JP6258122B2

JP6258122B2 - 基板液処理装置、基板液処理方法及び記憶媒体

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Publication number: JP6258122B2
Application number: JP2014103554A
Authority: JP
Inventors: 島治郎東
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2018-01-10
Anticipated expiration: 2034-05-19
Also published as: JP2015220369A

Description

本発明は、基板の上面に処理液を液盛りした状態で基板を回転させることにより基板に所定の液処理を施す技術に関する。

半導体装置の製造においては、半導体ウエハ等の基板にウエットエッチング、洗浄等のさまざまな液処理が施される。このような液処理は、最近では、枚葉式の基板液処理装置により実行されることが多い。枚葉式の基板液処理装置は、例えば、基板を水平姿勢に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持された基板に処理液を供給するノズルとを有している。

通常は、スピンチャックにより回転する基板にノズルから処理液が供給され、処理液は遠心力により基板の周縁に向けて広がり、基板の表面は基板の周縁に向けて流れる処理液の液膜で覆われ、これにより基板表面が処理液により均一に処理される。この処理の最中、処理液は基板の周縁から外方に飛散する。

処理液が高価な薬液である場合等、処理液の消費量を特に削減したい要求がある場合には、基板を回転させないかあるいは１０ｒｐｍ程度の極低速で回転させた状態で基板表面に処理液を液盛りして処理を行ういわゆるパドル式の液処理が行われる（例えば特許文献１を参照）。しかし、基板の回転を停止させると、基板表面で処理液が滞留するので、処理の進行が遅れること、また、処理の均一性が劣ることという問題が生じる。基板を比較的高速で回転させた場合には、上記の問題は解消ないし緩和されるが、処理液は基板の外方に飛散してしまうので、薬液の節約が実現できない。

特開２００５−２４３８１３号公報

本発明は、少ない処理液の消費量で基板表面に液盛りすることができ、且つ基板表面に処理液の流れを形成することができる基板液処理装置を提供する。

好適な一実施形態において、本発明は、基板の下面の中心領域を吸着して保持する基板保持部と、前記基板保持部により保持された基板に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、前記基板保持部により保持された基板を囲むとともに、前記基板保持部により保持された基板に供給された処理液を貯留する貯留部を基板とともに形成する囲み部材と、を備えた基板液処理装置を提供する。前記囲み部材は、前記基板保持部により保持された基板の下面の周縁領域に隙間を空けて対面するリング状の底壁と、前記基板保持部により保持された基板の上面よりも高い高さ位置まで前記底壁から上方に延びて前記基板の周縁を半径方向外側から隙間を空けて囲むリング状の側壁とを有している。基板の上面上に処理液がある状態で基板を回転させたときに、基板の上面を外方に向かう処理液の流れを前記側壁により堰き止めるとともに、前記囲み部材の底壁とこれと対面する基板の下面との相対回転に起因して当該隙間の中の処理液に作用する力により、前記囲み部材の底壁とこれと対面する基板の下面との間の隙間に入り込んだ処理液が当該隙間から半径方向内側に流出することを阻止する。

他の好適な一実施形態において、本発明は、基板の下面の中心領域を吸着して保持する基板保持部と、前記基板保持部により保持された基板に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、前記基板保持部により保持された基板を囲むとともに、前記基板保持部により保持された基板に供給された処理液を貯留する貯留部を基板とともに形成する囲み部材と、を備え、前記囲み部材がリング状の底壁と、前記底壁から上方に延びるリング状の側壁とを有している基板液処理装置を用いて基板に所定の液処理を施す基板液処理方法を提供する。この基板液処理方法は、前記基板保持部により基板を保持して回転させる工程と、前記底壁が前記基板の下面の周縁領域に隙間を空けて対面するとともに前記側壁の上端が前記基板の上面よりも高い高さ位置に位置するように前記囲み部材を配置する工程と、前記基板の上面に前記処理液供給部から前記処理液として薬液を供給し、その後に薬液の供給を停止し、これにより、前記基板と前記囲み部材により形成された貯留部に前記薬液を貯留する工程とを含む、薬液処理工程を備えている。前記薬液処理工程において、前記基板の上面を外方に向かう処理液の流れを前記側壁により堰き止めるとともに、前記囲み部材の底壁とこれと対面する基板の下面との相対回転に起因して当該隙間の中の処理液に作用する力により、前記囲み部材の底壁とこれと対面する基板の下面との間の隙間に入り込んだ処理液が当該隙間から半径方向内側に流出することを阻止しつつ、前記貯留部に貯留された前記薬液により前記基板の上面を覆った状態で前記基板の上面に薬液処理が施される。
さらに本発明は、上記の基板液処理方法を実施するためのプログラムが格納された記憶媒体を提供する。

