CN110226216B - 基板处理装置以及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

基板处理装置包含基板保持单元、基板旋转单元、各周端高度位置计测单元、处理液喷嘴、处理液供给单元、喷嘴驱动单元和控制装置。所述控制装置执行：各周端高度位置计测步骤，通过所述各周端高度位置计测单元计测所述各周端高度位置；外周部处理步骤，一边使基板绕着所述旋转轴线旋转一边从所述处理液喷嘴朝所述基板的外周部喷出处理液，由此处理该主面的外周部；以及着落位置往复移动步骤，与所述外周部处理步骤并行，并以所述基板的外周部上的来自所述处理液喷嘴的处理液的着落位置会追随配置位置周端的高度位置变化而往复移动的方式驱动所述处理液喷嘴，使得所述着落位置与配置位置周端之间的间隔会保持恒定，所述配置位置周端是所述基板的周端中的配置有所述处理液喷嘴的周向位置的周端。

Description

基板处理装置以及基板处理方法
技术领域
本发明有涉及一种基板处理装置以及基板处理方法。成为处理对象的基板包括例如半导体晶片、液晶显示设备用基板、等离子体显示器用基板、FED(Field EmissionDisplay；场发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模(photomask)用基板、陶瓷基板、太阳电池用基板等。
背景技术
在半导体装置或液晶显示设备等制造步骤中，对半导体晶片或液晶显示设备用玻璃基板等基板的外周部进行使用了处理液的处理。用以逐片处理基板的单片式的基板处理装置(参照下述专利文献1)例如具备有：旋转卡盘，水平地保持基板并使基板旋转；以及处理液喷嘴，朝被旋转卡盘保持的基板的上表面外周部喷出处理液。作为在此种用以处理基板的外周部的基板处理装置使用的旋转卡盘，并非是使用用以支撑基板的外周部的形式的旋转卡盘，而是使用用以支撑基板的中央部的形式的旋转卡盘。由于用以支撑基板的中央部的形式的旋转卡盘未支撑基板的外周部，因此会有在基板的保持状态下基板相对于水平姿势倾斜的担心。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利公开第2011/281376A1号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
在针对基板的外周部的处理(以下称为“外周部处理”)中，由于使基板绕着旋转轴线旋转，因此当基板相对于旋转卡盘呈倾斜时，会有基板的周端中的配置有处理液喷嘴的旋转方向位置的周端(以下称为“配置位置周端”)的高度在各个旋转方向位置进行变化的担心(面位移)。当配置位置周端的高度不同时，基板的上表面上的来自处理液喷嘴的处理液的着落位置与配置位置周端之间的距离会不同。因此，在处理液喷嘴相对于旋转卡盘处于静止姿势的情形中，基板的上表面上的来自处理液喷嘴的处理液的着落位置与配置位置周端之间的距离会随着基板的旋转而变化。在此情形中，在外周部处理中无法将基板的外周部中的处理宽度的均匀性保持恒定。
因此，谋求能不会受到伴随基板的旋转引起的配置位置周端的高度位置变化的影响而将基板的外周部中的处理宽度的均匀性保持得高。
因此，本发明的目的在于提供一种能不会受到伴随基板的旋转引起的配置位置周端的高度位置变化的影响而将基板的外周部中的处理宽度的均匀性保持得高的基板处理装置以及基板处理方法。
用以解决课题的手段
本发明包含：基板保持单元，保持周端的至少一部分呈圆弧状的基板，该基板保持单元支撑所述基板的中央部并保持所述基板；基板旋转单元，使被所述基板保持单元保持的基板绕着通过所述基板的中央部的铅垂的旋转轴线旋转；各周端高度位置计测单元，用以计测被所述基板保持单元保持的基板的周向的各周端位置中的高度位置即各周端高度位置；处理液喷嘴，朝被所述基板保持单元保持的基板的外周部喷出处理液；处理液供给单元，对所述处理液喷嘴供给处理液；喷嘴驱动单元，以使所述基板上的处理液的着落位置移动的方式驱动所述处理液喷嘴；以及控制装置，控制所述基板旋转单元、所述处理液供给单元、所述各周端高度位置计测单元以及所述喷嘴驱动单元；所述控制装置执行：各周端高度位置计测步骤，通过所述各周端高度位置计测单元计测所述各周端高度位置；外周部处理步骤，一边使所述基板绕着所述旋转轴线旋转，一边从所述处理液喷嘴朝所述基板的外周部喷出处理液，由此处理所述基板的主面的外周部；以及着落位置往复移动步骤，与所述外周部处理步骤并行，并以所述基板的外周部上的来自所述处理液喷嘴的处理液的着落位置会追随配置位置周端的高度位置变化而往复移动的方式驱动所述处理液喷嘴，使得所述着落位置与配置位置周端之间的间隔会保持恒定，所述配置位置周端是所述基板的周端中的配置有所述处理液喷嘴的周向位置的周端。
依据此构成，以处理液的着落位置一边与配置位置周端之间的间隔保持恒定一边追随配置位置周端的高度位置变化而往复移动的方式驱动处理液喷嘴。因此，能使处理液的着落位置追随由基板的旋转引起的配置位置周端的高度位置变化以与配置位置周端之间的间隔保持恒定。由此，能不会受到伴随基板的旋转引起的配置位置周端的高度位置变化的影响而将基板的外周部中的处理宽度的均匀性保持得高。
在本发明的一个实施方式中，所述控制装置在所述各周端高度位置计测步骤之后执行所述着落位置往复移动步骤。
依据此构成，可依据各周端高度位置计测步骤的结果执行着落位置往复移动步骤。
此外，所述喷嘴驱动单元亦可包含如下单元：被输入有用以驱动所述处理液喷嘴的喷嘴驱动信号，由此驱动所述处理液喷嘴。在此情形中，所述控制装置在所述着落位置往复移动步骤中亦可执行：喷嘴驱动信号作成步骤，所述控制装置依据所述各周端高度位置计测步骤中的计测结果以及所述外周部处理步骤中的所述基板的旋转速度，以所述着落位置会以与所述配置位置周端的高度位置变化相同的振幅以及相同的周期移动的方式作成用以使所述处理液喷嘴驱动的喷嘴驱动信号；以及驱动信号输出步骤，在排除时刻将所作成的所述喷嘴驱动信号输出至所述喷嘴驱动单元，所述排除时刻是排除了伴随相对于所述喷嘴驱动信号的输出的所述处理液喷嘴的驱动延迟引起的、相对于所述配置位置周端的高度位置变化的所述着落位置的相位差的时刻。
依据此构成，在着落位置往复移动步骤中，以处理液的着落位置会以与配置位置周端的高度位置变化相同的振幅以及相同的周期移动的方式作成用以使处理液喷嘴驱动的喷嘴驱动信号。该喷嘴驱动信号在将伴随处理液喷嘴的驱动延迟引起的相位差予以排除的排除时刻输出至喷嘴驱动单元。亦即，在可追随配置位置周端的高度位置变化使着落位置往复移动的时刻输出喷嘴驱动信号。由此，能不受相对于喷嘴驱动信号的输出的处理液喷嘴的驱动延迟的影响地，使处理液的着落位置以与配置位置周端之间的间隔保持恒定的方式追随配置位置周端的高度位置变化。
再者，所述控制装置亦可在所述驱动信号输出步骤中执行时刻取得步骤，在所述时刻取得步骤中，从所述处理液喷嘴追随所述配置位置周端的高度位置变化的最适当的追随时刻错开相当于所述相位差的时间，由此取得所述排除时刻。
依据此构成，从基板的外周部中的处理液的着落位置追随配置位置周端的高度位置变化的最适当的追随时刻错开相当于相位差的时间，由此能求出排除时刻。在此情形中，能简单且准确地取得排除时刻。
此外，所述喷嘴驱动单元亦可包含有：喷嘴移动单元，使所述处理液喷嘴朝铅垂方向移动。在此情形中，所述控制装置亦可在所述着落位置往复移动步骤中执行如下步骤：使所述处理液喷嘴追随所述配置位置周端的高度位置变化而在铅垂方向移动。
依据此构成，在着落位置往复移动步骤中，使处理液喷嘴追随配置位置周端的高度位置变化在铅垂方向移动。由此，能在基板的外周部中将处理液的着落位置与配置位置周端之间的间隔保持恒定。
