JP2009158785A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波振動が付与された処理液により所期の処理を基板に施すことができる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】メモリ２１には、超音波振動子１８の駆動電流値と、超音波ノズル４とウエハＷとの間の距離と、超音波ノズル４から供給される処理液流量と、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値との対応関係を表す駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルが記憶されている。ＣＰＵ２０は、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルを参照することにより、音圧値入力キー２４により設定された超音波音圧値に対応する駆動電流値を求める。ＣＰＵ２０は、その算出された駆動電流値で超音波振動子１８を駆動するように超音波発振器１７を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、超音波振動子によって超音波振動を付与した処理液を用いて基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。

半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板の表面に処理液による処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置が用いられることがある。
この枚葉型の基板処理装置は、処理対象の基板をほぼ水平に保持しつつ、その基板を回転させるスピンチャックと、スピンチャックによって回転される基板の表面に処理液を供給するためのノズルとを備えている。このノズルとして、たとえば、超音波振動が付与された処理液を基板に供給するための超音波ノズルが用いられることがある。この超音波ノズルには、超音波発振器からのパルスを受けて超音波を発生する超音波振動子が組み込まれている。超音波が付与された処理液は、超音波振動による大きな物理的エネルギーを有している。したがって、超音波が付与された処理液を基板の表面に供給することにより、基板の表面上の汚染（たとえば、パーティクル）を、基板の表面から離脱させて、基板から除去することができる。
特開２００３−３１８１４８号公報

超音波ノズル（超音波振動子）から処理液に付与される超音波振動の大きさは、超音波振動子の駆動電流値を制御することにより調節される。超音波振動が付与された処理液が用いられる基板処理では、その処理効率（たとえば、パーティクル除去率）が、基板上における超音波音圧値にほぼ比例している。そのため、基板上における処理液中の超音波音圧値がその処理に応じた値となるように、超音波振動子の駆動電流値が設定されている。

ところが、超音波ノズルに組み込まれている超音波振動子はその個体差が大きい。そのため、超音波振動子から付与される超音波振動の大きさが超音波ノズルごとにばらつく。したがって、基板処理装置に搭載される超音波ノズルによっては、予め定められた駆動電流値で超音波振動子を制御しても、基板上における処理液中の超音波音圧値が、所期の値にならないおそれがある。基板上における処理液中の超音波音圧値が小さいと、基板上から汚染を十分に除去することができない。また、基板上における処理液中の超音波音圧値が大き過ぎると、超音波振動により基板の表面（とくに基板表面に形成された微細な薄膜パターン）にダメージを与えてしまうおそれがある。

そこで、この発明の目的は、超音波振動が付与された処理液を用いて所期の処理を基板に施すことができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。

前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、超音波振動子（１８）によって超音波振動を付与した処理液を基板（Ｗ）に供給するための超音波ノズル（４）と、前記超音波振動子の駆動値と、前記超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定し、その測定された対応関係を表す駆動値−音圧値対応テーブルを記憶したテーブル記憶手段（２１）と、基板上の処理液の超音波音圧値を設定するための音圧値設定手段（２４）と、前記テーブル記憶手段に記憶されている駆動値−音圧値対応テーブルを参照することにより、前記音圧値設定手段によって設定される超音波音圧値に対応する駆動値を求める駆動値算出手段（２０）と、この駆動値算出手段によって求められた駆動値で前記超音波振動子を駆動する駆動手段（１７）とを含む、基板処理装置（１）である。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
本発明によれば、音圧値設定手段により、基板上の処理液に付与されるべき超音波音圧値が設定される。そして、この超音波音圧値に対応する駆動値が、駆動値−音圧値対応テーブルが参照されることにより求められ、この駆動値で、駆動手段は超音波振動子を駆動する。超音波振動子の駆動値と、超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係は予め測定され、その測定された対応関係を表す駆動値−音圧値対応テーブルがテーブル記憶手段に記憶されている。そのため、基板上における処理液中の超音波音圧値が、音圧値設定手段によって設定された超音波音圧値どおりの値になる。このため、超音波ノズルの個体差の影響を排除して、所望の超音波音圧値の超音波振動を有する処理液を基板に作用させることができる。これにより、基板に対して所期の処理を施すことができる。より具体的には、たとえば、基板にダメージを与えることなく、超音波振動が付与された処理液による効率的な処理を基板に施すことができる。