本発明によれば、少ない処理液の消費量で基板表面に液盛りすることができ、且つ基板表面に処理液の流れを形成することができる。

本発明の一実施形態に係る基板処理システム（基板液処理装置）概略構成を示す平面図。処理ユニットの構成を示す縦断面図。処理ユニットの作用を説明するための図。薬液処理時に薬液の一部を排出する手法を説明するための図。

以下に図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚のウエハＷを水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。

搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。

また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム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が格納される。制御部１８は、記憶部１９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システム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４の記憶部１９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。

上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。

処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。

次に、処理ユニット１６の概略構成について図２を参照して説明する。図２は、処理ユニット１６の概略構成を示す図である。

図２に示すように、処理ユニット１６は、基板保持機構３０、処理液供給部４０、回収カップ５０及びパドルリング６０を備えている。

基板保持機構３０は、基板保持部３１と、支柱部３２と、回転駆動部３３とを備える。基板保持部３１は、ウエハＷの中心領域を吸引することによりウエハＷを水平に保持するバキュームチャックとして構成されている。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が回転駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において基板保持部３１を水平に支持する。回転駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸線まわりに回転させる。基板保持機構３０は、回転駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された基板保持部３１を回転させ、これにより、基板保持部３１に保持されたウエハＷを回転させる。

処理液供給部４０は、処理液としての薬液を供給する薬液ノズル４１と、処理液としてのリンス液を供給するリンスノズル４２とを有している。薬液ノズル４１及びリンスノズル４２はノズルアーム４３の先端部に取り付けられている。ノズルアーム４３は基端部に設定された鉛直方向の旋回軸線周りに旋回可能である。ノズルアーム４３を旋回させることにより、薬液ノズル４１及びリンスノズル４２を、基板保持機構３０により保持された処理位置（図２に示すウエハＷの上方、特にウエハ中心の上方の位置）と退避位置（ウエハＷの上方から退避して回収カップ５０の外側にある位置）との間で移動させることができる。

薬液ノズル４１及びリンスノズル４２には、それぞれ対応する処理液を供給する処理液供給機構（図示省略）が接続されている。各処理液供給機構は、処理液供給機構に接続された供給ラインと、当該供給ラインに介設された開閉弁、流量調整機構等の各種機器から構成される。

回収カップ５０は、基板保持部３１を取り囲むように配置され、基板保持部３１の回転によってウエハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排出口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、カップ内の雰囲気とともに排出口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。

パドルリング６０は、基板保持機構３０の基板保持部３１の周囲を囲む全体としてリングの囲み部材である。パドルリング６０は、基板保持部３１により保持されたウエハＷの下面（裏面すなわちデバイス非形成面）の周縁部領域に対面するリング状の底壁６１と、底壁６１の周縁から上方に立ち上がるリング状の側壁６２とを有している。底壁６１の上面は水平面内に位置する。

側壁６２の上部の内周面は、上方にゆくに従ってウエハＷの中心に近づくように（半径方向内側に進むように）傾斜したリング状の傾斜面６２ａとなっている。この傾斜面６２ａは、後述の薬液処理時に、遠心力により半径方向外側に流れるウエハＷ上の処理液を、半径方向内向きに転向する返しの役割を果たす。

側壁６２の下部の内周面は、下方にゆくに従ってウエハＷの中心に近づくように（半径方向内側に進むように）傾斜したリング状の傾斜面６２ｂとなっている。この傾斜面６２ｂは、後述の薬液排出時に、ウエハＷの上面及び側面上にある薬液のスムースな排出を促進する。また、処理ユニット１６のメンテナンス時にパドルリング６０の接液面の洗浄も容易になる。