此外，所述喷嘴驱动单元亦可包含：喷嘴移动单元，使所述处理液喷嘴沿着被所述基板保持单元保持的基板的主面移动。在此情形中，所述控制装置亦可在所述着落位置往复移动步骤中执行如下步骤：以将来自所述处理液喷嘴的处理液的着落位置与所述配置位置周端之间的间隔保持恒定的方式，使所述处理液喷嘴追随所述配置位置周端的高度位置变化而在所述基板的旋转半径方向移动。
依据此构成，在着落位置往复移动步骤中以将来自处理液喷嘴的处理液的着落位置与配置位置周端之间的间隔保持恒定的方式使处理液喷嘴追随配置位置周端的高度位置变化而在旋转半径方向移动。由此，能在基板的外周部中将处理液的着落位置与配置位置周端之间的间隔保持恒定。
此外，所述喷嘴驱动单元可以包含使所述处理液喷嘴移动的喷嘴移动单元。所述控制装置亦可在所述着落位置往复移动步骤中执行使所述处理液喷嘴移动的步骤。所述基板处理装置亦可还包含：喷嘴移动量检测单元，用以检测所述处理液喷嘴的移动量。在这些情形中，所述控制装置亦可在所述着落位置往复移动步骤之前还执行：相位差计测步骤，对所述喷嘴移动单元输出所述喷嘴驱动信号并使所述处理液喷嘴移动，并通过所述喷嘴移动量检测单元检测此时的所述处理液喷嘴的移动量，由此计测所述相位差。所述控制装置亦可在所述时刻取得步骤中执行如下步骤：依据所述相位差计测步骤所计测的所述相位差取得所述排除时刻。
依据此构成，使处理液喷嘴移动并使用喷嘴移动量检测单元检测此时的处理液喷嘴的移动量，由此能实际地计测相位差。由于依据实际测量的相位差移动处理液喷嘴，因此能使处理液的着落位置的往复移动更良好地追随配置位置周端的高度位置变化。
此外，所述喷嘴移动单元亦可包含有电动马达，所述喷嘴移动量检测单元亦可包含设置于所述电动马达的编码器。
依据此构成，能以编码器此种简单的构成精度良好地检测处理液喷嘴的移动量。能使处理液的着落位置的往复移动更高精度地追随配置位置周端的高度位置变化。
此外，所述各周端高度位置计测单元亦可包含位置传感器以及CCD(ChargeCoupled Device；电荷耦合组件)摄像机中的至少一者，所述位置传感器用以检测所述基板的周端高度位置中的周向的规定的周端高度位置，所述CCD摄像机用以拍摄所述基板的至少外周部。
依据此构成，能使用简单的构成计测被基板保持单元保持的基板的周向的各周端高度位置。
此外，所述各周端高度位置计测单元亦可包含：位置传感器，用以检测所述基板的周端高度位置中的周向的规定的周端高度位置。在此情形中，所述控制装置亦可在所述各周端高度位置计测步骤中执行如下步骤：一边使被所述基板保持单元保持的基板绕着所述旋转轴线转动，一边使用所述位置传感器计测所述规定的周端高度位置。
依据此构成，一边使被基板保持单元保持的基板转动一边使用位置传感器计测规定的周端高度位置，由此能计测基板的周向的各周端高度位置。亦即，能使用位置传感器此种简单的构成良好地计测基板的周向的各周端高度位置。
此外，所述处理液喷嘴亦可朝基板的外侧及斜下方喷出处理液。
依据此构成，由于处理液喷嘴朝斜下方喷出处理液，因此会有处理液的着落位置与配置位置周端之间的距离因伴随基板的旋转引起的配置位置周端的高度位置变化而变化的担心。
然而，由于使处理液的着落位置以与配置位置周端之间的间隔保持恒定的方式追随伴随基板的旋转引起的配置位置周端的高度位置变化，因此能不受伴随基板的旋转引起的配置位置周端的高度位置变化的影响而将处理液的着落位置与配置位置周端之间的距离保持恒定，由此能将基板的外周部中的处理宽度的均匀性保持得高。
此外，本发明提供一种基板处理方法，包含有：基板保持步骤，通过支撑基板的中央部并保持所述基板的基板保持单元来保持周端的至少一部分呈圆弧状的基板；各周端高度位置计测步骤，计测各周端高度位置，所述各周端高度位置是被所述基板保持单元保持的基板的周向的各周端位置中的高度位置；外周部处理步骤，一边使被所述基板保持单元保持的基板绕着通过所述基板的中央部的旋转轴线旋转，一边从所述处理液喷嘴朝所述基板的外周部喷出处理液，由此处理所述基板的主面的外周部；以及着落位置往复移动步骤，与所述外周部处理步骤并行，并以所述基板的外周部上的来自所述处理液喷嘴的处理液的着落位置会追随配置位置周端的高度位置变化而往复移动的方式通过喷嘴驱动单元驱动所述处理液喷嘴，使得所述着落位置与配置位置周端之间的间隔会保持恒定，所述配置位置周端是所述基板的周端中的配置有所述处理液喷嘴的周向位置的周端。
依据此方法，以处理液的着落位置一边与配置位置周端之间的间隔保持恒定一边追随配置位置周端的高度位置变化而往复移动的方式驱动处理液喷嘴。因此，能使处理液的着落位置追随由基板的旋转引起的配置位置周端的高度位置变化以使处理液的着落位置与配置位置周端之间的间隔保持恒定。由此，能不会受到伴随基板的旋转引起的配置位置周端的高度位置变化的影响而将基板的外周部中的处理宽度的均匀性保持得高。
在本发明的一个实施方式中，所述着落位置往复移动步骤包含如下步骤：使所述处理液喷嘴追随所述配置位置周端的高度位置变化而在铅垂方向移动。
依据此方法，在着落位置往复移动步骤中，使处理液喷嘴追随配置位置周端的高度位置变化而在铅垂方向移动。由此，能在基板的外周部中将处理液的着落位置与配置位置周端之间的间隔保持恒定。
此外，所述着落位置往复移动步骤亦可包含如下步骤：以将来自所述处理液喷嘴的处理液的着落位置与所述配置位置周端之间的间隔保持恒定的方式，使所述处理液喷嘴追随所述配置位置周端的高度位置变化而在所述基板的旋转半径方向移动。
依据此方法，在着落位置往复移动步骤中以将来自处理液喷嘴的处理液的着落位置与配置位置周端之间的间隔保持恒定的方式使处理液喷嘴追随配置位置周端的高度位置变化而在旋转半径方向移动。由此，能在基板的外周部中将处理液的着落位置与配置位置周端之间的间隔保持恒定。
此外，亦可在所述各周端高度位置计测步骤之后执行所述着落位置往复移动步骤。
依据此方法，能依据各周端高度位置计测步骤的结果执行着落位置往复移动步骤。
此外，所述喷嘴驱动单元亦可包含如下单元：被输入有用以驱动所述处理液喷嘴的喷嘴驱动信号，由此驱动所述处理液喷嘴；所述着落位置往复移动步骤亦可包含有：喷嘴驱动信号作成步骤，依据所述各周端高度位置计测步骤中的计测结果以及所述外周部处理步骤中的所述基板的旋转速度，以所述着落位置会以与所述配置位置周端的高度位置变化相同的振幅以及相同的周期移动的方式作成用以使所述处理液喷嘴驱动的喷嘴驱动信号；以及驱动信号输出步骤，在排除时刻将所作成的所述喷嘴驱动信号输出至所述喷嘴驱动单元，所述排除时刻是排除了伴随相对于所述喷嘴驱动信号的输出的所述处理液喷嘴的驱动延迟引起的、相对于所述配置位置周端的高度位置变化的所述着落位置的相位差的时刻。
依据此方法，在着落位置往复移动步骤中，以处理液的着落位置会以与配置位置周端的高度位置变化相同的振幅以及相同的周期移动的方式作成用以使处理液喷嘴驱动的喷嘴驱动信号。该喷嘴驱动信号在将伴随处理液喷嘴的驱动延迟引起的相位差予以排除的排除时刻输出至喷嘴驱动单元。亦即，在可追随配置位置周端的高度位置变化使着落位置往复移动的时刻输出喷嘴驱动信号。由此，能不受相对于喷嘴驱动信号的输出的处理液喷嘴的驱动延迟的影响，而使处理液的着落位置以与配置位置周端之间的间隔保持恒定的方式追随配置位置周端的高度位置变化。
此外，所述驱动信号输出步骤亦可包含：时刻取得步骤，从所述着落位置追随所述配置位置周端的高度位置变化的最适当的追随时刻错开相当于所述相位差的时间，由此取得所述排除时刻。
依据此方法，从基板的外周部中的处理液的着落位置追随配置位置周端的高度位置变化的最适当的追随时刻错开相当于相位差的时间，由此能求出排除时刻。在此情形中，能简单且准确地取得排除时刻。
所述基板处理方法在所述着落位置往复移动步骤之前亦可进一步包含有：相位差计测步骤，对所述喷嘴驱动单元输出所述喷嘴驱动信号并使所述着落位置移动，由此计测所述相位差。在此情形中，所述时刻取得步骤亦可包含有下述步骤：依据所述相位差取得所述排除时刻。
依据此方法，由于依据实际测量的相位差移动处理液喷嘴，因此能使处理液的着落位置的往复移动更良好地追随配置位置周端的高度位置变化。
