JP6807162B2 - 基板洗浄方法、基板洗浄装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Description

本開示は、基板洗浄方法、基板洗浄装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

現在、基板（例えば、半導体ウエハ）を微細加工して半導体デバイスを製造するにあたり、フォトリソグラフィ技術を用いて凹凸パターンを基板に形成することが広く行われている。例えば、基板に凹凸パターンを形成する工程は、ウエハの表面にレジスト膜を形成することと、このレジスト膜を所定のパターンに沿って露光することと、露光後のレジスト膜を現像液で現像してレジストパターンを形成することと、レジストパターンを介して基板をエッチングすることを含む。

ウエハの表面にレジスト膜を形成する際には、例えば、スピンコート法が採用されている。スピンコート法は、回転している基板の表面にレジスト液を吐出することで、遠心力によりレジスト液を拡散し、基板の全面にわたってレジスト液を塗布する方法である。スピンコート法によれば、レジスト液の塗布に際して、レジスト液が基板の周縁から基板の裏面に回り込む場合がある。そこで、特許文献１は、基板の裏面に洗浄液（有機溶剤）を窒素加圧法又はポンプによって噴射して、裏面に回り込むレジスト液を裏面から除去する洗浄装置を開示している。

特開平１−２８２８１９号公報

近年、ＭＥＭＳ（MicroElectroMechanical Systems）等の製造するにあたり、基板を立体的に加工するために、例えば５μｍ〜６０μｍ程度の膜厚の厚いレジスト膜（レジスト厚膜）を基板の表面に形成することがある。レジスト厚膜の材料としては、例えば、粘度が高く且つ基板の表面で流動し難い塗布液（例えばポリイミド）が用いられる。このような塗布液の粘度は、例えば、２０００ｃｐ〜７０００ｃｐ程度である。

当該塗布液を基板の表面に滴下して基板をある程度高回転させた状態でスピンコートすると、当該塗布液が基板の表面全体に塗布され、塗布膜の膜厚の均一性が高まる。ところが、塗布液の多くが基板の外周縁から外方に向けて振り切られてしまうので、形成される塗布膜の膜厚を所望の大きさにし難くなる。一方、膜厚の厚いレジスト膜を得るために、当該塗布液を基板の表面に滴下して基板をある程度低回転させた状態でスピンコートすると、塗布液が基板の裏面に回り込んで裏面に付着してしまう。

特許文献１に記載の洗浄装置では、洗浄液を裏面に噴射するにすぎなかったので、粘度の高い塗布膜を基板の裏面から除去することが困難であった。基板に塗布膜が残存していると、その塗布膜からパーティクルが発生して、基板の搬送装置、基板の搬送経路に存在する各種装置、その基板自身、後続の基板などがパーティクルによって汚染される場合がある。

そこで、本開示は、基板の裏面を良好に洗浄することが可能な基板洗浄方法、基板洗浄装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を説明する。

［１］本開示の一つの観点に係る基板洗浄方法は、基板の表面に直交する方向に沿って延びている回転軸の周りに所定の回転数で基板を回転させつつ、基板の上方に位置する塗布液ノズルから基板の表面に塗布液を供給する第１の工程と、塗布液を基板の外周縁から外方に振り切りつつ、基板の裏面側から基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから同時に裏面に供給する第２の工程とを含む。第２の工程では、キャリアガスが洗浄液を随伴しつつ裏面上を流動する。

本開示の一つの観点に係る基板洗浄方法では、第２の工程において、塗布液を基板の外周縁から外方に振り切りつつ、基板の裏面側から基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから同時に裏面に供給しており、キャリアガスが洗浄液を随伴しつつ裏面上を流動する。そのため、洗浄液は、キャリアガスによって勢いよく基板の裏面側から基板の外周縁に供給される。従って、基板の回転数が低く且つ塗布液の粘度が高い場合であっても、洗浄液によって塗布膜が除去されやすくなる。その結果、厚膜の塗布膜を基板の表面に形成しつつ、基板の裏面を良好に洗浄することが可能となる。

［２］上記第１項に記載の基板洗浄方法において、基板の裏面側から基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから同時に裏面に供給した後に、基板の裏面側から基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから交互に裏面に供給してもよい。