パドルリング６０は、エアシリンダ、ボールねじ等のリニアアクチュエータからなる昇降機構６３により、図２に示したパドル処理位置と、後述する下降位置との間で昇降することができる。図示例では、パドルリング６０の下面が、昇降機構６３の昇降ロッド６４に連結されているが、この構成に限定されるものではない。

なお、後述の説明より理解できるように、パドル処理時には、ウエハＷの下面とパドルリング６０との隙間Ｇ（図３を参照）をウエハＷ全周にわたって比較的精確に調整することが求められる。このため、昇降機構６３を円周方向に複数箇所設けることも好ましい。

処理ユニット１６にはさらに、前述した基板搬送装置１７の基板保持機構と基板保持機構３０の基板保持部３１との間でウエハＷの受け渡しを可能とする基板昇降機構７０を有している。基板昇降機構７０は、ウエハＷの下面を支持する複数例えば３本の（２本のみ図示した）リフトピン７１と、リフトピン７１の下端を支持するプレート７２と、プレート７２を昇降させるエアシリンダ等のリニアアクチュエータ７３とを有する。

基板保持部３１とパドルリング６０との間の半径方向位置において、回収カップ５０の底壁から、リング状の遮蔽壁５２が上方に延びている。遮蔽壁５２の先端（上端）は、基板保持部３１により保持されたウエハＷの下面に対して狭隘隙間（例えば１ｍｍ程度）を空けて近接し、例えば後述の薬液排出時に処理液が基板保持部３１の上面（吸着面）に侵入しようとしたとしても、それを阻止する。遮蔽壁５２は、基板昇降機構７０、並びに基板保持機構３０の支柱部３２及び回転駆動部３３を処理液から保護する役割も持つ。

次に、処理ユニット１６で行われる液処理について図３も参照して説明する。

［ウエハ搬入］
まず、ウエハＷを保持した基板搬送装置１７（図１参照）の基板保持機構が処理ユニット１６内に侵入し、上昇位置にある基板昇降機構７０のリフトピン７１上にウエハＷを置き、処理ユニット１６内から退出する。ウエハＷを支持するリフトピン７１が下降して、基板保持機構３０の基板保持部３１上にウエハＷを置く。基板保持部３１がウエハＷを吸着保持すると、リフトピン７１がさらに下降する。また、昇降機構６３により、パドルリング６０がパドル処理位置に上昇する。この時の状態が、図２及び図３（ａ）に示されている。

［薬液処理（パドル処理）］
この状態で、基板保持機構３０の回転駆動部３３を動作させてウエハＷを鉛直軸線周りに回転させる。ウエハＷの回転速度は例えば３０〜１００ｒｐｍ（回転／毎分）である。このとき、パドルリング６０は静止状態にある。その後、薬液ノズル４１からウエハＷの上面（表面すなわちデバイス形成面）の中心部に薬液（ＣＨＭ）を供給する。予め定められている量の薬液が供給されたら薬液ノズル４１からの薬液の供給を停止する。

薬液は遠心力によりウエハＷ周縁まで広がる。薬液は、主として当該薬液に作用する重力により、ウエハＷとパドルリング６０との間の隙間に入り込み、パドルリング６０の底壁６１の上面とウエハＷの下面との間の隙間Ｇ（図３（ａ）を参照）を通過しようとする。しかし、ウエハＷが回転しているため、隙間Ｇに入り混んだ薬液は回転するウエハＷの下面に引きずられて旋回流を形成する。この旋回流に作用する遠心力と、隙間Ｇ内に入り混んだ薬液が隙間Ｇ内を半径方向内側に流れようとする駆動力（主として薬液の位置水頭に依存する）とが相殺され、隙間Ｇに入り混んだ薬液の先端は、所定の半径方向位置（図３（ａ）ではウエハＷ回転中心から半径方向距離Ｒの位置）より半径方向内側には進まなくなる。

この現象が生じるか否かは、薬液の総供給量、ウエハ回転速度及び隙間Ｇのサイズなどに依存する。一例として、ウエハＷが１２インチウエハであり、ウエハＷの上面上に２〜４ｍｍの液膜が形成され、かつ、ウエハＷの回転速度が３０〜１００ｒｐｍであるなら、隙間Ｇのサイズ（パドルリング６０の底壁６１の上面とウエハＷの下面との間の鉛直方向距離）は例えば１〜２ｍｍの範囲に設定すれば上記の状態を実現することができる。適切な隙間Ｇのサイズは実験により容易に決定することができる。

