JP2013207268A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】処理の均一性を高めることができる基板処理装置を提供すること。
【解決手段】基板処理装置１は、チャンバー４内の気温および上面ノズル７から吐出される処理液の温度を測定する温度測定装置１０、１７と、チャンバー４内の気温および上面ノズル７から吐出される処理液の温度を変更する温度調整装置１１、１６と、ある気温に対応する処理液の温度がその気温よりも低温になるように設定された気温と処理液の温度との対応関係を示すマップＭ１が記憶された記憶装置１９と、温度測定装置１０、１７の測定値とマップＭ１とに基づいてチャンバー４内の気温または上面ノズル７から吐出される処理液の温度の目標値を設定し、温度調整装置１１、１６を制御することにより、チャンバー４内の気温または上面ノズル７から吐出される処理液の温度を目標値に近づける温度制御装置３とを含む。
【選択図】図１
【解決手段】基板処理装置１は、チャンバー４内の気温および上面ノズル７から吐出される処理液の温度を測定する温度測定装置１０、１７と、チャンバー４内の気温および上面ノズル７から吐出される処理液の温度を変更する温度調整装置１１、１６と、ある気温に対応する処理液の温度がその気温よりも低温になるように設定された気温と処理液の温度との対応関係を示すマップＭ１が記憶された記憶装置１９と、温度測定装置１０、１７の測定値とマップＭ１とに基づいてチャンバー４内の気温または上面ノズル７から吐出される処理液の温度の目標値を設定し、温度調整装置１１、１６を制御することにより、チャンバー４内の気温または上面ノズル７から吐出される処理液の温度を目標値に近づける温度制御装置３とを含む。
【選択図】図１
Description
本発明は、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、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。
特許文献１に記載の枚葉式の基板処理装置は、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、回転状態の基板の上面中央部に向けて室温よりも高温の処理液を吐出するノズルとを備えている。ノズルから吐出された高温の処理液は、基板の上面中央部に着液し、遠心力によって基板上を外方に広がる。これにより、高温の処理液が基板の上面全域に供給される。
特許文献１に記載の枚葉式の基板処理装置は、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、回転状態の基板の上面中央部に向けて室温よりも高温の処理液を吐出するノズルとを備えている。ノズルから吐出された高温の処理液は、基板の上面中央部に着液し、遠心力によって基板上を外方に広がる。これにより、高温の処理液が基板の上面全域に供給される。
回転状態の基板の中央部に供給された高温の処理液は、遠心力によって基板の中央部から基板の周縁部に移動する。その過程で、処理液の熱が基板に奪われ、処理液の温度が低下する。さらに、処理液が基板上を外方に移動する過程で、処理液の一部が蒸発し、気化熱の喪失によって処理液の温度が低下する。基板の各部分の回転速度は、回転軸線から遠ざかるほど速くなるので、基板の周縁部では、基板の中央部よりも処理液が蒸発し易い。そのため、周縁部での処理液の温度は、中央部での温度よりも低い。さらに、周縁部の回転速度が中央部の回転速度よりも速いので、基板の周縁部は、基板の中央部よりも冷却され易い。これらを含む複数の要因により、周縁部での処理液の温度が中央部での処理液の温度よりも低温になり、基板上での処理液の温度の均一性が低下する。そのため、処理の均一性が低下する。
特許文献２には、雰囲気温度より１．０〜５．０℃低い温度の洗浄液を基板の下面に供給することが開示されている。しかし、特許文献２では、基板の下面周縁部だけにしか洗浄液が供給されないので、基板の下面全域を均一に処理できない。
そこで、本発明の目的は、処理の均一性を高めることができる基板処理装置を提供することである。
そこで、本発明の目的は、処理の均一性を高めることができる基板処理装置を提供することである。
