CN108538750B - 基板处理装置和基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高基板处理的面内均匀性的基板处理装置和基板处理方法。实施方式所涉及的基板处理装置具备保持部、旋转机构、喷嘴、移动机构以及控制部。保持部将基板水平保持。旋转机构用于使保持部旋转。喷嘴对由保持部保持着的基板供给蚀刻液。移动机构用于使喷嘴移动。控制部对旋转机构和移动机构进行控制，来执行扫描处理，在该扫描处理中，一边从喷嘴对进行旋转的基板供给蚀刻液，一边使喷嘴在基板上方的第一位置与比第一位置靠基板的外周侧的第二位置之间进行往复运动。另外，控制部一边变更第一位置一边多次执行扫描处理。

Description

基板处理装置和基板处理方法
技术领域
公开的实施方式涉及一种基板处理装置和基板处理方法。
背景技术
以往，已知一种基板处理装置，针对半导体晶圆、玻璃基板等基板，一边使基板旋转一边从配置于基板的上方的喷嘴向基板供给处理液，利用基板的离心力使处理液在基板的整个表面展开，来对基板进行处理。
在这种基板处理装置中，有时实施连续地进行多次扫描处理的连续扫描处理，其中，在该扫描处理中，一边使喷嘴喷出处理液，一边使喷嘴在位于基板的中心侧的第一位置与位于外周侧的第二位置之间进行往复运动。
在此，在专利文献1中记载了如下内容：在通过连续扫描处理对基板进行蚀刻处理的情况下，通过将上述第一位置设为相对于基板的中心偏离了30mm的位置，来抑制基板的中心处的蚀刻量，从而提高面内均匀性。
专利文献1：日本特开2015-103656号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在连续扫描处理中，可知作为往复动作的折返地点的第一位置的蚀刻量比其它位置的蚀刻量多。因此，在上述的现有技术中，在提高基板处理的面内均匀性这一点存在进一步改善的余地。
实施方式的一个方式的目的在于提供一种能够提高基板处理的面内均匀性的基板处理装置和基板处理方法。
用于解决问题的方案
实施方式的一个方式所涉及的基板处理装置具备保持部、旋转机构、喷嘴、移动机构以及控制部。保持部将基板水平保持。旋转机构用于使保持部旋转。喷嘴对由保持部保持着的基板供给蚀刻液。移动机构用于使喷嘴移动。控制部对旋转机构和移动机构进行控制，来执行扫描处理，在该扫描处理中，一边从喷嘴对进行旋转的基板供给蚀刻液，一边使喷嘴在基板上方的第一位置与比第一位置靠基板的外周侧的第二位置之间进行往复运动。另外，控制部一边变更第一位置一边多次执行扫描处理。
发明的效果
根据实施方式的一个方式，能够提高基板处理的面内均匀性。
附图说明
图1是示出本实施方式所涉及的基板处理系统的概要结构的图。
图2是示出处理单元的概要结构的图。
图3是放大地示意性地示出由图2所示的处理单元的保持部保持着的晶圆的附近区域的图。
图4是处理单元的示意俯视图。
图5A是示意性地示出蚀刻液的喷出方法与蚀刻量之间的关系的图。
图5B是示意性地示出蚀刻液的喷出方法与蚀刻量之间的关系的图。
图5C是示意性地示出蚀刻液的喷出方法与蚀刻量之间的关系的图。
图6是用于说明第一实施方式所涉及的连续扫描处理的内容的图。
图7A是示出直接供给位置的图。
图7B是示出间接供给位置的图。
图7C是示出非供给位置的图。
图8是示意性地示出进行了第一实施方式所涉及的连续扫描处理的情况下的蚀刻量的图。
图9是示出处理单元执行的基板处理的过程的一例的流程图。
图10是用于说明第二实施方式所涉及的基板处理的内容的图。
图11是示意性地示出进行了第二实施方式所涉及的基板处理的情况下的蚀刻量的图。
图12是示出蚀刻喷嘴在晶圆上的位置与蚀刻喷嘴的移动速度之间的关系的图。
图13是示出加热流体供给部的结构例的图。
图14是用于说明第五实施方式所涉及的干燥处理的内容的图。
图15是用于说明加热处理的内容的图。
附图标记说明
W：晶圆；40a：主喷嘴部；40b：副喷嘴部；41A、41B：喷嘴头；411A、411B：蚀刻喷嘴；42A、42B：喷嘴臂；43：滑块；44：导轨；45：旋转轴；46：驱动部；701：蚀刻液供给源；71a～71d：流量调整部。
具体实施方式
下面，参照附图来详细地说明本申请所公开的基板处理装置和基板处理方法的实施方式。此外，本发明并不限定于以下所示的实施方式。
图1是示出本实施方式所涉及的基板处理系统的概要结构的图。以下，为了使位置关系明确，对互相正交的X轴、Y轴及Z轴进行规定，将Z轴正方向设为铅垂朝上方向。
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和处理站3邻接地设置。
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上载置有多个承载件C，该多个承载件C用于将多张基板、在本实施方式中是半导体晶圆(以下称为晶圆W)以水平状态收纳。
搬送部12与承载件载置部11邻接地设置，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邻接地设置。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中保存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通过读取并执行存储部19中存储的程序来控制基板处理系统1的动作。