［３］本開示の他の観点に係る基板洗浄方法は、基板の表面に直交する方向に沿って延びている回転軸の周りに所定の回転数で基板を回転させつつ、基板の上方に位置する塗布液ノズルから基板の表面に塗布液を供給する第１の工程と、塗布液を基板の外周縁から外方に振り切りつつ、基板の裏面側から基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから交互に裏面に供給する第２の工程とを含む。第２の工程では、キャリアガスが洗浄液を随伴しつつ裏面上を流動する。

本開示の他の観点に係る基板洗浄方法では、第２の工程において、塗布液を基板の外周縁から外方に振り切りつつ、基板の裏面側から基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから交互に裏面に供給しており、キャリアガスが洗浄液を随伴しつつ裏面上を流動する。そのため、洗浄液は、キャリアガスによって勢いよく基板の裏面側から基板の外周縁に供給される。従って、基板の回転数が低く且つ塗布液の粘度が高い場合であっても、洗浄液によって塗布膜が除去されやすくなる。その結果、厚膜の塗布膜を基板の表面に形成しつつ、基板の裏面を良好に洗浄することが可能となる。

［４］上記第１〜３項に記載の基板洗浄方法において、裏面ノズルの吐出口は外周縁に向かっていてもよい。この場合、裏面ノズルの吐出口から吐出された洗浄液及びキャリアガスが基板の裏面側から基板の外周縁に直接供給される。そのため、洗浄液が基板の裏面で且つ外周縁に作用しやすくなるので、洗浄液によって塗布膜がより除去されやすくなる。

［５］上記第１〜４のいずれか一項に記載の基板洗浄方法において、第２の工程では、駆動機構が裏面ノズルを回転軸と外周縁との間で移動させてもよい。この場合、裏面ノズルが移動することで、裏面ノズルから吐出される洗浄液及びキャリアガスが基板の裏面側から基板の外周縁に強弱をつけて供給される。そのため、洗浄液が塗布膜に与える力が一定とならず変化するので、洗浄液によって塗布膜がより除去されやすくなる。

［６］上記第５項に記載の基板洗浄方法において、第２の工程では、駆動機構が裏面ノズルを回転軸と外周縁との間で往復移動させてもよい。この場合、裏面ノズルが往復移動することで、洗浄液が基板の裏面で且つ外周縁に複数回作用するので、洗浄液によって塗布膜がさらに除去されやすくなる。

［７］上記第５又は６項に記載の基板洗浄方法において、第２の工程では、裏面ノズルが外周縁に近づくにつれて洗浄液及びキャリアガスの流量を増やしてもよい。この場合、裏面ノズルから吐出される洗浄液及びキャリアガスが基板の外周縁により強力に供給される。基板の外周縁ほど塗布膜が付着している可能性が高いので、洗浄液によって塗布膜がさらに除去されやすくなる。

［８］上記第１〜４のいずれか一項に記載の基板洗浄方法において、裏面ノズルの吐出口は外周縁の全周に向けて環状に開口していてもよい。この場合、基板の外周縁に供給される洗浄液及びキャリアガスの流量が多くなる。そのため、洗浄液が基板の裏面に作用する力が大きくなるので、洗浄液によって塗布膜がさらに除去されやすくなる。

［９］上記第１〜８のいずれか一項に記載の基板洗浄方法において、第２の工程では、塗布液が基板の外周縁に到達する前に、基板の裏面側から基板の外周縁に向けてガスを裏面に供給してもよい。この場合、基板の外周縁に到達した塗布液が、ガスによって基板の外周縁の外方に押し出される。また、ガスが塗布液に作用するので、ガスによって塗布液が引きちぎられうる。そのため、基板の裏面に塗布膜が付着し難くなる。

［１０］上記第１〜９のいずれか一項に記載の基板洗浄方法において、第２の工程では、塗布液が基板の外周縁に到達する前に、基板の裏面側から基板の外周縁に洗浄液を供給してもよい。この場合、塗布液が基板の外周縁に到達する前に基板の裏面で且つ外周縁があらかじめ濡れた状態となる。そのため、基板の外周縁に到達した塗布液が当該外周縁を回り込んで基板の裏面に回り込んでも、塗布液が裏面に付着し難くなる。

