JP2024053042A - 基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】エッチングプロファイルの自由度を高める。【解決手段】基板処理方法は、基板保持部に保持されている基板を回転させる工程と、回転している基板の中央部に、中央ノズルを用いて第1の処理液を吐出する工程と、回転している基板の周縁部に、周縁ノズルを用いて第2の処理液を吐出する工程と、第2の処理液の液膜の、基板の周縁部における径方向の幅である液膜幅を検知する工程と、検知された液膜幅に基づいて、回転している基板の回転数および周縁ノズルからの第2の処理液の吐出量を制御する工程とを備え、周縁ノズルは、基板の主面に対して傾斜する方向から、基板の回転の順方向に沿って第2の処理液を吐出する。【選択図】図9

Description

本願明細書に開示される技術は、基板処理方法に関するものである。処理対象となる基板には、たとえば、半導体基板、液晶表示装置用基板、有機EL(electroluminescence)表示装置などのflat panel display(FPD)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、または、太陽電池用基板などが含まれる。
従来より、半導体基板(以下、単に「基板」と称する)の製造工程では、基板処理装置を用いて基板に対して様々な処理が行われている。当該処理には、当該基板の上面を除去するエッチング処理が含まれる。
特許第6064875号公報
上記のエッチング処理においては、様々なエッチングプロファイルの要請がある。たとえば、前工程でのエッチングの不均一を相殺するようなエッチングプロファイルが求められる場合もある。
そうすると、たとえば、基板の中央部と周縁部とでエッチングプロファイルが大きく異なるエッチング処理を行うことで、エッチングの不均一を相殺しつつ基板処理を行うことが考えられる。
本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を鑑みてなされたものであり、基板処理におけるエッチングプロファイルの自由度を高めるための技術である。
本願明細書に開示される基板処理方法に関する技術の第1の態様は、基板保持部に保持されている基板を回転させる工程と、回転している前記基板の中央部に、中央ノズルを用いて第1の処理液を吐出する工程と、回転している前記基板の周縁部に、周縁ノズルを用いて第2の処理液を吐出する工程と、前記第2の処理液の液膜の、前記基板の周縁部における径方向の幅である液膜幅を検知する工程と、検知された前記液膜幅に基づいて、回転している前記基板の回転数および前記周縁ノズルからの前記第2の処理液の吐出量を制御する工程とを備え、前記周縁ノズルは、前記基板の主面に対して傾斜する方向から、前記基板の回転の順方向に沿って前記第2の処理液を吐出する。
本願明細書に開示される技術の第2の態様は、第1の態様に関連し、前記周縁ノズルは、前記第1の処理液の液膜が前記基板の中央部に形成された後に、前記第2の処理液を吐出する。
本願明細書に開示される技術の第3の態様は、第1または2の態様に関連し、前記第1の処理液と前記第2の処理液とが異なる種類の処理液である。
本願明細書に開示される技術の第4の態様は、第1から3のうちのいずれか1つの態様に関連し、前記中央ノズルは、前記基板の前記径方向に揺動可能である。
本願明細書に開示される技術の第1から4の態様によれば、基板処理におけるエッチングプロファイルの自由度を高めることができる。
また、本願明細書に開示される技術に関連する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。
実施の形態に関する、基板処理装置の構成の例を概略的に示す平面図である。 基板処理装置の制御装置の構成の例を概念的に示す図である。 実施の形態に関する基板処理装置における、処理ユニットおよびその関連する構成の例を概略的に示す側面図である。 周縁ノズルと基板との位置関係の例を示す側面図である。 中央ノズルおよび周縁ノズルの、基板の上面における位置関係の例を示す平面図である。 基板処理装置の動作のうちの、処理ユニットにおける動作を示すフローチャートである。 中央ノズルおよび周縁ノズルの、基板の上面における位置関係の例を示す平面図である。 中央ノズルおよび周縁ノズルの、基板の上面における位置関係の例を示す平面図である。 周縁ノズルから吐出された処理液の液膜幅の例を示す平面図である。
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の実施の形態では、技術の説明のために詳細な特徴なども示されるが、それらは例示であり、実施の形態が実施可能となるためにそれらすべてが必ずしも必須の特徴ではない。
なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化が図面においてなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、断面図ではない平面図などの図面においても、実施の形態の内容を理解することを容易にするために、ハッチングが付される場合がある。
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
また、以下に記載される説明において、ある構成要素を「備える」、「含む」または「有する」などと記載される場合、特に断らない限りは、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
また、以下に記載される説明において、「第1の」または「第2の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
また、以下に記載される説明における、相対的または絶対的な位置関係を示す表現、たとえば、「一方向に」、「一方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」または「同軸」などは、特に断らない限りは、その位置関係を厳密に示す場合、および、公差または同程度の機能が得られる範囲において角度または距離が変位している場合を含むものとする。
また、以下に記載される説明において、等しい状態であることを示す表現、たとえば、「同一」、「等しい」、「均一」または「均質」などは、特に断らない限りは、厳密に等しい状態であることを示す場合、および、公差または同程度の機能が得られる範囲において差が生じている場合を含むものとする。
また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置または方向を意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の位置または方向とは関係しないものである。
また、以下に記載される説明において、「…の上面」または「…の下面」などと記載される場合、対象となる構成要素の上面自体または下面自体に加えて、対象となる構成要素の上面または下面に他の構成要素が形成された状態も含むものとする。すなわち、たとえば、「甲の上面に設けられる乙」と記載される場合、甲と乙との間に別の構成要素「丙」が介在することを妨げるものではない。
<実施の形態>
以下、本実施の形態に関する基板処理装置および基板処理方法について説明する。
<基板処理装置の構成について>
図1は、本実施の形態1に関する基板処理装置1の構成の例を概略的に示す平面図である。図1に例が示されるように、基板処理装置1は、キャリア載置部3と、インデクサロボットIRと、センターロボットCRと、制御装置9(コントローラ)と、少なくとも1つの処理ユニット7(図1においては4つの処理ユニット)とを含む。複数の処理ユニット7は、基板W(ウエハ)を処理するためのものである。
基板処理装置1は、基板処理に用いることができる枚葉式の装置であり、例えば、ウェットエッチング装置である。基板処理装置1は、チャンバ80を有している。チャンバ80内の雰囲気を制御することによって、所望の雰囲気中での基板処理を行うことができる。制御装置9は、基板処理装置1に備えられた各部の動作を制御することができる。キャリアCAの各々は、基板Wを収容する収容器である。キャリア載置部3は、複数のキャリアCAを保持するための機構である。インデクサロボットIRは、キャリア載置部3と基板載置部PSとの間で基板Wを搬送することができる。センターロボットCRは、基板載置部PSおよび少なくとも1つの処理ユニット7のいずれかひとつから他のひとつへと基板Wを搬送することができる。以上の構成により、インデクサロボットIR、基板載置部PSおよびセンターロボットCRは、処理ユニット7の各々とキャリア載置部3との間で基板Wを搬送する搬送機構として機能する。
未処理の基板WはキャリアCAからインデクサロボットIRによって取り出され、基板載置部PSを介してセンターロボットCRに受け渡される。センターロボットCRはこの未処理の基板Wを処理ユニット7に搬入する。処理ユニット7は、基板Wに対して処理を行う。処理済みの基板Wは、センターロボットCRによって処理ユニット7から取り出され、必要に応じて他の処理ユニット7を経由した後、基板載置部PSを介してインデクサロボットIRに受け渡される。インデクサロボットIRは、処理済みの基板WをキャリアCAに搬入する。以上により、基板Wに対する処理が行われる。
<制御装置について>
図2は、基板処理装置1の制御装置9の構成の例を概念的に示す図である。制御装置9は、インデクサロボットIRと、センターロボットCRと、処理ユニット7とに対し通信可能に接続される。
