JP2020181950A - 液処理装置、及び液処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ノズルから吐出される処理液による液処理の面内均一性に有効な液処理装置を提供する。【解決手段】液処理装置は、処理液を吐出するノズル25を有する処理液供給部と、基板の表面に向けて処理液を供給するための塗布位置と、塗布位置とは異なる待機位置との間でノズルを移動させるノズル移動部と、待機位置に位置するノズルの先端面に向かって開口する吸引口81aを有する吸引部と、待機位置においてノズルの先端面を洗浄液によって洗浄する洗浄部と、制御装置と、を備え、制御装置は、待機位置にノズルが位置する状態で、処理液供給部によりノズルから処理液を吐出させることと、待機位置に位置するノズルが吐出した処理液を吸引部により吸引させることと、待機位置に位置するノズルを洗浄するように、洗浄部により待機位置に向けて洗浄液を供給させることと、洗浄部によって待機位置に供給された洗浄液を、吸引部により吸引する。【選択図】図8

Description

本開示は、液処理装置、及び液処理方法に関する。
特許文献1には、カップ体の中に基板を水平に保持する基板保持部を設けて構成された複数の液処理部と、基板に処理液を供給するための処理液ノズルと、カップ体の開口部間において処理液ノズルから垂れた処理液の液滴を除去する液取り部とを備える液処理装置が開示されている。
特開2010−186974号公報
本開示は、ノズルから吐出される処理液による液処理の面内均一性に有効な液処理装置及び液処理方法を提供する。
本開示の一側面に係る液処理装置は、処理液を吐出するノズルを有する処理液供給部と、基板の表面に向けて処理液を供給するための塗布位置と、塗布位置とは異なる待機位置との間でノズルを移動させるノズル移動部と、待機位置に位置するノズルの先端面に向かって開口する吸引口を有する吸引部と、待機位置においてノズルの先端面を洗浄液によって洗浄する洗浄部と、処理液供給部、ノズル移動部、吸引部、及び洗浄部を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、待機位置にノズルが位置する状態で、処理液供給部によりノズルから処理液を吐出させることと、待機位置に位置するノズルが吐出した処理液を吸引部により吸引させることと、待機位置に位置するノズルを洗浄するように、洗浄部により待機位置に向けて洗浄液を供給させることと、洗浄部によって待機位置に供給された洗浄液を、吸引部により吸引させることと、を実行する。
本開示によれば、ノズルから吐出される処理液による液処理の面内均一性に有効な液処理装置及び液処理方法が提供される。
図1は、液処理装置の概略構成の一例を示す模式図である。 図2は、洗浄部及び吸引部の一例を示す模式的な断面図である。 図3は、上面から見た場合の液受部の構成の一例を示す模式図である。 図4は、制御装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 図5は、制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図6は、液処理手順の一例を示すフローチャートである。 図7は、ノズルの洗浄手順の一例を示すフローチャートである。 図8(a)〜図8(d)は、ノズル洗浄の様子を説明するための模式図である。 図9は、ダミー吐出手順の一例を示すフローチャートである。 図10(a)〜図10(d)は、ダミー吐出の様子を説明するための模式図である。
以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつ説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
[液処理装置]
図1〜図3を参照して、液処理装置1の構成について説明する。液処理装置1は、図1に示されるように、ウェハW(基板)の表面Waに対して処理液L1を供給するように構成されている。処理液L1は、ウェハWの表面Waに適用可能な各種の液体であってもよく、例えば、感光性レジスト膜となる感光性レジスト液、非感光性レジスト膜となる非感光性レジスト液、又はレジスト膜に対して現像処理を施すための現像液等であってもよい。
ウェハWは、円板状を呈してもよいし、多角形など円形以外の板状を呈していてもよい。ウェハWは、一部が切り欠かれた切り欠き部を有していてもよい。切り欠き部は、例えば、ノッチ(U字形、V字形等の溝)であってもよいし、直線状に延びる直線部(いわゆる、オリエンテーション・フラット)であってもよい。ウェハWは、例えば、半導体基板、ガラス基板、マスク基板、FPD(Flat Panel Display)基板その他の各種基板であってもよい。ウェハWの直径は、例えば200mm〜450mm程度であってもよい。
液処理装置1は、基板保持部10と、処理液供給部20と、駆動機構30(ノズル移動部)と、洗浄部40と、吸引部80と、制御装置100とを備える。
基板保持部10は、回転保持部11と、カップ12とを有する。回転保持部11は、回転部13と、シャフト14と、保持部15とを有する。回転部13は、制御装置100からの動作信号に基づいて動作し、シャフト14を回転させる。回転部13は、例えば電動モータ等の動力源である。保持部15は、シャフト14の先端部に設けられている。保持部15上にはウェハWを配置可能である。保持部15は、例えば吸着等によりウェハWを略水平に保持するように構成された吸着チャックである。
すなわち、回転保持部11は、ウェハWの姿勢が略水平の状態で、ウェハWの表面Waに対して垂直な軸(回転軸)周りでウェハWを回転させる機能を有する。本実施形態では、回転軸は、円形状を呈するウェハWの中心を通っているので、中心軸でもある。