［１１］上記第１〜１０のいずれか一項に記載の基板洗浄方法において、第２の工程では、キャリアガスが洗浄液を覆うように裏面と洗浄液との間から吐出されてもよい。この場合、洗浄液がキャリアガスにより効果的に随伴する。そのため、洗浄液によって塗布膜がさらに除去されやすくなる。

［１２］上記第１〜１１のいずれか一項に記載の基板洗浄方法において、塗布液の粘度は２０００ｃＰ〜７０００ｃＰであってもよい。

［１３］上記第１〜１２のいずれか一項に記載の基板洗浄方法において、第２の工程において、塗布液の粘度に応じて裏面ノズルの吐出口と裏面との直線距離を調節してもよい。この場合、例えば、塗布液の粘度が高いほど当該直線距離が短く調節されることで、裏面ノズルの吐出口が裏面に近づけられる。そのため、塗布液が高粘度であるほど洗浄液が裏面に作用しやすくなるので、洗浄液によって塗布膜がさらに除去されやすくなる。

［１４］上記第１〜１３のいずれか一項に記載の基板洗浄方法において、裏面ノズルは、キャリアガスが吐出される複数の吐出口と、洗浄液が吐出される複数の吐出口とを有し、第２の工程では、キャリアガス及び洗浄液が面状に拡散された状態で、基板の裏面側から基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから裏面に供給してもよい。この場合、基板の外周縁に供給される洗浄液及びキャリアガスの流量が多くなる。そのため、洗浄液が基板の裏面に作用する力が大きくなるので、洗浄液によって塗布膜がさらに除去されやすくなる。

［１５］本開示の他の観点に係る基板洗浄装置は、基板を保持し、基板の表面に直交する方向に延びている回転軸の周りに所定の回転数で基板を回転させる回転保持部と、基板の表面側に位置する塗布液ノズルから塗布液を表面に供給させように構成された塗布液供給部と、基板の裏面側に位置する裏面ノズルから洗浄液とキャリアガスとを裏面に供給させるように構成された気液供給部と、制御部とを備える。制御部は、回転保持部及び塗布液供給部を制御して、回転保持部が基板を回転させているときに、塗布液ノズルから塗布液を表面に供給させる第１の処理と、回転保持部及び気液供給部を制御して、塗布液を基板の外周縁から外方に振り切りつつ、キャリアガスが洗浄液を随伴しつつ裏面上を流動するように、裏面ノズルから基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを同時に裏面に供給させる第２の処理とを実行する。

本開示の他の観点に係る基板洗浄装置では、第２の処理において、制御部が回転保持部及び気液供給部を制御して、塗布液を基板の外周縁から外方に振り切りつつ、キャリアガスが洗浄液を随伴しつつ裏面上を流動するように、裏面ノズルから基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを同時に裏面に供給させる。そのため、洗浄液は、キャリアガスによって勢いよく基板の裏面側から基板の外周縁に供給される。従って、基板の回転数が低く且つ塗布液の粘度が高い場合であっても、洗浄液によって塗布膜が除去されやすくなる。その結果、厚膜の塗布膜を基板の表面に形成しつつ、基板の裏面を良好に洗浄することが可能となる。

［１６］本開示の他の観点に係る基板洗浄装置は、基板を保持し、基板の表面に直交する方向に延びている回転軸の周りに所定の回転数で基板を回転させる回転保持部と、基板の表面側に位置する塗布液ノズルから塗布液を表面に供給させように構成された塗布液供給部と、基板の裏面側に位置する裏面ノズルから洗浄液とキャリアガスとを裏面に供給させるように構成された気液供給部と、制御部とを備える。制御部は、回転保持部及び塗布液供給部を制御して、回転保持部が基板を回転させているときに、塗布液ノズルから塗布液を表面に供給させる第１の処理と、回転保持部及び気液供給部を制御して、塗布液を基板の外周縁から外方に振り切りつつ、キャリアガスが洗浄液を随伴しつつ裏面上を流動するように、裏面ノズルから基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを交互に裏面に供給させる第２の処理とを実行する。