此外，所述各周端高度位置计测步骤亦可进一步包含如下步骤：一边使被所述基板保持单元保持的基板绕着所述旋转轴线转动，一边使用位置传感器计测所述基板的周端高度位置中的周向的规定的周端高度位置。
依据此方法，一边使被基板保持单元保持的基板转动一边使用位置传感器检测规定的周端高度位置，由此能计测基板的周向的各周端高度位置。亦即，能使用位置传感器此种简单的构成良好地计测基板的周向的各周端高度位置。
本发明的所述目的、特征及功效以及其他的目的、特征及功效能参照附图且通过下述实施方式的说明而更明了。
附图说明
图1是用以说明本发明的一个实施方式的基板处理装置的内部的布局的示意性的俯视图。
图2是用以说明所述基板处理装置所具备的处理单元的构成例的示意性的剖视图。
图3是用以显示正从配置于处理位置的处理液喷嘴喷出处理液的状态的剖视图。
图4是显示基板在倾斜状态下被旋转卡盘保持的状态的示意图。
图5是用以显示基板在倾斜状态下被旋转卡盘保持的状态的示意图。
图6是用以显示参考基板处理例中的基板的上表面的外周区域的处理宽度的俯视图。
图7是用以说明所述基板处理装置的主要部分的电气构成的框图。
图8是用以显示配置位置周端的高度位置变化的正弦波以及已在追随时刻输出喷嘴驱动信号的情形中的着落位置的高度位置变化的正弦波。
图9A是用以说明图7所示的各周端高度位置存储部的图。
图9B是用以说明图7所示的相位差存储部的图。
图10是用以说明所述处理单元所为的基板处理例的流程图。
图11是用以说明图10所示的各周端高度位置计测步骤的内容的流程图。
图12是用以说明图10所示的相位差计测步骤的内容的流程图。
图13是用以说明图10所示的外周部处理步骤的内容的流程图。
图14是用以说明所述外周部处理步骤的内容的示意图。
图15是用以说明所述外周部处理步骤的内容的示意图。
图16是用以显示配置位置周端的高度位置变化的正弦波以及已在排除时刻输出喷嘴驱动信号的情形中的着落位置的高度位置变化的正弦波。
图17是用以显示所述基板处理例中的基板的上表面的外周区域的处理宽度的俯视图。
具体实施方式
在以下中，参照随附的附图详细地说明本发明的实施方式。
图1是用以说明本发明一个实施方式的基板处理装置的内部的布局的示意性的俯视图。基板处理装置1是单片式的装置，用以通过处理液或处理气体逐片地处理半导体晶片等圆板状的基板W。基板处理装置1包含有：多个处理单元2，使用处理液处理基板W；装载埠(load port)LP，载置有承载器(carrier)C1，该承载器C1用以收容被处理单元2处理的多片基板W；搬运机械手IR以及搬运机械手CR，在装载埠LP与处理单元2之间搬运基板W；以及控制装置3，控制基板处理装置1。搬运机械手IR在承载器C1与搬运机械手CR之间搬运基板W。搬运机械手CR在搬运机械手IR与处理单元2之间搬运基板W。多个处理单元2例如具有同样的构成。
图2是用以说明处理单元2的构成例的示意性的剖视图。
处理单元2是用以使用处理液处理基板W的外周部41(参照图3等)的(顶侧处理)单元，更具体而言，处理单元2是用以使用处理液处理基板W的上表面(主面)的外周区域42(参照图3等)以及基板W的周端面44(参照图3等)的(顶侧处理)单元。在本实施方式中，所谓基板W的外周部41指包含有基板W的上表面的外周区域42、基板W的下表面(主面)的外周区域43(参照图3等)以及基板W的周端面44的部分。此外，所谓外周区域42、43指例如从基板W的周端缘起具有零点几毫米(comma milli)至数毫米左右的宽度的环状的区域。
处理单元2包含有：箱形的处理腔室4，具有内部空间；旋转卡盘(基板保持单元)5，在处理腔室4内以水平的姿势保持一片基板W，并使基板W绕着通过基板W的中心的铅垂的旋转轴线A1旋转；处理液供给单元6，用以将处理液(药液以及冲洗液)供给至被旋转卡盘5保持的基板W的上表面的外周区域42；第一非活性气体供给单元8，用以将非活性气体供给至被旋转卡盘5保持的基板W的上表面中央部；第二非活性气体供给单元9，用以将非活性气体供给至被旋转卡盘5保持的基板W的上表面的外周区域42；第三非活性气体供给单元10，用以将非活性气体供给至被旋转卡盘5保持的基板W的下表面的外周区域43；加热器11，加热被旋转卡盘5保持的基板W的下表面的外周区域43；以及筒状的处理杯12，围绕旋转卡盘5。
处理腔室4包含有：箱状的间隔壁13；作为送风单元的FFU(fan filterunit；风扇过滤单元)14，从间隔壁13的上部将清净空气输送至间隔壁13内(相当于处理腔室4内)；以及排气装置(未图示)，从间隔壁13的下部排出处理腔室4内的气体。
FFU14配置于间隔壁13的上方，并安装于间隔壁13的顶部。FFU14从间隔壁13的顶部将清净空气输送至处理腔室4内。排气装置经由连接至处理杯12内的排气导管15而连接至处理杯12的底部，用以从处理杯12的底部对处理杯12的内部进行吸引。通过FFU14以及排气装置，在处理腔室4内形成有下降流(down flow)。
在本实施方式中，旋转卡盘5为真空吸附式的卡盘。旋转卡盘5吸附支撑基板W的下表面中央部。旋转卡盘5具备有：旋转轴16，在铅垂的方向延伸；旋转基座(spin base)17，安装于该旋转轴16的上端，并以水平的姿势吸附并保持基板W的下表面；以及旋转马达(基板旋转单元)18，具有与旋转轴16同轴地结合的旋转轴。旋转基座17包含有：水平的圆形的上表面17a，具有比基板W的外径还小的外径。在基板W的背面被旋转基座17吸附保持的状态下，基板W的外周部41伸出至旋转基座17的周端缘的外侧。驱动旋转马达18，由此使基板W绕着旋转轴16的中心轴线旋转。
处理液供给单元6包含有处理液喷嘴19。处理液喷嘴19例如为直式喷嘴(straightnozzle)，以连续流动的状态喷出液体。处理液喷嘴19具有作为扫描喷嘴的基本形态，能变更基板W的上表面中的处理液的供给位置。处理液喷嘴19在旋转卡盘5的上方安装于大致水平地延伸的喷嘴臂20的顶端部。喷嘴臂20在旋转卡盘5的侧方被大致铅垂延伸的臂支撑轴21支撑。
在臂支撑轴21结合有臂摆动马达22。臂摆动马达22例如为伺服马达。能通过臂摆动马达22使喷嘴臂20以设定于旋转卡盘5的侧方的铅垂的摆动轴线A2(亦即臂支撑轴21的中心轴线)作为中心在水平面内摆动，由此能使处理液喷嘴19绕着摆动轴线A2转动。
在臂支撑轴21经由滚珠螺杆机构等结合有臂升降马达122。臂升降马达122例如为伺服马达。通过臂升降马达122，能使臂支撑轴21升降并使喷嘴臂20与臂支撑轴21一体性地升降。由此，能使处理液喷嘴19升降(亦即沿着高度方向V(铅垂方向)移动)。在臂升降马达122结合有编码器23，该编码器23用以检测臂升降马达122的输出轴122a的旋转角度。当臂升降马达122使输出轴122a旋转时，处理液喷嘴19以与输出轴22a的旋转角度相应的移动量上升或下降。亦即，当处理液喷嘴19上升或下降时，使臂摆动马达22的输出轴22a以相当于处理液喷嘴19的移动量的旋转角度旋转。因此，通过编码器23检测输出轴22a的旋转角度，由此能检测处理液喷嘴19的位置(高度方向V(铅垂方向)的位置)。
在处理液喷嘴19连接有药液配管24，该药液配管24被供给有来自药液供给源的药液。在药液配管24的中途部安装有用以开闭药液配管24的药液阀25。此外，在处理液喷嘴19连接有冲洗液配管26A，该冲洗液配管26A被供给有来自冲洗液供给源的冲洗液。在冲洗液配管26A的中途部安装有用以开闭冲洗液配管26A的冲洗液阀26B。当在冲洗液阀26B被关闭的状态下开启药液阀25时，从设定于处理液喷嘴19的下端的喷出口19a(参照图3)喷出从药液配管24供给至处理液喷嘴19的连续流动的药液。此外，当在药液阀25被关闭的状态下开启冲洗液阀26B时，从设定于处理液喷嘴19的下端的喷出口19a(参照图3)喷出从冲洗液配管26A供给至处理液喷嘴19的连续流动的冲洗液。