カップ12は、回転保持部11の周囲に設けられている。カップ12は、ウェハWの処理のためにウェハWに供給された液体を受け止める集液容器として機能する。カップ12は、例えば、ポリプロピレン(PP:polypropylene)、ポリ塩化ビニル(PVC: polyvinylchloride)、ポリフェニレンサルファイド(PPS:Poly Phenylene Sulfide)樹脂等で形成されていてもよい。
処理液供給部20は、ウェハWの表面Waに処理液L1を供給するように構成されている。処理液供給部20は、液源21と、ポンプ22と、バルブ23と、配管24と、ノズル25とを有する。
液源21は、処理液L1の供給源として機能する。ポンプ22は、制御装置100からの動作信号に基づいて動作し、液源21から処理液L1を吸引し、配管24及びバルブ23を介して処理液L1をノズル25に送り出す。バルブ23は、制御装置100からの動作信号に基づいて動作し、バルブ23の前後において配管24を開放及び閉塞させる。配管24は、上流側から順に、液源21、ポンプ22、バルブ23及びノズル25を接続している。
ノズル25は、処理液L1を吐出するように構成されている。具体的には、ノズル25は、ポンプ22から送り出された処理液L1を下方に向けて吐出口25a(図2参照)から吐出する機能を有する。吐出口25aは、ノズル25が有する先端面25bに設けられている。先端面25bは、例えばノズル25の下端に位置する下端面である。先端面25bは、平坦であってもよい。例えば、先端面25bは水平であってもよい。なお、先端面25bは、水平方向に対して傾いていてもよい。先端面25bが部分的に切り欠かれていてもよい。吐出口25aは、鉛直方向(下方)から見て円形であってもよく、多角形であってもよい。ノズル25内には吐出口25aに連なる流路が設けられている。ノズル25内の当該流路は、略一定の径を有していてもよい。あるいは、吐出口25aの近傍において、ノズル25内の流路が拡径されてもよい。
駆動機構30は、制御装置100からの動作信号に基づいて動作し、ノズル25を水平方向又は上下方向に移動させる。駆動機構30は、例えばエンコーダ付きのサーボモータであり、ノズル25の移動速度及び移動位置を制御してもよい。駆動機構30は、ウェハWの表面Waに向けて処理液L1を供給するための塗布位置と、当該塗布位置とは異なる待機位置との間でノズル25を移動させる。
塗布位置は、ノズル25の吐出口25aから吐出される処理液L1をウェハWの表面Waに付着させることが可能な位置である。例えば、上方から見て、塗布位置は、カップ12の外縁により区画される領域内のいずれかの箇所である。あるいは、上方から見て、塗布位置は、保持部15に保持されているウェハWの外縁により区画される領域内のいずれかの箇所である。待機位置は、ウェハWの表面Waに向けて処理液L1を供給するための準備(ノズル25のメンテナンス)を行うための位置である。待機位置は、例えば、上方から見て、ウェハWの外縁により区画される領域外のいずれかの箇所である。あるいは、待機位置は、上方から見て、カップ12の外縁により区画される領域外のいずれかの箇所である。本明細書において、塗布位置に位置するノズル25からのウェハWの表面Waに向けた処理液L1の吐出を「本吐出」という。また、待機位置に位置するノズル25からウェハWとは異なる場所に向けて、本吐出の準備のために行われる処理液L1の吐出を「ダミー吐出」という。なお、駆動機構30は、本吐出時にウェハWの中心とウェハWの外縁との間でノズル25を移動させてもよい。
洗浄部40は、待機位置においてノズル25の先端面25bを洗浄液L2によって洗浄するように構成されている。洗浄部40は、液受部50と、洗浄液供給部60とを備える。
液受部50は、ダミー吐出時の処理液L1及び洗浄液L2を受け止める集液容器として機能する。液受部50は、図1及び図2に示されるように、洗浄槽51と、ノズル52と、を含む。洗浄槽51は、待機位置に設けられている。上述したように、待機位置がカップ12の外縁により区画される領域外である場合、洗浄槽51はカップ12の外方に配置されている。洗浄槽51は、上方が開放された有底筒状の筐体である。図2及び図3に示されるように、洗浄槽51は、側壁51aと、底壁51bとを有する。
ノズル52は、洗浄槽51の側壁51aに設けられており、洗浄液L2を洗浄槽51内に吐出するように構成されている。ノズル52は、吐出された洗浄液L2によって洗浄槽51内において旋回流が生成されるように構成されていてもよい。例えば、鉛直方向から見て、ノズル52の吐出口の開口方向(ノズル52からの洗浄液L2の吐出方向)が、底壁51bの略中央を中心とした周方向に沿って延びていてもよい。
洗浄液供給部60は、洗浄槽51内に洗浄液L2を供給するように構成されている。洗浄液L2は、各種の有機溶剤(例えばシンナー)であってもよい。洗浄液供給部60は、液源61と、ポンプ62と、バルブ63と、配管64とを有する。
液源61は、洗浄液L2の供給源として機能する。ポンプ62は、制御装置100からの動作信号に基づいて動作し、液源61から洗浄液L2を吸引し、配管64及びバルブ63を介して洗浄液L2をノズル52に送り出す。バルブ63は、制御装置100からの動作信号に基づいて動作し、バルブ63の前後において配管64を開放及び閉塞させる。配管64は、上流側から順に、液源61、ポンプ62、バルブ63及びノズル52を接続している。
洗浄部40は、ガス供給部70を更に備えていてもよい。ガス供給部70は、ノズル25の下端部に向けてガスを供給するように構成されている。ガスGは、各種の不活性ガスであってもよく、例えば窒素ガス(N2ガス)であってもよい。ガス供給部70は、ガス源71と、ポンプ72と、バルブ73と、配管74と、ノズル75とを有する。
ガス源71は、ガスGの供給源として機能する。ポンプ72は、制御装置100からの動作信号に基づいて動作し、ガス源71からガスGを吸引し、配管74及びバルブ73を介してガスGをノズル75に送り出す。バルブ73は、制御装置100からの動作信号に基づいて動作し、バルブ73の前後において配管64を開放及び閉塞させる。