本開示の他の観点に係る基板洗浄装置では、第２の処理において、制御部が回転保持部及び気液供給部を制御して、塗布液を基板の外周縁から外方に振り切りつつ、キャリアガスが洗浄液を随伴しつつ裏面上を流動するように、裏面ノズルから基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを交互に裏面に供給させる。そのため、洗浄液は、キャリアガスによって勢いよく基板の裏面側から基板の外周縁に供給される。従って、基板の回転数が低く且つ塗布液の粘度が高い場合であっても、洗浄液によって塗布膜が除去されやすくなる。その結果、厚膜の塗布膜を基板の表面に形成しつつ、基板の裏面を良好に洗浄することが可能となる。

［１７］本開示の他の観点に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記第１〜１４のいずれか一項に記載の基板洗浄方法を基板洗浄装置に実行させるためのプログラムを記録している。本開示の他の観点に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体では、上記の基板洗浄方法と同様に、厚膜状の塗布膜を基板の表面に形成しつつ、基板の裏面を良好に洗浄することが可能となる。本明細書において、コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、一時的でない有形の媒体（non-transitory computer recording medium）（例えば、各種の主記憶装置又は補助記憶装置）や、伝播信号（transitory computer recording medium）（例えば、ネットワークを介して提供可能なデータ信号）が含まれる。

本開示に係る基板洗浄方法、基板洗浄装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体によれば、基板の裏面を良好に洗浄することが可能となる。

図１は、基板処理システムを示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、単位処理ブロック（ＢＣＴブロック、ＨＭＣＴブロック、ＣＯＴブロック及びＤＥＶブロック）を示す上面図である。 図４は、液処理ユニットを示す図である。 図５は、裏面洗浄部の一例を示す概略図である。 図６は、基板処理システムの主要部を示すブロック図である。 図７は、コントローラのハードウェア構成を示す概略図である。 図８は、塗布膜の処理手順を説明するためのフローチャートである。 図９は、塗布膜の処理手順を説明するための概略図である。 図１０は、塗布膜の処理手順を説明するための概略図である。 図１１は、塗布膜の処理手順を説明するための概略図である。 図１２は、ウエハの裏面に塗布膜が形成される様子を説明するための概略図である。 図１３は、ウエハの裏面に塗布膜が形成される様子を説明するための概略図である。 図１４は、ウエハの裏面に付着した塗布膜の紐状部の様子を示す概略図である。 図１５は、裏面洗浄部の他の例を示す概略図である。 図１６は、裏面洗浄部の他の例を示す概略図である。 図１７は、裏面洗浄部の他の例を示す概略図である。 図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。 図１９は、裏面洗浄部の他の例を示す概略図である。 図２０は、レジスト膜の紐状部を処理する様子を説明するための概略図である。

以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。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。

［基板処理システム］
図１に示されるように、基板処理システム１（基板処理装置）は、塗布現像装置２（基板処理装置）と、コントローラ１０（制御部）とを備える。基板処理システム１には、露光装置３が併設されている。露光装置３は、基板処理システム１のコントローラ１０と通信可能なコントローラ（図示せず）を備える。露光装置３は、塗布現像装置２との間でウエハＷ（基板）を授受して、ウエハＷの表面Ｗａ（図４等参照）に形成された感光性レジスト膜の露光処理（パターン露光）を行うように構成されている。具体的には、液浸露光等の方法により感光性レジスト膜（感光性被膜）の露光対象部分に選択的にエネルギー線を照射する。エネルギー線としては、例えばＡｒＦエキシマレーザー、ＫｒＦエキシマレーザー、ｇ線、ｉ線、又は極端紫外線（ＥＵＶ：Extreme Ultraviolet）が挙げられる。

塗布現像装置２は、露光装置３による露光処理の前に、レジスト膜Ｒ（図４参照）をウエハＷの表面Ｗａに形成する処理を行う。レジスト膜Ｒは、感光性レジスト膜及び非感光性レジスト膜を含む。塗布現像装置２は、露光装置３による感光性レジスト膜の露光処理後に、当該感光性レジスト膜の現像処理を行う。