制御装置9は、インデクサロボットIR、センターロボットCRおよび処理ユニット7における各動作部の動作を制御する制御部90を備える。また、制御装置9は、検知部91を備えていてもよい。検知部91は、後述の記憶媒体に記憶されている基板Wの処理レシピを参照して、処理ユニット7で行われる基板処理における設定値を検知する。また、検知部91は、後述のカメラによって撮像される画像に基づいて画像解析を行うことによって、処理ユニット7で行われる基板処理における設定値を検知する。この場合、制御部90は、検知部91において検知された設定値を参照しつつ、処理ユニット7における各動作部の動作を制御することができる。
制御装置9は、各種処理を実行する中央演算処理装置(central processing unit、すなわち、CPU)、演算処理の作業領域となるランダムアクセスメモリ(random access memory、すなわち、RAM)、または、固定ディスクなどの記憶媒体などによって実現される。記憶媒体は、各種の情報をあらかじめ格納している。記憶媒体は、たとえば、インデクサロボットIR、センターロボットCRおよび処理ユニット7の動作条件に関する情報を記憶する。処理ユニット7の動作条件に関する情報は、たとえば、基板Wを処理するための処理レシピ(処理プログラム)である。記憶媒体は、たとえば、それぞれの基板Wを識別するための情報を記憶する。
<処理ユニットについて>
図3は、本実施の形態に関する基板処理装置1における、処理ユニット7およびその関連する構成の例を概略的に示す側面図である。
基板処理装置1は、1枚の基板Wを略水平姿勢で保持しつつ、基板Wの中央部を通る鉛直な回転軸線Z1まわりに基板Wを回転させるスピンチャック10と、基板Wの主に中央部に処理液120を吐出する中央ノズル20と、中央ノズル20に処理液120を供給する処理液供給源29と、処理液供給源29から中央ノズル20への処理液120の供給および供給停止を切り替えるバルブ25と、中央ノズル20が端部に取り付けられたノズルアーム22と、基板Wの主に周縁部(すなわち、平面視において基板Wの中央部を囲んでいる、基板Wの中央部以外の部分)に処理液150を吐出する周縁ノズル50と、周縁ノズル50に処理液150を供給する処理液供給源59と、処理液供給源59から周縁ノズル50への処理液150の供給および供給停止を切り替えるバルブ55と、周縁ノズル50が端部に取り付けられたノズルアーム52と、基板Wの回転軸線Z1まわりにスピンチャック10を取り囲む筒状の処理カップ12と、基板Wの主に周縁部を上方から撮像する、たとえば、CMOSカメラまたはCCDカメラなどであるカメラ70とを備える。
ここで、図3においては、中央ノズル20は基板Wの上面に直交する方向に処理液120を吐出するものとして示されているが、中央ノズル20の吐出方向は、図3に示される場合に限られない。また、基板Wの周縁部とは、たとえば、基板Wの外周から10mm程度の範囲をいうものとする。
また、処理液120または処理液150は、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、純水(DIW)、過酸化水素水、有機酸(たとえば、クエン酸、または、蓚酸など)、有機アルカリ(たとえば、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)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。これらを混合した薬液の例としては、硫酸と過酸化水素水との混合溶液(SPM)、アンモニアと過酸化水素水との混合液(SC1)、フッ化水素酸(HF)を純水で希釈した希フッ酸(DHF)などが挙げられる。
また、処理液供給源29から供給される処理液120と処理液供給源59から供給される処理液150とは、同じ種類の処理液であってもよいし異なる種類の処理液であってもよい。
スピンチャック10は、略水平姿勢の基板Wの下面に対向する円板状のスピンベース10Aと、スピンベース10Aの外周部から基板Wを挟持する複数のチャックピン10Eと、スピンベース10Aの中央部から下方に延びる回転軸10Cと、回転軸10Cを回転させることによって、スピンベース10Aに保持されている基板Wを回転させるスピンモータ10Dとを備える。複数のチャックピン10Eは、円形の基板Wの円周上に沿って、均等な間隔をあけて配置される。なお、スピンチャック10の代わりに、基板Wの下面を真空吸着する吸着式のチャックが用いられてもよい。
ノズルアーム22は、アーム部22Aと、軸体22Bと、アクチュエータ22Cとを備える。アクチュエータ22Cは、軸体22Bの軸周りの角度を調整する。アーム部22Aの一方の端部は軸体22Bに固定されており、アーム部22Aの他方の端部は軸体22Bの軸から離れて配置される。また、アーム部22Aの他方の端部には、中央ノズル20が取り付けられている。アクチュエータ22Cによる軸体22Bの角度調整によって、中央ノズル20は、基板Wの径方向に揺動可能に構成される。なお、揺動による中央ノズル20の移動方向は、基板Wの径方向の成分を有していればよく、基板Wの径方向に厳密に平行である必要はない。