配管74は、上流側から順に、ガス源71、ポンプ72、バルブ73及びノズル75を接続している。ノズル75は、先端の吐出口が斜め下方を向くように、洗浄槽51内に固定されている。ノズル75は、ガス源71から送り出されたガスGを斜め下方に向けて吐出口から吐出する機能を有する。なお、図1に示す例では、ガス供給部70は洗浄槽51内にガスを供給するが、ガス供給部70は、洗浄槽51とは別の槽にガスを供給するように構成されてもよい。この場合、ノズル75は、当該別の槽内に位置するノズル25に向けて、ガスを吐出してもよい。
吸引部80は、処理液L1及び洗浄液L2を吸引するように構成されている。吸引部80は、吸引ヘッド81と、吸引装置82とを有する。吸引ヘッド81は、鉛直方向に沿って延びる棒状体である。吸引ヘッド81は、例えば円柱状に形成されていてもよく、多角柱状に形成されていてもよい。吸引ヘッド81が有する先端面81b(上面)には、処理液L1又は洗浄液L2を吸引するための吸引口81aが設けられている。吸引口81aは、待機位置に位置するノズル25の先端面25bに向かって開口している。この例では、吸引ヘッド81の先端面81bが、待機位置に位置するノズル25の先端面25bと対向しており、吸引口81aが先端面25bに向かって開口している。先端面81bは、平坦であってもよい。先端面81bは、水平であってもよく、水平方向に対して傾いていてもよい。吸引ヘッド81内には、吸引口81aに連なる流路が設けられている。この流路は、鉛直方向に沿って延びている。当該流路は、略一定の径を有していてもよい。吸引口81aの近傍において、吸引ヘッド81内の流路が拡径されていてもよい。
図2に示されるように、吸引ヘッド81は、吸引口81aが洗浄槽51内に位置するように設けられている。図3に示されるように、吸引ヘッド81は、上方から見て吸引口81aが底壁51bの略中央に位置するように配置されていてもよい。吸引ヘッド81は、洗浄槽51の底壁51bの内面に対して上方に向けて突出していてもよい。すなわち、吸引ヘッド81の先端面81bの高さ位置は、底壁51bの内面よりも高くてもよい。吸引ヘッド81は、洗浄槽51に固定されていてもよい。例えば、吸引ヘッド81は、鉛直方向において洗浄槽51の底壁51bを貫通した状態で、底壁51bに固定されていてもよい。なお、吸引ヘッド81は、洗浄槽51の底壁51bに対して突出していなくてもよい。例えば、吸引ヘッド81の先端面81bが底壁51bと略同じ高さに位置していてもよい。吸引ヘッド81は、洗浄槽51の底壁51bに固定されずに、側壁51aに固定されていてもよい。吸引ヘッド81は、側壁51a及び底壁51bから離れた位置に設けられてもよい。この場合に、吸引ヘッド81は固定部材を介して洗浄槽51に固定されていてもよい。
鉛直方向(上方)から見て、吸引口81aは円形であってもよく、多角形であってもよい。鉛直方向から見て、吸引口81aの大きさ(面積)は、ノズル25の吐出口25aの大きさと略一致していてもよく、吐出口25aの大きさよりも小さくてもよく、吐出口25aの大きさよりも大きくてもよい。例えば、吸引口81aの径は、吐出口25aの径の0.7倍〜1.3倍であってもよい。あるいは、吸引口81aの径は、吐出口25aの径の0.75倍〜1.25倍であってもよい。吸引口81a及び吐出口25aが共に円形である場合、吸引口81aの直径は、吐出口25aの直径の0.7倍〜1.3倍、あるいは0.75倍〜1.25倍であってもよい。
吸引ヘッド81の下端には、吸引装置82が接続されている。吸引装置82は、吸引口81aから処理液L1又は洗浄液L2が吸引されるように吸引動作を行うポンプである。吸引装置82は、制御装置100の動作信号に応じて吸引動作を行う。
液受部50は、排液部53,54を更に備えてもよい(図2参照)。排液部53,54は、洗浄槽51内に供給された処理液L1及び洗浄液L2を排出するように構成されている。排液部53,54は、底壁51bに設けられてもよい。排液部53,54は、洗浄槽51内に開口している排液口53a,53aと、底壁51bから下方に延びる排液管53b,54bとを有する。洗浄槽51内の収容空間は、排液口53a,53a及び排液管53b,54b内の流路を介して、洗浄槽51外の空間(例えば排液槽内)に接続されている。これにより、排液口53a,54aによって、洗浄槽51内の洗浄液L2が洗浄槽51外に排出される。
排液口53a,54aは、底壁51bの略中央に位置する吸引口81aの周囲に設けられている。例えば、図3に示されるように、上方から見て、排液口53a,54aは、吸引口81aを間に挟むように配置されている。排液口53a,54aは、底壁51bの略中央を中心とした周方向に沿って延びるように形成されていてもよい。鉛直方向から見て、排液口53aの大きさ(面積)及び排液口54aの大きさ(面積)はそれぞれ、吸引口81aの大きさよりも小さくてもよい。なお、洗浄槽51の底壁51bに、単一の排液口が設けられてもよく、3個以上の排液口が設けられてもよい。底壁51bに設けられた排液口の大きさが、吸引口81aと略同じ大きさであってもよく、吸引口81aよりも小さくてもよい。また、底壁51bに排液口が設けられずに、吸引部80により洗浄槽51内の洗浄液L2が排出されてもよい。
制御装置100は、液処理装置1に含まれる各要素を制御する。制御装置100は、待機位置にノズル25が位置する状態で、処理液供給部20によりノズル25から処理液L1を吐出させることと、待機位置に位置するノズル25が吐出した処理液L1を吸引部80により吸引させることと、待機位置に位置するノズル25を洗浄するように、洗浄部40により待機位置に向けて洗浄液L2を供給させることと、洗浄部40によって待機位置に供給された洗浄液L2を、吸引部80により吸引させることと、を実行するように構成されている。
