JP2020188124A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の周縁部を精度よくエッチングすることができる技術を提供する。【解決手段】本開示の一態様による基板処理装置は、保持部と、ノズルアームと、位置合わせ機構とを備える。保持部は、基板を保持する。ノズルアームは、基板の周縁部に処理液を供給するノズルを有する。位置合わせ機構は、ノズルアームに設けられ、基板の位置を保持部における所与の位置に合わせる。【選択図】図１

Description

開示の実施形態は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
従来、半導体ウェハ（以下、ウェハとも呼称する。）などの基板の周縁部を処理液でエッチングする技術が知られている（特許文献１参照）。
特開２０１３−１６８４２９号公報
本開示は、基板の周縁部を精度よくエッチングすることができる技術を提供する。
本開示の一態様による基板処理装置は、保持部と、ノズルアームと、位置合わせ機構とを備える。保持部は、基板を保持する。ノズルアームは、前記基板の周縁部に処理液を供給するノズルを有する。位置合わせ機構は、前記ノズルアームに設けられ、前記基板の位置を前記保持部における所与の位置に合わせる。
本開示によれば、基板の周縁部を精度よくエッチングすることができる。
図１は、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２は、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３は、実施形態に係るノズルアームの構成を示す斜視図である。 図４は、実施形態に係るノズルアームの構成を示す斜視図である。 図５は、実施形態に係る位置合わせ機構の動作を説明するための図である。 図６Ａは、実施形態に係る基板処理の一工程を示す模式図である。 図６Ｂは、実施形態に係る基板処理の一工程を示す模式図である。 図６Ｃは、実施形態に係る基板処理の一工程を示す模式図である。 図６Ｄは、実施形態に係る基板処理の一工程を示す模式図である。 図６Ｅは、実施形態に係る基板処理の一工程を示す模式図である。 図６Ｆは、実施形態に係る基板処理の一工程を示す模式図である。 図７Ａは、実施形態の変形例に係る基板処理の一工程を示す模式図である。 図７Ｂは、実施形態の変形例に係る基板処理の一工程を示す模式図である。 図７Ｃは、実施形態の変形例に係る基板処理の一工程を示す模式図である。 図７Ｄは、実施形態の変形例に係る基板処理の一工程を示す模式図である。 図７Ｅは、実施形態の変形例に係る基板処理の一工程を示す模式図である。 図７Ｆは、実施形態の変形例に係る基板処理の一工程を示す模式図である。 図８は、実施形態に係るノズルの構成を示す斜視図である。 図９は、実施形態に係るノズルチップの構成を示す模式図である。 図１０は、実施形態に係るノズルの内部構成を示す断面図である。 図１１は、実施形態に係る基板処理装置が実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。 図１２は、実施形態の変形例に係る基板処理装置が実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置および基板処理方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す各実施形態により本開示が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。また、鉛直軸を回転中心とする回転方向をθ方向と呼ぶ場合がある。
従来、半導体ウェハ（以下、ウェハとも呼称する。）などの基板の周縁部を処理液でエッチングする技術が知られている。かかる周縁部のエッチング処理では、基板が偏心なく正確に保持部に位置合わせされることが重要である。
一方で、従来の基板処理装置では、基板を位置合わせする位置合わせ機構と、基板に処理液を吐出するノズルとがそれぞれ別のアームに備えられていることから、位置合わせ機構に対するノズルの相対位置にばらつきが生じてしまう。
これにより、位置合わせ機構で精度よく位置合わせされたとしても、基板の周縁部に精度よく処理液を吐出することができない場合がある。そしてこの場合には、周縁部を精度よくエッチングすることが困難である。
そこで、上述の課題を解決し、基板の周縁部を精度よくエッチングすることができる技術が期待されている。
＜基板処理装置の全体構成＞
まず、実施形態に係る基板処理装置１の構成について図１および図２を参照して説明する。図１および図２は、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。
図１および図２に示すように、実施形態に係る基板処理装置１は、処理容器１０と、保持部２０と、上面供給部３０と、下方カップ５０と、下面供給部６０と、外方カップ７０と、加熱機構８０とを備える。
処理容器１０は、保持部２０、上面供給部３０、下方カップ５０、下面供給部６０、外方カップ７０および加熱機構８０を収容する。
保持部２０は、ウェハＷを回転可能に保持するとともに、保持されたウェハＷを昇降可能である。具体的には、図２に示すように、保持部２０は、バキュームチャック２１と、軸部２２と、駆動部２３とを備える。バキュームチャック２１は、ウェハＷを真空引きにより吸着保持する。バキュームチャック２１は、ウェハＷよりも小径であり、ウェハＷの下面中央部を吸着保持する。
軸部２２は、先端部においてバキュームチャック２１を水平に支持する。駆動部２３は、軸部２２の基端部に接続される。駆動部２３は、軸部２２を鉛直軸まわりに回転させるとともに、軸部２２およびかかる軸部２２に支持されるバキュームチャック２１を昇降させる。これにより、駆動部２３は、バキュームチャック２１に保持されたウェハＷを回転させることができるとともに、かかるウェハＷを昇降させることができる。
