JP2023038824A - 基板処理装置、および、基板処理方法 - Google Patents

基板処理装置、および、基板処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】エッチング幅を精密に制御する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】光の照射によって酸を生成する光酸発生剤、および、ポリマーを含有するポリマー膜が、ポリマー含有液ノズル９によって、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に形成される。光出射部材１２は、光を出射し、基板Ｗの第１主面の周縁部を照射する。反射抑制部材１３は、反射抑制部材１３からの光の反射を抑制する。反射抑制部材１３は、基板Ｗの上面の周縁部において光出射部材１２からの光が照射される照射領域ＲＡに基板Ｗの上面の中心部ＣＰ側から隣接する隣接位置に配置可能な第１部分７０を含む。【選択図】図２

Description

この発明は、基板を処理する基板処理装置、および、基板を処理する基板処理方法に関する。
処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウェハ、液晶表示装置および有機ＥＬ(Electroluminescence)表示装置等のＦＰＤ(Flat Panel 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、太陽電池用基板等が含まれる。
下記特許文献１には、エッチング液を基板の周縁から所定幅だけ内側の位置に着液させ、不活性ガスのガス流によってエッチング液を基板よりも外側に吹き飛ばすことによって、基板の上面に形成された多層膜をエッチングする手法が開示されている。
特開２０２１－３９９５９号公報
特許文献１に開示されている手法では、基板のエッチングにエッチング液が用いられる。基板の上面に着液したエッチング液は、基板の上面で広がる。そのため、基板の上面の周縁部においてエッチングされる領域の幅、すなわち、エッチング幅を精密に制御することが難しい。
そこで、この発明の１つの目的は、エッチング幅を精密に制御する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。
この発明の一実施形態は、第１主面および前記第１主面とは反対側の第２主面を有する基板を処理する基板処理装置を提供する。前記基板処理装置は、所定の処理姿勢で基板を保持する基板保持部材と、光の照射によって酸を生成する光酸発生剤、および、ポリマーを含有するポリマー膜を、前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面に形成するポリマー膜形成部材と、光を出射し、前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面の周縁部に光を照射する光出射部材と、前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面の周縁部において前記光出射部材からの光が照射される照射領域に前記基板の第１主面の中心部側から隣接する隣接位置に配置可能な第１部分を含む反射抑制部材であって、当該反射抑制部材からの光の反射を抑制する反射抑制部材とを含む。
この装置によれば、ポリマー膜形成部材によって、光酸発生剤およびポリマーを含有するポリマー膜が基板の第１主面に形成される。基板の第１主面にポリマー膜が形成されている状態で、光出射部材から出射される光を基板の第１主面の周縁部に照射することによって、ポリマー膜中に酸を生成することができる。ポリマー膜中に生成される酸によって、基板の第１主面の周縁部がエッチングされる。このように、基板の第１主面の周縁部において光が照射された領域（照射領域）がエッチングされる。
ポリマー膜には、ポリマーが含有されているため、ポリマー膜の流動性は低減されている。そのため、ポリマー膜中で生成された酸は、生成された位置に留まりやすい。したがって、基板の第１主面の周縁部においてエッチングされる領域（エッチング領域）の幅、すなわち、エッチング幅を精密に制御することができる。エッチング幅は、基板の周縁（先端）と、第１主面の中心部側におけるエッチング領域の端部との間の距離に相当する。
この装置によれば、反射抑制部材は、照射領域に前記基板の第１主面の中心部側から隣接する隣接位置に配置可能な第１部分を含む。そのため、照射領域から光が反射して第１部分に照射される場合であっても、反射抑制部材からの光の反射が抑制される。そのため、照射領域から反射される光が、反射抑制部材よりも第１主面の中心部に近い位置に照射されることを抑制できる。したがって、反射抑制部材によって、エッチング幅をより精密に制御することができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面の中心部を通る回転軸線のまわりに前記基板を回転させる基板回転機構をさらに含む。そして、前記光出射部材は、前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面の周縁部において、前記回転軸線のまわりの回転方向における所定の範囲に向けて光を出射する。
この装置によれば、基板の第１主面の周縁部において、回転方向における所定の範囲に向けて光が光出射部材から出射される。基板を回転軸線のまわりに回転させながら基板の第１主面の周縁部に対する光の照射を行うことで、基板の第１主面の周縁部を全周においてエッチングすることができる。そのため、基板の第１主面の周縁部上の所定の範囲に光が照射されるので、基板の第１主面の周縁部の全域に同時に光を照射する場合と比較して、照射むらを低減できる。したがって、基板の全周においてエッチング幅を精密に制御することができる。
この発明の一実施形態では、前記反射抑制部材が、前記第１部分に連結され、前記第１部分が前記隣接位置に位置するときに前記回転方向の少なくとも一方から前記照射領域に隣接する第２部分をさらに含む。
この装置によれば、第１部分が隣接位置に位置するときに、反射抑制部材の第２部分は、回転方向の少なくとも一方から照射領域に隣接する。そのため、照射領域から光が反射して第２部分に照射される場合であっても、反射抑制部材からの光の反射が抑制される。そのため、照射領域から反射される光が、回転方向において反射抑制部材を挟んで照射領域の反対側に照射されることを抑制できる。したがって、反射抑制部材によって、エッチング幅をより精密に制御することができる。
この発明の一実施形態では、前記第１部分が、中心軸線を有する環状または円形状をなしており、前記第１部分が前記隣接位置に位置するときに前記中心軸線が前記回転軸線上に位置する。そのため、第１部分を隣接位置に配置すれば、回転方向の全域において、光が第１部分よりも第１主面の中心部に近い位置に照射されることを常時抑制できる。したがって、照射領域から反射された光が照射領域よりも第１主面の中心部に近い位置に照射されることを基板の第１主面の全周において確実性高く抑制できる。
この発明の一実施形態では、前記隣接位置が、前記光出射部材から出射される光の一部を前記第１部分が遮る遮蔽位置である。そのため、反射抑制部材の第１部分の位置を制御することによって、照射領域の大きさを制御することができる。これにより、エッチング幅を制御することができる。
この発明の一実施形態では、前記第１部分は、前記第１部分が前記隣接位置に位置するときに前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面に平行な状態で前記基板の第１主面に対向する対向面と、前記対向面に連結され、前記対向面に対して直交する直交面とを有する。そのため、光出射部材から出射される光が、第１主面において直交面よりも第１主面の中心部に近い位置に照射されることを抑制できる。そのため、直交面に沿って照射領域を画定することができる。したがって、エッチング幅を精密に制御することができる。
この発明の一実施形態では、前記第１部分は、前記第１部分が前記隣接位置に位置するときに、前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面に平行な状態で前記基板の第１主面に対向する対向面と、前記第１部分の内部に前記対向面と鋭角をなすように前記対向面に連結され、前記対向面に対して傾斜する傾斜面とを有する。
この装置によれば、光出射部材から出射される光が、第１主面において傾斜面よりも第１主面の中心部に近い位置に照射されることを抑制できる。さらに、傾斜面に沿うように光出射部材から光を出射させることで、基板の第１主面から露出する処理対象膜を斜めにエッチングすることができる。これにより、基板の第１主面の周縁部の処理対象膜の径方向外側端を先細りの形状とすることができる。その結果、基板処理後における意図しない処理対象膜の剥離を抑制できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置は、前記基板保持部材を収容するチャンバであって、前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面に対向し、前記光出射部材を支持する支持壁を有するチャンバをさらに含む。
この装置によれば、光出射部材から出射された光の進行方向を変更することなく、基板の第１主面の周縁部に光を照射することができる。そのため、光の進行方向を変更するための部材を省略できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置は、前記光出射部材から出射される光の進行方向が前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面に対する直交方向に近づくように、光の進行方向を変更する方向変更部材をさらに含む。
この装置によれば、光出射部材から出射される光の進行方向が基板の第１主面に沿う方向であっても、光の進行方向を基板の第１主面に直交する方向に近づけることができる。したがって、光出射部材の配置の自由度の向上を図れる。
この発明の一実施形態では、前記方向変更部材は、前記基板保持部材に保持されている基板の周縁部を収容可能な凹部を有する支持部と、前記凹部の縁部に設けられ前記光出射部材から出射される光を反射させる反射部であって、前記基板保持部材に保持されている基板の周縁部が前記凹部に収容されている状態で前記基板の第１主面および第２主面の両方に対向する反射部とを含む。
この装置によれば、単一の光源を用いて、基板の第１主面だけでなく、第２主面にも光を照射することができる。そのため、第１主面の周縁部をエッチングすると同時に、第２主面の周縁部をエッチングすることができる。
この発明の他の実施形態は、第１主面および前記第１主面とは反対側の第２主面を有する基板を処理する基板処理方法を提供する。前記基板処理方法は、所定の処理姿勢で基板を保持する基板保持工程と、光の照射によって酸を生成する光酸発生剤、および、ポリマーを含有するポリマー膜を、前記基板の第１主面に形成するポリマー膜形成工程と、光の反射を抑制する反射抑制部材が前記基板の第１主面の周縁部に対向している状態で、前記反射抑制部材に対して前記基板の第１主面の中心部とは反対側から前記反射抑制部材に隣接する前記基板の第１主面上の領域に光を照射する光照射工程とを含む。
この方法によれば、光酸発生剤およびポリマーを含有するポリマー膜が基板の第１主面に形成される。基板の第１主面にポリマー膜が形成されている状態で、基板の第１主面の周縁部に光を照射することによって、ポリマー膜中に酸を生成することができる。ポリマー膜中に生成される酸によって、基板の第１主面の周縁部がエッチングされる。このように、基板の第１主面の周縁部において光が照射された領域（照射領域）がエッチングされる。