上記のようにパドルリング６０の底壁６１の上面とウエハＷの下面との間に隙間Ｇがあるにも関わらずこの隙間Ｇから薬液が漏出しないので、パドルリング６０は、供給された薬液の液だまりをウエハＷの上面に形成する薬液の貯留槽として機能する。貯留された薬液はウエハＷの上面の全体を覆う。

貯留された薬液は、回転するウエハＷの上面に引きずられて旋回流を形成し、遠心力により半径方向外側に流れる。この流れは、ウエハＷの回転数が適正であれば、堰としての役割を果たすパドルリング６０の側壁６２に堰き止められ、パドルリング６０を乗り越えて回収カップ５０内に落ちることはない。また、側壁６２の上部設けた傾斜面６２ａが、側壁６２に衝突する薬液の流れが側壁６２を乗り越えることを効果的に防止する。

なお、薬液に作用する遠心力の影響で、ウエハＷ周縁部における薬液の液位はウエハＷ中央部よりも高くなるため、このことを考慮して、処理に適用されるウエハＷ回転数において薬液が側壁６２を乗り越えることがないように、側壁６２の高さを設定する必要がある。側壁６２の高さが十分に高いならば、返しとしての傾斜面６２ａを設けなくてもよい。

上述のように、ウエハＷの上面を覆う薬液は旋回流を形成するので、ウエハの上面（反応面）の近傍に反応済みの薬液及び反応生成物が滞留することはなく、従前のウエハＷを回転させずに行うパドル処理（あるいは極低速回転で行われるパドル処理）と比較して、処理の面内均一性及び処理速度を大幅に向上させることができる。しかも、従前のパドル処理と同様に、薬液の使用量を削減することができる。

［薬液排出］
所定時間上記の処理を実行した後、ウエハＷの回転を継続しながら、図３（ｂ）に示すように、パドルリング６０を下降させ、隙間Ｇを広げる。このとき、図３（ｃ）に示す位置までパドルリング６０を下降させても構わない。隙間Ｇが広がると、図３（ｂ）中において矢印Ｆで示すように、ウエハＷ上面上にあった薬液の大部分が隙間Ｇから流出し、回収カップ５０内に落ちる。このとき、前述したように、遮蔽壁５２が、流出した薬液が、基板保持部３１等の薬液に触れさせたくない部位に流入することを防止する。

［リンス処理］
パドルリング６０の下降とほぼ同時に（パドルリング６０の下降前または下降後であってもよい）、リンスノズル４２からウエハＷの上面の中心部にリンス液、具体的には例えば純水（ＤＩＷ）を供給するとともに、ウエハＷの回転数を増大させる。すると、ウエハの中心部に供給されたリンス液は、遠心力により半径方向外側に流れる。このリンス液の流れにより、ウエハＷ上面に残留する薬液が洗い流される。そして、リンス液及びこれに随伴する薬液はウエハＷ周縁からウエハ外方に飛散し、回収カップ５０に回収される。このとき、図３（ｃ）に示すように、パドルリング６０の側壁６２の上端の高さをウエハＷの下面よりも低くすれば、パドルリング６０がリンス液の飛散を妨害することはない。またこのとき、上記に代えて、図３（ｂ）に示すように、パドルリング６０の側壁６２の上端の高さをウエハＷの上面よりも高くすれば、遠心力によりウエハＷから外方に飛散するリンス液が、パドルリング６０の側壁６２に受け止められた後に、側壁６２の内周面及び底壁６１の上面に沿って流れるため、パドルリング６０に付着した薬液を洗い流すことができる。リンス処理を行うにあたっては、まずパドルリング６０とウエハＷとの位置関係を図３（ｂ）に示す状態に所定時間維持し、その後、パドルリング６０とウエハＷとの位置関係を図３（ｃ）に示す状態に所定時間維持してもよい。

［乾燥］
リンス処理を所定時間行った後、図３（ｃ）に示すようにパドルリング６０を下降させた状態で、ウエハの回転を継続しながら（好ましくはさらにウエハの回転を増大させ）、リンスノズル４２からの純水の供給を停止して、ウエハＷの振り切り乾燥を行う。以上により一枚のウエハＷに対する一連の処理が終了する。