図１に示すように、上面供給部３０は、ウェハＷの上面周縁部に対して処理液を供給することにより、ウェハＷの上面周縁部をエッチングする。これにより、たとえばウェハＷの上面周縁部に形成された膜を除去したり、ウェハＷの上面周縁部を洗浄したりすることができる。
なお、ウェハＷの上面周縁部とは、ウェハＷの上面において、端面からたとえば幅１〜５ｍｍ程度の環状の領域のことである。
上面供給部３０は、ノズルアーム３１と、ノズルアーム４１とを有する。ノズルアーム３１およびノズルアーム４１は、平面視で保持部２０を挟んで対向して配置される。
ノズルアーム３１は、液供給部３２と、位置合わせ機構３３と、移動機構３４とを有する。ノズルアーム３１は、水平方向（ここでは、Ｙ軸方向）に延在し、先端部において液供給部３２および位置合わせ機構３３を支持する。
液供給部３２は、ノズル３５を有し、かかるノズル３５に対して薬液やリンス液などの処理液を供給する。薬液としては、たとえば、フッ酸（ＨＦ）、希フッ酸（ＤＨＦ）、フッ硝酸などを用いることができる。なお、フッ硝酸とは、フッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ３）との混合液である。また、リンス液としては、たとえばＤＩＷ（脱イオン水）を用いることができる。
位置合わせ機構３３は、ウェハＷの位置を保持部２０における所与の位置に合わせる。なお、本開示において、「所与」とは「予め定められている」の意味である。たとえば、位置合わせ機構３３は、ウェハＷの中心Ｃ２（図５参照）を保持部２０における回転軸の中心Ｃ１（図５参照）に合わせる。
これにより、実施形態では、保持部２０上で偏心がないようにウェハＷを精度よく配置することができる。かかる位置合わせ機構３３の詳細については後述する。
移動機構３４は、ノズルアーム３１の基端部に接続される。移動機構３４は、ノズルアーム３１をたとえば水平方向（ここでは、Ｘ軸方向）に沿って移動させるとともに、ノズルアーム３１を昇降させる。ノズル３５は、ウェハＷよりも上方において吐出口を下向きにした状態で配置され、ウェハＷの上面に処理液を吐出する。
ノズルアーム４１は、液供給部４２と、位置合わせ機構４３と、移動機構４４とを有する。ノズルアーム４１は、水平方向（ここでは、Ｙ軸方向）に延在し、先端部において液供給部４２および位置合わせ機構４３を支持する。液供給部４２は、ノズル４５を有し、かかるノズル４５に対して処理液を供給する。
位置合わせ機構４３は、ウェハＷの位置を保持部２０における所与の位置に合わせる。たとえば、位置合わせ機構４３は、ウェハＷの中心Ｃ２を保持部２０における回転軸の中心Ｃ１に合わせる。これにより、実施形態では、保持部２０上で偏心がないようにウェハＷを精度よく配置することができる。かかる位置合わせ機構４３の詳細については後述する。
移動機構４４は、ノズルアーム４１の基端部に接続される。移動機構４４は、ノズルアーム４１をたとえば水平方向（ここでは、Ｘ軸方向）に沿って移動させるとともに、ノズルアーム４１を昇降させる。ノズル４５は、ウェハＷよりも上方において吐出口を下向きにした状態で配置され、ウェハＷの上面に処理液を吐出する。
下方カップ５０は、ウェハＷにおける周縁部の下方を覆うように加熱機構８０の外方に配置される円環状の部材である。下方カップ５０は、たとえばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）などのフッ素樹脂などの耐薬品性の高い部材で形成される。
下面供給部６０は、ウェハＷの下面周縁部に対して処理液を供給することによって、ウェハＷの下面周縁部をエッチングする。これにより、たとえばウェハＷの下面周縁部に形成された膜を除去したり、ウェハＷの下面周縁部を洗浄したりすることができる。
なお、ウェハＷの下面周縁部とは、ウェハＷの下面において、端面からたとえば幅１〜５ｍｍ程度の環状の領域のことである。
図２に示すように、下面供給部６０は、下面ノズル６１と、配管６２と、バルブ６３と、流量調整器６４と、処理液供給源６５とを備える。下面ノズル６１は、ウェハＷの下方に配置され、ウェハＷの下面周縁部に向けて処理液を上向きに吐出する。
配管６２は、下面ノズル６１と処理液供給源６５とを接続する。バルブ６３は、配管６２の中途部に設けられ、配管６２を開閉する。流量調整器６４は、配管６２の中途部に設けられ、配管６２を流れる処理液の流量を調整する。処理液供給源６５は、たとえば処理液を貯留するタンクである。
なお、下面供給部６０は、下面ノズル６１を水平方向に移動させる移動機構を備えていてもよい。この場合、下面供給部６０は、ウェハＷの下方における処理位置とウェハＷの外方における退避位置との間で下面ノズル６１を移動させることができる。
外方カップ７０は、ウェハＷの外方を取り囲むように設けられる環状の部材であり、ウェハＷから飛散した処理液などを受け止める。外方カップ７０は、下方カップ５０と同様の耐薬品性の高い材料で形成される。
外方カップ７０の底部には、排液口７１が形成される。外方カップ７０によって受け止められた処理液などは、外方カップ７０と下方カップ５０とによって形成される空間に貯留された後、排液口７１から基板処理装置１の外部に排出される。
加熱機構８０は、ウェハＷの下方かつ保持部２０の外方に配置される。具体的には、加熱機構８０は、保持部２０と下方カップ５０との間に配置される。
加熱機構８０は、保持部２０に保持されたウェハＷの下面に対し、加熱された流体を供給することによりウェハＷの下面周縁部を加熱する。具体的には、図１に示すように、加熱機構８０は、ウェハＷの周方向に並べて配置された複数の吐出口８１を備えており、これら複数の吐出口８１からウェハＷの下面に対して加熱された流体を供給する。
また、実施形態に係る基板処理装置１は、制御装置１００を備える。制御装置１００は、たとえばコンピュータであり、制御部１０１と、記憶部１０２とを備える。