药液例如为用以蚀刻基板W的表面或者清洗基板W的表面的液体。药液亦可为包含有氢氟酸、硫酸、醋酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、缓冲氢氟酸(BHF；buffered HF)、稀释氢氟酸(DHF；dilute hydrofluoric acid)、氨水、过氧化氢水、有机酸(例如柠檬酸、草酸等)、有机碱(例如TMAH(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide；氢氧化四甲铵)等)、有机溶剂(例如IPA(isopropyl alcohol；异丙醇)等)、界面活性剂、防腐蚀剂中的至少一者的液体。冲洗液例如为去离子水(DIW；deionized water)，但并未限定于DIW，亦可为碳酸水、电解离子水、氢水、臭氧水以及稀释浓度(例如10ppm至100ppm左右)的盐酸水中的任一者。
第一非活性气体供给单元8包含有：气体喷出喷嘴27，用以将非活性气体供给至被旋转卡盘5保持的基板W的上表面的中央部；第一气体配管28，用以将非活性气体供给至气体喷出喷嘴27；第一气体阀29，将第一气体配管28予以开闭；以及第一喷嘴移动机构30，用以使气体喷出喷嘴27移动。当在设定于基板W的上表面中央部的上方的处理位置中开启第一气体阀29时，通过从气体喷出喷嘴27喷出的非活性气体在基板W的上方形成有从中央部朝外周部41流动的放射状气流。
第二非活性气体供给单元9包含有：上外周部气体喷嘴31，用以将非活性气体喷出至基板W的上表面的外周区域42；第二气体配管32，用以将非活性气体供给至上外周部气体喷嘴31；第二气体阀33，用以将第二气体配管32予以开闭；以及第二喷嘴移动机构34，用以使上外周部气体喷嘴31移动。当在与基板W的上表面的外周区域42对向的处理位置中开启第二气体阀33时，上外周部气体喷嘴31从基板W的旋转半径方向(以下称为径向RD)的内侧朝外侧以及斜下方将非活性气体喷出至基板W的上表面的外周区域42的喷吹位置。由此，能控制基板W的上表面的外周区域42中的处理液的处理宽度。
第三非活性气体供给单元10包含有：下外周部气体喷嘴36，将非活性气体喷出至基板W的下表面的外周区域43；第三气体配管37，将非活性气体供给至下外周部气体喷嘴36；以及第三气体阀38，用以将第三气体配管37予以开闭。当在与基板W的下表面的外周区域43对向的处理位置中开启第三气体阀38时，下外周部气体喷嘴36从径向RD的内侧朝外侧斜上方(例如相对于水平面为45°)将非活性气体喷出至基板W的下表面的外周区域43的喷吹位置。
加热器11形成为圆环状，并具有与基板W的外径同等的外径。加热器11具有上端面，该上端面与被旋转卡盘5保持的基板W的下表面的外周区域43对向。加热器11使用陶瓷或碳化硅(SiC)形成，并在内部埋设有加热源(未图示)。通过加热源的加热来使加热器11升温，加热器11加热基板W。通过加热器11从下表面侧加热基板W的外周部41，由此能提升基板W的上表面的外周区域42中的处理速率。
处理杯12比被旋转卡盘5保持的基板W靠外侧(远离旋转轴线A1的方向)。处理杯12围绕旋转基座17。当在旋转卡盘5使基板W旋转的状态下对基板W供给处理液时，供给至基板W的处理液被甩离至基板W的周围。在对基板W供给处理液时，朝上开放的处理杯12的上端部12a比旋转基座17靠上方。因此，排出至基板W的周围的药液或水等处理液被处理杯12接住。接着，被处理杯12接住的处理液被排液处理。
此外，处理单元2包含有：高度位置传感器(位置传感器)147，用以检测被旋转卡盘5保持的基板W的周端的高度(铅垂方向)V的位置(以下简称为“高度位置”)。高度位置传感器147针对基板W的周端面44中的规定的计测对象位置检测其高度位置。在本实施方式中，通过高度位置传感器147与控制装置3构成周端高度位置计测单元。
图3是用以显示正从配置于处理位置的处理液喷嘴19喷出处理液的状态的剖视图。
处理液喷嘴19配置于与基板W的上表面的外周区域42对向的处理位置。在此状态下，当选择性地开启药液阀25(参照图2)以及冲洗液阀26B(参照图2)时，处理液喷嘴19从径向RD的内侧朝外侧斜下方将处理液(药液或冲洗液)喷出至基板W的上表面的外周区域42的着落位置(以下简称为“着落位置45”)。由于从径向RD的内侧朝着落位置45喷出处理液，因此能抑制或防止处理液朝属于器件形成区域的基板W的上表面中央部飞溅。此时，来自喷出口19a的处理液的喷出方向为沿着径向RD的方向，且为以规定角度射入至基板的上表面的方向。射入角度θ例如约30°至约80°，较佳为约45°。着落至着落位置45的处理液相对于着落位置45朝径向RD的外侧流动。通过处理液仅处理基板W的上表面的外周区域42中的比着落位置45靠外侧的区域。亦即，基板W的上表面的外周区域42中的处理宽度根据着落位置45与基板W的周端面44之间的距离而改变。
图4是显示基板W在倾斜状态下被旋转卡盘5保持的状态的示意图。图5是用以显示基板W在倾斜状态下被旋转卡盘5保持的状态的示意图。图6是用以显示参考基板处理例中的基板W的上表面的外周区域42的处理宽度的俯视图。
旋转卡盘5用以支撑基板W的中央部的形式的旋转卡盘。此种形式的旋转卡盘不支撑基板W的外周部41。因此，如图4以及图5所示，在基板W的保持状态中，会有基板W相对于旋转卡盘5倾斜的担心。
在针对基板W的外周部41的处理中，由于使基板W绕着旋转轴线A1旋转，因此当基板W相对于旋转卡盘5呈倾斜时，会有基板W的周端中的与处理液喷嘴19的处理位置对应的周向位置的周端(配置有处理液喷嘴19的周向位置的周端，以下称为“配置位置周端46”)的高度位置，根据基板W的旋转角度位置而变化的担心(面位移)。由于处理液喷嘴19朝斜下方喷出处理液，因此在处理液喷嘴19相对于旋转卡盘5处于静止姿势的情形中，处理液的着落位置45与配置位置周端46之间的距离会随着基板W的旋转角度位置而变化。
结果，如图6所示，基板W的上表面的外周区域42的清洗宽度会在周向的各个位置产生偏差。当清洗宽度存在大幅度的偏差时，变得必须察觉偏差而将中央的器件区域设定成较窄。因此，对于清洗宽度要求高的精度。
图7是用以说明基板处理装置1的主要部分的电气构成的框图。
控制装置3例如使用微型计算机来构成。控制装置3具有CPU(Central ProcessingUnit；中央处理器)等运算单元51、固定内存器件(未图示)、硬盘驱动器等存储单元52、输出单元53以及输入单元(未图示)。在存储单元52存储有让运算单元51执行的程序。
存储单元52由可电改写数据的非易失性存储器所构成。存储单元52包含有：规程(recipe)存储部54，存储有规程，该规程规定针对基板W的各个处理的内容；各周端高度位置存储部59，存储与被旋转卡盘5保持的基板W的周向的各周端位置中的高度方向(铅垂方向)V的位置(以下称为“各周端高度位置”)有关的位置信息；以及相位差存储部55，存储相位差ΔP(参照图8)。
在控制装置3连接有作为控制对象的旋转马达18、臂摆动马达22、臂升降马达122、第一喷嘴移动机构30、第二喷嘴移动机构34、加热器11的加热源、药液阀25、冲洗液阀26B、第一气体阀29、第二气体阀33以及第三气体阀38等。控制装置3控制旋转马达18、臂摆动马达22、臂升降马达122、第一喷嘴移动机构30、第二喷嘴移动机构34以及加热器11的动作。此外，控制装置3将阀(25、26B、29、33、38)等予以开闭。
在进行这些控制对象的控制时，输出单元53将驱动信号输送至各个控制对象，控制对象被输入该驱动信号，由此控制对象执行与驱动信号相应的驱动动作。例如在要控制臂升降马达122来驱动喷嘴臂20的情形中，输出单元53将喷嘴驱动信号57输送至臂升降马达122。而且，通过对臂升降马达122输入喷嘴驱动信号57，臂升降马达122以与喷嘴驱动信号57相应的驱动动作驱动喷嘴臂20(亦即进行升降动作)。