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、チャンバー（４）と、前記チャンバー内で基板（Ｗ）を水平に保持して基板を通る鉛直な回転軸線（Ａ１）まわりに回転させる基板保持回転手段（５）と、前記基板保持回転手段に保持されている基板の中央部に向けて処理液を吐出する処理液供給手段（７、２１）と、前記チャンバー内の気温および前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度の少なくとも一方を測定する温度測定手段（１０、１７）と、前記チャンバー内の気温および前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度の少なくとも一方を変更する温度調整手段（１１、１６）と、ある気温に対応する処理液の温度がその気温よりも低温になるように設定された気温と処理液の温度との対応関係を示すマップ（Ｍ１）が記憶された記憶手段（１９）と、前記温度測定手段の測定値と前記マップとに基づいて前記チャンバー内の気温または前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度の目標値を設定し、前記温度調整手段を制御することにより、前記チャンバー内の気温または前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度を前記目標値に近づける温度制御手段（２０）とを含む、基板処理装置（１）である。処理液は、エッチング液などの薬液であってもよいし、純水（脱イオン水：Ｄeionzied Ｗater）などのリンス液であってもよい。当然、薬液およびリンス液以外の液体が、処理液として用いられてもよい。
この構成によれば、処理液供給手段から吐出された処理液が、基板保持回転手段によってチャンバー内で水平に保持されている基板の中央部に供給される。基板保持回転手段は、基板を通る鉛直な回転軸線まわりに基板を回転させる。回転状態の基板の中央部に供給された処理液は、遠心力によって基板の中央部から基板の周縁部に移動する。これにより、処理液が基板の面内全域に供給される。
温度制御手段は、チャンバー内の気温および処理液供給手段から吐出される処理液の温度の少なくとも一方を測定する温度測定手段の測定値と、記憶手段に記憶されたマップとに基づいてチャンバー内の気温または処理液供給手段から吐出される処理液の温度の目標値を設定する。そして、温度制御手段は、チャンバー内の気温および処理液供給手段から吐出される処理液の温度の少なくとも一方の温度を変更する温度調整手段を制御することにより、チャンバー内の気温または処理液供給手段から吐出される処理液の温度を目標値に近づける（好ましくは、目標値に一致させる）。これにより、マップに示された対応関係を満たす温度の処理液が、基板に供給される。
マップに示された処理液の温度は、その温度に対応する気温よりも低い。したがって、チャンバー内の気温よりも低温の処理液が、処理液供給手段から吐出され、基板の中央部に供給される。基板に供給された処理液の熱は、基板との接触や蒸発によって、処理液が基板の周縁部に移動する過程で減少していく。しかしながら、チャンバー内の気温が、処理液供給手段から吐出される処理液の温度よりも高いので、基板上の処理液が、雰囲気によって温められる。さらに、処理液と雰囲気との接触時間は、基板の周縁部に近づくほど増加するので、雰囲気から処理液に供給される熱量は、基板の周縁部に近づくほど増加する。そのため、処理液から奪われた熱が雰囲気によって補われ、中央部と周縁部とでの処理液の温度差が減少する。
チャンバー内の気温が基板上での処理液の温度よりも高い場合には、処理液が雰囲気によって温められるものの、処理液の蒸発が促進されるので、気化によって処理液から奪われる熱量が増加する。しかし、単にチャンバー内の気温を処理液の温度より高温にするのではなく、チャンバー内の気温と処理液の温度とがマップに示された対応関係を満たす状態で、処理液が基板に供給されるので、処理液の蒸発を抑えながら、基板上の処理液を雰囲気によって温めることができる。これにより、基板上での処理液の温度の均一性を高めることができる。したがって、処理の均一性を高めることができる。
前記処理液供給手段は、基板の上面中央部に向けて静止状態で処理液を吐出する上面ノズル（７）および基板の下面中央部に向けて静止状態で処理液を吐出する下面ノズル（２１）の少なくとも一方を含んでいてもよい。また、前記温度測定手段は、前記チャンバー内の気温を測定する気温測定手段（１０）および前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度を測定する液温測定手段（１７）の少なくとも一方を含んでいてもよい。同様に、前記温度調整手段は、前記チャンバー内の気温を変更する気温調整手段（１１）および前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度を変更する液温調整手段（１６）の少なくとも一方を含んでいてもよい。