ウエハ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。ウエハ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。ウエハ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。ウエハＷの直径は、例えば２００ｍｍ〜４５０ｍｍ程度であってもよい。

図１〜図３に示されるように、塗布現像装置２は、キャリアブロック４と、処理ブロック５と、インターフェースブロック６とを備える。キャリアブロック４、処理ブロック５及びインターフェースブロック６は、水平方向に並んでいる。

キャリアブロック４は、図１及び図３に示されるように、キャリアステーション１２と、搬入搬出部１３とを有する。キャリアステーション１２は複数のキャリア１１を支持する。キャリア１１は、少なくとも一つのウエハＷを密封状態で収容する。キャリア１１の側面１１ａには、ウエハＷを出し入れするための開閉扉（図示せず）が設けられている。キャリア１１は、側面１１ａが搬入搬出部１３側に面するように、キャリアステーション１２上に着脱自在に設置される。

搬入搬出部１３は、キャリアステーション１２及び処理ブロック５の間に位置している。搬入搬出部１３は、複数の開閉扉１３ａを有する。キャリアステーション１２上にキャリア１１が載置される際には、キャリア１１の開閉扉が開閉扉１３ａに面した状態とされる。開閉扉１３ａ及び側面１１ａの開閉扉を同時に開放することで、キャリア１１内と搬入搬出部１３内とが連通する。搬入搬出部１３は、受け渡しアームＡ１を内蔵している。受け渡しアームＡ１は、キャリア１１からウエハＷを取り出して処理ブロック５に渡し、処理ブロック５からウエハＷを受け取ってキャリア１１内に戻す。

処理ブロック５は、図１及び図２に示されるように、単位処理ブロック１４〜１７を有する。単位処理ブロック１４〜１７は、床面側から単位処理ブロック１７、単位処理ブロック１４、単位処理ブロック１５、単位処理ブロック１６の順に並んでいる。単位処理ブロック１４〜１７は、図３に示されるように、液処理ユニットＵ１（液処理装置、基板洗浄装置）と、熱処理ユニットＵ２とを有する。

液処理ユニットＵ１は、各種の処理液又はガスをウエハＷの表面Ｗａ又は裏面Ｗｂ（図４等参照）に供給するように構成されている。熱処理ユニットＵ２は、例えば熱板によりウエハＷを加熱し、加熱後のウエハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行うように構成されている。

単位処理ブロック１４は、ウエハＷの表面Ｗａ上に下層膜を形成するように構成された下層膜形成ブロック（ＢＣＴブロック）である。単位処理ブロック１４は、各ユニットＵ１，Ｕ２にウエハＷを搬送する搬送アームＡ２を内蔵している（図２参照）。単位処理ブロック１４の液処理ユニットＵ１は、下層膜形成用の塗布液をウエハＷの表面Ｗａに塗布して塗布膜を形成する。単位処理ブロック１４の熱処理ユニットＵ２は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、塗布膜を硬化させて下層膜とするための加熱処理が挙げられる。下層膜としては、例えば、反射防止（ＳｉＡＲＣ）膜が挙げられる。

単位処理ブロック１５は、下層膜上に中間膜を形成するように構成された中間膜（ハードマスク）形成ブロック（ＨＭＣＴブロック）である。単位処理ブロック１５は、各ユニットＵ１，Ｕ２にウエハＷを搬送する搬送アームＡ３を内蔵している（図２参照）。単位処理ブロック１５の液処理ユニットＵ１は、中間膜形成用の塗布液を下層膜上に塗布して塗布膜を形成する。単位処理ブロック１５の熱処理ユニットＵ２は、中間膜の形成に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、塗布膜を硬化させて中間膜とするための加熱処理が挙げられる。中間膜としては、例えば、ＳＯＣ（SpinOn Carbon）膜、アモルファスカーボン膜が挙げられる。