此外，在控制装置3被输入有编码器23的检测输出以及高度位置传感器147的检测输出。
在本实施方式的外周部处理步骤(步骤S6、步骤S7)中，控制装置3以基板W的上表面的外周区域42(参照图3)中的着落位置45会追随配置位置周端46的高度位置变化(以下称为“高度位置变化”)而在高度方向V往复移动的方式驱动处理液喷嘴19，使得该着落位置45与配置位置周端46之间的间隔保持恒定。更具体而言，处理液喷嘴19追随配置位置周端46的高度位置变化而在高度方向V移动。由此，能在基板W的外周部41中将着落位置45与配置位置周端46之间的间隔保持恒定。此外，在本说明书中，所谓“使着落位置45往复移动”并非是以基板W作为基准的往复移动，而是指以处于静止状态的物体(例如处理腔室4的间隔壁13)作为基准的往复移动。
然而，由于控制装置3与臂升降马达122之间的喷嘴驱动信号57的发送及接收以及伴随喷嘴驱动信号57的发送及接收带来的数据的读入及数据解析，会有在处理液喷嘴19的驱动控制中，处理液喷嘴19的驱动动作相对于来自控制装置3的喷嘴驱动信号57的输出延迟的担心。
图8是用以显示配置位置周端46的高度位置变化的正弦波SW2以及在着落位置45追随配置位置周端46的位置变化(亦即着落位置45与配置位置周端46之间的间隔保持恒定)的最适当的追随时刻输出喷嘴驱动信号57的情形中的着落位置45的高度位置变化的正弦波SW1。
在着落位置45追随配置位置周端46的高度位置变化的最适当的追随时刻输出喷嘴驱动信号57的情形中，如图8所示，实际的处理液喷嘴19的高度位置变化(着落位置45的高度位置变化)的正弦波SW1(图8中以实线所示)从配置位置周端46的高度位置变化的正弦波SW2(图8中以虚线所示)延迟规定的相位差ΔP。以下将此种伴随处理液喷嘴19的驱动延迟引起的着落位置45相对于配置位置周端46的高度位置变化的相位差简称为“相位差ΔP”。
因此，在本实施方式中，将从控制装置3朝臂升降马达122的喷嘴驱动信号57的输出时刻设定成从所述最适当的追随时刻提早(错开)相当于相位差ΔP的时间，由此实现在排除相位差ΔP的排除时刻将喷嘴驱动信号57输出至臂升降马达122。以下，具体地说明。
图9A是用以说明图7所示的各周端高度位置存储部59的图。在周端高度位置存储部59存储有关于各周端高度位置的位置信息。具体而言，存储有着落位置45的往复移动的振幅A、着落位置45的往复移动的周期PD以及着落位置45的往复移动的相位P(将检测出的缺口(notch)的位置作为基准的周向相位)。这些位置信息是基于通过各周端高度位置计测步骤(图10的步骤S4)计测的实测值的值。
图9B是用以说明图7所示的相位差存储部55的图。在周端高度位置存储部59存储有相位差ΔP。相位差ΔP与彼此不同的多个旋转速度(基板W的旋转速度)对应地被存储。
图10是用以说明处理单元2的基板处理例的流程图。图11是用以说明图10所示的各周端高度位置计测步骤(步骤S4)的内容的流程图。图12是用以说明图10所示的相位差计测步骤(步骤S5)的内容的流程图。图13是用以说明图10所示的外周部处理步骤(步骤S6、步骤S7)的内容的流程图。图14以及图15是用以说明外周部处理步骤(步骤S6、步骤S7)的内容的示意图。图16是用以显示配置位置周端46的高度位置变化的正弦波SW2以及在排除时刻输出喷嘴驱动信号57的情形中的着落位置45的高度位置变化的正弦波SW1。图17是用以显示图10的基板处理例中的基板W的上表面的外周区域42的处理宽度的俯视图。
参照图1、图2、图3、图7、图9A、图9B以及图10说明该基板处理例。适当地参照图11至图17。
首先，将未处理的基板W搬入至处理腔室4的内部(图10的步骤S1)。具体而言，使正在保持基板W的搬运机械手CR的手部H进入至处理腔室4的内部，由此在器件形成面朝向上方的状态下将基板W交付至旋转卡盘5。
之后，当吸附支撑基板W的下表面中央部时，通过旋转卡盘5保持基板W(图10的步骤S2)。在本实施方式中，未进行使用了定心(centering)机构的基板W相对于旋转卡盘5的中心对准。
基板W被旋转卡盘5保持后，控制装置3控制旋转马达18使基板W开始旋转(图10的步骤S3)。
接着，控制装置3执行各周端高度位置计测步骤(图10的步骤S4)，在该各周端高度位置计测步骤中，计测被旋转卡盘5保持的基板W的各周端高度位置。一并参照图11，说明各周端高度位置计测步骤(步骤S4)。
在各周端高度位置计测步骤(步骤S4)中，控制装置3使基板W的旋转速度上升至规定的计测旋转速度(比下述的液体处理速度慢的速度，例如约50rpm)并保持在该计测旋转速度(图11的步骤S11)。
当基板W的旋转达到计测旋转速度时(在步骤S11中为是)，控制装置3使用高度位置传感器147开始计测各周端高度位置(图11的步骤S12)。具体而言，控制装置3一边控制旋转马达18使基板W绕着旋转轴线A1转动，一边通过高度传感器147检测基板W的周端面44中的规定的计测对象位置的高度位置。在高度位置传感器147开始检测后，当基板W至少转动一圈(360°)并结束时(在图11的步骤S13中为是)，视为已检测出全部的各周端高度位置(是)，并结束计测(图11的步骤S14)。由此，能检测基板W相对于旋转卡盘5的倾斜状态。
控制装置3依据所计测的各周端高度位置算出着落位置45的往复移动的振幅A、着落位置45的往复移动的周期PD以及着落位置45的往复移动的相位P(基于缺口的检测的周向相位)(图11的步骤S15)。所算出的振幅A、周期PD以及相位P存储于各周端高度位置存储部59(图11的步骤S16)。之后，各周端高度位置计测步骤(步骤S4)结束。各周端高度位置计测步骤(步骤S4)的运行时间例如约5秒。
接着，控制装置3执行用以计测相位差ΔP(参照图8)的相位差计测步骤(图10的步骤S5)。一并参照图12，说明相位差计测步骤(步骤S5)。
在相位差计测步骤(步骤S5)中，计测与下述的外周部处理步骤(外周部药液处理步骤(步骤S6)以及外周部冲洗液处理步骤(步骤S7))中的基板W的旋转速度(处理旋转速度)相应的相位差ΔP。在外周部处理步骤中设定有多个处理旋转速度的情形中，计测与各个处理旋转速度对应的相位差ΔP(亦即多个相位差ΔP)。
具体而言，控制装置3控制臂升降马达122将处理液喷嘴19配置于与上表面的外周区域42对向的处理位置(图12的步骤S21)。此外，控制装置3控制旋转马达18使基板W的旋转速度上升至规定的计测旋转速度(亦即外周部处理步骤中的基板W的旋转速度)并保持在该计测旋转速度(图12的步骤S22)。
控制装置3依据各周端高度位置存储部59所存储的振幅A、周期PD以及相位P(各周端高度位置计测步骤(步骤S4)的计测结果)，以着落位置45会以与配置位置周端46的位置变化相同的振幅A以及相同的周期PD移动的方式作成用以使处理液喷嘴19驱动的喷嘴驱动信号57(喷嘴驱动信号作成步骤，图12的步骤S23)。
接着，当基板W的旋转达到计测旋转速度时(在步骤S22中为是)，控制装置3依据用以检测旋转马达18的输出轴的旋转量的编码器(未图示)所检测的基板W的旋转角度位置，在着落位置45追随配置位置周端46的位置变化(亦即着落位置45与配置位置周端46之间的间隔保持恒定)的最适当的追随时刻输出喷嘴驱动信号57(图12的步骤S24)。如参照图8所述那样，实际的着落位置45的高度位置变化的正弦波SW1(图8中以实线所示)从配置位置周端46的高度位置变化的正弦波SW2(图8中以虚线所示)延迟规定的相位差ΔP。控制装置3参照编码器23的检测输出求出处理液喷嘴19的实际的高度位置变化(着落位置45的高度位置变化)，并依据该实际的高度位置变化算出相位差ΔP(图12的步骤S25)。所算出的相位差ΔP存储于各相位差存储部55(图12的步骤S26)。由此，结束与该旋转速度对应的相位差ΔP的计测。在残留有针对其他的旋转速度的相位差ΔP的计测的情形中(在步骤S27中为是)，返回至图12的步骤S21。在结束了针对全部的旋转速度的相位差ΔP的计测的情形中(在步骤S27中为否)，结束相位差计测步骤(步骤S5)。