ポリマー膜には、ポリマーが含有されているため、ポリマー膜の流動性は低減されている。そのため、ポリマー膜中で生成された酸は、生成された位置に留まりやすい。したがって、基板の第１主面の周縁部においてエッチングされる領域（エッチング領域）の幅、すなわち、エッチング幅を精密に制御することができる。エッチング幅は、基板の周縁（先端）と、基板の第１主面の中心部側におけるエッチング領域の端部との間の距離に相当する。
この方法によれば、光の反射を抑制する反射抑制部材が基板の第１主面の周縁部に対向している状態で、反射抑制部材に対して基板の第１主面の中心部とは反対側から反射抑制部材に隣接する基板の第１主面上の領域に光が照射される。そのため、照射領域から光が反射して第１部分に照射される場合であっても、反射抑制部材からの光の反射が抑制される。そのため、照射領域から反射される光が、反射抑制部材よりも第１主面の中心部に近い位置に照射されることを抑制できる。したがって、反射抑制部材によって、エッチング幅をより精密に制御することができる。
この発明の他の実施形態では、前記ポリマー膜形成工程が、前記基板の第１主面において、周縁部を含む周縁領域よりも中心部側の内側領域に前記ポリマー膜を形成することなく、前記周縁領域に前記ポリマー膜を形成する工程を含む。
この方法によれば、ポリマー膜の消費量を低減しつつ基板の第１主面の周縁部のエッチング幅を精密に制御することができる。
この発明の他の実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板の中心部を通る回転軸線のまわりに前記基板を回転させる基板回転工程をさらに含む。そして、前記光照射工程は、前記基板の第１主面の周縁部において前記回転軸線のまわりの回転方向における所定の範囲に光を照射する工程を含む。
この方法によれば、基板の第１主面の周縁部において、回転方向における所定の範囲に向けて光が光出射部材から出射される。基板を回転軸線のまわりに回転させながら基板の上面の周縁部に対する光の照射を行うことで、基板の上面の周縁部を全周においてエッチングすることができる。そのため、基板の第１主面の周縁部上の所定の範囲に光が照射されるので、基板の第１主面の周縁部の全域に同時に光を照射する場合と比較して、照射むらを低減できる。したがって、基板の全周においてエッチング幅を精密に制御することができる。
この発明の他の実施形態では、前記基板処理方法が、前記光照射工程において、光出射部材から出射される光の一部を遮る遮蔽位置に前記反射抑制部材を配置することによって、前記基板の第１主面において光が照射される照射領域の大きさを調整する照射領域調整工程をさらに含む。
この方法によれば、光出射部材から出射される光の一部を反射抑制部材によって遮ることによって、照射領域の大きさを制御することができる。これにより、エッチング幅を精密に制御することができる。
この発明の他の実施形態では、前記ポリマー膜形成工程および前記光照射工程が交互に複数回実行される。複数の前記光照射工程は、前記基板の第１主面の周縁部に向けて光を出射する第１光照射工程と、前記第１光照射工程よりも後に実行され、前記基板の第１主面の周縁部に向けて光を出射する第２光照射工程とを含む。そして、前記照射領域調整工程は、前記第１光照射工程において前記基板の第１主面に光が照射される第１照射領域が、前記第２光照射工程において前記基板の第１主面に光が照射される第２照射領域よりも前記基板の第１主面の中心部側に達するように、前記反射抑制部材を移動させる工程を含む。
この方法によれば、第１照射領域が第２照射領域よりも基板の第１主面の中心部側に位置するように反射抑制部材が移動させる。そのため、基板の第１主面の周縁部において第１光照射工程によってエッチングされた領域の一部に光が照射されない。そのため、処理対象膜が、基板の周縁（先端）に向かって薄くなるように処理対象膜に段差が形成される。その結果、基板処理後における意図しない処理対象膜の剥離を抑制できる。
図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の構成例を説明するための平面図である。 図２は、前記基板処理装置に備えられる処理ユニットの構成を説明するための模式図である。 図３Ａは、図２に示すＩＩＩＡ－ＩＩＩＡ線に沿う断面図である。 図３Ｂは、図３Ａに示すＩＩＩＢ領域の拡大図である。 図３Ｃは、図３Ｂに示すＩＩＩＣ－ＩＩＩＣ線に沿う断面図である。 図４は、前記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図５は、前記基板処理装置によって実行される基板処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図６Ａは、前記基板処理が行われているときの基板およびその周囲の様子を説明するための模式図である。 図６Ｂは、前記基板処理が行われているときの基板およびその周囲の様子を説明するための模式図である。 図６Ｃは、前記基板処理が行われているときの基板およびその周囲の様子を説明するための模式図である。 図７Ａは、前記基板処理中の基板の周縁部の変化について説明するための模式図である。 図７Ｂは、前記基板処理中の基板の周縁部の変化について説明するための模式図である。 図７Ｃは、前記基板処理中の基板の周縁部の変化について説明するための模式図である。 図７Ｄは、前記基板処理中の基板の周縁部の変化について説明するための模式図である。 図８Ａは、第１変形例に係る基板処理が行われているときの基板およびその周囲の様子を説明するための模式図である。 図８Ｂは、前記第１変形例に係る基板処理が行われているときの基板およびその周囲の様子を説明するための模式図である。 図８Ｃは、前記第１変形例に係る基板処理が行われているときの基板およびその周囲の様子を説明するための模式図である。 図９は、第２変形例に係る基板処理を説明するためのフローチャートである。 図１０Ａは、前記第２変形例に係る基板処理中の基板の周縁部の変化について説明するための模式図である。 図１０Ｂは、前記第２変形例に係る基板処理中の基板の周縁部の変化について説明するための模式図である。 図１０Ｃは、前記第２変形例に係る基板処理中の基板の周縁部の変化について説明するための模式図である。 図１０Ｄは、前記第２変形例に係る基板処理中の基板の周縁部の変化について説明するための模式図である。 図１０Ｅは、前記第２変形例に係る基板処理中の基板の周縁部の変化について説明するための模式図である。 図１１は、第１変形例に係る処理ユニットに備えられる反射抑制部材について説明するための模式図である。 図１２は、第２変形例に係る処理ユニットに備えられる反射抑制部材について説明するための模式図である。 図１３は、第３変形例に係る処理ユニットに備えられる反射抑制部材について説明するための模式図である。 図１４は、図１３に示すＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う断面図である。 図１５は、第２実施形態に係る基板処理装置に備えられる処理ユニットの構成を説明するための模式図である。 図１６Ａは、前記第２実施形態に係る基板処理装置によって基板処理が行われているときの基板の周縁部およびその周囲の様子を説明するための模式図である。 図１６Ｂは、前記第２実施形態に係る基板処理装置によって基板処理が行われているときの基板の周縁部およびその周囲の様子を説明するための模式図である。 図１７Ａは、第２実施形態の第１変形例に係る処理ユニットの構成を説明するための模式図である。 図１７Ｂは、前記第２実施形態の第１変形例に係る処理ユニットの構成を説明するための模式図である。 図１８は、第２実施形態の第２変形例に係る処理ユニットの構成を説明するための模式図である。 図１９は、第２実施形態の第３変形例に係る処理ユニットの構成を説明するための模式図である。 図２０は、第２実施形態の第４変形例に係る処理ユニットの構成を説明するための模式図である。 図２１は、図２０に示すＸＸＩ－ＸＸＩ線に沿う断面図である。 図２２は、第２実施形態の第４変形例に係る処理ユニットに備えられる方向変更部材の斜視図である。
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
＜第１実施形態に係る基板処理装置の構成＞
図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の構成例を説明するための平面図である。
基板処理装置１は、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円板状を有する。基板Ｗは、シリコンウエハ等の基板であり、一対の主面を有する。一対の主面には、第１主面Ｗ１（後述する図２を参照）と、第１主面Ｗ１とは反対側の第２主面Ｗ２（後述する図２を参照）が含まれる。以下では、特段説明がある場合を除いて、上面（上側の主面）が第１主面Ｗ１であり、下面（下側の主面）が第２主面Ｗ２である例について説明する。
基板処理装置１は、基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリアＣ（収容器）が載置されるロードポートＬＰ（収容器保持ユニット）と、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボット（第１搬送ロボットＩＲおよび第２搬送ロボットＣＲ）と、基板処理装置１に備えられる各部材を制御するコントローラ３とを含む。
第１搬送ロボットＩＲは、キャリアＣと第２搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。第２搬送ロボットＣＲは、第１搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。各搬送ロボットは、たとえば、多関節アームロボットである。
複数の処理ユニット２は、第２搬送ロボットＣＲによって基板Ｗが搬送される搬送経路ＴＲに沿って搬送経路ＴＲの両側に配列され、かつ、上下方向に積層されて配列されている。複数の処理ユニット２は、たとえば、同様の構成を有している。
複数の処理ユニット２は、水平に離れた４つの位置にそれぞれ配置された４つの処理タワーＴＷを形成している。各処理タワーＴＷは、上下方向に積層された複数の処理ユニット２を含む。４つの処理タワーＴＷは、ロードポートＬＰから第２搬送ロボットＣＲに向かって延びる搬送経路ＴＲの両側に２つずつ配置されている。
処理ユニット２は、基板処理の際に基板Ｗを収容するチャンバ４と、チャンバ４内に配置された処理カップ７とを備えており、処理カップ７内で基板Ｗに対する処理を実行する。チャンバ４は、第２搬送ロボットＣＲによって、チャンバ４内に基板Ｗを搬入したりチャンバ４から基板Ｗを搬出したりするための出入口（図示せず）と、出入口を開閉するシャッタユニット（図示せず）とを含む。チャンバ４内で基板Ｗに供給される処理液としては、詳しくは後述するが、ポリマー含有液、除去液、リンス液等が挙げられる。
＜第１実施形態に係る処理ユニットの構成＞
図２は、処理ユニット２の構成を説明するための模式図である。
処理ユニット２は、基板Ｗを所定の処理姿勢に基板Ｗを保持しながら、回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に向けて処理液を吐出する複数の処理液ノズル（ポリマー含有液ノズル９、除去液ノズル１０、および、リンス液ノズル１１）と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に向けて光Ｌを出射する光出射部材１２と、光Ｌの反射を抑制する反射抑制部材１３とをさらに含む。
スピンチャック５、複数の処理液ノズル、反射抑制部材１３は、チャンバ４内に配置されている。光出射部材１２は、チャンバ４の外側に配置されている。チャンバ４は、スピンチャック５を支持する底壁４ｃと、スピンチャック５に保持されている基板Ｗに対向する上壁４ａと、底壁４ｃおよび上壁４ａを連結する側壁４ｂとを含む。上壁４ａ、底壁４ｃおよび側壁４ｂによって、チャンバ４の内部空間が仕切られている。