単位処理ブロック１６は、熱硬化性を有するレジスト膜を中間膜上に形成するように構成されたレジスト膜形成ブロック（ＣＯＴブロック）である。単位処理ブロック１６は、各ユニットＵ１，Ｕ２にウエハＷを搬送する搬送アームＡ４を内蔵している（図２参照）。単位処理ブロック１６の液処理ユニットＵ１は、レジスト膜形成用の塗布液（レジスト剤）を中間膜上に塗布して塗布膜を形成する。単位処理ブロック１６の熱処理ユニットＵ２は、レジスト膜の形成に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、塗布膜を硬化させてレジスト膜とするための加熱処理（ＰＡＢ：Pre Applied Bake）が挙げられる。

単位処理ブロック１７は、露光されたレジスト膜の現像処理を行うように構成された現像処理ブロック（ＤＥＶブロック）である。単位処理ブロック１７は、各ユニットＵ１，Ｕ２にウエハＷを搬送する搬送アームＡ５と、これらのユニットを経ずにウエハＷを搬送する直接搬送アームＡ６とを内蔵している（図２参照）。単位処理ブロック１７の液処理ユニットＵ１は、露光後のレジスト膜に現像液を供給してレジスト膜を現像する。単位処理ブロック１７の液処理ユニットＵ１は、現像後のレジスト膜にリンス液を供給して、レジスト膜の溶解成分を現像液と共に洗い流す。これにより、レジスト膜が部分的に除去され、レジストパターンが形成される。単位処理ブロック１６の熱処理ユニットＵ２は、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理（ＰＥＢ：Post Exposure Bake）、現像処理後の加熱処理（ＰＢ：Post Bake）等が挙げられる。

処理ブロック５内におけるキャリアブロック４側には、図２及び図３に示されるように、棚ユニットＵ１０が設けられている。棚ユニットＵ１０は、床面から単位処理ブロック１５にわたって設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットＵ１０の近傍には昇降アームＡ７が設けられている。昇降アームＡ７は、棚ユニットＵ１０のセル同士の間でウエハＷを昇降させる。

処理ブロック５内におけるインターフェースブロック６側には、棚ユニットＵ１１が設けられている。棚ユニットＵ１１は床面から単位処理ブロック１７の上部にわたって設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。

インターフェースブロック６は、受け渡しアームＡ８を内蔵しており、露光装置３に接続される。受け渡しアームＡ８は、棚ユニットＵ１１のウエハＷを取り出して露光装置３に渡し、露光装置３からウエハＷを受け取って棚ユニットＵ１１に戻すように構成されている。

コントローラ１０は、基板処理システム１を部分的又は全体的に制御する。コントローラ１０の詳細については後述する。なお、コントローラ１０は露光装置３のコントローラとの間で信号の送受信が可能であり、各コントローラの連携により基板処理システム１及び露光装置３が制御される。

［液処理ユニットの構成］
続いて、図４及び図５を参照して、液処理ユニットＵ１についてさらに詳しく説明する。液処理ユニットＵ１は、図４に示されるように、回転保持部２０と、塗布液供給部３０と、溶剤供給部４０と、気液供給部５０とを備える。

回転保持部２０は、回転部２１と、シャフト２２と、保持部２３とを有する。回転部２１は、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、シャフト２２を回転させる。回転部２１は、例えば電動モータ等の動力源である。保持部２３は、シャフト２２の先端部に設けられている。保持部２３上にはウエハＷが配置される。保持部２３は、例えば吸着等によりウエハＷを略水平に保持する。すなわち、回転保持部２０は、ウエハＷの姿勢が略水平の状態で、ウエハＷの表面Ｗａに対して垂直な軸（回転軸）周りでウエハＷを回転させる。本実施形態では、回転軸は、円形状を呈するウエハＷの中心を通っているので、中心軸でもある。本実施形態では、図４に示されるように、回転保持部２０は、上方から見て時計回りにウエハＷを所定の回転数で回転させる。ウエハＷの回転数は、例えば、１０ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍ程度であってもよい。

塗布液供給部３０は、ウエハＷの表面Ｗａに塗布液Ｌ１を供給するように構成されている。塗布液Ｌ１は、例えば、感光性レジスト膜となる感光性レジスト材料、非感光性レジスト膜となる非感光性レジスト材料等が挙げられる。例えば５μｍ〜６０μｍ程度の膜厚の厚いレジスト膜Ｒを形成するために、塗布液Ｌ１の粘度が高く且つ塗布液Ｌ１がウエハＷの表面Ｗａで流動し難い材料（例えば、ポリイミド）を用いてもよい。塗布液Ｌ１の粘度は、例えば、１０００ｃＰ以上であってもよいし、２０００ｃＰ〜７０００ｃＰ程度であってもよい。