相位差计测步骤(步骤S5)结束后，接着，控制装置3执行外周部药液处理步骤(外周部处理步骤，图10的步骤S6)，在该外周部药液处理步骤中，使用药液处理基板W的外周部41。外周部药液处理步骤(步骤S6)在基板W的旋转处于规定的旋转速度(约300rpm至约1000rpm的规定的速度)的状态下执行。此外，控制装置3与外周部药液处理步骤(步骤S6)并行地执行着落位置往复移动步骤，在该着落位置往复移动步骤中，使基板W的上表面的外周区域42中的药液的着落位置45以着落位置45与配置位置周端46之间的间隔保持恒定的方式追随配置位置周端46的高度位置变化而在高度方向V往复移动。一并参照图13，说明外周部药液处理步骤(步骤S6)。
在外周部药液处理步骤(步骤S6)中，控制装置3控制旋转马达18将基板W的旋转速度设定成规定的处理旋转速度(亦即外周部药液处理步骤(步骤S6)中的基板W的旋转速度)(图13的步骤S30)。此外，在处理液喷嘴19位于退避位置的情形中，控制装置3控制臂升降马达122，将处理液喷嘴19配置于与上表面的外周区域42对向的处理位置(图13的步骤S31)。
当基板W的旋转达至处理旋转速度时，控制装置3一边关闭冲洗液阀26B一边开启药液阀25，由此从处理液喷嘴19的喷出口19a开始喷出药液(图13的步骤S32)。此外，如图14以及图15所示，控制装置3开始执行所述着落位置往复移动步骤(图13的步骤S33)。
着落位置往复移动步骤(步骤S33)如下方式进行。
亦即，控制装置3依据各周端高度位置存储部59所存储的振幅A、周期PD以及相位P(各周端高度位置计测步骤(步骤S4)的计测结果)，以着落位置45会以与配置位置周端46的位置变化相同的振幅A以及相同的周期PD移动的方式作成用以使处理液喷嘴19驱动的喷嘴驱动信号57(喷嘴驱动信号作成步骤，图13的步骤S34)。
接着，当基板W的旋转达至处理旋转速度时，控制装置3依据用以检测旋转马达18的输出轴的旋转量的编码器(未图示)所检测的基板W的旋转角度位置，在从所述最适当的追随时刻(亦即着落位置45与配置位置周端46之间的间隔保持恒定)提早(错开)相当于相位差ΔP的时间的排除时刻，输出喷嘴驱动信号57(图13的步骤S35)。此时，控制装置3参照相位差存储部55，利用所存储的相位差ΔP中的与该处理旋转速度对应的相位差ΔP获得排除时刻。
如图16所示，在排除时刻输出喷嘴驱动信号的情形中，实际的着落位置45的高度位置变化的正弦波SW1(在图16中以实线所示)几乎或完全与配置位置周端46的高度位置变化的正弦波SW2(在图16中以虚线所示)没有相位差。
由此，实现在排除相位差ΔP的排除时刻将喷嘴驱动信号57输出至臂升降马达122。由此，能在使着落位置45追随配置位置周端46的高度位置变化往复移动的时刻(timing)输出喷嘴驱动信号57。由此，能与相对于喷嘴驱动信号57的输出的处理液喷嘴19的驱动延迟无关地使着落位置45良好地追随配置位置周端46的高度位置变化。因此，如图17所示，如外周部处理步骤(步骤S6、步骤S7)所示那样，能提升基板W的上表面的外周区域42中的处理宽度的均匀性。
当从开始喷出药液经过预先设定的期间时(在图13的步骤S36中为是)，控制装置3关闭药液阀25。由此，停止(结束)从处理液喷嘴19喷出药液(图13的步骤S37)。
此外，在外周部药液处理步骤(步骤S6)中，加热器11的热源被开启，通过加热器11加热基板W的下表面的外周区域43。由此，提高外周部药液处理的处理速度。此外，在外周部药液处理步骤(步骤S6)中，通过从位于处理位置的气体喷出喷嘴27喷出非活性气体，在基板W的上方形成有从中央部朝外周部41流动的放射状气流。通过该放射状气流保护属于器件形成区域的基板W的上表面中央部。此外，在外周部药液处理步骤(步骤S6)中，从位于处理位置的上外周部气体喷嘴31对基板W的上表面的外周区域42的喷吹位置喷吹非活性气体。能通过该非活性气体的喷吹控制基板W的上表面的外周区域42中的药液的处理宽度。此外，在外周部药液处理步骤(步骤S6)中，从位于处理位置的下外周部气体喷嘴36对基板W的下表面的外周区域43的喷吹位置喷出非活性气体。能通过该非活性气体的喷吹防止药液绕入至基板W的下表面。
第三非活性气体供给单元10包含有：下外周部气体喷嘴36，用以将非活性气体喷出至基板W的下表面的外周区域43；第三气体配管37，用以将非活性气体供给至下外周部气体喷嘴36；以及第三气体阀38，用以开闭第三气体配管37。当在与基板W的下表面的外周区域43对向的处理位置中开启第三气体阀38时，下外周部气体喷嘴36铅垂向上地将非活性气体喷出至基板W的下表面的外周区域43的喷吹位置。
在外周部药液处理步骤(步骤S6)结束后，接着，控制装置3执行外周部冲洗液处理步骤(外周部处理步骤，图10的步骤S7)，在该外周部冲洗液处理步骤中，使用冲洗液处理基板W的外周部41。外周部冲洗液处理步骤(步骤S7)在基板W的旋转处于规定的旋转速度(约300rpm至约1000rpm的规定的速度)的状态下执行。此外，控制装置3与外周部冲洗液处理步骤(步骤S7)并行地执行着落位置往复移动步骤，在该着落位置往复移动步骤中，使基板W的上表面的外周区域42中的冲洗液的着落位置45以着落位置45与配置位置周端46之间的间隔保持恒定的方式追随配置位置周端46的高度位置变化而在高度方向V往复移动。一并参照图13，说明外周部冲洗液处理步骤(步骤S7)。
在外周部冲洗液处理步骤(步骤S7)中，控制装置3控制旋转马达18将基板W的旋转速度设定成规定的处理旋转速度(亦即外周部冲洗液处理步骤(步骤S7)中的基板W的旋转速度)(步骤S30)。此外，在处理液喷嘴19位于退避位置的情形中，控制装置3控制臂升降马达122，将处理液喷嘴19配置于与上表面的外周区域42对向的处理位置(步骤S31)。
当基板W的旋转达至处理旋转速度时，控制装置3一边关闭药液阀25一边开启冲洗液阀26B，由此从处理液喷嘴19的喷出口19a开始喷出冲洗液(步骤S32)。此外，控制装置3开始执行着落位置往复移动步骤(步骤S33)。由于着落位置往复移动步骤已在外周部药液处理步骤(步骤S6)中说明完毕，故省略其说明(步骤S33)。当从开始喷出冲洗液经过预先设定的期间时(在步骤S36中为是)，控制装置3关闭冲洗液阀26B。由此，停止(结束)从处理液喷嘴19喷出冲洗液(步骤S37)。
此外，在外周部冲洗液处理步骤(步骤S7)中，通过从位于处理位置的气体喷出阀27喷出的非活性气体，在基板W的上方形成有从中央部朝外周部41流动的放射状气流。此外，在外周部冲洗液处理步骤(步骤S7)中，从位于处理位置的上外周部气体喷嘴31对基板W的上表面的外周区域42的喷吹位置喷吹非活性气体。此外，在外周部冲洗液处理步骤(S7)中，从位于处理位置的下外周部气体喷嘴36对基板W的下表面的外周区域43的喷吹位置喷吹非活性气体。在外周部冲洗液处理步骤(S7)中，可将加热器11的热源开启且通过加热器11加热基板W的下表面的外周区域43，亦可不加热基板W的下表面的外周区域43。
之后，控制装置3控制臂升降马达122将处理液喷嘴19返回至旋转卡盘5的侧方的退避位置。
接着，进行使基板W干燥的旋转干燥(spin-drying)(图10的步骤S8)。具体而言，控制装置3控制旋转马达18使基板W加速至比各个处理步骤S2至步骤S8中的旋转速度还高的干燥旋转速度(例如数千rpm)，并使基板W以该干燥旋转速度旋转。由此，大的离心力施加至基板W上的液体，附着于基板W的外周部41的液体被甩离至基板W的周围。如此，从基板W的外周部41去除液体而使基板W的外周部41干燥。