ノズルアーム52は、アーム部52Aと、基部52Bとを備える。アーム部52Aの一方の端部は基部52Bに固定されており、アーム部52Aの他方の端部には、周縁ノズル50が取り付けられている。ノズルアーム52の配置位置は、処理カップ12の周方向において変更可能である。なお、図3においては、ノズルアーム52は配置された位置において周縁ノズル50を固定するものとして示されているが、ノズルアーム52が、ノズルアーム22と同様に、周縁ノズル50を揺動可能に保持するものであってもよい。
また、上記の例では、処理ユニット7におけるノズルの数は2つとされているが、基板Wの中央部または周縁部に処理液を吐出するためのノズルがさらに備えられていてもよい。
図4は、周縁ノズル50と基板Wとの位置関係の例を示す側面図である。図4に例が示されるように、周縁ノズル50から吐出される処理液の吐出方向X1は、基板Wの上面に対して鋭角である角度θをなして傾斜している。
基板Wに対してこのような角度で処理液が吐出されることによって、たとえば、吐出方向X1が基板Wの上面と直交する方向である場合と比較して、吐出された処理液が基板Wの上面で跳ね返る量を軽減することができる。
図5は、中央ノズル20および周縁ノズル50の、基板Wの上面における位置関係の例を示す平面図である。図5に例が示されるように、中央ノズル20は軸体22B周りの経路Y1に沿って揺動可能である。一方で、周縁ノズル50は、基板Wの周方向における任意の位置に配置可能である。
ここで、周縁ノズル50から吐出される処理液の吐出方向X1は、望ましくは、処理液が吐出される位置の基板Wの回転方向(すなわち、当該位置の基板Wの外周に接する方向)に平面視において平行である。吐出方向X1がそのような方向である場合には、基板Wの回転の順方向に沿って処理液が吐出されることとなるため、処理液の基板Wにおける跳ね返りを抑制することができる。また、吐出方向X1がそのような方向である場合には、吐出される処理液が基板Wの径方向に流れにくくなるため、処理液が、スピンベース10Aの外周部から基板Wを挟持するチャックピン10Eに弾かれて飛散することが抑制される。
<基板処理装置の動作について>
次に、基板処理装置1の動作の例について、図6を参照しつつ説明する。なお、図6は、基板処理装置の動作のうちの、処理ユニットにおける動作を示すフローチャートである。
インデクサロボットIRは、キャリア載置部3上のキャリアCAから基板載置部PSに基板Wを搬送する。センターロボットCRは、基板載置部PSから1つの処理ユニット7に基板Wを搬送する。処理ユニット7は、基板Wを処理する。センターロボットCRは、処理ユニット7から基板載置部PSに基板Wを搬送する。インデクサロボットIRは、基板載置部PSからキャリア載置部3上のキャリアCAに基板Wを搬送する。
処理ユニット7における基板処理としては、まず、基板Wの上面に薬液を供給して所定の薬液処理を行う(図6におけるステップST01)。その後、基板Wの上面に純水(DIW)などを供給してリンス処理を行う(図6におけるステップST02)。さらに、基板Wを高速回転させることによって純水を振り切り、それによって基板Wを乾燥させる(図6におけるステップST03)。
上記の基板処理のうち、薬液処理においては、スピンチャック10に保持され、かつ、回転している基板Wの上面に、中央ノズル20および周縁ノズル50から所定の処理液が吐出される。中央ノズル20および周縁ノズル50から吐出される処理液の種類、吐出量、濃度、温度または吐出タイミングなどは、記憶媒体に記憶されている処理レシピに基づいて制御装置9における制御部90によって制御される。
たとえば、中央ノズル20と周縁ノズル50とから同一種類の処理液(SPMなど)が同一または異なるタイミングで吐出される。この際、中央ノズル20と周縁ノズル50とから吐出される処理液の濃度または温度を異なるものとすることで、基板Wの中央部と周縁部とでエッチングレートを異なるものとすることができるため、たとえば、前工程(ドライエッチング工程など)までに基板Wの中央部と周縁部とでエッチングレートに不均一が生じていることが処理レシピから把握される場合であっても、本工程において当該不均一を相殺することができる。
また、たとえば、中央ノズル20と周縁ノズル50とから異なる種類の処理液(SPMと純水との組み合わせなど)が同一または異なるタイミングで吐出される。このようにすれば、基板Wの中央部と周縁部とでエッチングレートを大きく異なるものとすることができるため、たとえば、前工程(ドライエッチング工程など)までに基板Wの中央部と周縁部とでエッチングレートに不均一が生じていることが処理レシピから把握される場合であっても、本工程において当該不均一を相殺することができる。
なお、基板処理を行う際の中央ノズル20は、基板Wの中央部の上方に固定されていてもよいし、アクチュエータ22Cによる軸体22Bの角度調整によって基板Wの径方向に揺動していてもよい。