なお、駆動値−音圧値対応テーブルに、音圧値設定手段により設定された超音波音圧値が記されていない場合には、駆動値は線形補間により求められる。
請求項２記載の発明は、前記超音波ノズルから基板に処理液を供給するときの当該超音波ノズルと基板との間の距離（Ｌ）を設定するための距離設定手段（２３）をさらに含み、前記テーブル記憶手段は、前記超音波振動子の駆動値と、前記超音波ノズルと基板との間の距離と、前記超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定し、その測定された対応関係を表す駆動値−距離−音圧値対応テーブルを記憶するものであり、前記駆動値算出手段は、前記テーブル記憶手段に記憶されている駆動値−距離−音圧値対応テーブルを参照することにより、前記音圧値設定手段によって設定される超音波音圧値および前記距離設定手段によって設定される距離に対応する駆動値を求めるものである、請求項１記載の基板処理装置である。

本発明によれば、音圧値設定手段により、基板上の処理液に付与されるべき超音波音圧値が設定され、距離設定手段によって超音波ノズルと基板との間の距離が設定される。そして、この設定される超音波音圧値および距離に対応する駆動値が、駆動値−距離−音圧値対応テーブルを参照して求められ、この求められた駆動値で、駆動手段により超音波振動子が駆動される。駆動値−距離−音圧値対応テーブルは、超音波振動子の駆動値と、超音波ノズルと基板との間の距離と、超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定した結果に相当するものである。そのため、基板上における処理液中の超音波音圧値は、音圧値設定手段によって設定された超音波音圧値どおりの値になる。このため、超音波ノズルの個体差の影響を排除して、所望の超音波音圧値の処理液を基板に作用させることができる。これにより、基板に対して所期の処理を施すことができる。

なお、駆動値−距離−音圧値対応テーブルに、音圧値設定手段により設定された超音波音圧値、または距離設定手段によって設定された距離が記されていない場合には、駆動値は線形補間により求められる。
請求項３記載の発明は、前記超音波ノズルから基板に処理液を供給するときの処理液流量（Ｑ）を設定するための流量設定手段（２３）をさらに含み、前記テーブル記憶手段は、前記超音波振動子の駆動値と、前記超音波ノズルと基板との間の距離と、前記超音波ノズルから供給される処理液流量と、前記超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定し、その測定された対応関係を表す駆動値−距離−流量−音圧値対応テーブルを記憶するものであり、前記駆動値算出手段は、前記テーブル記憶手段に記憶されている駆動値−距離−流量−音圧値対応テーブルを参照することにより、前記音圧値設定手段によって設定される超音波音圧値、前記距離設定手段によって設定される距離および前記流量設定手段によって設定される処理液流量に対応する駆動値を求めるものである、請求項２記載の基板処理装置である。

本発明によれば、音圧値設定手段により、基板上の処理液に付与されるべき超音波音圧値が設定され、距離設定手段によって超音波ノズルと基板との間の距離が設定され、流量設定手段によって処理液流量が設定される。そして、この設定された超音波音圧値、距離および処理液流量に対応する駆動値が、駆動値−距離−流量−音圧値対応テーブルを参照することにより求められ、この求められた駆動値で、駆動手段が超音波振動子を駆動する。駆動値−距離−流量−音圧値対応テーブルは、超音波振動子の駆動値と、超音波ノズルと基板との間の距離と、超音波ノズルから供給される処理液流量と、超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定した結果に相当するものである。そのため、基板上における処理液中の超音波音圧値が、音圧値設定手段によって設定された超音波音圧値どおりの値になる。このため、超音波ノズルの個体差の影響を排除して、所望の超音波音圧値の処理液を基板に作用させることができる。これにより、基板に対して所期の処理を施すことができる。