記憶部１０２は、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現され、基板処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムを記憶する。
制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御部１０１は、記憶部１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理装置１の動作を制御する。
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置１００の記憶部１０２にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
＜ノズルアームの構成および動作＞
次に、ノズルアーム３１およびノズルアーム４１の構成および動作について、図３〜図５を参照しながら説明する。図３は、実施形態に係るノズルアーム３１の構成を示す斜視図である。
図３に示すように、位置合わせ機構３３は、本体部３３ａと、２つのローラ３３ｂ、３３ｃとを有する。本体部３３ａは、ノズルアーム３１に支持されるとともに、ローラ３３ｂ、３３ｃを支持する。
ローラ３３ｂ、３３ｃは、互いに略水平に配置されるとともに、ウェハＷの周方向に沿って配置される。これにより、本体部３３ａは、ローラ３３ｂ、３３ｃの側面をウェハＷの端面に当接させることができる。
ノズル３５は、位置合わせ機構３３の側部に位置する液供給部３２から、位置合わせ機構３３の下方に延びるように配置される。すなわち、ノズル３５は、位置合わせ機構３３の下方に位置する。かかるノズル３５の詳細な構成については後述する。
図４は、実施形態に係るノズルアーム４１の構成を示す斜視図である。図４に示すように、位置合わせ機構４３は、本体部４３ａと、ローラ４３ｂと、板部４３ｃと、センサ４３ｄとを有する。
本体部４３ａは、ノズルアーム４１によってウェハＷの径方向に沿って移動可能に支持されるとともに、ローラ４３ｂを支持する。また、本体部４３ａは、ローラ４３ｂの側面をウェハＷの端面に当接させることができる。
板部４３ｃは、略板状であり、本体部４３ａからウェハＷの径方向と垂直な方向に延びる。センサ４３ｄは、板部４３ｃに設けられる１つの主面と向かい合うように配置され、板部４３ｃとの距離Ｄ（図５参照）を計測することができる。
ノズル４５は、位置合わせ機構４３の側部に位置する液供給部４２から、位置合わせ機構４３の下方に延びるように配置される。すなわち、ノズル４５は、位置合わせ機構４３の下方に位置する。なお、ノズル４５は、ノズル３５と同様の構成である。
図５は、実施形態に係る位置合わせ機構３３、４３の動作を説明するための図である。なお、図５では、理解を容易とするため、ウェハＷや保持部２０に対して位置合わせ機構３３、４３のサイズを拡大して記載している。
図５に示すように、基板処理装置１において、位置合わせ機構３３および位置合わせ機構４３は、保持部２０を挟んで対向して配置される。また、位置合わせ機構３３におけるローラ３３ｂとローラ３３ｃとの中点３３ｄと、位置合わせ機構４３におけるローラ４３ｂの先端部４３ｅとは、保持部２０における回転軸の中心Ｃ１を通る仮想線Ｌ上にともに配置される。
そして、搬送アーム９０（図６Ａ参照）は、処理されるウェハＷを保持部２０に載置する際に、かかる仮想線Ｌ上にウェハＷの中心Ｃ２を配置する。これにより、位置合わせ機構３３と位置合わせ機構４３とでウェハＷを挟み込んで、仮想線Ｌに沿ってウェハＷを移動させることにより、ウェハＷの中心Ｃ２を保持部２０の中心Ｃ１に位置合わせすることができる。
一方で、ウェハＷは、製造誤差などの理由により、たとえば直径±０．２ｍｍ程度の公差があることから、位置合わせ機構３３および位置合わせ機構４３が当接する側面から中心Ｃ２までの距離はウェハＷごとに変化する。
したがって、ウェハＷの直径がすべて同じであるとみなして位置合わせしてしまうと、ウェハＷの中心Ｃ２が保持部２０の中心Ｃ１に合わなくなる恐れがある。
そこで、実施形態では、ウェハＷの位置合わせする際に、かかるウェハＷの直径をセンサ４３ｄを用いて計測する。実施形態では、事前に直径が正確に評価されている基準ウェハを位置合わせ機構３３および位置合わせ機構４３で挟み込む。
そして、制御部１０１は、かかる基準ウェハを挟み込んだ際の板部４３ｃとセンサ４３ｄとの距離Ｄを基準距離として記憶部１０２に記憶する。
次に、エッチング処理されるウェハＷを保持部２０に位置合わせする際に、制御部１０１は、板部４３ｃとセンサ４３ｄとの距離Ｄを計測し、上述の基準距離との差異を評価する。これにより、制御部１０１は、かかる基準距離との差異に基づいて、ウェハＷの直径を評価することができる。
たとえば、基準ウェハの直径が３００．０ｍｍであり、板部４３ｃとセンサ４３ｄとの基準距離が１．０ｍｍであるとする。そして、あるウェハＷにおいて、板部４３ｃとセンサ４３ｄとの距離Ｄが１．１ｍｍと計測された場合には、かかるウェハＷの直径は３００．０ｍｍよりも小さく、２９９．９ｍｍであると評価することができる。
同様に、別のあるウェハＷにおいて、板部４３ｃとセンサ４３ｄとの距離Ｄが０．９ｍｍと計測された場合には、かかるウェハＷの直径は３００．０ｍｍよりも大きく、３００．１ｍｍであると評価することができる。
また、制御部１０１は、評価されたウェハＷの直径が公差の範囲から外れた場合に、位置合わせ機構３３のローラ３３ｂ、３３ｃや位置合わせ機構４３のローラ４３ｂがウェハＷのノッチやオリエンテーション・フラットに当接したと判定することができる。
そしてこの場合、制御部１０１は、保持部２０でウェハＷを回転させることによって、周方向の異なる箇所でウェハＷの直径をあらためて評価するとよい。