また、周縁ノズル50から処理液が吐出されるタイミングは、中央ノズル20から吐出される処理液によって基板Wの上面の中央部に液膜が張られた後であることが望ましい。そのような状態であれば、周縁ノズル50から吐出される処理液によって基板Wの上面の中央部が影響を受けにくくなるため、当該処理液の作用に起因する基板Wの中央部における不具合を抑制することができる。
<周縁ノズルによる処理液の吐出位置について>
次に、周縁ノズル50による処理液の吐出位置について、以下説明する。上記のとおり周縁ノズル50は、基板Wの周方向における任意の位置に配置可能であるが、中央ノズル20から吐出された処理液が基板Wの上面を拡がる場合に、周縁ノズル50は、中央ノズル20から吐出された処理液によって形成される液膜が相対的に薄くなる箇所に周縁ノズル50からの処理液が吐出されるように、配置されることが望ましい。
図7は、中央ノズル20および周縁ノズル50の、基板Wの上面における位置関係の例を示す平面図である。
図7に示される位置に中央ノズル20が配置される場合、中央ノズル20から吐出される処理液は基板Wの回転方向R1の方向に拡がって液膜を形成する。この際、中央ノズル20から吐出された処理液は、基板Wの回転による遠心力によって徐々に基板Wの周縁部に流され、基板Wの外周から流れ落ちるとともに基板Wの上面における液膜も薄くなる。
そうすると、周縁ノズル50は、たとえば、中央ノズル20と基板Wの中心位置CPとを結ぶ直線D1の、中心位置CPに対して中央ノズル20とは反対側の基板Wの周縁部(すなわち、中央ノズル20の位置から回転方向R1に半周進んだ位置の基板Wの周縁部)よりも回転方向R1に進む位置に処理液を吐出するように配置されることが望ましい。
図7においては、周縁ノズル50は上記のような位置に配置されているため、周縁ノズル50から吐出される処理液は、中央ノズル20から吐出された処理液によって形成される液膜が相対的に薄くなる箇所に吐出されることとなる。この場合、周縁ノズル50から吐出された処理液が中央ノズル20から吐出された処理液の干渉を受けにくくなるため、周縁ノズル50から吐出された処理液が基板Wの上面に到達し、基板Wの上面に作用しやすくなる。よって、周縁ノズル50から吐出される処理液の処理作用が高まり、たとえば、基板Wの中央部と周縁部とで大きく異なるエッチングレートである基板処理を行う場合であっても、中央ノズル20から吐出される処理液と周縁ノズル50から吐出される処理液との干渉が抑制されるため、所望のエッチングレートを実現しやすくなる。
図8は、中央ノズル20および周縁ノズル50の、基板Wの上面における位置関係の例を示す平面図である。
図8に示される位置に中央ノズル20が配置される場合にも、中央ノズル20から吐出される処理液は基板Wの回転方向R1の方向に拡がって液膜を形成する。この際、中央ノズル20から吐出された処理液は、基板Wの回転による遠心力によって徐々に基板Wの周縁部に流され、基板Wの外周から流れ落ちるとともに基板Wの上面における液膜も薄くなる。
そうすると、周縁ノズル50は、たとえば、中央ノズル20と基板Wの中心位置CPとを結ぶ直線D2の、中心位置CPに対して中央ノズル20とは反対側の基板Wの周縁部(すなわち、中央ノズル20の位置から回転方向R1に半周進んだ位置の基板Wの周縁部)よりも回転方向R1に進む位置に処理液を吐出するように配置されることが望ましい。
<周縁ノズルによる処理液の液膜幅の制御について>
図9は、周縁ノズル50から吐出された処理液150の液膜幅W1の例を示す平面図である。なお、図9に例が示される処理液150の液膜幅W1は、基板W全体に対する液膜幅W1の比率を含めて単なる例示である。
図9に例が示されるように、周縁ノズル50から吐出された処理液150は、基板Wの回転方向R1に拡がりながら、基板Wの径方向の内側および外側にも拡がる。ここで、周縁ノズル50から吐出された処理液150が拡がって形成された液膜の、基板Wの径方向において幅を液膜幅W1とする。
液膜幅W1は、以下のいずれかの方法またはそれらの組み合わせによって制御することができる。なお、当該制御は、制御装置9によって行われる。
第1の方法としては、まず、カメラ70(図3を参照)を用いて基板Wの上面に形成された上記の液膜を撮像する。そして、カメラ70によって撮像された画像の画像データが、制御装置9における検知部91(図2を参照)に入力される。そして、検知部91は、当該画像データを画像解析することによって、上記の液膜幅W1を検知する。
次に、制御装置9における制御部90が、検知部91によって検知された液膜幅W1を参照しつつ、基板Wの回転数、および、周縁ノズル50から吐出される処理液150の吐出量を調整する。