［ウエハ搬出］
ウエハＷの処理が終了したら、ウエハＷの搬入時と逆の手順で、処理ユニット１６からウエハを搬出する。

上記の実施形態によれば、ウエハＷを回転させつつ、ウエハＷの上面に液盛りをした状態での基板の上面の処理が可能となる。このため、少ない薬液の消費量でウエハＷ表面に液盛りすることができ、且つウエハＷ表面に薬液の流れを形成することができる。

また、上記の実施形態によれば、パドルリング６０の底壁６１が、ウエハＷの下面の周縁部のみに対面するリング状となっているため、ウエハＷの下面の少なくとも中間領域（基板保持部３１に対面する領域と底壁６１に対面する領域の間の領域）が薬液に曝されない。このため、薬液処理後にウエハＷの下面全域のリンスを行う必要が無い。

また、上記の実施形態によれば、パドルリング６０を回転させないため、回転体の総質量（この場合、ウエハＷ、ウエハ上の液及び基板保持部３１の質量）が低減され、回転体を駆動する駆動部の負担を低減することができる。また、通常の貯留槽（例えば有底で上端が開放された薄い円筒形の槽）内に貯留した液にウエハの全体を浸漬した状態で貯留槽ごとウエハを回転させる場合と比較して、貯留される液が少ないので回転体の総質量が大幅に低減され、回転体を駆動する駆動部の負担を大幅に低減することができ、さらには、回転する液の量（すなわち遠心力を受ける液の量）が大幅に低減されるため、遠心力により貯留槽から液が飛び出す可能性が大幅に低減され、このため、ウエハの回転数を高めることができる。

また、上記の実施形態によれば、パドルリング６０とウエハＷとの相対的な上下方向の位置調整を行うことができるので、様々な状態を実現することができる。具体的には、例えば、パドルリング６０を大きく下降させることにより、パドル処理に用いた薬液を急速に排液することができる（薬液排出を参照）。また、例えば、パドルリング６０を通常のパドル処理位置（図３（ａ）に示す位置）よりもやや低くすることにより、隙間Ｇから所望量の液を排出することができ、前述したように薬液の一部入れ替え及びウエハＷ下面周縁部のリンスなどを行うことができる。

なお、上記の実施形態では、パドルリング６０がウエハＷとの間の隙間Ｇを適切な値に設定してウエハＷを適切な速度で回転させれば、上述した原理により、パドルリング６０がウエハＷに接触していなくてもパドルリング６０とウエハＷとの間のから薬液が漏出しないという現象を利用している。ウエハＷ上面上の薬液を流動させるためにはウエハＷを回転させる必要がある。もし、パドルリング６０がウエハＷに接触していなければ薬液が漏出してしまうのであれば、パドルリング６０はウエハＷの損傷を防止するためにウエハＷと同速で回転していなければならない。それを可能とするためには、パドルリング６０を基板保持部３１と相対回転不能に結合するか、あるいは、（あまり現実的ではないが）回転駆動部３３とを別の回転駆動手段によりパドルリング６０を基板保持部３１と等速で回転させる必要がある。パドルリング６０を基板保持部３１と相対回転不能に結合した場合には、パドルリング６０とウエハＷとを相対的に上下動させる構成を組み込むことがかなり困難になり、仮に組み込むことができたとしても、相対的上下動の量を微調整することはさらに困難である（あるいは許容し難い装置のコストアップが生じる）。上記の実施形態では、パドルリング６０がウエハＷとの間に隙間Ｇを設けつつパドル処理を行うことを可能とする構成を採用することにより、隙間Ｇの微調整ないし変更により処理ユニット１６の多種多様な運用を可能としているのである。

なお、上記実施形態においては、上記の薬液処理の際、ウエハＷの下面の周縁部に若干薬液が回り込むことになるが、この薬液をリンス液で洗い流す手法としては以下のようなことが考えられる。

第１の手法は、図３（ｃ）に破線で示すように、パドルリング６０を下降させたときにウエハＷの下面の周縁部に向けてリンス液を噴射することができる下面周縁リンスノズル８０を回収カップ５０内に設けることである。