また、実施形態では、図５に示すように、位置合わせ機構３３のローラ３３ｂ、３３ｃが、位置合わせ機構４３のローラ４３ｂよりも小さい径であるとよい。このように、ローラ３３ｂ、３３ｃを小さい径にすることにより、ローラ３３ｂ、３３ｃがウェハＷのノッチやオリエンテーション・フラットに当接した際に、当接したノッチなどの内部にローラ３３ｂ、３３ｃをより深く入り込ませることができる。
したがって、実施形態によれば、当接したノッチなどの内部でローラ３３ｂ、３３ｃがより大きく移動することから、ローラ３３ｂ、３３ｃがノッチやオリエンテーション・フラットに当接したことをより正確に判定することができる。
なお、実施形態では、ウェハＷの直径を評価する場合に、保持部２０でウェハＷを回転させることによって、周方向の異なる複数の箇所を評価してもよい。このように、ウェハＷにおける複数の箇所の直径を評価することによって、かかるウェハＷが真円であるか否かを評価することができる。
そして、もし仮にウェハＷが真円ではないと評価された場合には、ウェハＷの周縁部を同じ幅の環状領域で処理することができない恐れがあることから、ウェハＷが真円でない旨を警報などでユーザに通知するとよい。
＜基板処理の詳細＞
つづいて、実施形態に係る基板処理の詳細について、図６Ａ〜図６Ｆを参照しながら説明する。図６Ａ〜図６Ｆは、実施形態に係る基板処理の一工程を示す模式図である。
最初に、図６Ａに示すように、基板処理装置１は、搬送アーム９０を用いてウェハＷを処理容器１０（図１参照）の内部に搬入し、保持部２０の上方に移動させる。
なおこの際、基板処理装置１は、保持部２０およびノズルアーム３１、４１をウェハＷと干渉しない位置に退避させる。具体的には、基板処理装置１は、保持部２０を下降位置に移動させ、ノズルアーム３１、４１を外方に移動させる。
次に、図６Ｂに示すように、基板処理装置１は、保持部２０を上昇位置に移動させて、搬送アーム９０から保持部２０にウェハＷを受け渡し、保持部２０上にウェハＷを載置する。そして、基板処理装置１は、搬送アーム９０を処理容器１０内から退避させる。
なおこの際、保持部２０は、バキュームチャック２１（図２参照）のガス吐出部（図示せず）からウェハＷに向かってガスを吐出することにより、バキュームチャック２１上でウェハＷをわずかに浮上させるとよい。これにより、ウェハＷを位置合わせする際に、ウェハＷがバキュームチャック２１で擦れて傷つくことを抑制することができる。
また、図６Ｂに示すように、搬送アーム９０から保持部２０へ受け渡される際のウェハＷの位置は、位置合わせ機構３３、４３と同一平面上であるとよい。
次に、図６Ｃに示すように、基板処理装置１は、ノズルアーム３１、４１を内方に移動させて、位置合わせ機構３３、４３でウェハＷを挟み込み、保持部２０に対するウェハＷの位置合わせ処理を実施する。これにより、上述のようにウェハＷの中心Ｃ２（図５参照）は、保持部２０の中心Ｃ１（図５参照）に位置合わせされる。
そして、かかる位置合わせ処理が完了すると、基板処理装置１は、保持部２０でウェハＷを保持する。具体的には、基板処理装置１は、保持部２０のバキュームチャック２１でウェハＷを吸着させることにより、保持部２０でウェハＷを保持する。
また、図６Ｄに示すように、かかる保持処理と並行して、基板処理装置１は、ノズルアーム３１、４１を外方に移動させる。これにより、ウェハＷが下降する際に、かかるウェハＷとノズルアーム３１、４１とが干渉することを防止することができる。
次に、図６Ｅに示すように、基板処理装置１は、保持部２０を下降位置に移動させる。これにより、ウェハＷは、ノズル３５、４５よりも下方に配置される。
次に、図６Ｆに示すように、基板処理装置１は、保持部２０を回転させるとともに、ノズルアーム３１、４１を内方に移動させる。すなわち、基板処理装置１は、ウェハＷを回転させるとともに、ノズル３５、４５をウェハＷの処理位置（すなわち、ウェハＷの周縁部上方）に移動させる。そして、基板処理装置１は、ノズル３５、４５から処理液を吐出して、ウェハＷの周縁部をエッチングする。
ここで、実施形態では、ノズル３５と位置合わせ機構３３とが同じノズルアーム３１に設けられ、ノズル４５と位置合わせ機構４３とが同じノズルアーム４１に設けられる。これにより、位置合わせ機構３３、４３に対するノズル３５、４５の相対位置にばらつきは生じない。
それゆえ、位置合わせ機構３３、４３でウェハＷを精度よく位置合わせすることにより、ウェハＷの周縁部に精度よく処理液を吐出することができる。したがって、実施形態によれば、ウェハＷの周縁部を精度よくエッチングすることができる。
また、実施形態では、ノズル３５と位置合わせ機構３３とが同じノズルアーム３１に設けられ、ノズル４５と位置合わせ機構４３とが同じノズルアーム４１に設けられることから、基板処理装置１に必要なアームの数を少なくすることができる。したがって、実施形態によれば、基板処理装置１をコンパクトにすることができる。
また、実施形態では、１対のノズルアーム３１、４１が位置合わせ機構３３、４３をそれぞれ有し、保持部２０を挟んで対向して配置される。これにより、図５に示したように、保持部２０の中心Ｃ１を通る仮想線Ｌ上に位置合わせ機構３３、４３を両方配置することができる。
したがって、実施形態によれば、位置合わせ機構３３、４３を用いてウェハＷの直径を正確に評価することができることから、ウェハＷをさらに精度よく保持部２０に位置合わせすることができる。
また、実施形態では、位置合わせ機構３３がノズル３５よりも上方に配置され、位置合わせ機構４３がノズル４５よりも上方に配置される。これにより、ノズル３５、４５からウェハＷに処理液を吐出する際に、かかる処理液が位置合わせ機構３３、４３に飛び散ることによって、位置合わせ機構３３、４３が汚染されることを抑制することができる。