具体的には、液膜幅W1を狭くする場合には、制御部90は、基板Wの回転数を上げて基板Wの遠心力を増大させる。一方で、液膜幅W1を広くする場合には、制御部90は、基板Wの回転数を下げて基板Wの遠心力を減少させる。そして、基板Wの回転数を上げた場合には、処理液150の吐出量は必要に応じて下げる、一方で、基板Wの回転数を下げた場合には、処理液150の吐出量は必要に応じて上げる。さらに、処理液150の吐出量を下げた場合には、処理液150の濃度または温度を上げてもよい。同様に、処理液150の吐出量を上げた場合には、処理液150の濃度または温度を下げてもよい。
第2の方法としては、まず、制御装置9における検知部91が、基板Wを処理するための処理レシピを制御装置9の記憶媒体などから参照する。そして、本工程に対応する処理レシピのエッチングプロファイルなどから、処理液150によって形成されるべき液膜幅W1を検知する。
次に、制御装置9における制御部90が、検知部91によって検知された液膜幅W1および後述の対応テーブルを参照しつつ、基板Wの回転数、および、周縁ノズル50から吐出される処理液150の吐出量を調整する。
ここで、上記の対応テーブルは、処理液150によって形成される液膜幅W1と、基板Wの回転数および処理液150の吐出量との関係を示すテーブルであり、実験などによってあらかじめ作成される。
周縁ノズル50から吐出される処理液150の液膜幅W1を制御することによって、処理液150によってエッチングレートが定められる範囲を高い精度で特定することができるため、所望のエッチングプロファイルを実現することができる。
<以上に記載された実施の形態によって生じる効果について>
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果の例を示す。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例が示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例が示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。
以上に記載された実施の形態によれば、基板処理方法は、基板保持部に保持されている基板Wを回転させる工程と、回転している基板Wの中央部に、中央ノズル20を用いて第1の処理液を吐出する工程と、回転している基板Wの周縁部に、周縁ノズル50を用いて第2の処理液を吐出する工程とを備える。ここで、基板保持部は、たとえば、スピンチャック10などに対応するものである。また、第1の処理液は、たとえば、処理液120などに対応するものである。また、第2の処理液は、たとえば、処理液150などに対応するものである。ここで、周縁ノズル50は、基板Wの主面に対して角度θだけ傾斜する方向から、基板Wの回転の順方向に沿って処理液150を吐出する。また、周縁ノズル50は、平面視において基板Wの中心位置CPと中央ノズル20とを結ぶ直線D1から基板Wの回転の順方向に半周進んだ位置以降の基板Wの周縁部に、処理液150を吐出する。
このような構成によれば、エッチングプロファイルの自由度を高めることができる。具体的には、周縁ノズル50から吐出される処理液150が、中央ノズル20から吐出された処理液120によって形成される液膜が相対的に薄くなる箇所に吐出される。よって、処理液150が処理液120の干渉を受けにくくなるため、処理液150が基板Wの上面に到達し、基板Wの上面に作用しやすくなる。よって、処理液150の処理作用が高まり、たとえば、基板Wの中央部と周縁部とで大きく異なるエッチングレートなどの所望のエッチングレートを実現しやすくなる。その結果、たとえば、ドライエッチングのエッチングレートを均一化させるためのフォーカスリングが当該ドライエッチングによって形状が変化してしまい、基板Wの周縁部のエッチングガス濃度が不均一となるようなエッチング工程が前工程である場合にも、基板の中央部と周縁部とでエッチングプロファイルが大きく異なるエッチング処理を行うことで、エッチングの不均一を相殺しつつ基板処理を行うことができる。
なお、特段の制限がない場合には、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。
また、上記の構成に本願明細書に例が示された他の構成を適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては言及されなかった本願明細書中の他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
また、以上に記載された実施の形態によれば、スピンチャック10に保持されている基板Wを回転させる工程と、回転している基板Wの中央部に、中央ノズル20を用いて処理液120を吐出する工程と、回転している基板Wの周縁部に、周縁ノズル50を用いて処理液150を吐出する工程と、処理液150の液膜の、基板Wの周縁部における径方向の幅である液膜幅W1を検知する工程と、検知された液膜幅W1に基づいて、回転している基板Wの回転数および周縁ノズル50からの処理液150の吐出量を制御する工程とを備える。ここで、周縁ノズル50は、基板Wの主面に対して角度θだけ傾斜する方向から、基板Wの回転の順方向に沿って処理液150を吐出する。