図4に示されるように、制御装置100は、機能モジュールとして、ダミー吐出制御部101と、本吐出制御部102と、洗浄液供給制御部103と、第1吸引制御部104と、第2吸引制御部105と、ノズル移動制御部106と、ガス供給制御部107と、回転制御部108と、を備える。
ダミー吐出制御部101は、待機位置においてノズル25から処理液L1を吐出するように処理液供給部20を制御する機能を有する。具体的には、ダミー吐出制御部101は、ノズル25が待機位置(洗浄槽51内)に位置している場合に、処理液供給部20のポンプ22及びバルブ23を制御することによって、吸引ヘッド81の吸引口81aに向けて当該ノズル25から処理液L1を吐出(ダミー吐出)させる。
本吐出制御部102は、供給位置においてノズル25から処理液L1を吐出するように処理液供給部20を制御する機能を有する。具体的には、本吐出制御部102は、ノズル25が供給位置に位置している場合に、処理液供給部20のポンプ22及びバルブ23を制御することによって、当該ノズル25からウェハWの表面Waに処理液L1を吐出(本吐出)させる。
洗浄液供給制御部103は、ノズル52から待機位置に洗浄液L2を供給するように洗浄液供給部60を制御する機能を有する。具体的には、洗浄液供給制御部103は、ノズル25を洗浄槽51内に収容した状態で、洗浄槽51内に洗浄液L2を供給させるように洗浄液供給部60のポンプ62及びバルブ63を制御する。洗浄液供給制御部103は、ノズル25の先端面25bが洗浄槽51内において洗浄液L2に浸される程度に、洗浄液供給部60により洗浄槽51内に洗浄液L2を供給させる。
第1吸引制御部104は、待機位置に位置するノズル25から吐出される処理液L1を吸引するように吸引部80を制御する機能を有する。具体的には、ノズル25からダミー吐出が行われる際に、第1吸引制御部104は、吸引装置82を制御することによって、当該ノズル25から吐出される処理液L1を吸引部80により吸引させる。この場合、ノズル25からダミー吐出された処理液L1は、吸引口81a及び吸引口81aに接続されている吸引ヘッド81内の流路を介して吸引される。
第2吸引制御部105は、洗浄槽51内に供給される洗浄液L2を吸引するように吸引部80を制御する機能を有する。具体的には、洗浄槽51内に洗浄液L2が供給される際に、第2吸引制御部105は、吸引装置82を制御することによって、洗浄槽51内の洗浄液L2を吸引部80により吸引させる。この場合、洗浄槽51内に供給された洗浄液L2は、吸引口81aから吸引ヘッド81内の流路を介して吸引されて、洗浄槽51外に排出される。
ノズル移動制御部106は、ノズル25を供給位置と待機位置との間で移動させるように駆動機構30を制御する機能を有する。例えば、ノズル移動制御部106は、ノズル25によるダミー吐出が行われた後、ノズル25からの本吐出が行われる前に、駆動機構30によりノズル25を待機位置から供給位置に移動させる。ノズル移動制御部106は、ノズル25からの本吐出が行われた後、ノズル25の洗浄が行われる前に、駆動機構30によりノズル25を供給位置から待機位置に移動させる。ノズル移動制御部106は、ノズル25から本吐出が行われる際に、ウェハWの表面Waに沿った方向にノズル25を駆動機構30により移動させてもよい。例えば、回転中のウェハWの表面Waにノズル25からの本吐出が行われつつ、ノズル移動制御部106は、当該ノズル25をウェハWの中心軸とウェハWの外縁との間で駆動機構30により移動させてもよい。
ガス供給制御部107は、ノズル75からノズル25の先端面25bに向けてガスGを吐出するようにガス供給部70を制御する機能を有する。具体的には、ガス供給制御部107は、ノズル25が待機位置(洗浄槽51内)に位置している場合に、ガス供給部70のポンプ72及びバルブ73を制御することによって、ノズル75からノズル25の先端面25bに向けてガスGを吐出させる。これにより、ノズル25の先端面25bに付着物が付いている場合に、当該付着物に対してガスGが吹き付けられる。
回転制御部108は、保持部15に保持されたウェハWを所定の回転数にて回転させるように回転部13を制御する機能を有する。例えば、回転制御部108は、本吐出制御部102によりノズル25からの本吐出が行われている間に、回転部13を駆動することによりウェハWを回転させてもよい。
制御装置100は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。例えば制御装置100は、図5に示される回路120を有する。回路120は、一つ又は複数のプロセッサ121と、メモリ122と、ストレージ123と、入出力ポート124と、タイマー125とを有する。ストレージ123は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、後述の液処理手順を制御装置100に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ122は、ストレージ123の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ121による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ121は、メモリ122と協働して上記プログラムを実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。入出力ポート124は、プロセッサ121からの指令に従って、制御対象の部材との間で電気信号の入出力を行う。タイマー125は、例えば一定周期の基準パルスをカウントすることで経過時間を計測する。
なお、制御装置100のハードウェア構成は、必ずしもプログラムにより各機能モジュールを構成するものに限られない。例えば制御装置100の各機能モジュールは、専用の論理回路又はこれを集積したASIC(Application Specific Integrated Circuit)により構成されていてもよい。
[液処理手順]