此外，该程序既可以是被记录在能够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。作为能够由计算机读取的存储介质，例如存在硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、光磁盘(MO)以及存储卡等。
在如上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从载置于承载件载置部11的承载件C取出，并将取出的晶圆W载置于交接部14。利用处理站3的基板搬送装置17将载置于交接部14的晶圆W从交接部14取出并将其搬入到处理单元16中。
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搬出并将其载置于交接部14。然后，利用基板搬送装置13将载置于交接部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来说明处理单元16。图2是示出处理单元16的概要结构的图。
如图2所示，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以及回收杯50。
腔室20用于收纳基板保持机构30、处理流体供给部40以及回收杯50。在腔室20的顶部设置有FFU(Fan Filter Unit：风机过滤单元)21。FFU 21用于在腔室20内形成下降流。
基板保持机构30具备保持部31、支柱部32以及驱动部33。保持部31将晶圆W水平保持。支柱部32是沿铅垂方向延伸的构件，其基端部被驱动部33以该支柱部32能够旋转的方式支承，支柱部32在顶端部将保持部31水平支承。驱动部33用于使支柱部32绕铅垂轴旋转。该基板保持机构30通过使用驱动部33使支柱部32旋转来使被支柱部32支承的保持部31旋转，由此使由保持部31保持着的晶圆W旋转。
处理流体供给部40用于对晶圆W供给处理流体。处理流体供给部40与处理流体供给源70连接。
回收杯50以包围保持部31的方式配置，以收集因保持部31的旋转而从晶圆W飞散的处理液。在回收杯50的底部形成有排液口51，从该排液口51将由回收杯50收集到的处理液排出到处理单元16的外部。另外，在回收杯50的底部形成有排气口52，该排气口52用于将从FFU 21供给的气体排出到处理单元16的外部。
处理单元16相当于基板处理装置的一例。在第一实施方式中，例举使用处理单元16来进行通过向形成于晶圆W的表面的多晶硅膜供给蚀刻液来将附着于多晶硅膜的异物去除的蚀刻处理的情况来进行说明。
<处理单元的具体的结构例>
图3是放大地示意性地示出由图2所示的处理单元16的保持部31保持着的晶圆W的附近区域的图。另外，图4是处理单元16的示意俯视图。
如图3所示，在处理单元16中具备主喷嘴部40a和副喷嘴部40b，该主喷嘴部40a用于向晶圆W的整个面供给蚀刻液，副喷嘴部40b用于利用从主喷嘴部40a供给的蚀刻液来调整在晶圆W的面内形成的温度分布。
主喷嘴部40a具备喷嘴头41A、设置于喷嘴头41A用于对晶圆W供给蚀刻液的蚀刻喷嘴411A以及设置于喷嘴头41A用于供给冲洗液的冲洗喷嘴412A。如图3所示，这些喷嘴411A、412A朝向铅垂下方将各处理液(蚀刻液、冲洗液)以直线状喷出。
如图4所示，主喷嘴部40a的喷嘴头41A被设置于沿着由保持部31保持着的晶圆W延伸的喷嘴臂42A的前端部，被配置于晶圆W的上表面(被处理面)的上方侧。该喷嘴臂42A的基端部被在导轨44上行进自如的滑块43支承，通过使滑块43在导轨44上移动，能够沿着晶圆W的半径方向使主喷嘴部40a在水平方向上自由地移动。另外，主喷嘴部40a还能够向从晶圆W的上方退避到侧方的待机位置移动。
滑块43是用于使蚀刻喷嘴411A移动的移动机构的一例。此外，蚀刻喷嘴411A的移动机构不限于图4所示的结构，也可以是具备使喷嘴臂42A和喷嘴头41A摆动的摆动机构的结构。
副喷嘴部40b具备喷嘴头41B、设置于喷嘴头41B用于对晶圆W供给蚀刻液的蚀刻喷嘴411B以及设置于喷嘴头41B用于供给冲洗液的冲洗喷嘴412B。如图3所示，这些喷嘴411B、412B朝向铅垂下方将各处理液(蚀刻液、冲洗液)以直线状喷出。
副喷嘴部40b的喷嘴头41B被设置于沿着由保持部31保持着的晶圆W延伸的喷嘴臂42B的前端部，被配置于该晶圆W的上方侧。如图4所示，喷嘴臂42B的基端部被通过驱动部46而旋转自如的旋转轴45支承，能够在晶圆W的外周侧的预先设定的处理位置(在图4中用实线表示)与从晶圆W的上方退避到侧方的待机位置(在图4中用虚线表示)之间移动。
驱动部46、喷嘴臂42B以及喷嘴头41B是用于使蚀刻喷嘴411B移动的移动机构的一例。此外，蚀刻喷嘴411B的移动机构不限于图4所示的结构，也可以是具备导轨和滑块来使蚀刻喷嘴411B直线地移动的结构。
蚀刻喷嘴411A经由喷嘴头41A和喷嘴臂42A而与蚀刻液供给源701(相当于图2的处理流体供给源70)连接，蚀刻喷嘴411B经由喷嘴头41B和喷嘴臂42B而与蚀刻液供给源701连接。在蚀刻液供给源701中设置用于贮存蚀刻液的贮存部(未图示)以及对贮存部内的蚀刻液的温度进行调整的加热器等温度调整部(未图示)，以能够向各蚀刻喷嘴411A、411B供给温度被调整为20℃～70℃的范围内例如50℃的蚀刻液。在蚀刻液供给源701的出口部设置有对向各蚀刻喷嘴411A、411B输送的蚀刻液的流量进行调整的流量调整部71a、71b。此外，作为蚀刻液，例如能够使用SC1(氨/过氧化氢/水的混合液)、DHF(稀氟酸)等。