また、実施形態では、図５に示したように、上面視した場合に、ノズル３５（図３参照）の吐出口３５ｆ（図８参照）からウェハＷに吐出される処理液の吐出位置Ｐ１が、ウェハＷの中心Ｃ２と位置合わせ機構３３との間に位置するとよい。
換言すると、上面視した場合に、ウェハＷの中心Ｃ２から位置合わせ機構３３、４３に延びる仮想線Ｌ上に、吐出位置Ｐ１が配置されるとよい。
このように、吐出位置Ｐ１を位置合わせ機構３３、４３と同軸上に配置することによって、ノズル３５からウェハＷの周縁部にさらに精度よく処理液を吐出することができる。
同様に、上面視した場合に、ノズル４５（図４参照）の吐出口からウェハＷに吐出される処理液の吐出位置Ｐ２が、ウェハＷの中心Ｃ２と位置合わせ機構４３との間に位置するとよい。
換言すると、上面視した場合に、ウェハＷの中心Ｃ２から位置合わせ機構３３、４３に延びる仮想線Ｌ上に、吐出位置Ｐ２が配置されるとよい。
このように、吐出位置Ｐ２を位置合わせ機構３３、４３と同軸上に配置することによって、ノズル４５からウェハＷの周縁部にさらに精度よく処理液を吐出することができる。
＜基板処理の変形例＞
つづいて、基板処理の変形例について、図７Ａ〜図７Ｆを参照しながら説明する。図７Ａ〜図７Ｆは、実施形態の変形例に係る基板処理の一工程を示す模式図である。なお、この変形例に係る基板処理装置１は、下方カップ５０および外方カップ７０が、ノズルアーム３１、４１とともに昇降可能に構成されている。
最初に、図７Ａに示すように、基板処理装置１は、ノズルアーム３１、４１と、下方カップ５０と、外方カップ７０を下降位置に移動させる。これにより、ノズルアーム３１、４１をウェハＷと干渉しない位置に退避させることができる。
次に、基板処理装置１は、搬送アーム９０を用いて、ウェハＷを処理容器１０（図１参照）の内部に搬入し、保持部２０に載置する。そして、基板処理装置１は、搬送アーム９０を処理容器１０内から退避させる。
なおこの際、保持部２０は、バキュームチャック２１（図２参照）におけるガス吐出部（図示せず）からウェハＷに向かってガスを吐出することにより、バキュームチャック２１上でウェハＷをわずかに浮上させるとよい。これにより、ウェハＷを位置合わせする際に、ウェハＷがバキュームチャック２１で擦れて傷つくことを抑制することができる。
また、図７Ｂに示すように、搬送アーム９０から保持部２０へ受け渡される際のウェハＷの位置は、位置合わせ機構３３、４３と同一平面上であるとよい。
次に、図７Ｃに示すように、基板処理装置１は、ノズルアーム３１、４１を内方に移動させて、位置合わせ機構３３、４３でウェハＷを挟み込み、保持部２０に対するウェハＷの位置合わせ処理を実施する。これにより、上述のようにウェハＷの中心Ｃ２（図５参照）は、保持部２０の中心Ｃ１（図５参照）に位置合わせされる。
そして、かかる位置合わせ処理が完了すると、基板処理装置１は、保持部２０でウェハＷを保持する。具体的には、基板処理装置１は、保持部２０のバキュームチャック２１でウェハＷを吸着させることにより、保持部２０でウェハＷを保持する。
また、図７Ｄに示すように、かかる保持処理と並行して、基板処理装置１は、ノズルアーム３１、４１を外方に移動させる。これにより、ウェハＷが下降する際に、かかるウェハＷとノズルアーム３１、４１とが干渉することを防止することができる。
次に、図７Ｅに示すように、基板処理装置１は、ノズルアーム３１、４１と、下方カップ５０と、外方カップ７０を上昇位置に移動させる。これにより、ウェハＷは、ノズル３５、４５よりも下方に配置される。
次に、図７Ｆに示すように、基板処理装置１は、保持部２０を回転させるとともに、ノズルアーム３１、４１を内方に移動させる。すなわち、基板処理装置１は、ウェハＷを回転させるとともに、ノズル３５、４５をウェハＷの処理位置（すなわち、ウェハＷの周縁部上方）に移動させる。そして、基板処理装置１は、ノズル３５、４５から処理液を吐出して、ウェハＷの周縁部をエッチングする。
かかる変形例においても、実施形態と同様に、ノズル３５と位置合わせ機構３３とが同じノズルアーム３１に設けられ、ノズル４５と位置合わせ機構４３とが同じノズルアーム４１に設けられる。これにより、位置合わせ機構３３、４３に対するノズル３５、４５の相対位置にばらつきは生じない。
それゆえ、位置合わせ機構３３、４３でウェハＷを精度よく位置合わせすることにより、ウェハＷの周縁部に精度よく処理液を吐出することができる。したがって、変形例によれば、ウェハＷの周縁部を精度よくエッチングすることができる。
＜ノズルの構成＞
つづいて、実施形態に係るノズル３５、４５の構成について、図８〜図１０を参照しながら説明する。図８は、実施形態に係るノズル３５の構成を示す斜視図であり、図９は、実施形態に係るノズルチップ３７の構成を示す模式図であり、図１０は、実施形態に係るノズル３５の内部構成を示す断面図である。
なお、ノズル４５の構成はノズル３５と同様であることから、ノズル４５の構成については説明を省略する。
図８に示すように、ノズル３５は、本体部３６とノズルチップ３７とで構成され、全体として鈍角に折れ曲がった形状を有する。ノズルチップ３７は、吐出口部材の一例であり、本体部３６から着脱可能に構成される。
また、ノズル３５は、本体部３６に設けられる接続部３５ａ、垂直部３５ｂ、屈曲部３５ｃ、延在部３５ｄおよび固定部３５ｅと、ノズルチップ３７に設けられる吐出口３５ｆとを有する。
接続部３５ａは、液供給部３２と接続可能に構成される。垂直部３５ｂは、接続部３５ａから下方に垂直に延びる部位である。屈曲部３５ｃは、垂直部３５ｂから斜めに屈曲する部位である。延在部３５ｄは、屈曲部３５ｃから斜め下方向に延びる部位である。
固定部３５ｅは、取り付け穴などを有し、かかる取り付け穴を用いて液供給部３２に固定される。吐出口３５ｆは、延在部３５ｄの先端部（すなわち、ノズル３５の先端部）に設けられ、液供給部３２から供給される処理液を吐出する。