また、請求項２に記載の発明のように、前記目標値は、前記チャンバー内の気温が前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度よりも２℃高くなる値であってもよい。
請求項３に記載の発明は、基板保持回転手段によってチャンバー内で基板を水平に保持して基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる保持回転工程と、前記保持回転工程と並行して、前記基板保持回転手段に保持されている基板の中央部に向けて処理液供給手段から処理液を吐出する処理液供給工程と、前記処理液供給工程の前に、温度測定手段によって前記チャンバー内の気温および前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度の少なくとも一方を測定する温度測定工程と、前記温度測定工程の後に、前記チャンバー内の気温または前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度の目標値を、前記温度測定手段の測定値と、ある気温に対応する処理液の温度がその気温よりも低温になるように設定された気温と処理液の温度との対応関係を示すマップとに基づいて、温度差制御手段によって設定する目標値設定工程と、前記処理液供給工程の前に、前記温度差制御手段によって温度調整手段を制御することにより、前記チャンバー内の気温または前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度を前記目標値設定工程で設定された前記目標値に近づける温度制御工程とを含む、基板処理方法である。この方法によれば、請求項１の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項３に記載の発明は、基板保持回転手段によってチャンバー内で基板を水平に保持して基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる保持回転工程と、前記保持回転工程と並行して、前記基板保持回転手段に保持されている基板の中央部に向けて処理液供給手段から処理液を吐出する処理液供給工程と、前記処理液供給工程の前に、温度測定手段によって前記チャンバー内の気温および前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度の少なくとも一方を測定する温度測定工程と、前記温度測定工程の後に、前記チャンバー内の気温または前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度の目標値を、前記温度測定手段の測定値と、ある気温に対応する処理液の温度がその気温よりも低温になるように設定された気温と処理液の温度との対応関係を示すマップとに基づいて、温度差制御手段によって設定する目標値設定工程と、前記処理液供給工程の前に、前記温度差制御手段によって温度調整手段を制御することにより、前記チャンバー内の気温または前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度を前記目標値設定工程で設定された前記目標値に近づける温度制御工程とを含む、基板処理方法である。この方法によれば、請求項１の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
なお、この項において、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の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
以下では、本発明の実施形態を、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に備えられた処理ユニット２の内部を示す模式図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、複数の処理ユニット２と、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置３とを含む。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１に備えられた処理ユニット２の内部を示す模式図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、複数の処理ユニット２と、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置３とを含む。