回転軸線Ａ１は、基板Ｗの上面の中心部ＣＰを通り、処理姿勢に保持されている基板Ｗの各主面に対して直交する。この実施形態では、処理姿勢は、基板Ｗの主面が水平面となる水平姿勢である。水平姿勢は、図２に示す基板Ｗの姿勢であり、処理姿勢が水平姿勢である場合、回転軸線Ａ１は、鉛直に延びる。
スピンチャック５は、基板Ｗの下面に吸着し基板Ｗを処理姿勢に保持するスピンベース１８と、回転軸線Ａ１に沿って延び、スピンベース１８に結合された回転軸１９と、回転軸１９を回転軸線Ａ１まわりに回転させる回転駆動機構２０とを含む。
スピンベース１８は、基板Ｗの下面に吸着する吸着面１８ａを有する。吸着面１８ａは、たとえば、スピンベース１８の上面であり、その中央部を回転軸線Ａ１が通る円形状面である。吸着面１８ａの直径は基板Ｗの直径よりも小さい。回転軸１９の上端部は、スピンベース１８に結合されている。
スピンベース１８および回転軸１９には、吸引経路２１が挿入されている。吸引経路２１は、スピンベース１８の吸着面１８ａの中心から露出する吸引口２１ａを有する。吸引経路２１は、吸引配管２２に連結されている。吸引配管２２は、真空ポンプ等の吸引装置２４に連結されている。吸引装置２４は、基板処理装置１の一部を構成していてもよいし、基板処理装置１を設置する施設に備えられた基板処理装置１とは別の装置であってもよい。
吸引配管２２には、吸引配管２２を開閉する吸引バルブ２３が設けられている。吸引バルブ２３を開くことによって、スピンベース１８の吸着面１８ａに配置された基板Ｗが吸引経路２１の吸引口２１ａに吸引される。それによって、基板Ｗは、吸着面１８ａに下方から吸着されて、処理姿勢に保持される。
回転駆動機構２０によって回転軸１９が回転されることにより、スピンベース１８が回転される。これにより、スピンベース１８と共に、基板Ｗが回転軸線Ａ１まわりに回転される。回転駆動機構２０は、スピンベース１８に保持されている基板Ｗを回転軸線Ａ１まわりに回転させる基板回転機構の一例である。
スピンベース１８は、基板Ｗを水平姿勢（所定の処理姿勢）に保持する基板保持部材の一例である。スピンチャック５は、基板Ｗを水平姿勢（所定の処理姿勢）に保持しながら、回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる回転保持ユニットの一例である。スピンチャック５は、基板Ｗを吸着面１８ａに吸着させながら基板Ｗを回転させる吸着回転ユニットともいう。
複数の処理液ノズルは、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に向けて、ポリマー含有液の連続流を吐出するポリマー含有液ノズル９と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に向けて、除去液の連続流を吐出する除去液ノズル１０と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に向けてリンス液の連続流を吐出するリンス液ノズル１１とを含む。
ポリマー含有液ノズル９は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗにポリマー含有液を供給するポリマー含有液供給部材の一例である。除去液ノズル１０は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗに除去液を供給する除去液供給部材の一例である。リンス液ノズル１１は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗにリンス液を供給するリンス液供給部材の一例である。
複数の処理液ノズルは、複数のノズル駆動機構（第１ノズル駆動機構２５、第２ノズル駆動機構２６および第３ノズル駆動機構２７）によって基板Ｗの上面に沿う方向（水平方向）にそれぞれ移動される。
各ノズル駆動機構は、対応するノズルを、中央位置と退避位置との間で移動させることができる。中央位置は、ノズルが基板Ｗの上面の中央領域に対向する位置である。基板Ｗの上面の中央領域とは、基板Ｗの上面において回転中心（中心部ＣＰ）と回転中心の周囲の部分とを含む領域のことである。退避位置は、ノズルが基板Ｗの上面に対向しない位置であり、処理カップ７の外側の位置である。
各ノズル駆動機構は、対応するノズルを支持するアーム（図示せず）と、対応するアームを基板Ｗの上面に沿う方向（水平方向）に移動させるアーム駆動機構（図示せず）とを含む。各アーム駆動機構は、電動モータ、エアシリンダ等のアクチュエータを含む。
各処理液ノズルは、所定の回動軸線まわりに回動する回動式ノズルであってもよいし、対応するアームが延びる方向に直線的に移動する直動式ノズルであってもよい。各処理液ノズルは、鉛直方向にも移動できるように構成されていてもよい。
ポリマー含有液ノズル９から吐出されるポリマー含有液は、ポリマー、光酸発生剤、および、溶媒を含有する。
ポリマー含有液に含有される光酸発生剤は、光Ｌの照射によって酸を生成する性質を有する。光酸発生剤は、たとえば、スルホニウム塩系、ヨードニウム塩系、または、非イオン系の光酸発生剤である。スルホニウム塩系の光酸発生剤は、スルホニウムイオンがカチオン部であるオニウム塩である。ヨードニウム塩系の光酸発生剤は、ヨードニウムイオンがカチオン部であるオニウム塩である。光酸発生剤としてのオニウム塩は、光酸発生剤に照射された光Ｌを吸収するカチオン部と、酸の発生源となるアニオン部とによって構成されている。
光酸発生剤は、たとえば、Ｎ－ヒドロキシ－１，８－ナフタルイミド、トリフルオロメタンスルホン酸－１，８－ナフタルイミド、および、トリス（4-メチルフェニル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネートのいずれか一種を含有する。
ポリマー含有液に含有されるポリマーは、ポリマー含有液の粘度を高める性質を有するポリマーであることが好ましい。ポリマーは、たとえば、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、および、ポリアクリル酸系ポリマーのうちの少なくとも一種を含有する。ポリアクリル酸系ポリマーは、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸、または、ポリアクリル酸アンモニウムである。
ポリマー含有液に含有される溶媒は、光酸発生剤およびポリマーを溶解させる性質を有する。溶媒は、たとえば、たとえば、ＤＩＷ（脱イオン水）等のリンス液、ＩＰＡ等の有機溶剤、またはこれらの混合液である。
リンス液は、たとえば、ＤＩＷ（脱イオン水）等の水である。ただし、リンス液は、ＤＩＷに限られない。リンス液は、ＤＩＷに限られず、ＤＩＷ、炭酸水、電解イオン水、希釈濃度（たとえば、１ｐｐｍ以上で、かつ、１００ｐｐｍ以下）の塩酸水、希釈濃度（たとえば、１ｐｐｍ以上で、かつ、１００ｐｐｍ以下）のアンモニア水、または、還元水（水である。
有機溶剤は、エタノール（ＥｔＯＨ）、イソプロパノール（ＩＰＡ）等のアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＥＥ）等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、乳酸メチル、乳酸エチル（ＥＬ）等の乳酸エステル類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、２－ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類のうち少なくとも一種類を含有する。
ポリマー含有液ノズル９には、ポリマー含有液をポリマー含有液ノズル９に案内するポリマー含有液配管４０が接続されている。ポリマー含有液配管４０には、ポリマー含有液配管４０を開閉するポリマー含有液バルブ５０が設けられている。ポリマー含有液バルブが開かれると、ポリマー含有液ノズル９からポリマー含有液の連続流が吐出される。
ポリマー含有液バルブ５０がポリマー含有液配管４０に設けられるとは、ポリマー含有液バルブ５０がポリマー含有液配管４０に介装されることを意味してもよい。以下で説明する他のバルブにおいても同様である。
図示はしないが、ポリマー含有液バルブ５０は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他のバルブについても同様の構成を有している。
基板Ｗの上面に供給されたポリマー含有液から溶媒の少なくとも一部が蒸発することによって、基板Ｗ上のポリマー含有液が半固体状または固体状のポリマー膜に変化する。半固体状とは、固体成分と液体成分とが混合している状態、または、基板Ｗ上で一定の形状を保つことができる程度の粘度を有する状態である。
固体状とは、液体成分が含有されておらず、固体成分のみによって構成されている状態である。溶媒が残存しているポリマー膜を、半固体膜といい、溶媒が完全に消失しているポリマー膜を固体膜という。ポリマー膜は、半固体膜または固体膜であるため、基板Ｗの上面上で広がらず、形成されたときの位置に留まる。
除去液ノズル１０から吐出される除去液は、基板Ｗの上面からポリマー膜を除去する液体である。詳しくは、除去液は、ポリマー膜の溶解および分解の少なくともいずれかによって、基板Ｗの上面からポリマー膜を除去する。基板Ｗの上面に残留するポリマー膜は、除去液の液流から作用するエネルギーによって基板外に押し出されることによって基板Ｗの上面から除去されてもよい。
除去液ノズル１０から吐出される除去液は、たとえば、ＤＩＷ等のリンス液、ＩＰＡ、ＥｔＯＨ、アセトン等の有機溶剤、水酸化テトラメチルアンモニウム液（ＴＭＡＨ液）、または、これらの混合液である。ＴＭＡＨ液は、水酸化テトラメチルアンモニウムの水溶液であってもよいし、水酸化テトラメチルアンモニウムのメタノール溶液であってもよい。
除去液として、ポリマー膜含有液の溶媒として用いられるリンス液として列挙した液体を用いることもできる。除去液として、ポリマー膜含有液の溶媒として用いられる有機溶剤として列挙した液体を用いることもできる。すなわち、除去液としては、ポリマー膜含有液の溶媒と同様の液体を用いることができる。
除去液ノズル１０には、除去液を除去液ノズル１０に案内する除去液配管４１が接続されている。除去液配管４１には、除去液配管４１を開閉する除去液バルブ５１が設けられている。除去液バルブ５１が開かれると、除去液ノズル１０から除去液の連続流が吐出される。
リンス液ノズル１１から吐出されるリンス液は、たとえば、ＤＩＷ（脱イオン水）等の水である。リンス液ノズル１１から吐出されるリンス液として、ポリマー含有液の溶媒として用いられるリンス液として列挙した液体を用いることができる。
リンス液ノズル１１には、リンス液をリンス液ノズル１１に案内するリンス液配管４２が接続されている。リンス液配管４２には、リンス液配管４２を開閉するリンス液バルブ５２が設けられている。リンス液バルブ５２が開かれると、リンス液ノズル１１からリンス液の連続流が吐出される。
処理カップ７は、スピンチャック５に保持された基板Ｗから外方に飛散する処理液を受け止める複数（図２では２つ）のガード２８と、複数のガード２８によって下方に案内された処理液をそれぞれ受け止める複数（図２では２つ）のカップ２９と、複数のガード２８および複数のカップ２９を取り囲む円筒状の外壁部材３０とを含む。
各ガード２８は、平面視でスピンチャック５を取り囲む筒状の形態を有している。各ガード２８の上端部は、ガード２８の内側に向かうように傾斜している。各カップ２９は、上向きに開放された環状溝の形態を有している。複数のガード２８および複数のカップ２９は、同軸上に配置されている。
複数のガード２８は、ガード昇降駆動機構（図示せず）によって個別に昇降される。ガード昇降駆動機構は、たとえば、複数のガード２８をそれぞれ昇降駆動する複数のアクチュエータを含む。複数のアクチュエータは、電動モータおよびエアシリンダの少なくとも一方を含む。