図９に示すように、ノズルチップ３７は、接続部３７ａと、Ｏリング３７ｂと、螺合部３７ｃと、把持部３７ｄと、延在部３７ｅとを有する。接続部３７ａは、本体部３６の延在部３５ｄにおいて本体部３６内に形成される第１流路３５ｇ（図１０参照）と接続可能に構成される。
Ｏリング３７ｂは、接続部３７ａが本体部３６内の第１流路３５ｇと接続される際に、かかる第１流路３５ｇから流れる処理液が外部に漏洩することを抑制する。螺合部３７ｃは、たとえば雄ねじであり、本体部３６に形成される雌ねじと螺合する。
把持部３７ｄは、ノズルチップ３７を本体部３６に取り付ける際に、スパナなどの締結部材で把持される部位である。延在部３７ｅは、把持部３７ｄから吐出口３５ｆまで延びる部位である。
図１０に示すように、ノズル３５には、本体部３６内に形成される第１流路３５ｇと、ノズルチップ３７内に形成される第２流路３５ｈとが設けられる。そして、かかる第１流路３５ｇと第２流路３５ｈとがノズル３５の内部で繋がっている。
ここで、実施形態に係るノズル３５には、屈曲部３５ｃと吐出口３５ｆとの間に延在部３５ｄが設けられる。これにより、屈曲部３５ｃと吐出口３５ｆとの距離を長くすることができる。
したがって、実施形態によれば、屈曲部３５ｃで処理液の流れが曲がった際に発生する渦などによって、吐出口３５ｆから吐出される処理液の流れが乱れることを抑制することができる。
また、実施形態では、ノズル３５の延在部３５ｄに着脱可能なノズルチップ３７を有する。これにより、ノズル３５の吐出口３５ｆが処理液で詰まった際などに、ノズルチップ３７を交換することで容易に復旧することができる。
また、実施形態では、図１０に示すように、ノズルチップ３７に形成される第２流路３５ｈが、本体部３６に形成される第１流路３５ｇよりも細い。換言すると、第１流路３５ｇは、第２流路よりも太い。これにより、本体部３６内の第１流路３５ｇを処理液が流れる際に、処理液に加わる圧損を低減することができる。
さらに、ノズルチップ３７から処理液を吐出する際には、処理液を可能なかぎり細くすることができることから、より狭い吐出位置Ｐ１を狙って処理液を吐出することができる。
なお、実施形態に係るノズルチップ３７は、本体部３６とノズルチップ３７とが別体で構成されている。ここで、屈曲部３５ｃを通る流路のように内部で折れ曲がった流路を形成する場合、流路をある程度太くしなければ流路を形成することができない。
また、もし仮に本体部３６とノズルチップ３７とが一体で構成される場合、延在部３５ｄを通る流路および吐出口３５ｆは、屈曲部３５ｃを通る流路と同時に形成する必要がある。したがって、本体部３６とノズルチップ３７とが一体で構成される場合、延在部３５ｄを通る流路や吐出口３５ｆを細く形成することが困難である。
一方で、実施形態に係るノズルチップ３７は、本体部３６とノズルチップ３７とが別体で構成されていることから、本体部３６を通る流路とノズルチップ３７を通る流路とを同時に形成する必要はない。
したがって、本体部３６を通る流路を太く形成する場合でも、ノズルチップ３７の流路を細く形成することができる。
さらに、ノズルチップ３７はストレート状に構成されることから、かかるノズルチップ３７を通る流路もストレート状でよいため、細い流路を容易に形成することができる。
実施形態に係る基板処理装置１は、保持部２０と、ノズルアーム３１（４１）と、位置合わせ機構３３（４３）とを備える。保持部２０は、基板（ウェハＷ）を保持する。ノズルアーム３１（４１）は、基板（ウェハＷ）の周縁部に処理液を供給するノズル３５（４５）を有する。位置合わせ機構３３（４３）は、ノズルアーム３１（４１）に設けられ、保持部２０における所与の位置（中心Ｃ１）に基板（ウェハＷ）の位置（中心Ｃ２）を合わせる。これにより、ウェハＷの周縁部を精度よくエッチングすることができる。
また、実施形態に係る基板処理装置１において、ノズルアーム３１、４１は、１対備えられる。１対のノズルアーム３１、４１は、位置合わせ機構３３、４３をそれぞれ有し、保持部２０を挟んで対向して配置される。これにより、ウェハＷを精度よく保持部２０に位置合わせすることができる。
また、実施形態に係る基板処理装置１において、位置合わせ機構３３（４３）は、ノズル３５（４５）よりも上方に配置される。これにより、ノズル３５、４５から吐出される処理液で位置合わせ機構３３、４３が汚染されることを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置１において、上面視した場合に、ノズル３５（４５）の吐出口３５ｆから基板（ウェハＷ）に吐出される処理液の吐出位置Ｐ１（Ｐ２）は、基板（ウェハＷ）の中心Ｃ２と位置合わせ機構３３（４３）との間に位置する。これにより、ノズル３５、４５からウェハＷの周縁部にさらに精度よく処理液を吐出することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置１において、ノズル３５（４５）は、ノズルアーム３１（４１）との接続部３５ａと処理液の吐出口３５ｆとの間に設けられる屈曲部３５ｃと、屈曲部３５ｃから吐出口３５ｆまで延びる延在部３５ｄと、を有する。これにより、屈曲部３５ｃで処理液の流れが曲がった際に発生する渦などによって、吐出口３５ｆから吐出される処理液の流れが乱れることを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置１において、ノズル３５は、延在部３５ｄに着脱可能な吐出口部材（ノズルチップ３７）を有する。これにより、ノズル３５の吐出口３５ｆが処理液で詰まった際などに、ノズルチップ３７を交換することで容易に復旧することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置１において、吐出口部材（ノズルチップ３７）に形成される流路（第２流路３５ｈ）は、ノズル３５における吐出口部材（ノズルチップ３７）以外の部位（本体部３６）に形成される流路（第１流路３５ｇ）よりも細い。