このような構成によれば、エッチングプロファイルの自由度を高めることができる。具体的には、周縁ノズル50から吐出される処理液150の液膜幅W1を制御することによって、処理液150によってエッチングレートが定められる範囲を高い精度で特定することができるため、所望のエッチングプロファイルを実現することができる。
なお、特段の制限がない場合には、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。
また、上記の構成に本願明細書に例が示された他の構成を適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては言及されなかった本願明細書中の他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
また、以上に記載された実施の形態によれば、周縁ノズル50は、処理液120の液膜が基板Wの中央部に形成された後に、処理液150を吐出する。このような構成によれば、周縁ノズル50から吐出される処理液150によって基板Wの上面の中央部が影響を受けにくくなるため、処理液150の作用に起因する基板Wの中央部における不具合を抑制することができる。
また、以上に記載された実施の形態によれば、処理液120と処理液150とが異なる種類の処理液である。このような構成によれば、基板Wの中央部と周縁部とでエッチングレートを大きく異なるものとすることができる。
また、以上に記載された実施の形態によれば、中央ノズル20は、基板Wの径方向に揺動可能である。このような構成によれば、中央ノズル20から吐出される処理液120をすばやく均一に拡散させることができる。
<以上に記載された実施の形態の変形例について>
以上に記載された実施の形態では、処理レシピから予想されるエッチングレートの不均一を相殺するように、中央ノズル20および周縁ノズル50の処理液の吐出量、濃度または温度などが制御されたが、中央ノズル20および周縁ノズル50を用いる基板処理を行う前に、基板Wの上面に形成されている膜の厚さまたは溝の深さなどを光学式センサーなどを用いて実測し、当該実測値を参照することによって、中央ノズル20および周縁ノズル50の処理液の吐出量、濃度または温度などを制御してもよい。
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面においてひとつの例であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
したがって、例が示されていない無数の変形例、および、均等物が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
また、以上に記載された実施の形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。
1 基板処理装置
3 キャリア載置部
7 処理ユニット
9 制御装置
10 スピンチャック
10A スピンベース
10C 回転軸
10D スピンモータ
10E チャックピン
12 処理カップ
20 中央ノズル
22,52 ノズルアーム
22A,52A アーム部
22B 軸体
22C アクチュエータ
25,55 バルブ
29,59 処理液供給源
50 周縁ノズル
52B 基部
70 カメラ
80 チャンバ
90 制御部
91 検知部
120,150 処理液

Claims (4)

  1. 基板保持部に保持されている基板を回転させる工程と、
    回転している前記基板の中央部に、中央ノズルを用いて第1の処理液を吐出する工程と、
    回転している前記基板の周縁部に、周縁ノズルを用いて第2の処理液を吐出する工程と、
    前記第2の処理液の液膜の、前記基板の周縁部における径方向の幅である液膜幅を検知する工程と、
    検知された前記液膜幅に基づいて、回転している前記基板の回転数および前記周縁ノズルからの前記第2の処理液の吐出量を制御する工程とを備え、
    前記周縁ノズルは、前記基板の主面に対して傾斜する方向から、前記基板の回転の順方向に沿って前記第2の処理液を吐出する、
    基板処理方法。
  2. 請求項1に記載の基板処理方法であり、
    前記周縁ノズルは、前記第1の処理液の液膜が前記基板の中央部に形成された後に、前記第2の処理液を吐出する、
    基板処理方法。
  3. 請求項1または2に記載の基板処理方法であり、
    前記第1の処理液と前記第2の処理液とが異なる種類の処理液である、
    基板処理方法。
  4. 請求項1から3のうちのいずれか1つに記載の基板処理方法であり、
    前記中央ノズルは、前記基板の前記径方向に揺動可能である、
    基板処理方法。
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