光出射部材１２は、たとえば、光Ｌを出射する光源６０と、光源６０を収容するハウジング６１とを含む。光出射部材１２は、たとえば、チャンバ４の上壁４ａに支持されている。上壁４ａは、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に対向し、光源６０を支持する支持壁の一例である。ハウジング６１は、チャンバ４の上壁４ａに取り付けられている。
光源６０から出射される光Ｌは、チャンバ４の上壁４ａおよびハウジング６１を通過して、チャンバ４内のスピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面の周縁部に照射される。チャンバ４の上壁４ａおよびハウジング６１において、光Ｌが通過する部分は、石英等の光透過性を有する透過部材で構成されている。
光源６０から出射される光Ｌは、たとえば、１ｎｍ以上で、かつ、４００ｎｍ以下の紫外線である。光源６０から出射される光Ｌは、紫外線に限られず、光酸発生剤に照射されて酸を発生させる光であればよい。光は、たとえば、赤外線、可視光線であってもよい。
光源６０は、たとえば、レーザ光を出射するレーザ光源である。レーザ光源は、たとえば、エキシマレーザを出射するエキシマランプである。エキシマレーザとしては、たとえば、ＡｒＦエキシマレーザ（波長：１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長：２４８ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマレーザ（波長：３０８ｎｍ）、ＸｅＦエキシマレーザ（波長：３５１ｎｍ）等が挙げられる。
光源６０から出射される光Ｌは、レーザ光に限られない。光源６０から出射される光は、指向性を有する光であることが好ましい。光源６０は、エキシマランプ等のレーザ光源に限られず、たとえば、キセノンランプ、水銀ランプ、重水素ランプ、ＬＥＤランプ等であってもよい。光出射部材１２には、電源等の通電ユニット６２が接続されており、通電ユニット６２から電力が供給されることによって、光出射部材１２から光Ｌが出射される。
反射抑制部材１３は、たとえば、迷光および散乱光を吸収する光吸収材料によって形成されている。したがって、反射抑制部材１３は、光吸収部材と言い換えることができる。光吸収材料は、たとえば、カーボン性樹脂である。反射抑制部材１３は、その全体が光吸収材料によって形成されている必要はなく、反射抑制部材１３の表面のみが光吸収材料によって形成されていてもよい。
反射抑制部材１３は、反射抑制部材駆動機構３１によって、基板Ｗの上面に沿う方向（水平方向に）移動される。反射抑制部材駆動機構３１は、反射抑制部材１３を、周縁位置（後述する図３Ａに示す位置）と退避位置との間で移動させることができる。周縁位置は、反射抑制部材１３が基板Ｗの上面の周縁部に対向する位置である。退避位置は、反射抑制部材１３が基板Ｗの上面に対向しない位置であり、処理カップ７の外側の位置である。
反射抑制部材駆動機構３１は、反射抑制部材１３を支持するアーム３２と、反射抑制部材１３を基板Ｗの上面に沿う方向（水平方向）に移動させるアーム駆動機構３３とを含む。アーム駆動機構３３は、電動モータ、エアシリンダ等のアクチュエータを含む。
反射抑制部材１３は、所定の回動軸線まわりに回動する回動式の反射抑制部材であってもよいし、対応するアームが延びる方向に直線的に移動する直動式の反射抑制部材であってもよい。反射抑制部材１３は、鉛直方向にも移動できるように構成されていてもよい。
＜反射抑制部材の構成＞
図３Ａは、図２に示すＩＩＩＡ－ＩＩＩＡ線に沿う断面図である。図３Ｂは、図３Ａに示すＩＩＩＢ領域の拡大図である。図３Ｃは、図３Ｂに示すＩＩＩＣ－ＩＩＩＣ線に沿う断面図である。
以下では、基板Ｗの上面に対して直交する方向から見て周縁Ｔよりも内側の基準位置を基準として、基準位置よりも中心部ＣＰ側を、径方向内側ということがある。同様に、基準位置よりも周縁Ｔ側を径方向外側ということがある。基板Ｗの周縁Ｔ側は、中心部ＣＰとは反対側である。
光出射部材１２は、反射抑制部材１３に対して径方向外側から反射抑制部材１３に隣接する基板Ｗの上面上の領域（照射予定領域）に光Ｌを照射する。基板Ｗの上面の周縁部において光出射部材１２からの光Ｌが照射される領域を照射領域ＲＡという。光出射部材１２から出射される光Ｌは、基板Ｗの上面の周縁部において、回転方向ＲＤにおける所定の範囲に照射される。そのため、照射領域ＲＡは、基板Ｗの上面の周縁部において、回転軸線Ａ１のまわりの回転方向ＲＤにおける所定の範囲に亘る領域である。所定の範囲に亘る領域とは、回転方向ＲＤにおいて全周に亘っておらず、回転方向ＲＤにおいて３６０°よりも小さい範囲に亘る領域である。
基板Ｗを回転軸線Ａ１のまわりに回転させながら光出射部材１２から光Ｌを出射させることで、基板Ｗの上面の周縁部の全周に光Ｌを照射することができる。
反射抑制部材１３は、隣接位置に配置可能な第１部分７０と、第１部分７０に連結され、第１部分７０が隣接位置に位置するときに回転方向ＲＤの両側から照射領域ＲＡにそれぞれ隣接する一対の第２部分７１とを含む。反射抑制部材１３が周縁位置に位置するとき、第１部分７０は、隣接位置に位置する。
隣接位置は、照射領域ＲＡに基板Ｗの上面の中心部ＣＰ側から隣接する位置である。言い換えると、隣接位置は、照射領域ＲＡに隣接し、照射領域ＲＡよりも中心部ＣＰに近い位置である。隣接位置は、たとえば、光出射部材１２から出射される光Ｌの一部が第１部分７０によって遮られる遮蔽位置である。図３Ｃに二点鎖線で示すように、隣接位置は、光出射部材１２から出射される光Ｌが第１部分７０によって遮られることなく、光Ｌの全体が基板Ｗの上面に照射される位置であってもよい。
第１部分７０は、第１部分７０が隣接位置に位置するときに、基板Ｗの上面に平行な状態で基板Ｗの上面に対向する対向面７０ａと、対向面７０ａに連結され、対向面７０ａに対して直交する直交面７０ｂとを有する。
＜第１実施形態に係る基板処理の電気的構成＞
図４は、基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。コントローラ３は、マイクロコンピュータを備え、所定の制御プログラムに従って基板処理装置１に備えられた制御対象を制御する。
具体的には、コントローラ３は、プロセッサ３Ａ（ＣＰＵ）と、制御プログラムが格納されたメモリ３Ｂとを含む。コントローラ３は、プロセッサ３Ａが制御プログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。
とくに、コントローラ３は、第１搬送ロボットＩＲ、第２搬送ロボットＣＲ、回転駆動機構２０、第１ノズル駆動機構２５、第２ノズル駆動機構２６、第３ノズル駆動機構２７、反射抑制部材駆動機構３１、通電ユニット６２、吸引バルブ２３、ポリマー含有液バルブ５０、除去液バルブ５１、リンス液バルブ５２等を制御するようにプログラムされている。
コントローラ３によってバルブが制御されることによって、対応するノズルからの流体の吐出の有無や、対応するノズルからの流体の吐出流量が制御される。
以下に示す各工程は、コントローラ３が基板処理装置１に備えられる各部材を制御することにより実行される。言い換えると、コントローラ３は、以下に示す各工程を実行するようにプログラムされている。
また、図４には、代表的な部材が図示されているが、図示されていない部材についてコントローラ３によって制御されないことを意味するものではなく、コントローラ３は、基板処理装置１に備えられる各部材を適切に制御することができる。図４には、後述する各変形例および第２実施形態で説明する部材についても併記しており、これらの部材もコントローラ３によって制御される。
＜基板処理の一例＞
図５は、基板処理装置１によって実行される基板処理の一例を説明するためのフローチャートである。図６Ａ～図６Ｃは、基板処理が行われているときの基板Ｗおよびその周辺の様子を説明するための模式図である。
基板処理装置１による基板処理では、たとえば、図５に示すように、基板搬入工程（ステップＳ１）、ポリマー膜形成工程（ステップＳ２）、光照射工程（ステップＳ３）、ポリマー膜除去工程（ステップＳ４）、リンス工程（ステップＳ５）、スピンドライ工程（ステップＳ６）および基板搬出工程（ステップＳ７）が実行される。以下では、図２および図５を主に参照し、基板処理の詳細について説明する。図６Ａ～図６Ｃについては適宜参照する。
まず、未処理の基板Ｗは、第２搬送ロボットＣＲ（図１を参照）によってキャリアＣから処理ユニット２に搬入され、スピンチャック５に渡される（基板搬入工程：ステップＳ１）。これにより、基板Ｗは、スピンチャック５によって処理姿勢に保持される（基板保持工程）。このとき、基板Ｗは、第１主面Ｗ１が上面となるようにスピンチャック５に保持される。基板Ｗは、スピンドライ工程（ステップＳ６）が終了するまで、スピンチャック５によって保持され続ける。スピンチャック５に基板Ｗが保持されている状態で、回転駆動機構２０が基板Ｗの回転を開始する（基板回転工程）。
第２搬送ロボットＣＲがチャンバ４から退避した後、基板Ｗの上面にポリマー膜１００（図６Ｂを参照）を形成するポリマー膜形成工程（ステップＳ２）が実行される。
具体的には、第１ノズル駆動機構２５が、ポリマー含有液ノズル９を処理位置に移動させる。ポリマー含有液ノズル９の処理位置は、たとえば、中央位置である。ポリマー含有液ノズル９が処理位置に位置する状態で、ポリマー含有液バルブ５０が開かれる。これにより、図６Ａに示すように、基板Ｗの上面の中央領域に向けて、ポリマー含有液ノズル９からポリマー含有液が供給（吐出）される（ポリマー含有液供給工程、ポリマー含有液吐出工程）。ポリマー含有液ノズル９から吐出されたポリマー含有液は、基板Ｗの上面の中央領域に着液する。
基板Ｗの上面にポリマー含有液を供給する際、基板Ｗを低速度（たとえば、１０ｒｐｍ）で回転させてもよい（低速回転工程）。あるいは、基板Ｗの上面にポリマー含有液を供給する際、基板Ｗの回転は停止されていてもよい。基板Ｗの回転速度を低速度としたり、基板Ｗの回転を停止させたりすることで、基板Ｗに供給されたポリマー含有液は、基板Ｗの上面の中央領域に留まる。これにより、基板Ｗを高速回転させて基板Ｗの上面上のポリマー含有液を基板Ｗ外へ排出する場合と比較して、ポリマー含有液の使用量を低減できる。
基板Ｗの上面にポリマー含有液を所定の期間供給した後、ポリマー含有液バルブ５０が閉じられてポリマー含有液ノズル９からのポリマー含有液の吐出が停止される。ポリマー含有液バルブ５０が閉じられた後、第１ノズル駆動機構２５によってポリマー含有液ノズル９が退避位置に移動される。
ポリマー含有液バルブ５０が閉じられた後、基板Ｗの回転速度が所定のスピンオフ速度になるように基板Ｗの回転が加速される（回転加速工程）。スピンオフ速度は、たとえば、１５００ｒｐｍである。スピンオフ速度での基板Ｗの回転は、たとえば、３０秒の間継続される。
基板Ｗの回転に起因する遠心力によって、基板Ｗの上面の中央領域に留まっていたポリマー含有液が基板Ｗの上面の周縁部に向けて広がり、基板Ｗの上面の全体に広げられる。基板Ｗ上のポリマー含有液の一部は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗ外に飛散し、基板Ｗ上のポリマー含有液の液膜が薄膜化される（スピンオフ工程）。基板Ｗの上面上のポリマー含有液は、基板Ｗ外に飛散する必要はなく、基板Ｗの回転の遠心力の作用によって、基板Ｗの上面の全体に広がればよい。
基板Ｗの回転に起因する遠心力は、基板Ｗ上のポリマー含有液だけでなく、基板Ｗ上のポリマー含有液に接する気体にも作用する。そのため、遠心力の作用により、当該気体が基板Ｗの上面の中心部ＣＰ側から周縁Ｔ側に向かう気流が形成される。この気流により、基板Ｗ上のポリマー含有液に接する気体状態の溶媒が基板Ｗに接する雰囲気から排除される。そのため、図６Ｂに示すように、基板Ｗ上のポリマー含有液からの溶媒の蒸発（揮発）が促進されてポリマー膜１００が形成される（ポリマー膜形成工程）。このように、ポリマー含有液ノズル９が、ポリマー膜形成部材として機能する。