另外，主喷嘴部40a的冲洗喷嘴412A和副喷嘴部40b的冲洗喷嘴412B也与具备用于贮存冲洗液的贮存部(未图示)等的冲洗液供给源702(相当于图2的处理流体供给源70)连接。能够从冲洗液供给源702供给被各流量调整部71c、71d进行流量调整后的冲洗液。
关于这些蚀刻液或冲洗液的流量调整、蚀刻液的温度调整或主喷嘴部40a、副喷嘴部40b的移动动作的控制，由控制装置4进行控制。
控制装置4的控制部18是统一控制基板处理系统1整体的处理部，例如包括具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)以及输入输出端口等的微型计算机、各种电路。控制部18通过由CPU将RAM用作工作区域执行ROM中存储的程序，来控制处理单元16、基板搬送装置13之类的基板处理系统1所具备的各装置的动作。
此外，上述程序既可以是被记录在能够由计算机读取的记录介质中的程序，也可以是从该记录介质安装到控制装置的存储部中的程序。作为能够由计算机读取的记录介质，例如存在硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、光磁盘(MO)以及存储卡等。另外，控制部18也可以一部分或全部由ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等硬件构成。
控制装置4的存储部19例如由RAM、快闪存储器(Flash Memory)等半导体存储器元件或硬盘、光盘等存储装置来实现。
<蚀刻液的喷出方法与蚀刻量之间的关系>
接着，参照图5A～图5C来说明蚀刻液的喷出方法与蚀刻量之间的关系。图5A～图5C是示意性地示出蚀刻液的喷出方法与蚀刻量之间的关系的图。此外，在此，晶圆W的直径设为300mm，将晶圆W的中心位置规定为0mm，将最外周位置规定为150mm。另外，在此，使晶圆W的中心与由保持部31保持的晶圆W的旋转中心一致。以下，有时将晶圆W的旋转中心简单地记载为晶圆W的中心。
如图5A所示，在从喷嘴411X只向进行旋转的晶圆W的中心喷出了蚀刻液的情况下，晶圆W的蚀刻量在晶圆W的中心处最高，随着朝向外周侧而逐渐减少。这是因为越靠晶圆W的外周侧，则蚀刻液的温度越低。
因此，为了减小蚀刻液的温度差，有时使用如图5B所示那样使喷嘴411X在第一位置与第二位置之间进行往复运动的扫描处理，其中，该第一位置是向晶圆W的中心喷出蚀刻液的位置，该第二位置是位于比第一位置靠晶圆W的外周侧的位置。
根据该方法，还向晶圆W的外周侧直接供给被进行温度调整后的蚀刻液，因此能够减小晶圆面内的蚀刻液的温度差。因而，与图5A所示的喷出方法相比，能够提高蚀刻处理的面内均匀性。
此外，喷嘴411X的移动速度被设定为能够维持在晶圆W的中心形成有蚀刻液的液膜的状态的速度、即在晶圆W的中心的液膜消失之前再次向晶圆W的中心供给蚀刻液的速度。另外，喷嘴411X的往复动作的次数被设定为预计能够得到所期望的蚀刻量的次数。在第二位置处，由于涡流的影响而蚀刻量降低，因此优选使第二位置的蚀刻液的供给量比第一位置的蚀刻液的供给量多。
另外，如图5C所示，还提出了将作为往复动作的折返地点的第一位置和第二位置中的、作为晶圆W的中心侧的折返地点的第一位置设为相对于晶圆W的中心偏离的位置。根据该方法，能够抑制晶圆W的中心处的蚀刻量，从而能够进一步提高蚀刻处理的面内均匀性。
然而，在上述的以往的方法中，在实现蚀刻处理的面内均匀性的进一步提高这一点具有改善的余地。即，如图5B、图5C所示的方法那样，在使喷嘴411X在第一位置与第二位置之间进行往复运动的情况下，喷嘴411X在第一位置和第二位置由于进行方向转换而静止片刻，因此第一位置和第二位置的蚀刻液的供给量比其它位置的蚀刻液的供给量多。其结果，第一位置和第二位置的蚀刻量比其它位置的蚀刻量多，因此有可能使蚀刻处理的面内均匀性降低。喷嘴411X的往复动作的次数越多，则喷嘴411X在第一位置和第二位置静止的次数越多，因此第一位置和第二位置的蚀刻量与其它位置的蚀刻量之差越大，蚀刻处理的面内均匀性的降低越显著。
因此，在第一实施方式所涉及的处理单元16中，一边变更第一位置一边多次执行使蚀刻喷嘴411A在第一位置与第二位置之间进行往复运动的扫描处理。
<第一实施方式所涉及的连续扫描处理的内容>
下面，参照图6～图8来说明第一实施方式所涉及的连续扫描处理的内容。
图6是用于说明第一实施方式所涉及的连续扫描处理的内容的图。另外，图7A是示出直接供给位置的图，图7B是示出间接供给位置的图，图7C是示出非供给位置的图。另外，图8是示意性地示出进行了第一实施方式所涉及的连续扫描处理的情况下的蚀刻量的图。
此外，与图5A～图5C同样地，在此，晶圆W的直径设为300mm，将晶圆W的中心位置规定为0mm，将最外周位置规定为150mm。
如图6所示，在第一实施方式所涉及的处理单元16中，在直接供给位置P11、间接供给位置P12以及非供给位置P13之间变更第一位置P1。
在此，参照图7A～图7C来说明直接供给位置P11、间接供给位置P12以及非供给位置P13。
如图7A所示，直接供给位置P11是从蚀刻喷嘴411A喷出的蚀刻液被直接供给到晶圆W的中心的蚀刻喷嘴411A的位置。在第一实施方式中，在经过晶圆W的中心的轴线上配置有蚀刻喷嘴411A的位置(即0mm的位置)成为直接供给位置P11。
如图7B所示，间接供给位置P12是从蚀刻喷嘴411A喷出的蚀刻液被供给到比晶圆W的中心靠晶圆W的外周侧且着落于晶圆W的蚀刻液到达晶圆W的中心的蚀刻喷嘴411A的位置。在第一实施方式中，间接供给位置P12被设定为相对于晶圆W的中心偏离了20mm的位置。