処理ユニット２は、チャンバー４と、チャンバー４内で基板Ｗを水平に保持して基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック５と、スピンチャック５を取り囲む筒状のカップ６と、基板Ｗの上面中央部に向けて処理液を吐出する上面ノズル７とを含む。
チャンバー４は、箱形の隔壁８と、隔壁８の上部から隔壁８内にクリーンエアー（清浄空気）を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ９（ファン・フィルタ・ユニット９）と、チャンバー４内の気温を監視する気温測定装置１０とを含む。ＦＦＵ９は、隔壁８の上方に配置されており、隔壁８の天井に取り付けられている。気温測定装置１０は、隔壁８内に配置されている。ＦＦＵ９は、基板処理装置１が設置されたクリーンルーム内の室温（２０〜３０℃）の空気を取り込んでフィルターによってろ過すると共に、ＦＦＵ９に内蔵された気温調整装置１１によって温度調節する。気温調整装置１１は、ヒータおよびクーラーのいずれであってもよい。ＦＦＵ９は、ろ過された空気（クリーンエアー）を隔壁８の天井からチャンバー４内に送る。これにより、所定温度に調整されたクリーンエアーが、チャンバー４内に供給される。そのため、クリーンエアーの下降流（ダウンフロー）が、チャンバー４内に形成される。基板Ｗの処理は、チャンバー４内にダウンフローが形成されている状態で行われる。
チャンバー４は、箱形の隔壁８と、隔壁８の上部から隔壁８内にクリーンエアー（清浄空気）を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ９（ファン・フィルタ・ユニット９）と、チャンバー４内の気温を監視する気温測定装置１０とを含む。ＦＦＵ９は、隔壁８の上方に配置されており、隔壁８の天井に取り付けられている。気温測定装置１０は、隔壁８内に配置されている。ＦＦＵ９は、基板処理装置１が設置されたクリーンルーム内の室温（２０〜３０℃）の空気を取り込んでフィルターによってろ過すると共に、ＦＦＵ９に内蔵された気温調整装置１１によって温度調節する。気温調整装置１１は、ヒータおよびクーラーのいずれであってもよい。ＦＦＵ９は、ろ過された空気（クリーンエアー）を隔壁８の天井からチャンバー４内に送る。これにより、所定温度に調整されたクリーンエアーが、チャンバー４内に供給される。そのため、クリーンエアーの下降流（ダウンフロー）が、チャンバー４内に形成される。基板Ｗの処理は、チャンバー４内にダウンフローが形成されている状態で行われる。
スピンチャック５は、ＦＦＵ９の下方に配置されている。スピンチャック５は、水平な姿勢で保持された円盤状のスピンベース１２と、スピンベース１２上に配置された複数のチャックピン１３と、スピンベース１２の中心を通る鉛直な軸線（回転軸線Ａ１）まわりにスピンベース１２を回転させるスピンモータ１４とを含む。スピンチャック５は、複数のチャックピン１３を基板Ｗの周端面に接触させることにより、スピンベース１２の上方の保持位置（図１に示す基板Ｗの位置）で基板Ｗを水平な姿勢で保持（挟持）する。さらに、スピンチャック５は、基板Ｗを保持している状態でスピンモータ１４によってスピンベース１２を回転させる。これにより、基板Ｗが回転軸線Ａ１まわりに回転する。スピンチャック５は、挟持式のチャックに限らず、基板Ｗの下面（裏面）を吸着することにより基板Ｗを保持するバキューム式のチャックであってもよい。
上面ノズル７は、スピンチャック５よりも上方に配置されている。処理ユニット２は、上面ノズル７に接続された処理液配管１５と、処理液配管１５に供給される処理液の温度を調整する液温調整装置１６と、処理液配管１５に供給される処理液の温度を監視する液温測定装置１７と、処理液配管１５に介装された処理液バルブ１８とを含む。液温調整装置１６は、ヒータおよびクーラーのいずれであってもよい。処理液バルブ１８が開かれると、液温調整装置１６によって所定の温度に調整された処理液が、静止状態の上面ノズル７から基板Ｗの上面中央部に向けて吐出される。スピンチャック５が基板Ｗを回転軸線Ａ１まわりに回転させている状態で、上面ノズル７から処理液が吐出されると、吐出された処理液が、基板Ｗの上面中央部に着液した後、遠心力によって基板Ｗ上を外方に広がる。そのため、処理液は、基板Ｗの上面中央部から基板Ｗの上面周縁部に移動する。これにより、所定温度の処理液が、基板Ｗの上面全域に供給される。そして、基板Ｗの周囲に振り切られた処理液は、カップ６によって受け止められる。