続いて、図6〜図10を参照して、液処理方法の一例として液処理装置1において実行される液処理手順について説明する。
図6に示されるように、液処理手順において、まず、制御装置100は、ステップS01を実行する。ステップS01では、制御装置100が、ウェハWの表面Waに処理液L1が供給されるように液処理装置1の各要素を制御する。具体的には、ステップS01において、まずノズル移動制御部106が、駆動機構30を制御することによって、ノズル25が供給位置に配置されるようにノズル25を移動させる。そして、本吐出制御部102が、処理液供給部20(ポンプ22及びバルブ23)を制御することによって、ウェハWの表面Waに向けてノズル25から処理液L1を吐出(本吐出)させる。この際、回転制御部108は、保持部15に支持されているウェハWを所定の回転数にて回転させるように回転部13を制御する。これにより、ウェハWの表面Waに処理液L1が塗布される。
次に、制御装置100は、ステップS02,S03を実行する。ステップS02では、制御装置100が、ノズル25を洗浄するように駆動機構30、洗浄部40及び吸引部80を制御する。ステップS02における洗浄手順の詳細は後述する。ステップS03では、制御装置100が、ノズル25から処理液L1をダミー吐出させると共に、ダミー吐出された処理液L1が吸引口81aから吸引されるように処理液供給部20、駆動機構30及び吸引部80を制御する。ステップS03におけるダミー吐出手順の詳細は後述する。制御装置100は、ステップS01〜S03の処理を繰り返す。
ステップS01における処理液L1の塗布が行われる際に(塗布終了後に)、ノズル25の先端面25bに、処理液L1が付着していることがある(図8(a)参照)。例えば、ノズル25の先端面25bをウェハWの表面Waに近接させた状態で処理液L1が表面Waに向けて吐出されると、先端面25bに処理液L1が付着しやすい。なお、「近接」とは、先端面25bが表面Waに接触しておらず表面Waから僅かに離間している状態をいう。先端面25bと表面Waとの間の離間距離は、一例として、0.01mm〜2.0mm程度であってもよい。先端面25bに付着した処理液L1を除去するために、ステップS02における洗浄手順が実行される。
ステップS02におけるノズル25の洗浄が行われる際に、ノズル25の下端部に供給された洗浄液L2が、吐出口25aからノズル25内部に若干入り込む場合がある。そして、一連の洗浄手順が実行された後に、ノズル25内部に入り込んでいる洗浄液L2が、依然として残存することがある(図8(d)参照)。ノズル25内に残存している洗浄液L2を排出するために、待機位置においてステップS03のダミー吐出手順が実行される。このように、ノズル25による処理液L1の塗布後に、ステップS02,S03が実行されることにより、ノズル25の先端面25bから処理液L1が除去され、ノズル25内から洗浄液L2が除去された状態で、再度、ステップS01における処理液L1の塗布が行われる。ステップS01〜ステップS03が繰り返されることで、毎回のステップS01の処理が行われる前に、ステップS03のダミー吐出手順が実行される。
(洗浄手順)
図7に示されるように、ステップS02における洗浄手順では、ウェハWの表面Waに処理液L1を塗布した後に、制御装置100がステップS21を実行する。ステップS21では、ノズル移動制御部106が、ノズル25を供給位置から待機位置に移動させるように駆動機構30を制御することによって、ノズル25を待機位置に配置させる。例えば、ノズル移動制御部106は、駆動機構30を制御することによって、ノズル25が洗浄槽51内に収容され、ノズル25の先端面25bが吸引ヘッド81の先端面81bと対向するようにノズル25を洗浄槽51内に配置させる。
次に、制御装置100は、ステップS22,S23を実行する。ステップS22では、洗浄液供給制御部103が、洗浄槽51の側壁51aに設けられたノズル52からの洗浄液L2の吐出を開始するように洗浄液供給部60を制御する。ステップS23では、制御装置100が、予め定められた第1所定時間が経過するまで待機する。これにより、図8(b)に示されるように、洗浄槽51内に洗浄液L2が供給される。ノズル52からの洗浄液L2の吐出が開始されてから第1所定時間が経過するまでの間、ノズル52は、洗浄槽51内に洗浄液L2を供給し続ける。
この際、洗浄槽51内に洗浄液L2が供給されつつ、洗浄槽51内に供給された洗浄液L2の一部が、排液口53a,54aによって洗浄槽51外に排出される。このため、洗浄液供給制御部103は、洗浄槽51内の洗浄液L2の液面高さが、ノズル25の先端面25bよりも上方に維持されるように、ノズル52からの洗浄液L2の供給を洗浄液供給部60により継続させてもよい。このステップS22,S23が行われることにより、ノズル25の先端面25b(吐出口25aの周囲)に処理液L1が付着している場合に、付着している当該処理液L1が洗浄液L2によって除去される(図8(b)参照)。
次に、制御装置100は、ステップS24,S25を実行する。ステップS24では、第2吸引制御部105が、洗浄槽51内に供給された洗浄液L2を吸引口81aから(吸引ヘッド81内の流路を介して)吸引させるように吸引装置82を制御する。ステップS25では、制御装置100が、予め定められた第2所定時間が経過するまで待機する。これにより、図8(c)に示されるように、吸引口81aから吸引ヘッド81内に洗浄液L2が吸引される。この際、吸引ヘッド81内の流路の内面にダミー吐出が行われたときに処理液L1が付着していると、付着している処理液L1が洗浄液L2により除去される。このように、制御装置100は、まず、吸引部80による吸引動作を停止した状態で洗浄部40により洗浄槽51内に洗浄液L2を供給させる処理を実行する。その後、制御装置100は、洗浄部40により洗浄槽51内に洗浄液L2を供給させつつ、洗浄槽51内の洗浄液L2を吸引部80により吸引させる処理を実行する。
