
所述控制部基于预先求出的、从所述外喷嘴喷出的所述处理液在所述基板上的着落位置与从所述外喷嘴喷出的所述处理液的流量以及所述外喷嘴的高度位置之间的关系，来调节所述外喷嘴的高度位置或俯仰角。
4.根据权利要求2所述的基板液处理装置，其特征在于，
所述外喷嘴设置为俯视观察时所述外喷嘴与所述基板保持部之间的相对位置关系不发生变化。
5.根据权利要求2所述的基板液处理装置，其特征在于，
所述控制部在使所述外喷嘴喷出所述处理液并且使所述处理液的液膜覆盖所述基板的表面的中心部之后，控制所述流量控制阀来减少从所述外喷嘴喷出的所述处理液的流量，并且控制所述致动器来升高所述外喷嘴的高度位置。
6.一种基板液处理方法，其包括：
从被配置于比基板的外周缘靠外侧的位置的外喷嘴朝向所述基板的表面喷出处理液；以及
使用致动器来调节所述外喷嘴的高度位置或俯仰角，以使从所述外喷嘴喷出的所述处理液着落于所述基板上的目标着落位置，
其中，一边使所述基板旋转一边执行所述基板液处理方法，
在从所述外喷嘴以使处理液着落于所述基板的中心的方式喷出所述处理液时，以使处理液着落于预先设定的位置的方式从被承载于喷嘴臂上的可动喷嘴向下喷出处理液，
所述预先设定的位置在XY正交坐标系中位于第四象限内，并且所述预先设定的位置与所述基板的中心之间的距离设为能够保证着落于该预先设定的位置的处理液会由于着落的势力而扩展到所述基板的中心的值，所述XY正交坐标系为，在从正上方观察旋转的所述基板时，将包括从所述外喷嘴喷出的所述处理液的飞行轨迹的直线设为Y轴，将从所述外喷嘴喷出的所述处理液的飞行方向设为Y轴的正向，将包括第二向量的直线设为X轴，该第二向量是使第一向量以所述基板的旋转中心为中心向所述基板的旋转方向旋转90度后得到的，该第一向量是以所述基板的旋转中心为起点并且朝向Y轴的正向的向量，将所述第二向量的方向设为X轴正向。
7.根据权利要求6所述的基板液处理方法，其特征在于，
基于预先求出的、从所述外喷嘴喷出的所述处理液在所述基板上的着落位置与从所述外喷嘴喷出的所述处理液的流量以及所述外喷嘴的高度位置之间的关系来调节所述外喷嘴的高度位置。
8.根据权利要求6所述的基板液处理方法，其特征在于，
在利用从所述外喷嘴喷出的所述处理液，使所述处理液覆盖所述基板的表面的中心部之后，减少所述处理液的喷出流量，并且升高所述外喷嘴的高度位置。
9.一种存储介质，记录有以下程序，
在由用于控制基板液处理装置的动作的计算机执行所述程序时，所述计算机控制所述基板液处理装置来执行根据权利要求6至8中的任一项所述的基板液处理方法。
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