なお、駆動値−距離−流量−音圧値対応テーブルに、音圧値設定手段により設定された超音波音圧値、距離設定手段によって設定された距離、または流量設定手段によって設定された処理液流量が記されていない場合には、線形補間により駆動値が求められる。
請求項４記載の発明は、前記超音波ノズルから基板に処理液を供給するときの処理液流量（Ｑ）を設定するための流量設定手段（２３）をさらに含み、前記テーブル記憶手段は、前記超音波振動子の駆動値と、前記超音波ノズルから供給される処理液流量と、前記超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定し、その測定された対応関係を表す駆動値−流量−音圧値対応テーブルを記憶するものであり、前記駆動値算出手段は、前記テーブル記憶手段に記憶されている駆動値−流量−音圧値対応テーブルを参照することにより、前記音圧値設定手段によって設定される超音波音圧値および前記流量設定手段によって設定される処理液流量に対応する駆動値を求めるものである、請求項１記載の基板処理装置である。

本発明によれば、音圧値設定手段により、基板上の処理液に付与されるべき超音波音圧値が設定され、流量設定手段によって処理液流量が設定される。そして、この設定された超音波音圧値および処理液流量に対応する駆動値が、駆動値−流量−音圧値対応テーブルを参照して求められ、この求められた駆動値で、駆動手段が超音波振動子を駆動する。この駆動値−流量−音圧値対応テーブルは、超音波振動子の駆動値と、超音波ノズルから供給される処理液流量と、超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定した結果に相当している。そのため、基板上における処理液中の超音波音圧値が、音圧値設定手段によって設定された超音波音圧値どおりの値になる。このため、超音波ノズルの個体差の影響を排除して、所望の超音波音圧値の処理液を基板に作用させることができる。これにより、所期の処理を基板に施すことができる。

なお、駆動値−流量−音圧値対応テーブルに、音圧値設定手段により設定された超音波音圧値、または流量設定手段によって設定された処理液流量が記されていない場合には、線形補間により駆動値が求められる。
請求項５記載の発明は、超音波ノズル（４）から、超音波振動子（１８）によって超音波振動を付与した処理液を基板（Ｗ）に供給するステップ（Ｓ１４）と、基板上の処理液の超音波音圧値を設定するステップと、前記超音波振動子の駆動値と、前記超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定して得られる駆動値−音圧値対応テーブルを参照し、前記設定された超音波音圧値に対応する駆動値を求めるステップ（Ｓ１５）と、求められた駆動値で前記超音波振動子を駆動するステップ（Ｓ１６）とを含む、基板処理方法である。

本方法によれば、設定された超音波音圧値に対応する駆動値が、駆動値−音圧値対応テーブルが参照されることにより求められ、この駆動値で、超音波振動子が駆動される。駆動値−音圧値対応テーブルは、超音波振動子の駆動値と、超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定して得られたものである。そのため、基板上における処理液中の超音波音圧値を、設定された超音波音圧値どおりの値とすることができる。このため、超音波ノズルの個体差の影響を排除して、所望の超音波音圧値の処理液を基板に作用させることができる。これにより、所期の処理を基板に施すことができる。

なお、駆動値−音圧値対応テーブルに、音圧値設定手段により設定された超音波音圧値が記されていない場合には、駆動値は線形補間により求められる。
請求項６記載の発明は、前記超音波振動子の駆動値と、前記超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を測定して前記駆動値−音圧値対応テーブルを作成するステップ（Ｓ１〜Ｓ３）をさらに含む、請求項５記載の基板処理方法である。

本方法によれば、超音波振動子の駆動値と、超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を測定することにより、駆動値−音圧値対応テーブルが作成される。このようにして作成された駆動値−音圧値対応テーブルに基づいて超音波振動子を駆動することにより、超音波振動子の個体差の影響を排除できる。

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の構成を示す模式図である。
基板処理装置１は、処理液を用いて、基板の一例である半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）から汚染物質を除去するための洗浄処理を実行するための装置である。処理液としては、薬液やＤＩＷ（脱イオン化された水）を用いることができる。また、薬液が用いられる場合、この薬液として、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）、フッ酸、バファードフッ酸（Buffered HF：フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）、アンモニア水およびポリマ除去液などを例示することができる。