次に、制御装置100は、ステップS26を実行する。ステップS26では、洗浄液供給制御部103が、ノズル52からの洗浄液L2の吐出を停止するように洗浄液供給部60のポンプ62及びバルブ63を制御する。これにより、ノズル52からの洗浄槽51内への洗浄液L2の供給が停止する。洗浄槽51内に残存している洗浄液L2は、図8(d)に示されるように、排液口53a,54a及び吸引動作を継続している吸引部80によって洗浄槽51外に排出される。
次に、制御装置100は、ステップS27を実行する。ステップS27では、第2吸引制御部105が、吸引口81aからの洗浄液L2の吸引を停止させるように吸引部80の吸引装置82を制御する。吸引口81aからの洗浄液L2の吸引停止後に、洗浄槽51内に洗浄液L2が残っている場合には、残存した洗浄液L2は排液口53a,54aから洗浄槽51外に排出される。
次に、制御装置100は、ステップS28を実行する。ステップS28では、ガス供給制御部107が、ノズル25の先端面25bに向かってノズル75(図2参照)にガスGを吐出させるように、ガス供給部70のポンプ72及びバルブ73を制御する。上記ステップS27においては、先端面25bに少量の洗浄液L2が残る場合がある。このような場合に、ガスGの供給によって、付着している洗浄液L2がガスGにより吹き飛ばされ、先端面25bから洗浄液L2が除去される。以上により、洗浄手順が終了する。
なお、一連の洗浄手順において、制御装置100は、洗浄液供給部60により洗浄槽51内に洗浄液L2が供給されている間(以下、「洗浄液供給期間」という。)の全期間において、当該洗浄液L2を吸引部80により吸引させてもよい。上述した洗浄手順のように、制御装置100が洗浄液供給期間のうちの一部の期間において、洗浄槽51内に供給された洗浄液L2を吸引部80により吸引させる場合、吸引装置82の使用期間が減少するので、当該吸引装置82の劣化の進行が抑制される。また、制御装置100は、洗浄液供給期間の終了後において、洗浄槽51内に残存する洗浄液L2を吸引部80により吸引させてもよい。液処理装置1においてガス供給部70が設けられない場合、ステップS28におけるガスGの吐出は省略されてもよい。
(ダミー吐出手順)
図9に示されるように、ステップS03におけるダミー吐出手順では、ノズル25の洗浄後に、制御装置100がステップS31を実行する。ステップS31では、ノズル移動制御部106が、駆動機構30を制御することによって、ノズル25の吐出口25aが、吸引ヘッド81の吸引口81aの近傍に位置するようにノズル25を移動させる。換言すると、ノズル移動制御部106は、ノズル25を吸引口81aの近傍位置に配置させる(図10(a)参照)。
吸引口81aの近傍位置とは、待機位置において、ノズル25から吐出される処理液L1が先端面25bに拡がらずに吸引口81aから吸引されることが可能な程度に、吐出口25aと吸引口81aとが近づく位置である。この場合に、吐出口25aの中心と吸引口81aの中心とが互いに略一致するように、ノズル移動制御部106は、ノズル25を上記近傍位置に配置してもよい。
次に、制御装置100は、ステップS32を実行する。ステップS32では、第1吸引制御部104が、吸引口81aからの処理液L1の吸引が可能となるように吸引部80の吸引装置82を制御する。すなわち、第1吸引制御部104は、吸引部80による吸引動作を開始させる。
次に、制御装置100は、ステップS33,S34を実行する。ステップS33では、ダミー吐出制御部101が、ノズル25の吐出口25aから処理液L1がダミー吐出されるように処理液供給部20のポンプ22及びバルブ23を制御する。ステップS34では、制御装置100が、予め定められた第3所定時間が経過するまで待機する。ステップS32において吸引部80による吸引が開始されているので、ダミー吐出された処理液L1は、吸引口81aから吸引される(図10(b)参照)。このように、制御装置100は、待機位置にノズル25が位置する状態で、ノズル25から処理液L1を吐出させつつ、ノズル25が吐出した処理液L1を吸引部80により吸引させるように、処理液供給部20及び吸引部80を制御する。これにより、処理液L1のダミー吐出が行われ、洗浄手順においてノズル25内に残存している洗浄液L2がノズル25から排出される。
次に、制御装置100は、ステップS35を実行する。ステップS35では、ダミー吐出制御部101が、ノズル25の吐出口25aからの処理液L1のダミー吐出が停止されるように処理液供給部20のポンプ22及びバルブ23を制御する。これにより、吐出口25aからの処理液L1の吐出が停止し、吸引ヘッド81内に残存している処理液L1が吸引されて除去される(図10(c)参照)。
次に、制御装置100は、ステップS36,S37を実行する。ステップS36では、制御装置100が、予め定められた第4所定時間が経過するまで待機する。ステップS37では、第1吸引制御部104が、吸引口81aからの処理液L1の吸引ができない状態となるように吸引装置82を制御する。すなわち、第1吸引制御部104は、吸引部80による吸引動作を停止させる。
これにより、ステップS35において処理液L1の吐出が停止されてから第4所定時間が経過するまでの間、吸引口81aからの吸引が継続される。この間、ノズル25内に残存する処理液L1が吸引口81aから吸引されるので、図10(d)に示されるようにノズル25内の処理液L1が上昇する(「サックバック」するともいう。)。すなわち、ノズル25内の処理液L1のうちの最下面の高さ位置が上昇する。ノズル25からの処理液L1の吐出が停止した後から吸引口81aによる吸引動作停止までの間にノズル25内において処理液L1が上昇する量は、第4所定時間を調節することによって変動する。以上により、ダミー吐出手順が終了する。