塗布液供給部３０は、液源３１と、ポンプ３２と、バルブ３３と、ノズル３４（塗布液ノズル）と、配管３５と、駆動機構３６とを有する。液源３１は、塗布液Ｌ１の供給源として機能する。ポンプ３２は、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、液源３１から塗布液Ｌ１を吸引し、配管３５及びバルブ３３を介してノズル３４に送り出す。バルブ３３は、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、バルブ３３の前後において配管３５を開放及び閉塞させる。

ノズル３４は、吐出口がウエハＷの表面Ｗａに向かうようにウエハＷの上方に配置されている。ノズル３４は、ポンプ３２から送り出された塗布液Ｌ１を、ウエハＷの表面Ｗａに吐出可能である。配管３５は、上流側から順に、液源３１、ポンプ３２、バルブ３３及びノズル３４を接続している。駆動機構３６は、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、ノズル３４を水平方向及び上下方向に移動させる。駆動機構３６は、例えばエンコーダ付きのサーボモータであり、ノズル３４の移動速度及び移動位置を制御してもよい。

溶剤供給部４０は、ウエハＷの表面Ｗａに有機溶剤Ｌ２を供給するように構成されている。有機溶剤Ｌ２は、各種のシンナーであるが、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）７０質量％及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３０質量％が混合されたシンナー（ＯＫ７３シンナー：東京応化工業株式会社製）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）７０質量％及びシクロヘキサノン（ＣＨＮ）３０質量％が混合されたシンナー（ＪＳＲ株式会社製）、α−ブチロラクトン９５質量％及びアニソール５質量％が混合されたシンナー、シクロヘキサノン、アセトン、Ｃ−２６０（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ社製）、Ａ−５１５（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製）等が挙げられる。

溶剤供給部４０は、液源４１と、ポンプ４２と、バルブ４３と、ノズル４４と、配管４５と、駆動機構４６（駆動部）とを有する。液源４１は、有機溶剤Ｌ２の供給源として機能する。ポンプ４２は、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、液源４１から有機溶剤Ｌ２を吸引し、配管４５及びバルブ４３を介してノズル４４に送り出す。バルブ４３は、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、バルブ４３の前後において配管４５を開放及び閉塞させる。

ノズル４４は、吐出口がウエハＷの表面Ｗａに向かうようにウエハＷの上方に配置されている。ノズル４４は、ポンプ４２から送り出された有機溶剤Ｌ２を、ウエハＷの表面Ｗａに吐出可能である。配管４５は、上流側から順に、液源４１、ポンプ４２、バルブ４３及びノズル４４を接続している。駆動機構４６は、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、ノズル４４を水平方向及び上下方向に移動させる。駆動機構４６は、例えばエンコーダ付きのサーボモータであり、ノズル４４の移動速度及び移動位置を制御してもよい。

気液供給部５０は、ウエハＷの裏面Ｗｂに洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧを供給するように構成されている。洗浄液Ｌ３は、例えば、各種のシンナーであり、有機溶剤Ｌ２と同じであってもよい。キャリアガスＧは、各種の不活性ガスであってもよく、例えば窒素ガス（Ｎ_２ガス）であってもよい。

気液供給部５０は、図４及び図５に示されるように、液源５１Ａと、ガス源５１Ｂと、ポンプ５２Ａ，５２Ｂと、バルブ５３Ａ，５３Ｂと、ノズル５４（裏面ノズル）と、配管５５Ａ，５５Ｂと、駆動機構５６（駆動部）とを有する。液源５１Ａは、洗浄液Ｌ３の供給源として機能する。ガス源５１Ｂは、キャリアガスＧの供給源として機能する。ポンプ５２Ａは、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、液源５１Ａから洗浄液Ｌ３を吸引し、配管５５Ａ及びバルブ５３Ａを介してノズル５４に送り出す。ポンプ５２Ｂは、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、ガス源５１ＢからキャリアガスＧを吸引し、配管５５Ｂ及びバルブ５３Ｂを介してノズル５４に送り出す。バルブ５３Ａは、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、バルブ５３Ａの前後において配管５５Ａを開放及び閉塞させる。バルブ５３Ｂは、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、バルブ５３Ｂの前後において配管５５Ｂを開放及び閉塞させる。