この基板処理装置１は、隔壁（図示せず）により区画された処理室２内に、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転させるためのスピンチャック３と、スピンチャック３に保持されたウエハＷの表面（上面）に向けて、超音波振動が付与された処理液を供給するための超音波ノズル４とを備えている。
スピンチャック３は、モータ６と、このモータ６の回転駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース７と、スピンベース７の周縁部の複数箇所にほぼ等間隔で設けられ、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材８とを備えている。これにより、スピンチャック３は、複数個の挟持部材８によってウエハＷを挟持した状態で、モータ６の回転駆動力によってスピンベース７を回転させることにより、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢を保った状態で、スピンベース７とともに鉛直軸線まわりに回転させることができる。

超音波ノズル４は、スピンチャック３の上方でほぼ水平に延びるアーム１０の先端に取り付けられている。このアーム１０は、スピンチャック３の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸１１に支持されている。アーム支持軸１１には、ノズル昇降駆動機構１２が結合されており、このノズル昇降駆動機構１２の駆動力によって、アーム支持軸を昇降させて、超音波ノズル４を昇降させることができるようになっている。このノズル昇降駆動機構１２により、超音波ノズル４とスピンチャック３に保持されたウエハＷとの距離（以下、「距離Ｌ」という。）を変化させることができるようになっている。また、アーム支持軸１１には、アーム揺動駆動機構１３が結合されており、このアーム揺動駆動機構１３の駆動力によって、アーム支持軸１１を回動させて、アーム１０を揺動させることができるようになっている。また、
超音波ノズル４には、処理液供給源からの処理液が供給される処理液供給管１４が接続されている。処理液供給管１４の途中部には、超音波ノズル４からの処理液の吐出／吐出停止を切り換えるための処理液バルブ１５と、処理液供給管１４を流通する処理液の流量を調節するための流量調節バルブ１６とが、超音波ノズル４側からこの順で介装されている。

超音波ノズル４には、超音波振動子１８が組み込まれている。超音波振動子１８には、超音波振動子１８に対して駆動信号を付与するための超音波発振器１７が接続されている。超音波振動子１８は、超音波発振器１７からの駆動信号を受けて、所定の超音波周波数（たとえば、４０ｋＨｚ〜７５０ｋＨｚ）で振動する。処理液供給管１４から超音波ノズル４に処理液が供給されている状態で、超音波振動子１８を振動させることにより、超音波ノズル４に供給される処理液に超音波振動を付与することができる。これにより、超音波ノズル４からは、超音波振動が付与された処理液が吐出される。

図２は、基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置１は、ＣＰＵ２０およびメモリ２１を含む構成のコンピュータ２２を備えている。このコンピュータ２２には、超音波発振器１７、ノズル昇降駆動機構１２、アーム揺動駆動機構１３、処理液バルブ１５および流量調節バルブ１６が、制御対象として接続されている。また、コンピュータ２２には、洗浄処理の内容を規定するレシピを入力するためのレシピ入力キー２３、ウエハＷ上の処理液に付与されるべき超音波音圧値を入力するための音圧値入力キー２４、および後述する駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルを入力するためのテーブル入力部２５が接続されている。

レシピ入力キー２３は、オペレータが操作可能な位置に配置されている。オペレータは、レシピ入力キー２３を操作して、洗浄処理の条件（洗浄液の種類、処理時間、ウエハ回転速度、処理の順序など）を規定するレシピを作成することができる。この実施形態では、洗浄処理時における超音波ノズル４とウエハＷとの間の距離Ｌ、および洗浄処理時における超音波ノズル４から供給される処理液流量Ｑ（以下、「処理液流量Ｑ」という。図１参照）をレシピ中で指定することができるようになっている。レシピ入力キー２３の操作により入力されたレシピは、コンピュータ２２のメモリ２１に保持される。レシピの作成は、必ずしもレシピ入力キー２３の操作によって行われる必要はなく、パーソナルコンピュータその他の適当な処理装置で別途作成されたレシピをメモリ２１にダウンロードして格納するようにしてもよい。