另外，如图7C所示，非供给位置P13是从蚀刻喷嘴411A喷出的蚀刻液不被供给到晶圆W的中心的位置、即蚀刻液被供给到比晶圆W的中心靠晶圆W的外周侧且着落于晶圆W的蚀刻液到达不了晶圆W的中心的位置。非供给位置P3根据晶圆W的转速和蚀刻液的喷出量等来决定。在第一实施方式中，非供给位置P13被设定为相对于晶圆W的中心偏离了40mm的位置。
另外，在第一实施方式中，作为晶圆W的外周侧的折返地点的第二位置P2被设定为相对于晶圆W的中心偏离了145mm的位置。
接着，对第一实施方式所涉及的连续扫描处理的具体的动作进行说明。控制装置4的控制部18首先对驱动部33(参照图2)进行控制，来使保持着晶圆W的保持部31旋转。另外，控制部18对滑块43进行控制，来使蚀刻喷嘴411A向晶圆W上的间接供给位置P12移动，之后，使蚀刻喷嘴411A喷出被进行温度调整后的蚀刻液。此外，蚀刻液的喷出流量固定，直到连续扫描处理结束为止。
之后，如图6所示，控制部18在使蚀刻喷嘴411A从间接供给位置P12移动到第二位置P2之后(步骤S01)，使蚀刻喷嘴411A从第二位置P2向非供给位置P13移动(步骤S02)。
接着，在处理单元16中，在使蚀刻喷嘴411A从非供给位置P13移动到第二位置P2之后(步骤S03)，使蚀刻喷嘴411A从第二位置P2向直接供给位置P11移动(步骤S04)。
晶圆W的转速被设定为在蚀刻喷嘴411A从自间接供给位置P12进行移动起至经由第二位置P2和非供给位置P13到达直接供给位置P11为止的期间内能够维持在晶圆W的中心形成有蚀刻液的液膜的状态的转速。该转速由蚀刻液的喷出流量和蚀刻喷嘴411A的移动速度等来决定。此外，在第一实施方式中，晶圆W的转速被设定为200rpm。
像这样，在蚀刻喷嘴411A从自间接供给位置P12进行移动起至经由第二位置P2和非供给位置P13到达直接供给位置P11为止的期间内，使保持部31以能够维持在晶圆W的中心形成有蚀刻液的液膜的状态的转速旋转，由此能够防止晶圆W的中心从蚀刻液露出，并且能够实现蚀刻处理的面内均匀化。
接着，在处理单元16中，在使蚀刻喷嘴411A从直接供给位置P11移动到第二位置P2之后(步骤S05)，使蚀刻喷嘴411A从第二位置P2向间接供给位置P12移动(步骤S06)。
之后，控制部18以上述的步骤S01～S06的动作为一组并使这些动作连续执行多组(例如70次～100次)。
通过像这样使作为往复动作的折返地点的第一位置P1分散为多个地点，与只将一个地点设定为第一位置P1的以往的方法相比，能够缓和蚀刻液被集中供给到一处的状况。因而，如图8所示，能够抑制第一位置P1的蚀刻量，从而能够实现蚀刻处理的面内均匀化。
另外，如上述的那样，设为控制部18在直接供给位置P11、间接供给位置P12以及非供给位置P13之间变更第一位置P1。像这样，通过在第一位置P1中包含非供给位置P13，例如与只在蚀刻液能够到达晶圆W的中心的范围(即，直接供给位置P11～间接供给位置P12的范围)内变更第一位置P1的情况相比，能够使晶圆W的中心侧的往复动作的折返地点分散到更广的范围。因而，能够实现蚀刻处理的进一步面内均匀化。
另外，设为控制部18使连续扫描处理中的最初的扫描处理从间接供给位置P12开始进行。由此，例如与使最初的扫描处理从非供给位置P13开始进行的情况相比，能够一边在晶圆W的中心形成蚀刻液的液膜一边开始进行连续扫描处理。
此外，在此，设为每当进行一次往复运动(每当蚀刻喷嘴411A到达第二位置P2)时，就变更第一位置，但也可以设为控制部18在蚀刻喷嘴411A每进行多次往复运动(例如两次往复运动)时变更第一位置。
另外，在此，设为将第一位置P1从直接供给位置P11变更为间接供给位置P12后从间接供给位置P12变更为非供给位置P13，但控制部18也可以将第一位置P1从间接供给位置P12变更为直接供给位置P11后从直接供给位置P11变更为非供给位置P13。
另外，在此，设为使最初的扫描处理从间接供给位置P12开始进行，但控制部18也可以使最初的扫描处理从直接供给位置P11开始进行，还可以使最初的扫描处理从非供给位置P13开始进行。
另外，在此，设为在直接供给位置P11、间接供给位置P12以及非供给位置P13之间变更第一位置P1，但控制部18也可以在直接供给位置P11、间接供给位置P12以及非供给位置P13中的任意两个位置之间变更第一位置P1。例如，控制部18可以在间接供给位置P12与非供给位置P13之间变更第一位置P1，也可以在直接供给位置P11与间接供给位置P12之间变更第一位置P1，还可以在直接供给位置P11与非供给位置P13之间变更第一位置P1。
如上述那样的第一位置P1的变更例如能够通过由操作员经由操作画面输入设定值并将所输入的信息发送到控制部18来实现。以往，为了提高蚀刻处理的面内均匀性，变更扫描中的蚀刻液的每单位时间的供给量或晶圆W的转速，但根据本实施方式所涉及的基板处理系统1，只通过变更作为中心侧的折返地点的第一位置P1这样的简单的设定变更，就能够提高蚀刻处理的面内均匀性。
<基板处理的流程图>
图9是示出处理单元16执行的基板处理的过程的一例的流程图。被基板搬送装置17搬送到各处理单元16中的晶圆W经由未图示的搬入搬出口被搬入到腔室20内。基板保持机构30在借助未图示的升降销等将作为处理对象的晶圆W从基板搬送装置17的晶圆保持机构交接到保持部31之后从腔室20内退避。