ポリマー膜１００は、ポリマー含有液と比較して粘度が高いため、基板Ｗが回転しているにもかかわらず、基板Ｗ上から完全に排除されずに基板Ｗ上に留まる。この実施形態では、基板Ｗの上面の中央領域に留まっていたポリマー含有液を遠心力で基板Ｗの上面の全体に塗り広げることでポリマー膜１００が形成される。そのため、基板Ｗの上面の全体にポリマー含有液が広がるまでポリマー含有液ノズル９からのポリマー含有液の吐出を継続する場合と比較して、ポリマー含有液の使用量を低減できる。
なお、基板Ｗは、ポリマー含有液の供給開始時からスピンオフ速度で高速回転されてもよい。
基板Ｗの上面にポリマー膜１００が形成された後、基板Ｗの上面の周縁部に光Ｌを照射する光照射工程（ステップＳ３）が実行される。具体的には、反射抑制部材駆動機構３１が反射抑制部材１３を、周縁位置に移動させる。図６Ｃに示すように、反射抑制部材１３が周縁位置に位置する状態で、通電ユニット６２から光出射部材１２に電力を供給することによって、基板Ｗの上面の周縁部に光Ｌが照射される（照射工程）。照射領域ＲＡ上のポリマー膜１００中には、酸が生成される。生成された酸によって、基板Ｗの上面の周縁部がエッチングされる（エッチング工程）。
なお、ポリマー膜１００は、半固体膜であることが好ましい。ポリマー膜１００が半固体膜であれば、電解質である酸がポリマー膜１００でプロトンを放出し易い。これにより、エッチングを促進することができる。
照射領域ＲＡは、回転軸線Ａ１のまわりの回転方向ＲＤにおける所定の範囲に亘る領域である。基板Ｗの上面への光Ｌの照射中、基板Ｗは回転されている。そのため、基板Ｗの上面の周縁部を全周において満遍なく光照射することができ、基板Ｗの上面の周縁部を全周において満遍なくエッチングすることができる。基板Ｗの上面の周縁部においてエッチングされる領域（エッチング領域ＥＡ）は、平面視で環状を呈している（図３Ａを参照）。
基板Ｗの上面の周縁部に光Ｌを所定の期間照射した後、基板Ｗの上面に除去液を供給して、基板Ｗの上面からポリマー膜１００を除去するポリマー膜除去工程（ステップＳ４）が実行される。
具体的には、通電ユニット６２による光出射部材１２への電力の供給が停止され、かつ、反射抑制部材１３が退避位置に移動される。その代わりに、第２ノズル駆動機構２６が、除去液ノズル１０を処理位置に移動させる。除去液ノズル１０の処理位置は、たとえば、中央位置である。除去液ノズル１０が処理位置に位置する状態で、除去液バルブ５１が開かれる。これにより、基板Ｗの上面の中央領域に向けて、除去液ノズル１０から除去液が供給（吐出）される（除去液供給工程、除去液吐出工程）。
除去液ノズル１０から吐出された除去液は、基板Ｗの上面の中央領域に着液する。基板Ｗの上面に着液した除去液は、遠心力の作用によって、基板Ｗの上面の全体に広げられる。基板Ｗ上の除去液は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗ外に飛散する。基板Ｗ上のポリマー膜１００は、除去液とともに基板Ｗ外へ排除される。
基板Ｗの上面に除去液を所定の期間供給した後、基板Ｗの上面にリンス液を供給して、基板Ｗの上面をリンスするリンス工程（ステップＳ５）が実行される。
具体的には、除去液バルブ５１を閉じて除去液の供給が停止させ、第２ノズル駆動機構２６が除去液ノズル１０を退避位置に退避させる。その代わりに、第３ノズル駆動機構２７が、リンス液ノズル１１を処理位置に移動させる。リンス液ノズル１１の処理位置は、たとえば、中央位置である。リンス液ノズル１１が処理位置に位置する状態で、リンス液バルブ５２が開かれる。これにより、基板Ｗの上面の中央領域に向けて、リンス液ノズル１１からリンス液が供給（吐出）される（リンス液供給工程、リンス液吐出工程）。
リンス液ノズル１１から吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面の中央領域に着液する。基板Ｗの上面に着液したリンス液は、遠心力の作用によって、基板Ｗの上面の全体に広げられる。基板Ｗ上のリンス液は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗ外に飛散する。これにより、基板Ｗの上面が洗浄される。
次に、基板Ｗを高速回転させて基板Ｗの上面を乾燥させるスピンドライ工程（ステップＳ６）が実行される。具体的には、リンス液バルブ５２を閉じて基板Ｗの上面へのリンス液の供給を停止させ、第３ノズル駆動機構２７がリンス液ノズル１１を退避位置に退避させる。そして、回転駆動機構２０が基板Ｗの回転を加速し、基板Ｗを高速回転（たとえば、１５００ｒｐｍ）させる。それによって、大きな遠心力が基板Ｗに付着しているリンス液に作用し、リンス液が基板Ｗの周囲に振り切られる。
スピンドライ工程（ステップＳ６）の後、回転駆動機構２０が基板Ｗの回転を停止させる。その後、第２搬送ロボットＣＲが、処理ユニット２に進入して、スピンチャック５から処理済みの基板Ｗを受け取って、処理ユニット２外へと搬出する（基板搬出工程：ステップＳ７）。その基板Ｗは、第２搬送ロボットＣＲから第１搬送ロボットＩＲへと渡され、第１搬送ロボットＩＲによって、キャリアＣに収納される。
＜基板処理中の基板の上面の周縁部の変化＞
図７Ａ～図７Ｅは、基板処理中の基板Ｗの上面の周縁部の変化について説明するための模式図である。
図７Ａは、基板処理が開始される前の基板Ｗの周縁部の状態を示している。基板Ｗの周縁部をベベル部ともいう。基板Ｗの上面の周縁部は、ベベル部の上面でもあり、基板Ｗの下面の周縁部は、ベベル部の下面でもある。
図７Ａに示すように、基板Ｗは、たとえば、半導体層１０１と、半導体層１０１上に形成されている処理対象膜１０２とを含む。処理対象膜１０２は、少なくとも基板Ｗの上面の周縁部において露出している。処理対象膜１０２は、基板Ｗの上面の全域において露出していてもよい。処理対象膜１０２は、たとえば、ＳｉＮ（窒化シリコン）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＳｉＯ２（酸化シリコン）、Ｗ（タングステン）等からなる。
この実施形態とは異なり、半導体層１０１の代わりに、半導体層、絶縁体層、金属層の少なくともいずれかによって構成される積層構造が設けられていてもよいし、半導体層、絶縁体層または金属層の単層構造が設けられていてもよい。
図７Ｂは、ポリマー膜形成工程（ステップＳ２）後の基板Ｗの上面の周縁部の状態を示している。図７Ｂに示すように、ポリマー膜形成工程が実行されることによって、基板Ｗの上面にポリマー膜１００が形成される。この基板処理では、ポリマー膜１００は、基板Ｗの上面の全体に形成されている。ポリマー膜形成工程において基板Ｗの上面に供給されるポリマー含有液が基板Ｗの周縁Ｔ（先端）を介して、基板Ｗの下面の周縁部に移動する。そのため、図７Ｂに示すように、ポリマー膜１００は、基板Ｗの下面の周縁部にも形成されている。
図７Ｃは、光照射工程（ステップＳ３）実行中の基板Ｗの周縁部の状態を示している。図７Ｃには、光照射工程において、反射抑制部材１３が、遮蔽位置に位置する状態が示されている。遮蔽位置に反射抑制部材１３を配置することによって、反射抑制部材１３によって光Ｌの一部が遮られない位置に反射抑制部材１３を配置する場合と比較して、照射領域ＲＡを小さくすることができる。つまり、照射領域ＲＡの大きさを調整することができる（照射領域調整工程）。
図７Ｄは、基板処理後の基板Ｗの周縁部の状態を示している。基板Ｗの上面の周縁部に光Ｌが照射されることによってポリマー膜１００中に生成された酸によって、処理対象膜１０２の少なくとも一部が溶解（エッチング）される。そのため、光照射の後に基板Ｗの上面に供給される除去液によって、エッチングされた処理対象膜１０２がポリマー膜１００ともに基板Ｗ外に排出される。その結果、図７Ｄに示すように、基板Ｗの上面の周縁部において光Ｌが照射された領域（エッチング領域ＥＡ）から、処理対象膜１０２が除去される。
＜第１実施形態のまとめ＞
この発明の第１実施形態によれば、ポリマー含有液ノズル９によって、ポリマー膜１００が基板Ｗの上面に形成される。基板Ｗの上面にポリマー膜１００が形成されている状態で、光出射部材１２から出射される光Ｌを基板Ｗの上面の周縁部に照射することによって、ポリマー膜１００中に酸を生成することができる。ポリマー膜１００中に生成される酸によって、基板Ｗの上面の周縁部がエッチングされる。このように、基板Ｗの上面の周縁部において光Ｌが照射された領域（照射領域ＲＡ）がエッチングされる。
ポリマー膜１００には、ポリマーが含有されているため、ポリマー膜１００の流動性は低減されている。そのため、ポリマー膜１００中で生成された酸は、生成された位置に留まりやすい。したがって、基板Ｗの上面の周縁部においてエッチングされる領域（エッチング領域ＥＡ）の幅、すなわち、エッチング幅ＥＷ（図３Ａを参照）を精密に制御することができる。エッチング幅ＥＷは、周縁Ｔ（先端）と、中心部ＣＰ側におけるエッチング領域ＥＡの端部（中心側端部）との間の距離に相当する。エッチング幅ＥＷは、たとえば、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
第１実施形態によれば、反射抑制部材１３は、照射領域ＲＡに基板Ｗの上面の中心部ＣＰ側から隣接する隣接位置に配置可能な第１部分７０を含む。そのため、照射領域ＲＡから光Ｌが反射して第１部分７０に照射される場合であっても、反射抑制部材１３からの光Ｌの反射が抑制される。そのため、照射領域ＲＡから反射される光Ｌが、基板Ｗの上面において反射抑制部材１３よりも上面の中心部ＣＰに近い位置に照射されることを抑制できる。したがって、反射抑制部材１３によって、エッチング幅ＥＷをより精密に制御することができる。
第１実施形態によれば、基板Ｗの上面の周縁部において、回転方向ＲＤにおける所定の範囲に向けて光Ｌが光出射部材１２から出射される。基板Ｗを回転させながら基板Ｗの上面の周縁部に対する光Ｌの照射を行うことで、基板Ｗの上面の周縁部を全周においてエッチングすることができる。そのため、基板Ｗの上面の周縁部上の所定の範囲に光Ｌが照射されるので、基板Ｗの上面の周縁部の全域に同時に光Ｌを照射する場合と比較して、照射むらを低減できる。したがって、基板Ｗの全周においてエッチング幅ＥＷを精密に制御することができる。
第１実施形態では、光Ｌの照射によってエッチングが行われる。第１実施形態とは異なり、エッチング液の連続流を用いたエッチングでは、エッチング液が基板Ｗの上面に着液した後、基板Ｗの上面を速やかに広がる。また、第１実施形態とは異なり、加熱によるエッチングでは、基板Ｗの上面の周縁部の一部の領域のみを加熱することは困難である。
一方、第１実施形態では、反射抑制部材１３を用いることで、基板Ｗの上面の周縁部から反射する光Ｌが反射抑制部材１３の第１部分７０よりも中心部ＣＰに近い位置に照射されることを抑制できる。そのため、エッチング液の連続流によるエッチング、および、加熱によるエッチングと比較して、エッチング幅ＥＷを精密に制御することができる。また、光出射部材１２として、指向性を有するレーザ光を出射する構成の光射出部材を用いれば、エッチング幅ＥＷを精密に制御することができる。
ここで、基板処理を行うことによって、基板Ｗの上面の周縁部において半導体層１０１が露出する。そのため、基板処理装置１による基板処理の後に実行され得るドライエッチングの際に、基板Ｗの上面の周縁部において半導体層１０１が露出する露出領域ＥＸ（図７Ｄを参照）がダメージを受けるおそれがある。ダメージにより、露出領域ＥＸに凹凸が生じ、凹凸を構成する凹部の内部にパーティクル等が進入するおそれがある。
第１実施形態によれば、光Ｌの照射によってエッチング幅ＥＷを精密に制御できるため、露出領域ＥＸの幅を小さくすることができる。したがって、ドライエッチングによってダメージを受ける領域を小さくすることができる。ひいては、パーティクルの発生を抑制できる。なお、露出領域ＥＸの幅は、基板Ｗの周縁Ｔと露出領域ＥＸの径方向内側端との間の距離に相当する。