これにより、本体部３６内を処理液が流れる際には圧損を低減することができる。さらに、ノズルチップ３７から処理液を吐出する際には、処理液を可能なかぎり細くすることができることから、より狭い吐出位置Ｐ１を狙って処理液を吐出することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置１は、保持部２０と、ノズルアーム３１（４１）と、位置合わせ機構３３（４３）とを制御する制御部１０１をさらに備える。そして、制御部１０１は、保持部２０が上昇位置にある場合に、ノズルアーム３１（４１）を水平方向に移動させることで保持部２０に載置される基板（ウェハＷ）の位置合わせを実施する。また、制御部１０１は、保持部２０が下降位置にある場合に、ノズルアーム３１（４１）を処理位置に移動させることで保持部２０に載置される基板（ウェハＷ）の液処理を実施する。これにより、ウェハＷの周縁部を精度よくエッチングすることができる。
また、実施形態に係る基板処理装置１は、保持部２０と、ノズルアーム３１（４１）と、位置合わせ機構３３（４３）とを制御する制御部１０１をさらに備える。そして、制御部１０１は、ノズルアーム３１（４１）が下降位置にある場合に、ノズルアーム３１（４１）を水平方向に移動させることで保持部２０に載置される基板（ウェハＷ）の位置合わせを実施する。また、制御部１０１は、ノズルアーム３１（４１）が上昇位置にある場合に、ノズルアーム３１（４１）を処理位置に移動させることで保持部２０に載置される基板（ウェハＷ）の液処理を実施する。これにより、ウェハＷの周縁部を精度よくエッチングすることができる。
＜基板処理の手順＞
つづいて、実施形態および変形例に係る基板処理の手順について、図１１および図１２を参照しながら説明する。図１１は、実施形態に係る基板処理装置１が実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。
最初に、制御部１０１は、保持部２０を上昇位置に移動させる（ステップＳ１０１）。次に、制御部１０１は、搬送アーム９０および保持部２０を制御して、保持部２０のバキュームチャック２１上にウェハＷを載置する（ステップＳ１０２）。
次に、制御部１０１は、ノズルアーム３１、４１および保持部２０を制御して、位置合わせ機構３３、４３でウェハＷを挟み込み、保持部２０に対するウェハＷの位置合わせ処理を実施する（ステップＳ１０３）。
次に、制御部１０１は、保持部２０を制御して、バキュームチャック２１でウェハＷを保持する（ステップＳ１０４）。そして、制御部１０１は、保持部２０を下降位置に移動させる（ステップＳ１０５）。
最後に、制御部１０１は、ノズルアーム３１、４１および保持部２０を制御して、ノズル３５、４５をウェハＷの周縁部に近接させることにより、ウェハＷの周縁部に対する液処理を実施する（ステップＳ１０６）。かかるステップＳ１０６が終了すると、一連の処理が完了する。
図１２は、実施形態の変形例に係る基板処理装置１が実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。
最初に、制御部１０１は、ノズルアーム３１を下降位置に移動させる（ステップＳ２０１）。なお、かかるステップＳ２０１の際、制御部１０１は、ノズルアーム３１、４１と下方カップ５０と、外方カップ７０とを一体で下降位置に移動させる。
次に、制御部１０１は、搬送アーム９０および保持部２０を制御して、保持部２０のバキュームチャック２１上にウェハＷを載置する（ステップＳ２０２）。そして、制御部１０１は、ノズルアーム３１、４１および保持部２０を制御して、位置合わせ機構３３、４３でウェハＷを挟み込み、保持部２０に対するウェハＷの位置合わせ処理を実施する（ステップＳ２０３）。
次に、制御部１０１は、保持部２０を制御して、バキュームチャック２１でウェハＷを保持する（ステップＳ２０４）。そして、制御部１０１は、ノズルアーム３１、４１を上昇させる（ステップＳ２０５）。なお、かかるステップＳ２０５の際には、ノズルアーム３１、３１と下方カップ５０と、外方カップ７０とを一体で上昇させる。
最後に、制御部１０１は、ノズルアーム３１、４１および保持部２０を制御して、ノズル３５、４５をウェハＷの周縁部に近接させることにより、ウェハＷの周縁部に対する液処理を実施する（ステップＳ２０６）。かかるステップＳ２０６が終了すると、一連の処理が完了する。
実施形態に係る基板処理方法は、載置する工程（ステップＳ１０２、Ｓ２０２）と、所与の位置に合わせる工程（ステップＳ１０３、Ｓ２０３）と、保持する工程（ステップＳ１０４、Ｓ２０４）と、処理する工程（ステップＳ１０６、Ｓ２０６）と、を含む。載置する工程（ステップＳ１０２、Ｓ２０２）は、基板（ウェハＷ）を保持部２０に載置する。所与の位置に合わせる工程（ステップＳ１０３、Ｓ２０３）は、ノズルアーム３１（４１）に設けられる位置合わせ機構３３（４３）で基板（ウェハＷ）の位置（中心Ｃ２）を保持部２０における所与の位置（中心Ｃ１）に合わせる。保持する工程（ステップＳ１０４、Ｓ２０４）は、基板（ウェハＷ）を保持部２０で保持する。処理する工程（ステップＳ１０６、Ｓ２０６）は、基板（ウェハＷ）の周縁部をノズルアーム３１（４１）に設けられるノズル３５（４５）から供給される処理液で処理する。これにより、ウェハＷの周縁部を精度よくエッチングすることができる。