当晶圆W被载置于保持部31时，利用驱动部33使保持部31旋转，并且使主喷嘴部40a从待机位置进入到间接供给位置P12。另外，使副喷嘴部40b从待机位置移动到晶圆W的外周部。具体地说，将蚀刻喷嘴411B配置于从副喷嘴部40b的蚀刻喷嘴411B喷出的蚀刻液着落于晶圆W的外周部例如距晶圆W的中心140mm的位置的位置。
然后，当晶圆W的转度达到规定的设定速度时，开始进行蚀刻处理(步骤S101)。具体地说，使主喷嘴部40a的蚀刻喷嘴411A喷出蚀刻液，开始进行上述的连续扫描处理。另外，开始进行从副喷嘴部40b的蚀刻喷嘴411B对晶圆W的外周部供给蚀刻液的外周供给处理。
其结果，从各喷嘴部40a、40b喷出的蚀刻液在进行旋转的晶圆W的表面扩展开，来对晶圆W进行蚀刻处理。此时，使用在晶圆W的中心侧与外周侧之间往复移动的主喷嘴部40a以及面内温度分布调整用的副喷嘴部40b来供给蚀刻液，由此一边形成均匀的面内温度分布一边进行蚀刻处理。
特别是在第一实施方式所涉及的处理单元16中，一边变更第一位置P1一边多次执行使蚀刻喷嘴411A在第一位置P1与第二位置P2之间进行往复运动的扫描处理，因此能够使往复动作的折返地点的蚀刻量的增加缓和。另外，在外周供给处理中，通过直接向晶圆W的外周部供给蚀刻液，能够抑制晶圆W的外周部的蚀刻液的温度降低，从而能够在使面内温度分布更均匀的状态下进行蚀刻处理。
在像这样对晶圆W进行了规定时间的蚀刻处理之后，停止从主喷嘴部40a和副喷嘴部40b喷出蚀刻液，从主喷嘴部40a的冲洗喷嘴412A和副喷嘴部40b的冲洗喷嘴412B喷出冲洗液(步骤S102)。在此，在热冲洗处理等利用冲洗液进行冲洗清洗时的晶圆W的面内温度分布对蚀刻处理的结果产生影响的情况下，与供给蚀刻液时同样地，使用在第一位置P1与第二位置P2之间往复移动的主喷嘴部40a以及面内温度分布调整用的副喷嘴部40b这双方来供给冲洗液。
另外，在冲洗清洗时的晶圆W的面内温度分布对蚀刻处理的结果产生的影响小的情况下，例如也可以使主喷嘴部40a停止于晶圆W的中心部上方侧，只从该主喷嘴部40a进行冲洗液供给而不进行利用副喷嘴部40b对面内温度分布的调整。
像这样执行冲洗清洗，在进行甩干后(步骤S103)，使保持部31的旋转停止。然后，以与搬入时相反的顺序将晶圆W交接到进入到腔室20内的基板搬送装置17，并将晶圆W从处理单元16搬出。
如上述的那样，第一实施方式所涉及的基板处理装置具备保持部31、驱动部33(旋转机构的一例)、蚀刻喷嘴411A(喷嘴的一例)、滑块43(移动机构的一例)以及控制部18。保持部31将晶圆W(基板的一例)水平保持。驱动部33用于使保持部31旋转。蚀刻喷嘴411A对由保持部31保持着的晶圆W供给蚀刻液。滑块43用于使喷嘴411A移动。控制部18对驱动部33和滑块43进行控制，来执行扫描处理，在该扫描处理中，一边从蚀刻喷嘴411A对进行旋转的晶圆W供给蚀刻液，一边使蚀刻喷嘴411A在晶圆W上方的第一位置P1与比第一位置P1靠晶圆W的外周侧的第二位置P2之间进行往复运动。另外，控制部18一边变更第一位置P1一边多次执行扫描处理。
根据上述的第一实施方式所涉及的处理单元16，能够使往复动作的折返地点的蚀刻量比其它位置的蚀刻量多的情况缓和，因此能够提高蚀刻处理的面内均匀性。
(第二实施方式)
接着，参照图10和图11来说明第二实施方式所涉及的连续扫描处理的内容。图10是示意性地示出进行了第二实施方式所涉及的基板处理的情况下的蚀刻量的图。
此外，在以下的说明中，对与已经说明的部分相同的部分标注与已经说明的部分相同的标记，来省略重复的说明。
如图10所示，在第二实施方式中，控制部18在开始进行上述的连续扫描处理之前，执行向晶圆W的中心供给蚀刻液的中心喷出处理。
具体地说，控制部18将蚀刻喷嘴411A配置于直接供给位置P11，使蚀刻喷嘴411A向晶圆W的中心供给蚀刻液并持续预先决定的时间。向晶圆W的中心喷出蚀刻液的喷出时间为被喷出到晶圆W的中心的蚀刻液通过晶圆W的旋转而扩展到晶圆W的整个表面所需要的时间以上的时间，例如被设定为1秒。
之后，控制部18一边使蚀刻喷嘴411A喷出蚀刻液一边使蚀刻喷嘴411A从直接供给位置P11移动到间接供给位置P12后开始进行上述的连续扫描处理。
像这样，控制部18也可以在从直接供给位置P11对晶圆W供给蚀刻液之后，使蚀刻喷嘴411A从直接供给位置P11移动到间接供给位置P12后开始进行最初的扫描处理。
由此，如图11所示那样，与不进行中心喷出处理而开始进行连续扫描处理的情况相比，能够抑制晶圆W的中心处的蚀刻量的降低。因而，能够进一步提高蚀刻处理的面内均匀性。
另外，当从相对于晶圆W的中心发生了偏离的位置即间接供给位置P12开始对晶圆W供给蚀刻液时，无法使蚀刻液均匀地扩散，晶圆W的蚀刻量有可能左右不对称。与此相对，根据第二实施方式所涉及的处理单元16，通过在连续扫描处理之前进行中心喷出处理，能够防止晶圆W的蚀刻量相对于晶圆W的中心左右不对称。
(第三实施方式)
在使蚀刻喷嘴411A以固定的速度进行了移动的情况下，蚀刻液的每单位面积的供给量随着从晶圆W的中心朝向外周侧而逐渐变少。因此，控制部18也可以使蚀刻喷嘴411A的移动速度随着从第一位置P1朝向第二位置P2而减慢，以使晶圆W面内的蚀刻液的供给量均匀。通过使晶圆W面内的蚀刻液的供给量均匀化，能够进一步提高蚀刻处理的面内均匀性。
另一方面，在处理单元16中，为了使晶圆W面内的温度分布更均匀化，还与利用蚀刻喷嘴411A进行的连续扫描处理并行地进行从蚀刻喷嘴411B向晶圆W的外周部直接供给蚀刻液的外周供给处理。然而，当从多个蚀刻喷嘴411A、411B喷出蚀刻液时，在晶圆W的表面蚀刻液的流彼此发生碰撞，由此在晶圆W的外周部发生蚀刻液的滞留，从而晶圆W的外周部的蚀刻量有可能过多。