第１実施形態によれば、第１部分７０が隣接位置に位置するときに、一対の第２部分７１は、回転方向ＲＤの両側のそれぞれから照射領域ＲＡに隣接する。そのため、照射領域ＲＡから光Ｌが反射して第２部分７１に照射される場合であっても、反射抑制部材１３からの光Ｌの反射が抑制される。そのため、照射領域ＲＡから反射される光Ｌが、回転方向ＲＤにおいて反射抑制部材１３を挟んで照射領域ＲＡの反対側に照射されることを抑制できる。したがって、反射抑制部材１３によって、エッチング幅ＥＷをより精密に制御することができる。
第１実施形態によれば、反射抑制部材１３の第１部分７０の隣接位置が、光出射部材１２から出射される光Ｌの一部を第１部分７０が遮る遮蔽位置である。そのため、第１部分７０の位置を制御することによって、照射領域ＲＡの大きさを制御することができる。これにより、エッチング幅ＥＷを制御することができる。
第１実施形態によれば、反射抑制部材１３の第１部分７０は、第１部分７０が隣接位置に位置するときに基板Ｗの上面に平行な状態で基板Ｗの上面に対向する対向面７０ａと、対向面７０ａに連結され、対向面７０ａに対して直交する直交面７０ｂとを有する。そのため、光出射部材１２から出射される光Ｌが、直交面７０ｂよりも基板Ｗの上面の中心部ＣＰに近い位置に照射されることを抑制できる。そのため、直交面７０ｂに沿って照射領域ＲＡを画定することができる。したがって、エッチング幅ＥＷを精密に制御することができる。
第１実施形態によれば、光源６０が、基板Ｗの上面に対する上壁４ａに支持されている。そのため、光源６０から出射された光Ｌの進行方向を変更することなく、基板Ｗの上面の周縁部に光Ｌを照射することができる。そのため、光Ｌの進行方向を変更するための部材を省略できる。
＜第１変形例に係る基板処理＞
図８Ａ～図８Ｃは、第１変形例に係る基板処理を説明するためのフローチャートである。
図８Ａ～図８Ｃに示す第１変形例に係る基板処理が、図５に示す基板処理と異なる点は、第１変形例に係る基板処理において、基板Ｗの上面において周縁領域ＰＡよりも中心部ＣＰ側の内側領域ＩＡにポリマー膜１００を形成することなく、周縁領域ＰＡにポリマー膜１００を形成する点である。基板Ｗの上面における周縁領域ＰＡは、基板Ｗの上面の周縁部およびその周辺を含む環状の領域である。内側領域ＩＡは、中央領域ＣＡと周縁領域ＰＡとの間の環状の領域である。
以下では、第１変形例に係る基板処理について詳しく説明する。第１変形例に係る基板処理では、図８Ａに示すように、第１ノズル駆動機構２５が、ポリマー含有液ノズル９を、基板Ｗの上面の周縁領域ＰＡに対向する周縁位置に移動させる。ポリマー含有液ノズル９が周縁位置に位置する状態で、ポリマー含有液バルブ５０が開かれる。これにより、図８Ａに示すように、基板Ｗの上面の周縁領域ＰＡに向けてポリマー含有液ノズル９からポリマー含有液が供給（吐出）される（ポリマー含有液供給工程、ポリマー含有液吐出工程）。基板Ｗの上面の周縁領域ＰＡに供給されたポリマー含有液は、基板Ｗの周縁Ｔ側に向けて移動する。
ポリマー含有液バルブ５０が閉じられた後、基板Ｗの回転速度が所定のスピンオフ速度になるように基板Ｗの回転が加速される（回転加速工程）。スピンオフ速度は、たとえば、１５００ｒｐｍである。スピンオフ速度での基板Ｗの回転は、たとえば、３０秒の間継続される。基板Ｗ上のポリマー含有液の一部は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗ外に飛散し、基板Ｗ上のポリマー含有液の液膜が薄膜化される（スピンオフ工程）。基板Ｗの上面上のポリマー含有液は、基板Ｗ外に飛散する必要はなく、基板Ｗの回転の遠心力の作用によって、基板Ｗの上面の周縁部の全体に広がればよい。
基板Ｗの回転に起因する遠心力の作用により、基板Ｗ上のポリマー含有液に接する気体が基板Ｗの上面の中心部ＣＰ側から外側に向かう気流が形成される。この気流により、基板Ｗ上のポリマー含有液に接する気体状態の溶媒が基板Ｗに接する雰囲気から排除される。そのため、図８Ｂに示すように、基板Ｗ上のポリマー含有液からの溶媒の蒸発（揮発）が促進されてポリマー膜１００が形成される（ポリマー膜形成工程）。ポリマー膜１００は、平面視で円環状を呈する。
その後、図５に示す基板処理と同様に、図８Ｃに示すように、基板Ｗの上面の周縁部に光Ｌを照射する光照射工程（ステップＳ３）が実行される。ポリマー膜１００は、照射領域ＲＡよりも、基板Ｗの中心部ＣＰ側に達していることが好ましい。言い換えると、ポリマー膜１００の径方向内側端が、照射領域ＲＡの径方向内側端よりも中心部ＣＰ側に位置することが好ましい。
光照射工程（ステップＳ３）の後、ポリマー膜除去工程（ステップＳ４）～基板搬出工程（ステップＳ７）が実行される。
第１変形例に係る基板処理を実行することによって、ポリマー膜１００の消費量を低減しつつ基板Ｗの上面の周縁部のエッチング幅ＥＷを精密に制御することができる。
＜第２変形例に係る基板処理＞
図９は、第２変形例に係る基板処理を説明するためのフローチャートである。図１０Ａ～図１０Ｅは、第２変形例に係る基板処理中の基板Ｗの上面の周縁部の変化について説明するための模式図である。
図９～図１０Ｅに示す第２変形例に係る基板処理が、図５に示す基板処理と異なる点は、第２変形例に係る基板処理において、ポリマー膜形成工程（ステップＳ２）～リンス工程（ステップＳ５）が複数回実行されることである。ポリマー膜形成工程（ステップＳ２）～リンス工程（ステップＳ５）を複数回実行することをサイクルエッチングという。サイクルエッチングでは、ポリマー膜形成工程および光照射工程が交互に複数回実行される。
以下では、サイクルエッチングが３回実行される例について説明する。最初の光照射工程を第１光照射工程といい、第１光照射工程の後に実行される光照射工程を第２光照射工程という。そして、最後の光照射工程を第３光照射工程という。
図１０Ａは、第１光照射工程（ステップＳ３）が実行される際の基板Ｗの上面の周縁部の状態を示している。第１光照射工程における反射抑制部材１３の位置を、第１隣接位置という。第１隣接位置は、遮蔽位置であってもよいし、光出射部材１２から出射される光Ｌを遮らない位置であってもよい。光出射部材１２から出射される光Ｌは、基板Ｗの上面の周縁部に照射される。第１光照射工程において、光Ｌが照射される基板Ｗ上の領域を第１照射領域ＲＡ１という。
第１光照射工程（ステップＳ３）の後、ポリマー膜除去工程（ステップＳ４）を実行することで、図１０Ｂに示すように、処理対象膜１０２のうち第１光照射工程においてエッチングされた部分が除去される。そのため、処理対象膜１０２が基板Ｗの周縁Ｔ（先端）に向かって薄くなるように処理対象膜１０２に段差１０４が形成される。
リンス工程（ステップＳ５）およびポリマー膜形成工程（ステップＳ２）が実行された後、第２光照射工程（ステップＳ３）が実行される。
図１０Ｃは、第２光照射工程（ステップＳ３）が実行される際の基板Ｗの上面の周縁部の状態を示している。第２光照射工程における反射抑制部材１３の位置を、第２隣接位置という。
第２隣接位置は、遮蔽位置である。第２隣接位置は、第１隣接位置よりも径方向外側の位置である。言い換えると、第２隣接位置は、第１隣接位置よりも周縁Ｔに近い位置である。光出射部材１２から出射される光Ｌの一部は、反射抑制部材１３によって遮られる。第２光照射工程において、光Ｌが照射される基板Ｗ上の領域を第２照射領域ＲＡ２という。
第１照射領域ＲＡ１の径方向内側端は、第２照射領域ＲＡ２の径方向内側端よりも基板Ｗの上面の中心部ＣＰ側（径方向内側）に位置する。言い換えると、第１照射領域ＲＡ１は、第２照射領域ＲＡ２よりも径方向内側に達している。
このように、第２変形例に係る基板処理では、反射抑制部材１３を移動させて照射領域ＲＡの大きさを調整する照射領域調整工程が実行される。具体的には、第１照射領域ＲＡ１が第２照射領域ＲＡ２よりも径方向内側に達するように反射抑制部材１３が移動させる。より具体的には、第１光照射工程の後、第１隣接位置に位置する反射抑制部材１３は、退避位置に移動され、第２光照射工程において、第２隣接位置に移動される。
第２光照射工程（ステップＳ３）の後、ポリマー膜除去工程（ステップＳ４）を実行することで、図１０Ｄに示すように、処理対象膜１０２のうち第２光照射工程においてエッチングされた部分が除去される。第１照射領域ＲＡ１は、第２照射領域ＲＡ２よりも径方向内側に達しているため、基板Ｗの上面の周縁部において第１光照射工程によってエッチングされた領域の一部が領域されない。そのため、処理対象膜１０２が基板Ｗの周縁Ｔ（先端）に向かって薄くなるように処理対象膜１０２に段差１０４がもう１つ形成される。
さらにその後、ポリマー膜形成工程（ステップＳ２）、第３光照射工程（ステップＳ３）およびポリマー膜除去工程（ステップＳ４）が実行されることによって、基板Ｗの周縁Ｔ（先端）から所定の距離の間の処理対象膜１０２が除去される。これにより、段差１０４がさらにもう１つ形成され、かつ、半導体層１０１が露出されて露出領域ＥＸが形成される。複数の段差１０４は、処理対象膜１０２の外周端に位置する。
このように、第２変形例に係る基板処理を実行することで、処理対象膜１０２が基板Ｗの周縁Ｔに向かって薄くなるように処理対象膜１０２の外周端に複数の段差１０４が形成される。その結果、基板処理後における意図しない処理対象膜１０２の剥離を抑制できる。
図１０Ａ～図１０Ｅに示すように、サイクルエッチングが３回実行される例について説明しているが、サイクルエッチングは４回以上実行されてもよいし、２回実行されてもよい。いずれの場合であっても、処理対象膜１０２が基板Ｗの周縁Ｔに向かって薄くなり、かつ、半導体層１０１が露出されるように処理対象膜１０２に複数の段差１０４が形成される。そのため、意図しない処理対象膜１０２の剥離を抑制できる。
＜処理ユニットの変形例＞
次に、図１１～図１４を参照して、第１変形例～第３変形例に係る処理ユニット２について説明する。
図１１は、第１変形例に係る処理ユニット２に備えられる反射抑制部材１３について説明するための模式図である。
第１変形例に係る反射抑制部材１３は、第１部分７０の幅Ｌ１を調整可能に構成されている。第１部分７０は、本体部７２と、一対の第２部分７１の間において本体部７２に接する位置に固定される調整部７３とを含む。そのため、反射抑制部材駆動機構３１（図２を参照）が設けられていない場合、または、反射抑制部材駆動機構３１による基板Ｗの上面に沿う方向（水平方向）への移動の精度が不充分である場合であっても、照射領域ＲＡの大きさを精度良く調整できる。
図１２は、第２変形例に係る処理ユニット２に備えられる反射抑制部材１３について説明するための模式図である。第２変形例に係る反射抑制部材１３には、一対の第２部分７１が設けられておらず、反射抑制部材１３は、平面視で四角形状の第１部分７０を含む。反射抑制部材１３が、隣接位置に配置可能な第１部分７０を有していれば、照射領域ＲＡから反射される光Ｌが、反射抑制部材１３よりも基板Ｗの上面の中心部ＣＰに近い位置に照射されることを抑制できる。すなわち、第２部分７１は必ずしも必要ではない。図３Ａおよび図１２とは異なり、一方の第２部分７１のみが設けられており、単一の第２部分７１回転方向ＲＤの一方から照射領域ＲＡに隣接する構成も採用可能である。
図１３は、第３変形例に係る処理ユニット２に備えられる反射抑制部材１３について説明するための模式図である。図１４は、図１３に示すＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う断面図である。第３変形例に係る反射抑制部材１３には、第２変形例に係る反射抑制部材１３と同様に、一対の第２部分７１が設けられていない。また、第３変形例に係る反射抑制部材１３は、平面視で円形状の第１部分７０を含む。詳しくは、反射抑制部材１３は、中心軸線Ａ２を有しており、第１部分７０が隣接位置に位置するときに中心軸線Ａ２が回転軸線Ａ１上に位置する。