また、実施形態に係る基板処理方法は、所与の位置に合わせる工程（ステップＳ１０３）の前に、保持部２０を上昇位置に移動させる工程（ステップＳ１０１）を含む。また、所与の位置に合わせる工程（ステップＳ１０３）の後に、保持部２０を下降位置に移動させる工程（ステップＳ１０５）を含む。これにより、位置合わせ機構３３、４３が汚染されることを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理方法は、所与の位置に合わせる工程（ステップＳ２０３）の前に、ノズルアーム３１（４１）を下降位置に移動させる工程（ステップＳ２０１）を含む。また、所与の位置に合わせる工程（ステップＳ２０３）の後に、ノズルアーム３１（４１）を上昇位置に移動させる工程（ステップＳ２０５）を含む。これにより、位置合わせ機構３３、４３が汚染されることを抑制することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、上記の実施形態では、基板処理装置１にノズルおよび位置合わせ機構を有するノズルアームが１対設けられる例について示したが、ノズルおよび位置合わせ機構を有するノズルアームが必ずしも１対設けられなくともよい。
たとえば、基板処理装置１にノズルおよび位置合わせ機構を有するノズルアームと、位置合わせ機構のみを有するアームとが１つずつ設けられてもよい。また、基板処理装置１にノズルおよび位置合わせ機構を有するノズルアームと、ノズルのみを有するノズルアームとが１つずつ設けられてもよい。
さらに、基板処理装置１にノズルおよび位置合わせ機構を有するノズルアームと、位置合わせ機構のみを有するアームと、ノズルのみを有するノズルアームとがそれぞれ１つずつ設けられてもよい。
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
Ｗ ウェハ（基板の一例）
１ 基板処理装置
２０ 保持部
３０ 上面供給部
３１ ノズルアーム
３３ 位置合わせ機構
３５ ノズル
３５ａ 接続部
３５ｃ 屈曲部
３５ｄ 延在部
３５ｆ 吐出口
３５ｇ 第１流路
３５ｈ 第２流路
４１ ノズルアーム
４３ 位置合わせ機構
４５ ノズル
１０１ 制御部
Ｃ１、Ｃ２ 中心
Ｐ１、Ｐ２ 吐出位置

Claims (12)

  1. 基板を保持する保持部と、
    前記基板の周縁部に処理液を供給するノズルを有するノズルアームと、
    前記ノズルアームに設けられ、前記基板の位置を前記保持部における所与の位置に合わせる位置合わせ機構と、
    を備える基板処理装置。
  2. 前記ノズルアームは、１対備えられ、
    前記１対のノズルアームは、前記位置合わせ機構をそれぞれ有し、前記保持部を挟んで対向して配置される
    請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記位置合わせ機構は、前記ノズルよりも上方に配置される
    請求項１または２に記載の基板処理装置。
  4. 上面視した場合に、前記ノズルの吐出口から前記基板に吐出される処理液の吐出位置は、前記基板の中心と前記位置合わせ機構との間に位置する
    請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  5. 前記ノズルは、
    前記ノズルアームとの接続部と前記処理液の吐出口との間に設けられる屈曲部と、
    前記屈曲部から前記吐出口まで延びる延在部と、
    を有する請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  6. 前記ノズルは、前記延在部に着脱可能な吐出口部材を有する
    請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 前記吐出口部材に形成される流路は、前記ノズルにおける前記吐出口部材以外の部位に形成される流路よりも細い
    請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記保持部と、前記ノズルアームと、前記位置合わせ機構とを制御する制御部をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記保持部が上昇位置にある場合に、前記ノズルアームを水平方向に移動させることで前記保持部に載置される前記基板の位置合わせを実施し、
    前記保持部が下降位置にある場合に、前記ノズルアームを処理位置に移動させることで前記保持部に載置される前記基板の液処理を実施する
    請求項１〜７のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  9. 前記保持部と、前記ノズルアームと、前記位置合わせ機構とを制御する制御部をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記ノズルアームが下降位置にある場合に、前記ノズルアームを水平方向に移動させることで前記保持部に載置される前記基板の位置合わせを実施し、
    前記ノズルアームが上昇位置にある場合に、前記ノズルアームを処理位置に移動させることで前記保持部に載置される前記基板の液処理を実施する
    請求項１〜７のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  10. 基板を保持部に載置する工程と、
    ノズルアームに設けられる位置合わせ機構で前記基板の位置を前記保持部における所与の位置に合わせる工程と、
    前記基板を前記保持部で保持する工程と、
    前記基板の周縁部を前記ノズルアームに設けられるノズルから供給される処理液で処理する工程と、
    を含む基板処理方法。
  11. 前記所与の位置に合わせる工程の前に、前記保持部を上昇位置に移動させる工程と、
    前記所与の位置に合わせる工程の後に、前記保持部を下降位置に移動させる工程と、
    をさらに含む請求項１０に記載の基板処理方法。
  12. 前記所与の位置に合わせる工程の前に、前記ノズルアームを下降位置に移動させる工程と、
    前記所与の位置に合わせる工程の後に、前記ノズルアームを上昇位置に移動させる工程と、
    をさらに含む請求項１０に記載の基板処理方法。
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