因此，控制部18也可以一边使蚀刻喷嘴411A的移动速度随着从晶圆W的中心朝向外周侧而逐渐减慢，一边在经过晶圆W的外周部时提高蚀刻喷嘴411A的移动速度，以尽可能避免蚀刻液的滞留发生。
参照图12来对这一点进行说明。图12是示出蚀刻喷嘴411A在晶圆W上的位置与蚀刻喷嘴411A的移动速度之间的关系的图。
如图12所示，控制部18使蚀刻喷嘴411A在第一位置P1(直接供给位置P11、间接供给位置P12以及非供给位置P13)与比第一位置P1靠晶圆W的外周侧的位置P21之间以速度v1移动。另外，控制部18使蚀刻喷嘴411A在位置P21与比位置P21靠晶圆W的外周侧的位置P22之间以比速度v1慢的速度v2移动。另外，控制部18使蚀刻喷嘴411A在位置P22与比位置P22靠晶圆W的外周侧的位置P23之间以比速度v2慢的速度v3移动。
另一方面，控制部18使蚀刻喷嘴411A在位置P23与第二位置P2之间以比速度v3快的速度v4移动。
像这样，处理单元16具备对晶圆W的外周部供给蚀刻液的蚀刻喷嘴411B(外周喷嘴的一例)。另外，控制部18使蚀刻喷嘴411A在比第一位置P1靠晶圆W的外周侧且比第二位置P2靠晶圆W的中心侧的第三位置(例如位置P22或位置P23)的移动速度比蚀刻喷嘴411A在第一位置P1的移动速度慢，使蚀刻喷嘴411A在第二位置P2的移动速度比蚀刻喷嘴411A在第三位置的移动速度快。
由此，能够抑制蚀刻液在晶圆W的外周部的滞留，由此能够防止晶圆W的外周部被过度蚀刻。另外，通过使蚀刻喷嘴411A在第二位置P2的移动速度快，能够抑制作为往复动作的折返地点的第二位置P2的周边的蚀刻量，从而能够进一步提高蚀刻处理的面内均匀性。
此外，不需要必须执行外周供给处理。在不进行外周供给处理的情况下，即在不从蚀刻喷嘴411B向晶圆W的外周部供给蚀刻液的情况下，控制部18也可以在蚀刻喷嘴411A从自第一位置P1出发起直到到达第二位置P2为止，持续使蚀刻喷嘴411A的移动速度减慢。
(第四实施方式)
为了提高晶圆W的温度分布的面内均匀性，处理单元16也可以具备从晶圆W的下表面(与被处理面相反的一侧的面)对晶圆W的下表面供给加热流体的加热流体供给部。
图13是示出加热流体供给部的结构例的图。如图13所示，第四实施方式所涉及的处理单元16A具备基板保持机构30A和加热流体供给部150。
基板保持机构30A具备保持部31A、支柱部32A以及驱动部33A。保持部31A例如为圆板状的构件，在上表面设置有从晶圆W的侧面保持晶圆W的保持构件311。利用该保持构件311将晶圆W以从保持部31A的上表面稍微离开的状态水平保持。
支柱部32A在上端部将保持部31A水平支承。通过驱动部33A使支柱部32A绕铅垂轴旋转。通过支柱部32A绕铅垂轴旋转，保持部31A和由保持部31A保持着的晶圆W绕铅垂轴旋转。
另外，基板保持机构30A具备贯穿保持部31A和支柱部32A的中空部35。在中空部35中插入有后述的加热流体供给部150的支柱部152。
加热流体供给部150被配置于由基板保持机构30A保持的晶圆W的下方，用于对晶圆W的下表面供给HDIW(被加热后的纯水)。
加热流体供给部150具备喷嘴部151和支柱部152。喷嘴部151为沿水平方向延伸的长条状的构件，在内部设置有沿长边方向延伸的流路511。另外，加热流体供给部150具备与流路511连通的多个喷出口512。多个喷出口512以沿流路511即沿由基板保持机构30A保持的晶圆W的径向隔开规定的间隔地排列的方式配置。
支柱部152被插入到基板保持机构30A的中空部35中，在上端部将喷嘴部151的基端部水平支承。在支柱部152的内部设置有与喷嘴部151的流路511连通的流路521。流路521经由包含阀、流量调节部等的供给设备组153而与HDIW供给源154连接。被供给到加热流体供给部150的HDIW从多个喷出口512喷出并被供给到晶圆W的下表面。此外，HDIW的温度被设定为从蚀刻喷嘴411A喷出的蚀刻液的温度以上的温度。
像这样，通过加热流体供给部150，能够将从多个喷出口512喷出的HDIW直接供给到晶圆W的下表面的大致整个面，由此能够提高晶圆W的温度分布的面内均匀性。
此外，在此，从加热流体供给部150供给的加热流体不需要必须是HDIW。例如，处理单元16A也可以从加热流体供给部150供给与从蚀刻喷嘴411A供给的蚀刻液相同的蚀刻液。另外，从加热流体供给部150供给的加热流体也可以是被进行加热后的气体。
(第五实施方式)
然而，在晶圆W的上表面形成有图案的情况下，在上述的干燥处理(图9的步骤S103)中，图案有可能由于晶圆W上残留的处理液(此处是冲洗液)的表面张力而损坏。
在此，作为发生图案损坏的原因之一，存在“干燥处理的处理时间”，处理时间越长，则越容易发生图案损坏。
因此，为了缩短干燥处理的处理时间，也可以在开始进行干燥处理之前、换言之在冲洗处理结束之前进行使晶圆W的转速增加的事先加速处理。参照图14来说明这一点。图14是用于说明第五实施方式所涉及的干燥处理的内容的图。
在图14中，如单点划线所示的那样，以往，在开始进行干燥处理的同时停止供给冲洗液，使晶圆W的转速从冲洗处理时的转速X1(例如200rpm)增加到X2(例如4000rpm)。此外，转速X2是能够将残留于晶圆W上的冲洗液甩掉的转速。然而，通过该方法，导致干燥处理的处理时间多余地延长转速达到X2为止的时间T。