上面ノズル７に供給される処理液の一例は、フッ酸（フッ化水素酸）である。薬液は、フッ酸に限らず、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液であってもよい。たとえば、ＢＨＦ（ＨＦとＮＨ４Ｆとを含む混合液）、フッ硝酸（ＨＦとＨＮＯ３とを含む混合液）、ＳＣ−１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）、ＳＣ−２（ＨＣｌとＨ２Ｏ２とを含む混合液）、およびＴＭＡＨのいずれかが、上面ノズル７に供給されてもよい。また、薬液に限らず、リンス液などの他の液体が、上面ノズル７に供給されてもよい。リンス液は、純水（脱イオン水：Ｄeionzied Ｗater）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれであってもよい。
気温測定装置１０および液温測定装置１７の測定値は、制御装置３に入力される。制御装置３は、気温調整装置１１および液温調整装置１６に電気的に接続されている。制御装置３は、気温測定装置１０および液温測定装置１７の測定値に基づいて気温調整装置１１および液温調整装置１６を制御する。制御装置３は、プログラムなどの情報が記憶された記憶装置１９と、記憶装置１９に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ２０（中央処理装置２０）とを含む。記憶装置１９の記憶情報には、チャンバー４内の気温と処理液の温度との対応関係を示すマップＭ１が含まれる。ＣＰＵ２０は、気温測定装置１０および液温測定装置１７の測定値とマップＭ１とに基づいてチャンバー４内の気温または処理液の温度の目標値を設定する。そして、ＣＰＵ２０は、目標値を設定した後、気温調整装置１１および液温調整装置１６を制御することにより、チャンバー４内の気温または処理液の温度を目標値に近づける。これにより、マップＭ１に示された対応関係を満たす所定温度の処理液が、上面ノズル７から基板Ｗに供給される。
図２は、制御装置３（記憶装置１９）に記憶されたマップＭ１の一例を示すグラフである。図３は、チャンバー４内の気温が２４℃のときと２６℃のときの基板Ｗに供給されるＤＨＦ（希フッ酸）の温度とエッチングの均一性との関係を示すグラフである。図３の測定値は、エッチング液の一例であるＤＨＦ（フッ化水素：水＝１：５０）を上面ノズル７から回転状態の基板Ｗの上面中央部に向けて吐出し、所定温度のＤＨＦを基板Ｗの上面全域に供給したときの値である。エッチングの均一性は、最大値と最小値との差を平均値で割った値である。
図３において一点鎖線で示すように、チャンバー４内の気温が２４℃のとき、エッチングの均一性は上向きに開いた放物線を描く。すなわち、ＤＨＦの温度が約２２℃のときに、エッチングの均一性が最も高く（値が最も小さく）、ＤＨＦの温度が２２℃から離れるに従ってエッチングの均一性が低下する（値が大きくなる）。
図３において二点鎖線で示すように、チャンバー４内の気温が２６℃のときも同様に、エッチングの均一性は上向きに開いた放物線を描く。すなわち、ＤＨＦの温度が約２４℃のときに、エッチングの均一性が最も高く（値が最も小さく）、ＤＨＦの温度が２４℃から離れるに従ってエッチングの均一性が低下する（値が大きくなる）。
図３において二点鎖線で示すように、チャンバー４内の気温が２６℃のときも同様に、エッチングの均一性は上向きに開いた放物線を描く。すなわち、ＤＨＦの温度が約２４℃のときに、エッチングの均一性が最も高く（値が最も小さく）、ＤＨＦの温度が２４℃から離れるに従ってエッチングの均一性が低下する（値が大きくなる）。
このように、チャンバー４内の気温が２４℃および２６℃のいずれの温度の場合でも、ＤＨＦの温度（液温）が気温よりも２℃低いときに、エッチングの均一性が最も高く、気温から液温を引いた値が２℃より小さくまたは大きくなるに従ってエッチングの均一性が低下する。したがって、チャンバー４内の気温と処理液の温度との間には一定の関係があり、この関係を満たす所定温度の処理液を基板Ｗに供給することにより、高い均一性が得られる。
図２は、チャンバー４内の気温を２２〜３０℃の範囲で変化させると共に、基板Ｗに供給される処理液の温度を２０〜２５℃の範囲で変化させたときのエッチングの均一性を示している。領域Ｘ１は、エッチングの均一性が、０．１５〜０．３％の範囲内の領域であり、領域Ｘ２は、エッチングの均一性が、０．３〜０．４５％の範囲内の領域である。また、領域Ｘ３は、エッチングの均一性が、０．４５〜０．６％の範囲内の領域であり、領域Ｘ４は、エッチングの均一性が、０．６〜０．７５％の範囲内の領域である。領域Ｘ５は、エッチングの均一性が、０．７５〜０．９％の範囲内の領域である。