音圧値入力キー２４は、オペレータが操作可能な位置に配置されている。オペレータは、音圧値入力キー２４を操作して、ウエハＷ上の処理液に付与されるべき超音波音圧値を設定することができる。音圧入力キー２４を設ける代わりに、または、音圧入力キー２４による設定に加えて、レシピ中で超音波音圧値を設定できるようにしてもよい。
また、メモリ２１には、超音波発振器１７から超音波振動子１８に与えられるべき駆動電流値と、超音波ノズル４とウエハＷとの間の距離Ｌと、超音波ノズル４から供給される処理液流量Ｑと、超音波ノズル４から供給されてウエハＷ上に到達した処理液中の超音波音圧値（以下、「ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値」という。）との対応関係を表す駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルが記憶されている。

テーブル入力部２５は、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルが格納されたメモリカードなどの記憶媒体を受け付け、その駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルを読み出すことができるリーダであり、たとえばメモリカードスロットを有している。
図３は、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルの一例を示す図である。
ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値は、超音波振動子１８の駆動電流値によって一義的に定まらず、超音波ノズル４の個体差、距離Ｌおよび処理液流量Ｑに依存する。

そのため、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルには、距離Ｌと、処理液流量Ｑと、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値とに対応する超音波振動子１８の駆動電流値（図３中、「○○」で示す。）が書き込まれている。
この駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルでは、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値が、たとえば１００〜２００（ｍＶ）の範囲内で１（ｍＶ）間隔で記されている。距離Ｌは、たとえば５〜３０（ｍｍ）の範囲内で１（ｍｍ）間隔で変化させられており、処理液流量Ｑは、たとえば、７００〜１５００（ｍＬ／ｍｉｎ）の範囲内で５０（ｍＬ／ｍｉｎ）間隔で変化させられている。

図４は、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルを作成し、メモリ２１に記憶させるまでの工程を示す図である。
作業者は、基板処理装置１に搭載されるべき超音波ノズル４を用いて実験を行い、超音波振動子１８の駆動電流値と、距離Ｌと、処理液流量Ｑと、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値との対応関係を測定する（ステップＳ１）。具体的には、作業者は、超音波振動子１８の駆動電流値、距離Ｌおよび処理液流量Ｑをそれぞれ変化させたときのウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値を測定することにより行う。

そして、作業者は、この測定結果に基づいて、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルを作成する（ステップＳ２）。具体的には、作業者は、測定された超音波音圧値を、超音波振動子１８の駆動電流値、距離Ｌおよび処理液流量Ｑにそれぞれ対応させてプロットする。こうして作成された駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルは、メモリカードなどの記憶媒体に格納される。

たとえば、基板処理装置１内に超音波ノズル４を新規に取り付ける際、および超音波ノズル４の交換の際に、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルが基板処理装置１に入力される（ステップＳ３）。具体的には、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルが格納された記憶媒体を、テーブル入力部２５にセットする。これにより、テーブル入力部２５により、記憶媒体から駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルが読み出され、この駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルが、コンピュータ２２のメモリ２１に保持される。これにより、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルの入力が完了する。

次に、超音波ノズル４を用いたウエハＷの処理について説明する。
スピンチャック３にウエハＷが保持され、超音波ノズル４がウエハＷの上方に配置された状態で、ウエハＷの表面に超音波ノズル４からの処理液を供給することができる。
処理液の供給に先だって、コンピュータ２２は、レシピで設定された処理回転速度でスピンチャック３を回転させる。さらに、コンピュータ２２は、アーム揺動駆動機構１３を制御して超音波ノズル４をウエハＷの上方に移動させる。この状態で、コンピュータ２２によって処理液バルブ１５が開かれることにより、超音波ノズル４から処理液が吐出される。超音波ノズル４からの処理液の供給と並行して、コンピュータ２２は、アーム揺動駆動機構１３を制御し、アーム１０を所定の角度範囲内で揺動させる。これにより、ウエハＷ上における処理液の着液位置が、たとえば、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を円弧状の軌跡を描きつつ移動する。こうして、超音波ノズル４から供給される処理液の着液点がウエハＷの上面の全範囲を走査することになる。