なお、一連のダミー吐出手順において、制御装置100は、ノズル25からの処理液L1の吐出と、吸引部80による吸引動作とを略同じタイミングで停止させてもよい。また、ダミー吐出手順の前に実行される洗浄手順のステップS12において、ノズル25が上記近傍位置に配置されて、一連の洗浄手順が実行されてもよい。この場合、ダミー吐出手順において、ステップS31の処理は省略されてもよい。
[実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係る液処理装置1は、処理液L1を吐出するノズル25を有する処理液供給部20と、ウェハWの表面Waに向けて処理液L1を供給するための塗布位置と、塗布位置とは異なる待機位置との間でノズル25を移動させる駆動機構30と、待機位置に位置するノズル25の先端面25bに向かって開口する吸引口81aを有する吸引部80と、待機位置においてノズル25の先端面25bを洗浄液L2によって洗浄する洗浄部40と、処理液供給部20、駆動機構30、吸引部80、及び洗浄部40を制御する制御装置100と、を備える。制御装置100は、待機位置にノズル25が位置する状態で、処理液供給部20によりノズル25から処理液L1を吐出させることと、待機位置に位置するノズル25が吐出した処理液L1を吸引部80により吸引させることと、待機位置に位置するノズル25を洗浄するように、洗浄部40により待機位置に向けて洗浄液L2を供給させることと、洗浄部40によって待機位置に供給された洗浄液L2を、吸引部80により吸引させることと、を実行する。
本実施形態に係る液処理方法は、処理液供給部20に含まれる処理液L1を吐出するノズル25を、ウェハWの表面Waに向けて処理液L1を供給するための塗布位置と、塗布位置とは異なる待機位置との間で移動させることと、待機位置にノズル25が位置する状態で、処理液供給部20によりノズル25から処理液L1を吐出させることと、待機位置に位置するノズル25の先端面25bに向かって開口する吸引口81aを有する吸引部80により、待機位置に位置するノズル25が吐出した処理液L1を吸引させることと、待機位置に位置するノズル25を洗浄するように、待機位置においてノズル25の先端面25bを洗浄液L2によって洗浄する洗浄部40により、待機位置に向けて洗浄液L2を供給させることと、洗浄部40によって待機位置に供給された洗浄液L2を、吸引部80により吸引させることと、を含む。
上記液処理装置1及び液処理方法では、待機位置にノズル25が位置する状態において、吸引部により処理液L1が吸引されつつノズル25から処理液L1がダミー吐出される。ノズル25から処理液L1がダミー吐出される際に、吐出された処理液L1がノズル25の先端面25bに付着してしまうおそれがあるが、吸引部80により処理液L1を吸引することで処理液L1が先端面25bに付着し難い。このため、ノズル25からのダミー吐出に起因してノズル25の先端面25bへ処理液L1が付着することが抑制される。ダミー吐出により処理液L1が先端面25bに付着すると、ウェハWに向けてのノズル25からの処理液L1の吐出開始時点において、処理液L1の供給量が多くなってしまう。この場合には、ウェハWの面内において、処理液L1による処理に偏りが生じてしまうが、上記構成では、先端面25bへの処理液L1の付着が抑制されるので、処理液L1による液処理のウェハW内の面内均一性を向上させることが可能となる。
また、洗浄液L2を用いてノズル25の先端面25bを洗浄する際に、洗浄に用いられた洗浄液L2が吸引部80により吸引されるので、ダミー吐出時に吸引され吸引部80内に残存する処理液L1が除去される。このため、吸引部80による吸引の効果を持続させることが可能となる。このように、上記液処理装置1及び液処理方法は、ノズル25から吐出される処理液L1による液処理のウェハW内の面内均一性に有効である。
以上の実施形態において、制御装置100は、待機位置に位置するノズル25からの処理液L1の吐出を処理液供給部20により停止させた後に、吸引口81aからの処理液L1の吸引を吸引部80により停止させることを更に実行する。この場合、ノズル25からの処理液L1の吐出が停止した後も、吸引口81aからの吸引が継続されるので、処理液L1の吐出停止後に比べて、ノズル25内の処理液L1が上昇する。例えば、処理液L1の吐出を停止してから、吸引部80による吸引を継続するまでの時間を調節することによって、ノズル25内の処理液L1の位置(最下面の高さ位置)を調節することが可能となる。
以上の実施形態において、洗浄部40は、待機位置に設けられた洗浄槽51と、洗浄槽51内に洗浄液L2を供給する洗浄液供給部60とを有する。吸引口81aは、洗浄槽51内に開口している。制御装置100は、ノズル25を洗浄槽51内に収容した状態で、洗浄液供給部60により洗浄槽51内に洗浄液L2を供給させることと、洗浄液供給部60により洗浄槽51内に供給された洗浄液L2を、吸引部80により吸引させることと、を実行する。この場合、洗浄槽51内にノズル25が収容された状態で、洗浄槽51内に洗浄液L2が供給され、洗浄槽51内に洗浄液L2が貯められる。このため、ノズル25の先端面25bが継続して洗浄液L2に浸されるので、先端面25bに付着している処理液L1がより確実に除去される。また、洗浄槽51内に貯められた洗浄液L2を吸引部80により吸引することによって、効率的に吸引口81aに洗浄液L2を送り込むことが可能となる。
以上の実施形態において、吸引部80は、洗浄槽51の底壁51bに対して突出した吸引ヘッド81を更に有する。吸引口81aは、吸引ヘッド81の上面において開口している。ノズル25を洗浄した後に洗浄槽51内の底壁51bに洗浄液L2が残る場合がある。この場合に、ノズル25を洗浄した後の洗浄液L2が、吸引口81aを介してノズル25の先端面25bに付着してしまうおそれがある。上記構成では、吸引ヘッド81が底壁51bに対して突出しているので、ノズル25を洗浄した後の洗浄液L2が吸引口81aに付着し難い。このため、ノズル25を洗浄した後の洗浄液L2に起因して、ノズル25の先端面25bが汚染されることが抑制される。