そのため、第１部分７０を隣接位置に配置すれば、第１部分７０が回転方向ＲＤの全域において、光Ｌが第１部分７０よりも基板Ｗの上面の中心部ＣＰに近い位置に照射されることを常時抑制できる。したがって、照射領域ＲＡから反射された光Ｌが照射領域ＲＡよりも基板Ｗの上面の中心部ＣＰに近い位置に照射されることを基板Ｗの上面の全周において確実性高く抑制できる。
第３変形例とは異なり、第１部分７０は、平面視円環状を有していてもよい。また、第１部分７０が平面視で円環状または円形状を呈しており、かつ、回転方向ＲＤの少なくとも一方から照射領域ＲＡに隣接する第２部分７１が設けられていてもよい。たとえば、反射抑制部材１３が、照射領域ＲＡを除いて、基板Ｗの上面の全体に対向できるように構成されていてもよい。
＜第２実施形態に係る基板処理装置の構成＞
図１５は、第２実施形態に係る基板処理装置１Ａに備えられる処理ユニット２の構成を説明するための模式図である。図１５において、前述の図１～図１４に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。後述する図１６Ａおよび図１６Ｂと同様である。
第２実施形態に係る基板処理装置１Ａが第１実施形態に係る基板処理装置１と主に異なる点は、処理ユニット２が、基板Ｗの第１主面に対する直交方向（たとえば、鉛直方向）に近づくように、光Ｌの進行方向を変更する方向変更部材１４をさらに含む点である。
第２実施形態に係る処理ユニット２に備えられる光出射部材１２は、チャンバ４の側壁４ｂに支持されている。ハウジング６１は、側壁４ｂにチャンバ４の外側から取り付けられている。そのため、光出射部材１２から出射される光Ｌは、鉛直方向に対して傾斜する方向である。光源６０から出射される光は、チャンバ４の側壁４ｂおよびハウジング６１を通過して、チャンバ４内のスピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面の周縁部に照射される。チャンバ４の側壁４ｂおよびハウジング６１において、光Ｌが通過する部分は、石英等の光透過性を有する透過部材で構成されている。
方向変更部材１４は、たとえば、光Ｌを反射させる反射ミラーを含む。方向変更部材１４に関連して、処理ユニット２は、方向変更部材１４を回転可能に支持する回転支持軸８０と、回転支持軸８０を介して方向変更部材１４を回転させる回転支持軸駆動機構８１とを含む。回転支持軸駆動機構８１は、電動モータ、エアシリンダ等のアクチュエータを含む。回転支持軸８０は、回転可能な状態でチャンバ４に固定されている。回転支持軸８０は側壁４ｂに固定されていてもよいし、上壁４ａに固定されていてもよい。
第２実施形態に係る基板処理装置１Ａを用いれば、第１実施形態に係る基板処理と同様の基板処理（たとえば、図５に示す基板処理、および、図９に示す基板処理）を実行することができる。図８Ａ～図８Ｃに示す基板処理についても当然実行可能である。
図１６Ａおよび図１６Ｂは、第２実施形態に係る基板処理装置１Ａによって基板処理が行われているときの基板Ｗの周縁部およびその周囲の様子を説明するための模式図である。
第２実施形態に係る基板処理装置１Ａによる基板処理の光照射工程（ステップＳ２）では、図１６Ａに示すように、光出射部材１２から出射された光Ｌの進行方向が方向変更部材１４によって変更される。方向変更部材１４によって進行方向が変更された光Ｌが、基板Ｗの上面の周縁部に照射される（照射工程）。図１６Ｂに示すように、基板Ｗの上面において光Ｌが照射された領域（エッチング領域ＥＡ）から処理対象膜１０２が除去される。
第２実施形態によれば、光出射部材１２から出射される光Ｌの進行方向が基板Ｗの上面に沿う方向（たとえば、水平方向）であっても、光Ｌの進行方向を基板Ｗの上面に直交する方向（たとえば、鉛直方向）に近づけることができる。したがって、光出射部材１２の配置の自由度の向上を図れる。また、回転支持軸８０を回転させることで、基板Ｗ上の照射領域ＲＡの位置を調整することができる。
＜第２実施形態の変形例係る処理ユニットの構成＞
次に、図１７Ａ～図２２を参照して、第２実施形態の第１変形例～第４変形例に係る処理ユニット２について説明する。
図１７Ａおよび図１７Ｂは、第２実施形態の第１変形例に係る処理ユニット２の構成を説明するための模式図である。
図１７Ａに示すように、第２実施形態の第１変形例に係る反射抑制部材１３の第１部分７０は、対向面７０ａと、第１部分７０の内部に対向面７０ａと鋭角をなすように対向面７０ａに連結され、対向面７０ａに対して傾斜する傾斜面７０ｃとを有する。
第２実施形態の第１変形例によれば、光出射部材１２から出射される光Ｌが、傾斜面７０ｃよりも中心部ＣＰに近い位置に照射されることを抑制できる。さらに、図１７Ａに示すように、傾斜面７０ｃに沿うように光出射部材１２から光Ｌを出射させることで、基板Ｗの上面上において処理対象膜１０２を斜めにエッチングすることができる。これにより、図１７Ｂに示すように、基板Ｗの上面の周縁部の処理対象膜１０２の径方向外側端を先細りの形状とすることができる。その結果、基板処理後において、処理対象膜１０２の剥離を抑制できる。
図１８は、第２実施形態の第２変形例に係る処理ユニット２の構成を説明するための模式図である。図１８に示すように、第２実施形態の第２変形例に係る方向変更部材１４は、アーム３２に支持されていてもよい。そのため、方向変更部材１４は、反射抑制部材１３とともに基板Ｗに対して移動することができる。
図１９は、第２実施形態の第３変形例に係る処理ユニット２の構成を説明するための模式図である。図１９に示すように、第２実施形態の第３変形例に係る処理ユニット２は、下側光出射部材１５と、下側反射抑制部材１６と、下側方向変更部材１７とを含む。
下側光出射部材１５は、光Ｌを出射し基板Ｗの下面の周縁部に光Ｌを照射する。下側方向変更部材１７は、下側光出射部材１５から出射された光Ｌの進行方向を変更して、基板Ｗの第１主面に対する直交方向（たとえば、鉛直方向）に近づくように、光Ｌの進行方向を変更する。第２実施形態の第２変形例に係る。下側反射抑制部材１６は、基板Ｗの下面に対向し、下側反射抑制部材１６からの光Ｌの反射を抑制する。
下側光出射部材１５は、たとえば、光Ｌを出射する下側光源６４と、下側光源６４を収容する下側ハウジング６５とを含む。下側光出射部材１５は、たとえば、チャンバ４の側壁４ｂに支持されている。下側光出射部材１５は、チャンバ４の外側に配置されている。下側ハウジング６５は、側壁４ｂにチャンバ４の外側から取り付けられている。
下側光源６４としては、光源６０と同様の構成の光源を採用することができる。そのため、下側光源６４の詳しい説明を省略する。下側光源６４から出射される光は、チャンバ４の側壁４ｂおよび下側ハウジング６５を通過して、最終的に、チャンバ４内のスピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面の周縁部に照射される。チャンバ４の側壁４ｂおよび下側ハウジング６５において、光Ｌが通過する部分は、石英等の光透過性を有する透過部材で構成されている。
下側光出射部材１５には、電源等の下側通電ユニット６６が接続されており、下側通電ユニット６６から電力が供給されることによって、下側光出射部材１５から光Ｌが出射される。
下側方向変更部材１７は、たとえば、光Ｌを反射させる反射ミラーを含む。下側方向変更部材１７に関連して、処理ユニット２は、下側方向変更部材１７を回転可能に支持する下側回転支持軸８２と、下側回転支持軸８２を介して下側方向変更部材１７を回転させる下側回転支持軸駆動機構８３とを含む。下側回転支持軸駆動機構８３は、電動モータ、エアシリンダ等のアクチュエータを含む。
下側反射抑制部材１６は、反射抑制部材１３と同様の構成の反射抑制部材を採用することができる。そのため、下側反射抑制部材１６の詳しい説明を省略する。下側反射抑制部材１６は、チャンバ４内に配置されており、たとえば、基板Ｗの下面に対向する位置に固定されていてもよい。
第２実施形態の第３変形例によれば、基板Ｗの上面の周縁部および基板Ｗの下面の周縁部の両方に光Ｌが照射される。たとえば、処理対象膜１０２が基板Ｗの下面の周縁部にまで及んでいる場合には、基板Ｗの両面（上面および下面）の周縁部に光Ｌを照射する必要がある。そのような場合に第２実施形態の第３変形例の構成を採用することで、光Ｌの照射のために必要な部材の点数を削減できる。
図２０は、第２実施形態の第４変形例に係る処理ユニット２の構成を説明するための模式図である。図２１は、ＸＸＩ－ＸＸＩ線に沿う断面図である。図２２は、第２実施形態の第４変形例に係る処理ユニット２に備えられる方向変更部材１４の斜視図である。
第４変形例に係る処理ユニット２に備えられる方向変更部材１４は、基板Ｗの周縁部を収容可能な凹部９０を有する支持部９１と、凹部９０の縁部に設けられ光を反射させる反射部９２とを含む。
反射部９２は、基板Ｗの周縁部が凹部９０に収容されている状態で基板Ｗの上面および下面の両方に対向する。光出射部材１２から出射される光Ｌは、反射部９２が光出射部材１２から出射される光Ｌを反射させることによって、基板Ｗの上面および下面の両方に照射される。
方向変更部材１４は、方向変更部材駆動機構９３によって、基板Ｗの上面に沿う方向（水平方向）に移動される。方向変更部材駆動機構９３は、方向変更部材１４を、収容位置（図２２に示す位置）と退避位置との間で移動させることができる。収容位置は、支持部９１の凹部９０に基板Ｗの周縁部に収容される位置である。退避位置は、基板Ｗの周縁部が凹部９０から離脱する位置である。方向変更部材１４が収容位置に位置するとき、一対の第２部分７１の間に方向変更部材１４が位置する（図２１を参照）。
方向変更部材駆動機構９３は、方向変更部材１４を支持するアーム９４と、方向変更部材１４を基板Ｗの上面に沿う方向（水平方向）に移動させるアーム駆動機構９５とを含む。アーム駆動機構９５は、電動モータ、エアシリンダ等のアクチュエータを含む。
方向変更部材１４は、所定の回動軸線まわりに回動する回動式の方向変更部材であってもよいし、対応するアームが延びる方向に直線的に移動する直動式の方向変更部材であってもよい。方向変更部材１４は、鉛直方向にも移動できるように構成されていてもよい。
第２実施形態の第４変形例によれば、基板Ｗの上面の周縁部および基板Ｗの下面の周縁部の両方に光Ｌが照射される。そのため、基板Ｗの上面の周縁部および基板Ｗの下面の周縁部の両方から処理対象膜１０２を除去することができる。さらに、単一の光源６０および単一の方向変更部材１４を用いて基板Ｗの両面の周縁部に光Ｌを照射することができる。したがって、基板Ｗの両面の周縁部に光Ｌを照射する必要がある場合に、第２実施形態の第４変形例の構成を採用することで、光Ｌの照射のために必要な部材の点数を削減できる。
＜その他の実施形態＞
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
（１）上述の各実施形態では、複数の処理液ノズルから複数の処理液が吐出されるように構成されている。しかしながら、処理液の吐出の態様は、上述の各実施形態に限定されない。たとえば、上述の実施形態とは異なり、チャンバ４内における位置が固定された固定ノズルから処理液が吐出されてもよいし、全ての処理液が単一のノズルから吐出されるように構成されていてもよい。
（２）上述の各実施形態では、基板Ｗの上面にポリマー含有液の連続流を供給し、遠心力でポリマー含有液を広げることでポリマー膜１００を形成している。ポリマー含有液の供給方法は、図６Ａおよび図６Ｂに示す方法に限定されない。たとえば、基板Ｗの回転速度を変更することなくポリマー含有液の連続流が基板Ｗの上面に供給されてもよい。また、基板Ｗの上面にポリマー含有液を供給しながら、ポリマー含有液ノズル９を基板Ｗの上面に沿う方向に移動させてもよい。
さらに、上述の実施形態とは異なり、ポリマー含有液を基板Ｗの上面に塗布することによって、ポリマー膜１００を基板Ｗの上面に形成してもよい。詳しくは、ポリマー含有液が表面に付着したバー状の塗布部材を基板Ｗの上面に接触させながら基板Ｗの上面に沿って移動させることでポリマー膜１００を形成してもよい。