図５は、超音波ノズル４からの処理液供給動作をより詳細に説明するためのフローチャートである。
ＣＰＵ２０は、処理液の供給タイミングになると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、メモリ２１に保持されているレシピを参照し、距離Ｌがレシピに規定された距離になるように、ノズル昇降駆動機構１２を制御する（ステップＳ１２）。また、ＣＰＵ２０は、メモリ２１に保持されているレシピを参照し、超音波ノズル４からの処理液流量Ｑが、レシピに規定された処理液流量になるように、流量調節バルブ１６の開度を制御する（ステップＳ１３）。さらに、ＣＰＵ２０は、処理液バルブ１５を開く（ステップＳ１４）。これにより、処理液供給源からの処理液が、処理液供給管１４を通して超音波ノズル４に供給される。

そして、ＣＰＵ２０は、後述の駆動電流値算出処理により超音波振動子１８の駆動電流値を算出する（ステップＳ１５）。ＣＰＵ２０は、その算出された駆動電流値で超音波振動子１８が駆動されるように、超音波発振器１７を制御する（ステップＳ１６）。これにより、超音波ノズル４から、超音波振動が付与された処理液がウエハＷに供給される。その後、処理液の供給停止タイミング（具体的には、レシピにより設定された処理液供給時間の満了）となるまで、処理液の供給が続行される。

処理液の供給停止タイミングになると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０は、処理液バルブ１５を閉じるとともに（ステップＳ１８）、超音波振動子１８の駆動を停止する（ステップＳ１９）。そして、コンピュータ２２は、アーム揺動駆動機構１３を制御して、超音波ノズル４をウエハＷ上から退避させる。これにより、一連の処理液吐出動作が終了する。

図６は、超音波振動子１８の駆動電流値算出処理の流れを示すフローチャートである。
ＣＰＵ２０は、メモリ２１に保持されているレシピに規定された距離Ｌと処理液流量Ｑとを参照する（ステップＳ２２）。また、ＣＰＵ２０は、音圧値入力キー２４により設定された超音波音圧値をチェックする。そして、ＣＰＵ２０は、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルを参照して、音圧値入力キー２４によって設定された設定超音波音圧値、レシピに規定された距離およびレシピに規定された処理液流量に対応した駆動電流値を算出する（ステップＳ２４）。そして、この駆動電流値算出処理が終了する。

以上により、この実施形態によれば、音圧値入力キー２４により、ウエハＷ上の処理液に付与されるべき超音波音圧値が設定される。この超音波音圧値、レシピによって規定された距離およびレシピによって規定された処理液流量に対応する駆動電流値が、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルが参照されることにより求められ、この駆動電流値で超音波振動子１８が駆動される。駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルは、超音波振動子１８の駆動電流値と、距離Ｌと、超音波ノズル４からの処理液流量Ｑと、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定した結果に相当するものである。そのため、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値が、音圧値入力キー２４によって設定された超音波音圧値どおりの値になる。このため、超音波ノズル４の個体差の影響を排除して、所望の超音波音圧値の処理液をウエハＷに作用させることができる。これにより、ウエハＷにダメージを与えることなく、超音波振動が付与された処理液による良好な処理をウエハＷに施すことができる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
たとえば、処理液流量を固定している場合や、処理液流量による超音波音圧値の変動が許容できる程度である場合などには、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルに代えて、超音波振動子１８の駆動電流値と、距離Ｌと、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値との対応関係のみを表す駆動電流値−距離−音圧値対応テーブルがメモリ２１に保持されていてもよい。この場合、ＣＰＵ２０は、メモリ２１に保持されている駆動電流値−距離−音圧値対応テーブルを参照することにより、音圧値入力キー２４により設定された超音波音圧値およびレシピにより規定された距離に対応する駆動電流値を算出することになる。

図７に、駆動電流値−距離−音圧値対応テーブルの一例を示す。駆動電流値−距離−音圧値対応テーブルには、距離Ｌと、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値とに対応する超音波振動子１８の駆動電流値（図７中、「○○」で示す。）が書き込まれている。
この駆動電流値−距離−音圧値対応テーブルでは、図３に示した駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルと同様、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値が、たとえば１００〜２００（ｍＶ）の範囲内で１（ｍＶ）間隔で記されており、距離Ｌが、たとえば５〜３０（ｍｍ）の範囲内で１（ｍｍ）間隔で変化させられている。