因此，控制部18在开始进行干燥处理之前使晶圆W的转速增加。例如，控制部18从比开始进行干燥处理的时间点提前晶圆W的转速从X1达到X2为止的时间T的时间点开始进行使晶圆W的转速增加的事先加速处理。
通过这样设置，能够在开始进行干燥处理的时间点设为晶圆W的转速已经达到X2的状态，因此与以往的干燥处理相比，能够缩短处理时间。因而，能够抑制图案损坏的发生。
另一方面，与不进行事先加速处理的情况相比，在进行了事先加速处理的情况下，晶圆W的温度有可能变低。晶圆W的温度越低，则残留于晶圆W的处理液的温度也越低，处理液的温度越低，则处理液的粘性越高。而且，处理液的粘性越高，则表面张力越大。因而，如果只通过单纯地进行事先加速处理，则有可能反而容易发生图案损坏。
因此，控制部18也可以进行使用例如在第四实施方式中说明的加热流体供给部150来对晶圆W进行加热的加热处理。参照图15来说明这一点。图15是用于说明加热处理的内容的图。
如图15所示，控制部18在冲洗处理中从加热流体供给部150对晶圆W的下表面供给HDIW。然后，控制部18在从开始进行干燥处理起经过了时间T的时间点，停止从加热流体供给部150向晶圆W的下表面供给HDIW。此外，关于HDIW的温度，只要进行事先加速处理的情况下的晶圆W的温度为不进行事先加速处理的情况下的晶圆W的温度以上的温度即可。
通过像这样对晶圆W进行加热，即使由于进行事先加速处理而晶圆W的温度降低，也能够抑制上述的晶圆W的温度降低。因而，能够更可靠地抑制图案损坏的发生。
此外，在此，对在冲洗处理后进行干燥处理的情况的例子进行了说明，但在基板处理中，有时在冲洗处理后且干燥处理前进行向晶圆W的上表面供给IPA的IPA供给处理。在该情况下，在IPA供给处理的处理中开始进行事先加速处理。因而，在该情况下，控制部18在IPA供给处理中从加热流体供给部150对晶圆W的下表面供给HDIW，在从开始进行干燥处理起经过了时间T后，停止从加热体供给部150向晶圆W的下表面供给HDIW即可。
另外，从加热流体供给部150供给的加热流体不限于HDIW，例如也可以是被进行加热后的IPA，还可以是被进行加热后的气体。
另外，在此，在从开始进行干燥处理起经过了时间T的时间点结束加热处理，但控制部18只要至少在开始进行干燥处理之后结束加热处理即可。即，控制部18可以在开始进行干燥处理之后且经过时间T之前结束加热处理，也可以在从开始进行干燥处理起经过时间T之后结束加热处理。
另外，控制部18也可以在开始进行紧挨着干燥处理之前的处理(冲洗处理或IPA供给处理)之后开始进行加热处理。例如，控制部18也可以从比冲洗处理或IPA供给处理结束的时间点提前时间T的时间点开始进行加热处理。
另外，执行事先加速处理的基板处理装置并不限定于第一实施方式～第四实施方式中说明的处理单元16、16A。执行事先加速处理的基板处理装置至少具备保持晶圆W的保持部、用于使保持部旋转的旋转机构以及对由保持部保持着的晶圆W供给处理液的喷嘴，在进行了从喷嘴对晶圆W供给处理液的液处理之后，进行通过使保持部以比液处理时的转速高的转速旋转来去除残留于晶圆W上的处理液的干燥处理即可。
(其它实施方式)
另外，在上述的连续扫描处理中，一边变更第一位置P1的位置一边多次执行扫描处理，但是不只变更第一位置P1，也可以还一边变更作为晶圆W的外周侧的折返地点的第二位置P2的位置一边多次执行扫描处理。
本领域技术人员能够容易地导出进一步的效果、变形例。因此，本发明的更广泛的方式并不限定于如以上那样表示且记述的特定的详细内容和代表性的实施方式。因而，只要不脱离权利要求书以及根据其等同物定义的概括性的发明的概念的精神或范围，能够进行各种变更。

Claims (16)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具备
保持部，其将基板水平保持；
旋转机构，其用于使所述保持部旋转；
喷嘴，其对由所述保持部保持着的所述基板供给蚀刻液；
移动机构，其用于使所述喷嘴移动；以及
控制部，其对所述旋转机构和所述移动机构进行控制，来执行扫描处理，在所述扫描处理中，一边从所述喷嘴向进行旋转的所述基板供给所述蚀刻液，一边使所述喷嘴在所述基板上方的第一位置与比所述第一位置靠所述基板的外周侧的第二位置之间进行往复运动，
其中，所述控制部一边变更所述第一位置一边多次执行所述扫描处理。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部使所述第一位置在直接供给位置、间接供给位置以及非供给位置中的至少两个位置之间变更，其中，所述直接供给位置是从所述喷嘴喷出的蚀刻液被直接供给到所述基板的旋转中心的位置，所述间接供给位置是从所述喷嘴喷出的蚀刻液被供给到比所述基板的旋转中心靠所述基板的外周侧且着落于所述基板的蚀刻液到达所述基板的旋转中心的位置，所述非供给位置是从所述喷嘴喷出的蚀刻液被供给到比所述基板的旋转中心靠所述基板的外周侧且着落于所述基板的蚀刻液到达不了所述基板的旋转中心的位置。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部使所述第一位置在所述直接供给位置、所述间接供给位置以及所述非供给位置之间变更。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部以以下这些动作为一组并使这些动作执行多组，所述这些动作包括：在使所述喷嘴从所述直接供给位置移动到所述第二位置之后，使所述喷嘴从所述第二位置向所述间接供给位置和所述非供给位置中的一方移动；在使所述喷嘴从所述间接供给位置和所述非供给位置中的一方移动到所述第二位置之后，使所述喷嘴从所述第二位置向所述间接供给位置和所述非供给位置中的另一方移动；在使所述喷嘴从所述间接供给位置和所述非供给位置中的另一方移动到所述第二位置之后，使所述喷嘴从所述第二位置向所述直接供给位置移动。