制御装置３は、たとえば領域Ｘ１の範囲内で、気温（チャンバー４内の気温）と液温（処理液の温度）との温度差を制御する。領域Ｘ１では、液温がその液温に対応する気温よりも低い。具体的には、気温が２６℃の場合、エッチングの均一性が０．１５〜０．３％になる液温は、約２２〜２５℃である。この場合、制御装置３は、液温調整装置１６を制御して、基板Ｗに供給される処理液の温度をこの範囲内の温度に調整する。また、液温が２３℃の場合、エッチングの均一性が０．１５〜０．３％になる気温は、２４〜２６℃である。この場合、制御装置３は、気温調整装置１１を制御して、ＦＦＵ９からチャンバー４内に供給されるクリーンエアーの温度をこの範囲内の温度に調整する。
制御装置３は、気温および液温の両方を変更してもよいし、気温および液温のいずれか一方を変更してもよい。たとえば液温を変更して温度差を制御する場合、制御装置３は、気温測定装置１０の検出値とマップＭ１とに基づいて液温の目標値（たとえば、気温よりも２℃低い値）を設定する。そして、制御装置３は、液温測定装置１７の検出値と液温の目標値とに基づいて、液温の現在値と液温の目標値とが一致しているか否かを判断する。２つの値が一致していない場合には、制御装置３は、液温調整装置１６によって液温の現在値を変更させる。これにより、液温の現在値が液温の目標値に近づけられる。その後に、気温および液温の少なくとも一方が変化すると、制御装置３は、再び、液温（現在値）を変化させて目標値に近づける。
以上のように本実施形態では、制御装置３は、気温測定装置１０および液温測定装置１７の測定値と、記憶装置１９に記憶されたマップＭ１とに基づいてチャンバー４内の気温または上面ノズル７から吐出される処理液の温度の目標値を設定する。そして、制御装置３は、気温調整装置１１および液温調整装置１６を制御することにより、チャンバー４内の気温または上面ノズル７から吐出される処理液の温度を目標値に近づける。これにより、マップＭ１に示された対応関係を満たす温度の処理液が、基板Ｗに供給される。
マップＭ１に示された処理液の温度は、その温度に対応する気温よりも低い。したがって、チャンバー４内の気温よりも低温の処理液が、上面ノズル７から吐出され、基板Ｗの中央部に供給される。基板Ｗに供給された処理液の熱は、基板Ｗとの接触や蒸発によって、処理液が基板Ｗの周縁部に移動する過程で減少していく。しかしながら、チャンバー４内の気温が、上面ノズル７から吐出される処理液の温度よりも高いので、基板Ｗ上の処理液が、雰囲気によって温められる。さらに、処理液と雰囲気との接触時間は、基板Ｗの周縁部に近づくほど増加するので、雰囲気から処理液に供給される熱量は、基板Ｗの周縁部に近づくほど増加する。そのため、処理液から奪われた熱が雰囲気によって補われ、中央部と周縁部とでの処理液の温度差が減少する。
チャンバー４内の気温が基板Ｗ上での処理液の温度よりも高い場合には、処理液が雰囲気によって温められるものの、処理液の蒸発が促進されるので、気化によって処理液から奪われる熱量が増加する。しかし、単にチャンバー４内の気温を処理液の温度より高温にするのではなく、チャンバー４内の気温と処理液の温度とがマップＭ１に示された対応関係を満たす状態で、処理液が基板Ｗに供給されるので、処理液の蒸発を抑えながら、基板Ｗ上の処理液を雰囲気によって温めることができる。これにより、基板Ｗ上での処理液の温度の均一性を高めることができる。したがって、処理の均一性を高めることができる。
本発明の実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の実施形態では、気温調整装置１１および液温調整装置１６の両方が、処理ユニット２に設けられている場合について説明したが、液温調整装置１６だけが処理ユニット２に設けられており、マップＭ１に示された対応関係を満たすように処理液の温度が調整されてもよい。また、クリーンルーム内の気温はほぼ一定であるので、気温調整装置１１によってチャンバー４内の気温を変更しない場合には、気温測定装置１０が省略されてもよい。
たとえば、前述の実施形態では、気温調整装置１１および液温調整装置１６の両方が、処理ユニット２に設けられている場合について説明したが、液温調整装置１６だけが処理ユニット２に設けられており、マップＭ１に示された対応関係を満たすように処理液の温度が調整されてもよい。また、クリーンルーム内の気温はほぼ一定であるので、気温調整装置１１によってチャンバー４内の気温を変更しない場合には、気温測定装置１０が省略されてもよい。
また、前述の実施形態では、上面ノズル７から下方に吐出された処理液が、基板Ｗの上面中央部に供給される場合について説明したが、マップＭ１に示す対応関係を満たす温度の処理液が、スピンベース１２の上面中央部から上方に突出する下面ノズル２１（図１参照）から上方に吐出され、基板Ｗの下面中央部に供給されてもよい。