当从基板W开始高速旋转经过规定期间时，控制装置3通过控制旋转马达18而停止旋转卡盘5对基板W的旋转。
之后，从处理腔室4内搬出基板W(图10的步骤S9)。具体而言，控制装置3使搬运机械手CR的手部进入至处理腔室4的内部。接着，控制装置3使搬运机械手CR的手部保持旋转卡盘5上的基板W。之后，控制装置3使搬运机械手CR的手部从处理腔室4内退避。由此，从处理腔室4搬出处理后的基板W。
由此，依据本实施方式，以着落位置45一边与配置位置周端46之间的间隔保持恒定一边追随配置位置周端46的高度位置变化而往复移动的方式驱动处理液喷嘴19。因此，能根据伴随基板W的旋转引起的配置位置周端46的高度位置变化，使着落位置45以着落位置45与配置位置周端46之间的间隔保持恒定的方式追随。由此，能不会受到由基板W的旋转所引起的配置位置周端46的高度位置变化的影响而将基板W的外周部41中的处理宽度的均匀性保持得高。
此外，能一边使被旋转卡盘5保持的基板W绕着旋转轴线A1转动一边使用高度位置传感器147检测基板W的周端面44的计测对象位置的高度位置，由此良好地计测基板W的周向的各周端位置。亦即，能使用位置传感器(高度位置传感器147)此种简单的构成良好地计测基板W的周向的各周端位置。
此外，能使处理液喷嘴19移动并使用编码器23检测此时的处理液喷嘴19的移动量，由此实际地计测相位差ΔP。由于依据实际测量的相位差ΔP来移动处理液喷嘴19，由此能使着落位置45的往复移动更良好地追随配置位置周端46的位置变化。
此外，在相位差存储部55设置有多个相位差ΔP，各个相位差ΔP与基板W的处理旋转速度对应地设置有多个。而且，在排除与处理旋转速度对应的相位差ΔP的排除时刻输出喷嘴驱动信号57。因此，在基板处理装置1中，即使外周部药液处理步骤(步骤S6)中的基板W的处理旋转速度根据规程的内容的不同而不同的情形中，亦能以与各处理旋转速度对应的最适当的时刻输出喷嘴驱动信号。
以上，虽然已说明本发明的一个实施方式，但本发明亦可以其他的方式来实施。
例如，如图7中以虚线所示那样，亦可在存储单元52设置有移动步骤执行标志56，该移动步骤执行标志56用以决定是否在外周部处理步骤(步骤S6、步骤S7)中执行着落位置往复移动步骤(图13的步骤S33)。在移动步骤执行标志56选择性地保存有与着落位置往复移动步骤的执行对应的规定的值(例如“5A[H]”)以及与着落位置往复移动的非执行对应的规定的值(例如00[H])。而且，亦可作成为，在移动步骤执行标志56保存有“5A[H]”的情形中，控制装置3与外周部处理步骤(步骤S6、步骤S7)并行地执行着落位置往复移动步骤，且在移动步骤执行标志56保存有“00[H]”的情形中，控制装置3不与外周部处理步骤(步骤S6、步骤S7)并行地执行着落位置往复移动步骤。
此外，虽然已说明在相位差计测步骤(步骤S5)中求出存储于相位差存储部55的全部多个相位差ΔP，但亦可在相位差计测步骤(步骤S5)中仅求出与至少一个处理旋转速度对应的相位差ΔP，并通过基于该相位差ΔP的运算求出与其他的处理旋转速度对应的相位差ΔP。
此外，虽然已说明使用相位差ΔP的实测值求出排除时刻，但是存储于相位差存储部55的相位差ΔP亦可非为实测值而是预先设定的规定值。在此情形中，亦能从图10所示的基板处理例省略相位差计测步骤(步骤S5)。
此外，亦可在着落位置往复移动步骤(步骤S33)中，不在排除时刻而是在所述最适当的时刻对臂升降马达122输出喷嘴驱动信号57。在此情形中，亦可与着落位置往复移动步骤(步骤S33)并行地执行各周端高度位置计测步骤(步骤S4)。在此情形中，亦可依据各周端高度位置计测步骤(步骤S4)的计测结果反馈(feedback)控制着落位置45的往复移动。
此外，虽然在着落位置往复移动步骤(步骤S33)中，使用用以使处理液喷嘴19在高度方向V往复移动的方法作为用以使着落位置45在高度方向V往复移动的方法，但亦可采用用以使处理液喷嘴19在径向RD往复移动的方法来取代。在此情形中，能使用臂摆动马达22作为电动马达。在此情形中，当在臂摆动马达22结合有用以检测臂摆动马达22的输出轴22a的旋转角度的编码器且臂摆动马达22使输出轴22a旋转时，处理液喷嘴19以与输出轴22a的旋转角度相应的移动量绕着臂支撑轴21的中心轴线转动。亦即，当处理液喷嘴19绕着臂支撑轴21的中心轴线转动时，使臂摆动马达22的输出轴22a以与处理液喷嘴19的移动量相当的旋转角度旋转。因此，通过编码器检测输出轴22a的旋转角度，能检测处理液喷嘴19的位置。
而且，在外周部处理步骤(步骤S6、步骤S7)中，控制装置3使处理液喷嘴19追随该配置位置周端46的高度位置变化(以下称为“高度位置变化”)而在径向RD往复移动。由此，在外周部处理步骤(步骤S6、步骤S7)中能将基板W的上表面的外周区域42(参照图3)中的着落位置45与配置位置周端46之间的间隔保持恒定。
此外，作为用以使着落位置45往复移动的方法，除了上述方法之外，亦能通过组合高度方向V的往复移动与径向RD的往复移动或者改变处理液喷嘴19的喷出方向而使着落位置45在径向RD往复移动。
此外，虽然已说明在各周端高度方向计测步骤(步骤S4)中使用高度位置传感器计测基板W的外周部41的高度位置并使用高度位置传感器计测基板W的周端面44的位置，但亦可使用高度位置传感器计测基板W的上表面的外周区域42，亦可使用高度位置传感器计测基板W的下表面的外周区域43。
此外，虽然采用位置传感器(高度位置传感器147)作为各周端位置计测单元，但亦可采用CCD摄像机作为周端位置计测单元。
此外，作为喷嘴移动单元，虽然例举用以使处理液喷嘴19一边描绘圆弧轨迹一边移动的扫描形式的喷嘴移动单元，但亦可采用用以使处理液喷嘴19直线状地移动的直线移动形式的喷嘴移动单元。
此外，虽然已举例说明处理液喷嘴19为用以喷出药液以及冲洗液两者的处理液喷嘴，但亦可个别地设置有用以喷出药液的处理液喷嘴(药液喷嘴)以及用以喷出冲洗液的处理液喷嘴(冲洗液喷嘴)。
此外，在所述各实施方式中，虽然已说明基板处理装置为用以处理圆板状的基板W的装置，但只要基板W的周端的至少一部分呈圆弧状，则不一定需要为真圆。
本申请与2017年2月28日在日本特许厅提出的日本特愿2017-37562号对应，并将该申请的所有内容援用于此。
附图标记的说明
1：基板处理装置
3：控制装置
5：旋转卡盘(基板保持单元)
18：旋转马达(基板旋转单元)
19：处理液喷嘴
23：编码器
45：着落位置
46：配置位置周端
57：喷嘴驱动信号
122：臂升降马达
147：高度位置传感器(位置传感器)
A1：旋转轴线
W：基板

Claims (19)

1.一种基板处理装置，包含：
处理腔室；
基板保持单元，在所述处理腔室的内部保持周端的至少一部分呈圆弧状的基板，该基板保持单元支撑所述基板的中央部来保持所述基板；
基板旋转单元，使被所述基板保持单元保持的基板绕着通过所述基板的中央部的铅垂的旋转轴线旋转；
各周端高度位置计测单元，用以计测被所述基板保持单元保持的基板的周向的各周端位置中的高度位置即各周端高度位置；
处理液喷嘴，朝被所述基板保持单元保持的基板的主面的外周部喷出处理液；
处理液供给单元，对所述处理液喷嘴供给处理液；
喷嘴驱动单元，以使所述基板上的处理液的着落位置移动的方式驱动所述处理液喷嘴；以及
控制装置，控制所述基板旋转单元、所述处理液供给单元、所述各周端高度位置计测单元以及所述喷嘴驱动单元；
所述控制装置执行：
各周端高度位置计测步骤，通过所述各周端高度位置计测单元计测所述各周端高度位置；
外周部处理步骤，一边使所述基板绕着所述旋转轴线旋转，一边从所述处理液喷嘴朝所述外周部喷出处理液，由此处理所述外周部；以及