第２の手法は、追加的構成要素を設けずに、装置の運用で実施する。すなわち、ウエハＷとパドルリング６０を図３（ａ）に示すような状態にして、隙間Ｇのサイズをやや大きめにセットする。この状態で、ウエハＷを回転させながらリンスノズル４２からリンス液をウエハＷに継続的に供給する。すると、ウエハＷの上面に供給されたリンス液が隙間Ｇを通ってリンス液が流出し続ける状態となる。これにより、ウエハＷの下面の周縁部をリンス液で洗浄することができる。また、パドルリング６０の側壁６２の内周面及び底壁６１の上面も同時に洗浄することができる。

上記の第２の手法は、薬液処理にも応用することができる。すなわち、まず、前述した薬液処理と同じ手順で薬液処理を行い、その途中で、隙間Ｇをやや広げ、ウエハＷの上面上に貯留されている薬液の一部を隙間Ｇから排出し（図４（ａ）に示す状態とする）、その後、隙間Ｇの大きさを元に戻す（図３（ａ）に示す状態とする）。隙間Ｇから排出した分の薬液は、薬液ノズル４１からウエハＷ上に補充する。このようにすることにより、劣化度合いの少ない薬液により処理を行うことができる。

隙間Ｇの大きさを薬液処理中に常時大きめに維持し、図４（ａ）に示すように隙間Ｇからの薬液を連続的に排出しながら、薬液処理を行うこともできる。この場合も、隙間Ｇから排出した分の薬液は、薬液ノズル４１からウエハＷ上に補充する。但し、この場合、隙間Ｇからの薬液の排出流量を大きくしすぎると省薬液効果が損なわれため、隙間Ｇのサイズの拡大は、図３（ａ）に示す状態よりもわずかに大きい程度にとどめることが好ましい。

また、図４（ｂ）に示すように、パドルリング６０の側壁６２の上端から薬液をオーバーフローさせることによっても、パドルリング６０とウエハＷにより形成される貯留槽に貯留された薬液の一部を排出することができる。また、図４（ｃ）に示すように、パドルリング６０の側壁６２に液抜き穴６２ｃを設け、この液抜き穴６２ｃから薬液を排出することによっても、パドルリング６０とウエハＷにより形成される貯留槽に貯留された薬液の一部を排出することができる。図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示す手法を採用する場合には、薬液の排出量を制御するために隙間Ｇを変化させる必要はなく、薬液ノズル４１から一時的に薬液をウエハＷに供給すればよい。この場合、薬液ノズル４１から供給した量に相応する量の薬液がパドルリング６０とウエハＷにより形成される貯留槽から排出されることになる。

なお、上記の実施形態に対して以下のような変更が考えられる。

上記実施形態においては、薬液ノズル４１はウエハＷの中心の真上に位置してウエハＷの中心に薬液を供給しているが、これには限定されない。パドル処理の際には、ウエハＷの上面に対してであれば、任意の場所に薬液を供給してもよい。

上記実施形態においては、パドルリング６０を昇降させることにより隙間Ｇの大きさすなわちパドルリング６０の底壁６１とウエハＷとの相対的上下方向位置を変更したが、これに限定されるものではなく、基板保持部３１を昇降させることにより相対的上下方向位置の変更を行ってもよい。なお、基板保持部３１を昇降可能に構成するならば、基板昇降機構７０を省略することもできる。

上記実施形態においては、処理対象の基板は半導体ウエハであったが、これに限定されるものではなく、ガラス基板、セラミック基板等の他の種類の基板であってもよい。

Ｗ基板（ウエハ）
３１基板保持部
３３回転駆動部
４０処理液供給部
５２遮蔽壁
６０囲み部材（パドルリング）
６１底壁
６２側壁
６３昇降機構（相対的上下方向位置変更機構）
Ｇ隙間
ＣＨＭ処理液（薬液）