また、前述の実施形態では、基板処理装置１が、円板状の基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板Ｗを処理する装置であってもよい。
また、前述の実施形態では、基板処理装置１が、円板状の基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板Ｗを処理する装置であってもよい。
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。
１ ：基板処理装置
３ ：制御装置（記憶手段、温度制御手段）
４ ：チャンバー
５ ：スピンチャック（基板保持回転手段）
７ ：上面ノズル（処理液供給手段）
１０ ：気温測定装置（温度測定手段）
１１ ：気温調整装置（温度調整手段）
１６ ：液温調整装置（温度調整手段）
１７ ：液温測定装置（温度測定手段）
１９ ：記憶装置（記憶手段）
２０ ：ＣＰＵ（温度制御手段）
２１ ：下面ノズル（処理液供給手段）
Ａ１ ：回転軸線
Ｍ１ ：マップ
３ ：制御装置（記憶手段、温度制御手段）
４ ：チャンバー
５ ：スピンチャック（基板保持回転手段）
７ ：上面ノズル（処理液供給手段）
１０ ：気温測定装置（温度測定手段）
１１ ：気温調整装置（温度調整手段）
１６ ：液温調整装置（温度調整手段）
１７ ：液温測定装置（温度測定手段）
１９ ：記憶装置（記憶手段）
２０ ：ＣＰＵ（温度制御手段）
２１ ：下面ノズル（処理液供給手段）
Ａ１ ：回転軸線
Ｍ１ ：マップ
Claims (3)
- チャンバーと、
前記チャンバー内で基板を水平に保持して基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持回転手段と、
前記基板保持回転手段に保持されている基板の中央部に向けて処理液を吐出する処理液供給手段と、
前記チャンバー内の気温および前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度の少なくとも一方を測定する温度測定手段と、
前記チャンバー内の気温および前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度の少なくとも一方を変更する温度調整手段と、
ある気温に対応する処理液の温度がその気温よりも低温になるように設定された気温と処理液の温度との対応関係を示すマップが記憶された記憶手段と、
前記温度測定手段の測定値と前記マップとに基づいて前記チャンバー内の気温または前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度の目標値を設定し、前記温度調整手段を制御することにより、前記チャンバー内の気温または前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度を前記目標値に近づける温度制御手段とを含む、基板処理装置。 - 前記目標値は、前記チャンバー内の気温が前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度よりも２℃高くなる値である、請求項１に記載の基板処理装置。
- 基板保持回転手段によってチャンバー内で基板を水平に保持して基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる保持回転工程と、
前記保持回転工程と並行して、前記基板保持回転手段に保持されている基板の中央部に向けて処理液供給手段から処理液を吐出する処理液供給工程と、
前記処理液供給工程の前に、温度測定手段によって前記チャンバー内の気温および前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度の少なくとも一方を測定する温度測定工程と、
前記温度測定工程の後に、前記チャンバー内の気温または前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度の目標値を、前記温度測定手段の測定値と、ある気温に対応する処理液の温度がその気温よりも低温になるように設定された気温と処理液の温度との対応関係を示すマップとに基づいて、温度差制御手段によって設定する目標値設定工程と、
前記処理液供給工程の前に、前記温度差制御手段によって温度調整手段を制御することにより、前記チャンバー内の気温または前記処理液供給手段から吐出される処理液の温度を前記目標値設定工程で設定された前記目標値に近づける温度制御工程とを含む、基板処理方法。
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