また、超音波ノズル４とウエハＷとの間の距離Ｌを固定している場合や、距離Ｌによる超音波音圧値の変動が許容できる程度である場合などには、超音波振動子１８の駆動電流値と、処理液流量Ｑと、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値との対応関係のみを表す駆動電流値−流量−音圧値対応テーブルがメモリ２１に保持されていてもよい。この場合、ＣＰＵ２０は、メモリ２１に保持されている駆動電流値−流量−音圧値対応テーブルを参照することにより、音圧値入力キー２４により設定された超音波音圧値およびレシピにより規定された処理液流量に対応する駆動電流値を算出する。

図８に、駆動電流値−流量−音圧値対応テーブルの一例を示す。駆動電流値−流量−音圧値対応テーブルには、処理液流量Ｑと、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値とに対応する超音波振動子１８の駆動電流値（図８中、「○○」で示す。）が書き込まれている。
この駆動電流値−流量−音圧値対応テーブルでは、図３に示した駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルと同様、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値が、たとえば１００〜２００（ｍＶ）の範囲内で１（ｍＶ）間隔で記されており、処理液流量Ｑが、たとえば７００〜１５００（ｍｍ）の範囲内で５０（ｍＬ／ｍｉｎ）間隔で変化させられている。

さらに、処理液流量および距離Ｌによる超音波音圧値の変動がない場合、あるいは該変動を無視してもよい場合には、超音波振動子１８の駆動電流値と、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値との対応関係のみを表す駆動電流値−音圧値対応テーブルがメモリ２１に保持されていてもよい。この場合、ＣＰＵ２０は、メモリ２１に保持されている駆動電流値−音圧値対応テーブルを参照することにより、音圧値入力キー２４により設定された超音波音圧値対応する駆動電流値を算出する。

図９に、駆動電流値−音圧値対応テーブルの一例を示す。駆動電流値−音圧値対応テーブルには、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値に対応する超音波振動子１８の駆動電流値（図９中、「○○」で示す。）が書き込まれている。
この駆動電流値−音圧値対応テーブルでは、図３に示した駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルと同様、ウエハＷ上における処理液中の超音波音圧値が、たとえば１００〜２００（ｍＶ）の範囲内で１（ｍＶ）間隔で記されている。

また、前述の実施形態では、超音波ノズル４（超音波振動子１８）が処理液に付与する超音波振動の大きさを調節するために、ＣＰＵ２０が超音波振動子１８の駆動電流値を制御するものとして説明したが、処理液に付与される超音波振動の大きさを調節するために、超音波振動子１８の駆動電力値や駆動電圧値を制御するものであってもよい。この場合、駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブル、駆動電流値−距離−音圧値対応テーブル、駆動電流値−流量−音圧値対応テーブル、または駆動電流値−音圧値対応テーブルには、超音波振動子１８の駆動値として、駆動電力値または駆動電圧値を書き込んでおけばよい。

さらに、前述の実施形態では、音圧値入力キー２４によりウエハＷ上の処理液内の超音波音圧値を設定されるものとして説明したが、この超音波音圧値がメモリ２１に保持されているレシピに書き込まれるようになっていてもよい。この場合、レシピに書き込まれた超音波音圧値に基づいて、ＣＰＵ２０が、前述のメモリ２１内のテーブルを参照することによって、レシピ中で規定された超音波音圧値に対応する超音波振動子１８の駆動電流値が算出される。

また、距離Ｌおよび処理液流量Ｑをレシピ中で規定するのではなく、これらを指定する入力キーを設け、当該入力キーによって指定された距離および／または処理液流量に基づいて、ウエハＷ上の処理液内の超音波音圧値を設定するようにしてもよい。
さらにまた、基板処理装置１の前述の各テーブルの取得は、必ずしもメモリカードなどの記憶媒体を介して行われる必要はない。たとえば、前述のテーブルを、ダウンロードによりメモリ２１に格納させることができる。また、メモリ２１を、テーブルが格納されたメモリ（ＲＯＭ）を付け替えることによっても、前述のテーブルを基板処理装置１に取得させることができる。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す模式図である。 図１に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルの一例を示す図である。 駆動電流値−距離−流量−音圧値対応テーブルを作成し、メモリに記憶させるまでの工程を示す図である。 超音波ノズルからの処理液供給動作の流れを示すフローチャートである。 超音波発振器の駆動電流値算出処理の流れを示すフローチャートである。 駆動電流値−距離−音圧値対応テーブルの一例を示す図である。 駆動電流値−流量−音圧値対応テーブルの一例を示す図である。 駆動電流値−音圧値対応テーブルの一例を示す図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
４ 超音波ノズル
１７ 超音波発振器（駆動手段）
１８ 超音波振動子
２０ ＣＰＵ（駆動値算出手段）
２１ メモリ（テーブル記憶手段）
２３ レシピ入力キー（距離設定手段、流量設定手段）
２４ 音圧値入力キー（音圧値設定手段）
２５ テーブル入力部
Ｗ ウエハ