Claims

基板の下面の中心領域を吸着して保持する基板保持部と、
前記基板保持部により保持された基板に処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部により保持された基板を囲むとともに、前記基板保持部により保持された基板に供給された処理液を貯留する貯留部を基板とともに形成する囲み部材と、
を備え、
前記囲み部材は、前記基板保持部により保持された基板の下面の周縁領域に隙間を空けて対面するリング状の底壁と、前記基板保持部により保持された基板の上面よりも高い高さ位置まで前記底壁から上方に延びて前記基板の周縁を半径方向外側から隙間を空けて囲むリング状の側壁とを有し、
前記貯留部は、前記基板の上面を外方に向かう処理液の流れを前記側壁により堰き止めるとともに、前記囲み部材の底壁とこれと対面する基板の下面との相対回転に起因して当該隙間の中の処理液に作用する力により、前記囲み部材の底壁とこれと対面する基板の下面との間の隙間に入り込んだ処理液が当該隙間から半径方向内側に流出することを阻止することにより形成される
ことを特徴とする基板液処理装置。
前記基板保持部により保持された基板と、前記囲み部材との間の相対的上下方向位置を変更する相対的上下方向位置変更機構をさらに備えた、請求項１記載の基板液処理装置。
前記相対的上下方向位置変更機構は、前記囲み部材を昇降させる昇降機構を備える、請求項２記載の基板液処理装置。
前記囲み部材の前記底壁の内周縁と前記基板保持部との間に、前記底壁側から前記基板保持部側への処理液の浸入を防止するリング状の遮蔽壁をさらに備えた、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の基板液処理装置。
基板の下面の中心領域を吸着して保持する基板保持部と、前記基板保持部により保持された基板に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、前記基板保持部により保持された基板を囲むとともに、前記基板保持部により保持された基板に供給された処理液を貯留する貯留部を基板とともに形成する囲み部材と、を備え、前記囲み部材がリング状の底壁と、前記底壁から上方に延びるリング状の側壁とを有している基板液処理装置を用いて基板に所定の液処理を施す基板液処理方法において、
前記基板保持部により基板を保持して回転させる工程と、前記底壁が前記基板の下面の周縁領域に隙間を空けて対面するとともに前記側壁の上端が前記基板の上面よりも高い高さ位置に位置するように前記囲み部材を配置する工程と、前記基板の上面に前記処理液供給部から前記処理液として薬液を供給し、その後に薬液の供給を停止し、これにより、前記基板と前記囲み部材により形成された貯留部に前記薬液を貯留する工程とを含む、薬液処理工程を備え、
前記薬液処理工程において、前記基板の上面を外方に向かう処理液の流れを前記側壁により堰き止めるとともに、前記囲み部材の底壁とこれと対面する基板の下面との相対回転に起因して当該隙間の中の処理液に作用する力により、前記囲み部材の底壁とこれと対面する基板の下面との間の隙間に入り込んだ処理液が当該隙間から半径方向内側に流出することを阻止しつつ、前記貯留部に貯留された前記薬液により前記基板の上面を覆った状態で前記基板の上面に薬液処理が施される、基板液処理方法。
前記薬液処理工程の後に、前記囲み部材の前記底壁と前記基板との間の隙間を大きくして、前記貯留部に貯留された前記薬液を前記隙間を通して下方に排出する薬液排出工程をさらに備えた、請求項５記載の基板液処理方法。
前記薬液排出工程の後に、前記側壁の上端が前記基板の上面よりも高い高さ位置に位置するように前記囲み部材を配置し、この状態で前記基板を回転させながら前記処理液供給部により前記基板の上面にリンス液を供給するリンス工程とさらに備えた、請求項６記載の基板液処理方法。
前記薬液処理工程が、前記囲み部材の前記底壁と前記基板との間の隙間を大きくして、前記貯留部に貯留された前記薬液の一部を前記隙間を通して下方に排出するとともに、前記処理液供給部により前記基板の上面に前記薬液を補充する工程を含む、請求項５から７のうちのいずれか一項に記載の基板液処理方法。
基板の下面の中心領域を吸着して保持する基板保持部と、前記基板保持部により保持された基板に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、前記基板保持部により保持された基板を囲むとともに、前記基板保持部により保持された基板に供給された処理液を貯留する貯留部を基板とともに形成する囲み部材と、を備え、前記囲み部材がリング状の底壁と、前記底壁から上方に延びるリング状の側壁とを有している基板液処理装置において、当該基板液処理装置の動作を制御するコンピュータからなる制御装置により実行可能なプログラムを記憶する記憶媒体であって、前記プログラムが前記コンピュータにより実行されると、前記制御装置が、前記基板液処理装置に請求項５から８のうちのいずれか一項に記載の基板液処理方法を実行させることを特徴とする記憶媒体。