5.根据权利要求3或4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部使最初的所述扫描处理从所述间接供给位置开始进行。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，
在从所述直接供给位置对所述基板供给所述蚀刻液之后，所述控制部使所述喷嘴从所述直接供给位置移动到所述间接供给位置来开始进行最初的所述扫描处理。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部使所述喷嘴的移动速度随着所述喷嘴从所述第一位置朝向所述第二位置而减慢。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
还具备外周喷嘴，该外周喷嘴用于对所述基板的外周部供给所述蚀刻液，
所述控制部使所述喷嘴在比所述第一位置靠所述基板的外周侧且比所述第二位置靠所述基板的旋转中心侧的第三位置的移动速度比所述喷嘴在所述第一位置的移动速度慢，使所述喷嘴在所述第二位置的移动速度比所述喷嘴在所述第三位置的移动速度快，并且，所述控制部使所述喷嘴在所述第一位置的移动速度比所述喷嘴在所述第二位置的移动速度快。
9.一种基板处理方法，其特征在于，包括以下工序：
保持工序，使用将基板水平保持的保持部，来将所述基板水平保持；
旋转工序，使用用于使所述保持部旋转的旋转机构，来使在所述保持工序中保持的所述基板旋转；以及
连续扫描工序，一边变更进行旋转的所述基板上方的第一位置一边多次执行扫描处理，在所述扫描处理中，一边从喷嘴对所述基板供给蚀刻液，一边使用用于使所述喷嘴移动的移动机构来使所述喷嘴在所述第一位置与比所述第一位置靠所述基板的外周侧的第二位置之间进行往复运动。
10.根据权利要求9所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述连续扫描工序中，使所述第一位置在直接供给位置、间接供给位置以及非供给位置中的至少两个位置之间变更，其中，所述直接供给位置是从所述喷嘴喷出的蚀刻液被直接供给到所述基板的旋转中心的位置，所述间接供给位置是从所述喷嘴喷出的蚀刻液被供给到比所述基板的旋转中心靠所述基板的外周侧且着落于所述基板的蚀刻液到达所述基板的旋转中心的位置，所述非供给位置是从所述喷嘴喷出的蚀刻液被供给到比所述基板的旋转中心靠所述基板的外周侧且着落于所述基板的蚀刻液到达不了所述基板的旋转中心的位置。
11.根据权利要求10所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述连续扫描工序中，使所述第一位置在所述直接供给位置、所述间接供给位置以及所述非供给位置之间变更。
12.根据权利要求11所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述连续扫描工序中，以以下这些动作为一组并使这些动作执行多组，所述这些动作包括：在使所述喷嘴从所述直接供给位置移动到所述第二位置之后，使所述喷嘴从所述第二位置向所述间接供给位置和所述非供给位置中的一方移动；在使所述喷嘴从所述间接供给位置和所述非供给位置中的一方移动到所述第二位置之后，使所述喷嘴从所述第二位置向所述间接供给位置和所述非供给位置中的另一方移动；在使所述喷嘴从所述间接供给位置和所述非供给位置中的另一方移动到所述第二位置之后，使所述喷嘴从所述第二位置向所述直接供给位置移动。
13.根据权利要求11或12所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述连续扫描工序中，从所述间接供给位置开始进行最初的所述扫描处理。
14.根据权利要求13所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述连续扫描工序中，在从所述直接供给位置对所述基板供给所述蚀刻液之后，使所述喷嘴从所述直接供给位置移动到所述间接供给位置来开始进行最初的所述扫描处理。
15.根据权利要求9至12中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述连续扫描工序中，使所述喷嘴的移动速度随着所述喷嘴从所述第一位置朝向所述第二位置而减慢。
16.根据权利要求9至12中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
还包括外周供给工序，所述外周供给工序与所述连续扫描工序并行地进行，使用用于对所述基板的外周部供给所述蚀刻液的外周喷嘴，来对所述基板的外周部供给所述蚀刻液，
在所述连续扫描工序中，使所述喷嘴在比所述第一位置靠所述基板的外周侧且比所述第二位置靠所述基板的旋转中心侧的第三位置的移动速度比所述喷嘴在所述第一位置的移动速度慢，使所述喷嘴在所述第二位置的移动速度比所述喷嘴在所述第三位置的移动速度快，并且，使所述喷嘴在所述第一位置的移动速度比所述喷嘴在所述第二位置的移动速度快。
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