Claims (6)

1. 超音波振動子によって超音波振動を付与した処理液を基板に供給するための超音波ノズルと、
   前記超音波振動子の駆動値と、前記超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定し、その測定された対応関係を表す駆動値−音圧値対応テーブルを記憶したテーブル記憶手段と、
   基板上の処理液の超音波音圧値を設定するための音圧値設定手段と、
   前記テーブル記憶手段に記憶されている駆動値−音圧値対応テーブルを参照することにより、前記音圧値設定手段によって設定される超音波音圧値に対応する駆動値を求める駆動値算出手段と、
   この駆動値算出手段によって求められた駆動値で前記超音波振動子を駆動する駆動手段とを含む、基板処理装置。
2. 前記超音波ノズルから基板に処理液を供給するときの当該超音波ノズルと基板との間の距離を設定するための距離設定手段をさらに含み、
   前記テーブル記憶手段は、前記超音波振動子の駆動値と、前記超音波ノズルと基板との間の距離と、前記超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定し、その測定された対応関係を表す駆動値−距離−音圧値対応テーブルを記憶するものであり、
   前記駆動値算出手段は、前記テーブル記憶手段に記憶されている駆動値−距離−音圧値対応テーブルを参照することにより、前記音圧値設定手段によって設定される超音波音圧値および前記距離設定手段によって設定される距離に対応する駆動値を求めるものである、請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記超音波ノズルから基板に処理液を供給するときの処理液流量を設定するための流量設定手段をさらに含み、
   前記テーブル記憶手段は、前記超音波振動子の駆動値と、前記超音波ノズルと基板との間の距離と、前記超音波ノズルから供給される処理液流量と、前記超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定し、その測定された対応関係を表す駆動値−距離−流量−音圧値対応テーブルを記憶するものであり、
   前記駆動値算出手段は、前記テーブル記憶手段に記憶されている駆動値−距離−流量−音圧値対応テーブルを参照することにより、前記音圧値設定手段によって設定される超音波音圧値、前記距離設定手段によって設定される距離および前記流量設定手段によって設定される処理液流量に対応する駆動値を求めるものである、請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記超音波ノズルから基板に処理液を供給するときの処理液流量を設定するための流量設定手段をさらに含み、
   前記テーブル記憶手段は、前記超音波振動子の駆動値と、前記超音波ノズルから供給される処理液流量と、前記超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定し、その測定された対応関係を表す駆動値−流量−音圧値対応テーブルを記憶するものであり、
   前記駆動値算出手段は、前記テーブル記憶手段に記憶されている駆動値−流量−音圧値対応テーブルを参照することにより、前記音圧値設定手段によって設定される超音波音圧値および前記流量設定手段によって設定される処理液流量に対応する駆動値を求めるものである、請求項１記載の基板処理装置。
5. 超音波ノズルから、超音波振動子によって超音波振動を付与した処理液を基板に供給するステップと、
   基板上の処理液の超音波音圧値を設定するステップと、
   前記超音波振動子の駆動値と、前記超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を予め測定して得られる駆動値−音圧値対応テーブルを参照し、前記設定された超音波音圧値に対応する駆動値を求めるステップと、
   求められた駆動値で前記超音波振動子を駆動するステップとを含む、基板処理方法。
6. 前記超音波振動子の駆動値と、前記超音波ノズルから供給されて基板上に到達した処理液中の超音波音圧値との対応関係を測定して前記駆動値−音圧値対応テーブルを作成するステップをさらに含む、請求項５記載の基板処理方法。

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