着落位置往复移动步骤，与所述外周部处理步骤并行，并以所述外周部上的来自所述处理液喷嘴的处理液的着落位置会追随配置位置周端的高度位置变化，以在所述处理腔室内静止的规定位置为基准在规定的范围内往复移动的方式驱动所述处理液喷嘴，使得所述着落位置与该配置位置周端之间的间隔保持恒定，所述配置位置周端是所述基板的周端中的配置有所述处理液喷嘴的周向位置的周端。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述控制装置在所述各周端高度位置计测步骤之后执行所述着落位置往复移动步骤。
3.如权利要求2所述的基板处理装置，其中，
所述喷嘴驱动单元包含有如下单元：被输入有用以驱动所述处理液喷嘴的喷嘴驱动信号，由此驱动所述处理液喷嘴；
所述控制装置在所述着落位置往复移动步骤中执行：
喷嘴驱动信号作成步骤，所述控制装置依据所述各周端高度位置计测步骤中的计测结果以及所述外周部处理步骤中的所述基板的旋转速度，以所述着落位置会以与所述配置位置周端的高度位置变化相同的振幅以及相同的周期移动的方式作成用以使所述处理液喷嘴驱动的喷嘴驱动信号；以及
驱动信号输出步骤，在排除时刻将所作成的所述喷嘴驱动信号输出至所述喷嘴驱动单元，所述排除时刻是排除了伴随相对于所述喷嘴驱动信号的输出的所述处理液喷嘴的驱动延迟引起的、相对于所述配置位置周端的高度位置变化的所述着落位置的相位差的时刻。
4.如权利要求3所述的基板处理装置，其中，
所述控制装置在所述驱动信号输出步骤中执行时刻取得步骤，在所述时刻取得步骤中，从所述处理液喷嘴追随所述配置位置周端的高度位置变化的最适当的追随时刻错开相当于所述相位差的时间，由此取得所述排除时刻。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述喷嘴驱动单元包含有：喷嘴移动单元，使所述处理液喷嘴朝铅垂方向移动；
所述控制装置在所述着落位置往复移动步骤中执行如下步骤：使所述处理液喷嘴追随所述配置位置周端的高度位置变化而在铅垂方向移动。
6.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述喷嘴驱动单元包含：喷嘴移动单元，使所述处理液喷嘴沿着被所述基板保持单元保持的基板的主面移动；
所述控制装置在所述着落位置往复移动步骤中执行如下步骤：以将来自所述处理液喷嘴的处理液的着落位置与所述配置位置周端之间的间隔保持恒定的方式，使所述处理液喷嘴追随所述配置位置周端的高度位置变化而在所述基板的旋转半径方向移动。
7.如权利要求4所述的基板处理装置，其中，
所述喷嘴驱动单元包含使所述处理液喷嘴移动的喷嘴移动单元，
所述控制装置在所述着落位置往复移动步骤中执行使所述处理液喷嘴移动的步骤；
所述基板处理装置还包含：喷嘴移动量检测单元，用以检测所述处理液喷嘴的移动量；
所述控制装置在所述着落位置往复移动步骤之前还执行：相位差计测步骤，对所述喷嘴移动单元输出所述喷嘴驱动信号并使所述处理液喷嘴移动，并通过所述喷嘴移动量检测单元检测此时的所述处理液喷嘴的移动量，由此计测所述相位差；
所述控制装置在所述时刻取得步骤中执行如下步骤：依据所述相位差计测步骤所计测的所述相位差取得所述排除时刻。
8.如权利要求7所述的基板处理装置，其中，
所述喷嘴移动单元包含有电动马达；
所述喷嘴移动量检测单元包含设置于所述电动马达的编码器。
9.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述各周端高度位置计测单元包含位置传感器以及电荷耦合组件摄像机中的至少一者，所述位置传感器用以检测所述基板的周端高度位置中的周向的规定的周端高度位置，所述电荷耦合组件摄像机用以拍摄所述基板的至少外周部。
10.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述各周端高度位置计测单元包含：位置传感器，用以检测所述基板的周端高度位置中的周向的规定的周端高度位置；
所述控制装置在所述各周端高度位置计测步骤中执行如下步骤：一边使被所述基板保持单元保持的基板绕着所述旋转轴线转动，一边使用所述位置传感器计测所述规定的周端高度位置。
11.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述处理液喷嘴朝基板的外侧及斜下方喷出处理液。
12.一种基板处理方法，包含：
基板保持步骤，在处理腔室的内部，通过支撑基板的中央部并保持所述基板的基板保持单元来保持周端的至少一部分呈圆弧状的基板；
各周端高度位置计测步骤，计测各周端高度位置，所述各周端高度位置是被所述基板保持单元保持的基板的周向的各周端位置中的高度位置；
外周部处理步骤，一边使被所述基板保持单元保持的基板绕着通过所述基板的中央部的旋转轴线旋转，一边从处理液喷嘴朝所述基板的主面的外周部喷出处理液，由此处理所述基板的主面的所述外周部；以及
着落位置往复移动步骤，与所述外周部处理步骤并行，并以所述外周部上的来自所述处理液喷嘴的处理液的着落位置会追随配置位置周端的高度位置变化，以在所述处理腔室内静止的规定位置为基准在规定的范围内往复移动的方式通过喷嘴驱动单元驱动所述处理液喷嘴，使得所述着落位置与该配置位置周端之间的间隔会保持恒定，所述配置位置周端是所述基板的周端中的配置有所述处理液喷嘴的周向位置的周端。
13.如权利要求12所述的基板处理方法，其中，
所述着落位置往复移动步骤包含如下步骤：使所述处理液喷嘴追随所述配置位置周端的高度位置变化而在铅垂方向移动。
14.如权利要求12所述的基板处理方法，其中，
所述着落位置往复移动步骤包含如下步骤：以将来自所述处理液喷嘴的处理液的着落位置与所述配置位置周端之间的间隔保持恒定的方式，使所述处理液喷嘴追随所述配置位置周端的高度位置变化而在所述基板的旋转半径方向移动。
15.如权利要求12至14中任一项所述的基板处理方法，其中，
在所述各周端高度位置计测步骤之后执行所述着落位置往复移动步骤。
16.如权利要求12至14中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述喷嘴驱动单元包含如下单元：被输入有用以驱动所述处理液喷嘴的喷嘴驱动信号，由此驱动所述处理液喷嘴；
所述着落位置往复移动步骤包含：
喷嘴驱动信号作成步骤，依据所述各周端高度位置计测步骤中的计测结果以及所述外周部处理步骤中的所述基板的旋转速度，以所述着落位置会以与所述配置位置周端的高度位置变化相同的振幅以及相同的周期移动的方式作成用以使所述处理液喷嘴驱动的喷嘴驱动信号；以及
驱动信号输出步骤，在排除时刻将所作成的所述喷嘴驱动信号输出至所述喷嘴驱动单元，所述排除时刻是排除了伴随相对于所述喷嘴驱动信号的输出的所述处理液喷嘴的驱动延迟引起的、相对于所述配置位置周端的高度位置变化的所述着落位置的相位差的时刻。
17.如权利要求16所述的基板处理方法，其中，
所述驱动信号输出步骤包含：时刻取得步骤，从所述着落位置追随所述配置位置周端的高度位置变化的最适当的追随时刻错开相当于所述相位差的时间，由此取得所述排除时刻。
18.如权利要求17所述的基板处理方法，其中，
在所述着落位置往复移动步骤之前还包含：相位差计测步骤，对所述喷嘴驱动单元输出所述喷嘴驱动信号并使所述着落位置移动，由此计测所述相位差；
所述时刻取得步骤包含如下步骤：依据所述相位差取得所述排除时刻。
19.如权利要求12至14中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述各周端高度位置计测步骤还包含如下步骤：一边使被所述基板保持单元保持的基板绕着所述旋转轴线转动，一边使用位置传感器计测所述基板的周端高度位置中的周向的规定的周端高度位置。
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