（３）上述の各実施形態では、光出射部材１２から出射される光Ｌは、基板Ｗの上面の周縁部において、回転方向ＲＤにおける所定の範囲に照射される。しかしながら、光出射部材１２から出射される光Ｌが基板Ｗの上面の全体に一度に照射されてもよい。その場合、エッチング幅ＥＷを精密に制御するためには、図１３および図１４に示す円形状の第１部分７０を含む反射抑制部材１３を用いることが好ましい。
（４）上述の各実施形態では、基板Ｗの上面にポリマー膜１００を形成し、基板Ｗの上面の周縁部に光Ｌを照射する構成について説明している。しかしながら、基板Ｗの下面にポリマー膜１００が形成され、基板Ｗの下面の周縁部に光が照射されてもよい。その場合、基板Ｗの下面が第１主面Ｗ１に相当し、基板Ｗの上面が第２主面Ｗ２に相当する。
（５）上述の各実施形態では、ポリマー膜除去工程（ステップＳ４）の後、リンス工程（ステップＳ５）が実行される。しかしながら、除去液として、リンス液を用いる場合、リンス工程においても同種の液体を基板Ｗの上面に供給することになる。そのため、リンス工程を省略することも可能である。
（６）光源６０から出射される光Ｌを遮断するシャッタ（図示せず）と、シャッタを開閉するシャッタ開閉機構（図示せず）とが設けられていてもよい。シャッタは、光源６０から出射される光Ｌを遮断する閉位置（遮断位置）と、光源６０から出射される開位置（照射位置）との間で移動する。下側光源６４についても同様である。
（７）図２に二点鎖線で示すように、光出射部材１２は、チャンバ４内に配置されていてもよい。また、光源６０がチャンバ４外に配置されており、光源６０から出射される光Ｌを通過させる光ファイバ（図示せず）の先端がチャンバ４内に配置されていてもよい。図示しないが、第２実施形態においても、光源６０をチャンバ４内に配置することもできるし、光ファイバを用いることもできる。下側光出射部材１５についても同様である。
（８）光出射部材１２は、チャンバ４の上壁４ａまたは側壁４ｂに対する位置が固定されている必要がなく、チャンバ４に対して移動可能に構成されていてもよい。下側光出射部材１５についても同様である。
（９）光出射部材１２から出射される光Ｌを一方向に集める集光レンズ（図示せず）が光出射部材１２と基板Ｗの第１主面の周縁部との間に設けられていてもよい。集光レンズによって照射領域ＲＡを小さくすることができる。また、偏光板（図示せず）を用いて、光出射部材１２から出射される光Ｌが偏光板を通過する幅を狭くすることで、照射領域ＲＡの大きさを調整することができる。
（１０）上述の各実施形態では、コントローラ３が基板処理装置１の全体を制御する。しかしながら、基板処理装置１の各部材を制御するコントローラは、複数箇所に分散されていてもよい。また、コントローラ３は、各部材を直接制御する必要はなく、コントローラ３から出力される信号は、基板処理装置１の各部材を制御するスレーブコントローラに受信されてもよい。
（１１）上述の各実施形態とは異なり、基板Ｗはスピンチャック５によって必ずしも水平姿勢で保持される必要はなく、鉛直姿勢で保持されていてもよいし、基板Ｗの主面が水平方面に対して傾斜する姿勢で保持されていてもよい。
（１２）また、上述の実施形態では、基板処理装置１，１Ａが、搬送ロボット（第１搬送ロボットＩＲおよび第２搬送ロボットＣＲ）と、複数の処理ユニット２と、コントローラ３とを備えている。しかしながら、基板処理装置１，１Ａは、単一の処理ユニット２とコントローラ３とによって構成されており、搬送ロボットを含んでいなくてもよい。あるいは、基板処理装置１，１Ａは、単一の処理ユニット２のみによって構成されていてもよい。言い換えると、処理ユニット２が基板処理装置の一例であってもよい。
（１３）なお、上述の実施形態では、「沿う」、「水平」、「鉛直」、「円筒」といった表現を用いたが、厳密に「沿う」、「水平」、「鉛直」、「円筒」であることを要しない。すなわち、これらの各表現は、製造精度、設置精度等のずれを許容するものである。
（１４）また、各構成を模式的にブロックで示している場合があるが、各ブロックの形状、大きさおよび位置関係は、各構成の形状、大きさおよび位置関係を示すものではない。
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
１ ：基板処理装置
１Ａ ：基板処理装置
４ ：チャンバ
４ａ ：上壁（支持壁）
９ ：ポリマー含有液ノズル（ポリマー膜形成部材）
１２ ：光出射部材
１３ ：反射抑制部材
１４ ：方向変更部材
１８ ：スピンベース（基板保持部材）
２０ ：回転駆動機構（基板回転機構）
７０ ：第１部分
７０ａ ：対向面
７０ｂ ：直交面
７０ｃ ：傾斜面
７１ ：第２部分
９０ ：凹部
９１ ：支持部
９２ ：反射部
１００ ：ポリマー膜
Ａ１ ：回転軸線
Ａ２ ：中心軸線
ＣＰ ：中心部
ＩＡ ：内側領域
Ｌ ：光
ＰＡ ：周縁領域
ＲＡ ：照射領域
ＲＡ１ ：第１照射領域
ＲＡ２ ：第２照射領域
ＲＤ ：回転方向
Ｗ ：基板
Ｗ１ ：第１主面
Ｗ２ ：第２主面

Claims (15)

  1. 第１主面および前記第１主面とは反対側の第２主面を有する基板を処理する基板処理装置であって、
    所定の処理姿勢で基板を保持する基板保持部材と、
    光の照射によって酸を生成する光酸発生剤、および、ポリマーを含有するポリマー膜を、前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面に形成するポリマー膜形成部材と、
    光を出射し、前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面の周縁部に光を照射する光出射部材と、
    前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面の周縁部において前記光出射部材からの光が照射される照射領域に前記基板の第１主面の中心部側から隣接する隣接位置に配置可能な第１部分を含む反射抑制部材であって、当該反射抑制部材からの光の反射を抑制する反射抑制部材とを含む、基板処理装置。
  2. 前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面の中心部を通る回転軸線のまわりに前記基板を回転させる基板回転機構をさらに含み、
    前記光出射部材は、前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面の周縁部において、前記回転軸線のまわりの回転方向における所定の範囲に向けて光を出射する、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記反射抑制部材が、前記第１部分に連結され、前記第１部分が前記隣接位置に位置するときに前記回転方向の少なくとも一方から前記照射領域に隣接する第２部分をさらに含む、請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記第１部分が、中心軸線を有する環状または円形状をなしており、前記第１部分が前記隣接位置に位置するときに前記中心軸線が前記回転軸線上に位置する、請求項２または３に記載の基板処理装置。
  5. 前記隣接位置が、前記光出射部材から出射される光の一部を前記第１部分が遮る遮蔽位置である、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記第１部分は、
    前記第１部分が前記隣接位置に位置するときに前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面に平行な状態で前記基板の第１主面に対向する対向面と、
    前記対向面に連結され、前記対向面に対して直交する直交面とを有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7. 前記第１部分は、
    前記第１部分が前記隣接位置に位置するときに、前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面に平行な状態で前記基板の第１主面に対向する対向面と、
    前記第１部分の内部に前記対向面と鋭角をなすように前記対向面に連結され、前記対向面に対して傾斜する傾斜面とを有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8. 前記基板保持部材を収容するチャンバであって、前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面に対向し、前記光出射部材を支持する支持壁を有するチャンバをさらに含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  9. 前記光出射部材から出射される光の進行方向が前記基板保持部材に保持されている基板の第１主面に対する直交方向に近づくように、光の進行方向を変更する方向変更部材をさらに含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  10. 前記方向変更部材は、
    前記基板保持部材に保持されている基板の周縁部を収容可能な凹部を有する支持部と、
    前記凹部の縁部に設けられ前記光出射部材から出射される光を反射させる反射部であって、前記基板保持部材に保持されている基板の周縁部が前記凹部に収容されている状態で前記基板の第１主面および第２主面の両方に対向する反射部とを含む、請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 第１主面および前記第１主面とは反対側の第２主面を有する基板を処理する基板処理方法であって、
    所定の処理姿勢で基板を保持する基板保持工程と、
    光の照射によって酸を生成する光酸発生剤、および、ポリマーを含有するポリマー膜を、前記基板の第１主面に形成するポリマー膜形成工程と、
    光の反射を抑制する反射抑制部材が前記基板の第１主面の周縁部に対向している状態で、前記反射抑制部材に対して前記基板の第１主面の中心部とは反対側から前記反射抑制部材に隣接する前記基板の第１主面上の領域に光を照射する光照射工程とを含む、基板処理方法。
  12. 前記ポリマー膜形成工程が、前記基板の第１主面において、周縁部を含む周縁領域よりも中心部側の内側領域に前記ポリマー膜を形成することなく、前記周縁領域に前記ポリマー膜を形成する工程を含む、請求項１１に記載の基板処理方法。
  13. 前記基板の中心部を通る回転軸線のまわりに前記基板を回転させる基板回転工程をさらに含み、
    前記光照射工程は、前記基板の第１主面の周縁部において前記回転軸線のまわりの回転方向における所定の範囲に光を照射する工程を含む、請求項１１または１２に記載の基板処理方法。
  14. 前記光照射工程において、光出射部材から出射される光の一部を遮る遮蔽位置に前記反射抑制部材を配置することによって、前記基板の第１主面において光が照射される照射領域の大きさを調整する照射領域調整工程をさらに含む、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  15. 前記ポリマー膜形成工程および前記光照射工程が交互に複数回実行され、
    複数の前記光照射工程は、前記基板の第１主面の周縁部に向けて光を出射する第１光照射工程と、前記第１光照射工程よりも後に実行され、前記基板の第１主面の周縁部に向けて光を出射する第２光照射工程とを含み、
    前記照射領域調整工程は、前記第１光照射工程において前記基板の第１主面に光が照射される第１照射領域が、前記第２光照射工程において前記基板の第１主面に光が照射される第２照射領域よりも前記基板の第１主面の中心部側に達するように、前記反射抑制部材を移動させる工程を含む、請求項１４に記載の基板処理方法。
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