洗浄部40は、洗浄槽51の底壁51bに設けられ、洗浄槽51外に洗浄液L2を排出する排液口53a,54aを更に有する。排液口53a,54aは、吸引ヘッド81の周囲に位置している。吸引ヘッド81が底壁51bに対して突出しているので、吸引部80による吸引を行っても、吸引ヘッド81の先端面25bの周囲と底壁51bとにより形成される段差部に洗浄液L2が残りやすくなる。上記構成では、段差部に残った洗浄液L2が排液口53a,54aを介して排出されるので、底壁51b(段差部)において洗浄液L2の蓄積が防がれる。このため、洗浄液L2の蓄積によるノズル25の先端面25bの汚染が防止される。
排液口53a,54aの大きさは、吸引口81aよりも大きい。この場合、ノズル25を洗浄した後の洗浄液L2を、排液口53a,54aからより早く排出することが可能となる。
吸引口81aの径は、ノズル25の吐出口25aの径の0.7〜1.3倍である。吸引口81aの径が、吐出口25aの径に対して小さ過ぎると、吐出口25aから吐出される処理液L1の一部を吸引部80に吸引させることができずに、処理液L1のうちの吸引されなかった一部が吐出口25a周りの先端面25bに拡がるおそれがある。一方、吸引口81aの径が、吐出口25aの径に対して大き過ぎると、吐出口25aと吸引口81aとの間において吸引中に形成される処理液L1の液柱が、吸引口81aの径と同程度まで拡がるおそれがある。液柱が拡がる(液柱の断面が大きくなる)ことにより、当該液柱によって吐出口25a周りの先端面25bに処理液L1が付着してしまうおそれがある。上記構成では、吸引口81aの径が、吐出口25aの径に対して小さ過ぎず、大き過ぎないので、ダミー吐出の際に吐出口25a周りの先端面25bに処理液L1が付着してしまうことが抑制される。
以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
1…液処理装置、20…処理液供給部、25…ノズル、25a…吐出口、25b…先端面、30…駆動機構、40…洗浄部、51…洗浄槽、51b…底壁、53a,54a…排液口、60…洗浄液供給部、80…吸引部、81…吸引ヘッド、81a…吸引口、81b…先端面、100…制御装置、W…ウェハ、Wa…表面。

Claims (8)

  1. 処理液を吐出するノズルを有する処理液供給部と、
    基板の表面に向けて前記処理液を供給するための塗布位置と、前記塗布位置とは異なる待機位置との間で前記ノズルを移動させるノズル移動部と、
    前記待機位置に位置する前記ノズルの先端面に向かって開口する吸引口を有する吸引部と、
    前記待機位置において前記ノズルの前記先端面を洗浄液によって洗浄する洗浄部と、
    前記処理液供給部、前記ノズル移動部、前記吸引部、及び前記洗浄部を制御する制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記待機位置に前記ノズルが位置する状態で、前記処理液供給部により前記ノズルから前記処理液を吐出させることと、
    前記待機位置に位置する前記ノズルが吐出した前記処理液を前記吸引部により吸引させることと、
    前記待機位置に位置する前記ノズルを洗浄するように、前記洗浄部により前記待機位置に向けて前記洗浄液を供給させることと、
    前記洗浄部によって前記待機位置に供給された前記洗浄液を、前記吸引部により吸引させることと、
    を実行する、液処理装置。
  2. 前記制御装置は、前記待機位置に位置する前記ノズルからの前記処理液の吐出を前記処理液供給部により停止させた後に、前記吸引口からの前記処理液の吸引を前記吸引部により停止させることを更に実行する、請求項1記載の液処理装置。
  3. 前記洗浄部は、前記待機位置に設けられた洗浄槽と、前記洗浄槽内に前記洗浄液を供給する洗浄液供給部とを有し、
    前記吸引口は、前記洗浄槽内に開口しており、
    前記制御装置は、
    前記ノズルを前記洗浄槽内に収容した状態で、前記洗浄液供給部により前記洗浄槽内に前記洗浄液を供給させることと、
    前記洗浄液供給部により前記洗浄槽内に供給された前記洗浄液を、前記吸引部により吸引させることと、を実行する、請求項1又は2記載の液処理装置。
  4. 前記吸引部は、前記洗浄槽の底壁に対して突出した吸引ヘッドを更に有し、
    前記吸引口は、前記吸引ヘッドの上面において開口している、請求項3記載の液処理装置。
  5. 前記洗浄部は、前記洗浄槽の前記底壁に設けられ、前記洗浄槽外に前記洗浄液を排出する排液口を更に有し、
    前記排液口は、前記吸引ヘッドの周囲に位置している、請求項4記載の液処理装置。
  6. 前記排液口の大きさは、前記吸引口よりも大きい、請求項5記載の液処理装置。
  7. 前記吸引口の径は、前記ノズルの吐出口の径の0.7倍〜1.3倍である、請求項1〜6のいずれか一項記載の液処理装置。
  8. 処理液供給部に含まれる処理液を吐出するノズルを、基板の表面に向けて前記処理液を供給するための塗布位置と、前記塗布位置とは異なる待機位置との間で移動させることと、
    前記待機位置に前記ノズルが位置する状態で、前記処理液供給部により前記ノズルから前記処理液を吐出させることと、
    前記待機位置に位置する前記ノズルの先端面に向かって開口する吸引口を有する吸引部により、前記待機位置に位置する前記ノズルが吐出した前記処理液を吸引させることと、
    前記待機位置に位置する前記ノズルを洗浄するように、前記待機位置において前記ノズルの前記先端面を洗浄液によって洗浄する洗浄部により、前記待機位置に向けて前記洗浄液を供給させることと、
    前記洗浄部によって前記待機位置に供給された前記洗浄液を、前記吸引部により吸引させることと、
    を含む、液処理方法。
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