ノズル５４は、図５に示されるように、吐出管５４Ａ，５４Ｂと、ベース５４Ｃとを有する。吐出管５４Ａ，５４Ｂは共に、ベース５４Ｃに設けられている。吐出管５４Ａ，５４Ｂは共に、ウエハＷの裏面Ｗｂに向かうと共に、ベース５４Ｃから斜め上方に向けて同じ方向に突出している。吐出管５４Ａ，５４Ｂの吐出口は、ウエハＷの外周縁Ｗｃに向かっている。吐出管５４Ａは、吐出管５４Ｂよりも外側（ウエハＷの外周縁Ｗｃ側）に位置している。吐出管５４Ａの吐出口は、吐出管５４Ｂの吐出口よりもウエハＷの裏面Ｗｂから離れている。吐出管５４Ａの吐出口は、吐出管５４Ｂの吐出口よりも開口面積が小さくてもよい。

配管５５Ａは、上流側から順に、液源５１Ａ、ポンプ５２Ａ、バルブ５３Ａ及びノズル５４（吐出管５４Ａ）を接続している。そのため、吐出管５４Ａは、ポンプ５２Ａから送り出さされた洗浄液Ｌ３を、ウエハＷの裏面Ｗｂ側からウエハＷの外周縁Ｗｃに向けて吐出可能である。配管５５Ｂは、上流側から順に、ガス源５１Ｂ、ポンプ５２Ｂ、バルブ５３Ｂ及びノズル５４（吐出管５４Ｂ）を接続している。そのため、吐出管５４Ｂは、ポンプ５２Ｂから送り出されたキャリアガスＧを、ウエハＷの裏面Ｗｂ側からウエハＷの外周縁Ｗｃに向けて吐出可能である。

駆動機構５６は、ノズル５４のベース５４ａに接続されている。駆動機構５６は、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、ウエハＷの裏面Ｗｂ側において回転保持部２０とウエハＷの外周縁Ｗｃとの間で水平方向及び上下方向にノズル５４を移動させる。駆動機構５６は、例えばエンコーダ付きのサーボモータであり、ノズル５４の移動速度及び移動位置を制御してもよい。具体的には、駆動機構５６は、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、ウエハＷの裏面Ｗｂ側において回転保持部２０とウエハＷの外周縁Ｗｃとの間で水平方向にノズル５４を往復移動させてもよい。

［コントローラの構成］
コントローラ１０は、図６に示されるように、機能モジュールとして、読取部Ｍ１と、記憶部Ｍ２と、処理部Ｍ３と、指示部Ｍ４とを有する。これらの機能モジュールは、コントローラ１０の機能を便宜上複数のモジュールに区切ったものに過ぎず、コントローラ１０を構成するハードウェアがこのようなモジュールに分かれていることを必ずしも意味するものではない。各機能モジュールは、プログラムの実行により実現されるものに限られず、専用の電気回路（例えば論理回路）、又は、これを集積した集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）により実現されるものであってもよい。

読取部Ｍ１は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体ＲＭからプログラムを読み取る。記録媒体ＲＭは、基板処理システム１の各部を動作させるためのプログラムを記録している。記録媒体ＲＭとしては、例えば、半導体メモリ、光記録ディスク、磁気記録ディスク、光磁気記録ディスクであってもよい。

記憶部Ｍ２は、種々のデータを記憶する。記憶部Ｍ２は、例えば、読取部Ｍ１において記録媒体ＲＭから読み出したプログラム、ウエハＷを処理する際の各種データ（いわゆる処理レシピ）、外部入力装置（図示せず）を介してオペレータから入力された設定データ等を記憶する。

処理部Ｍ３は、各種データを処理する。処理部Ｍ３は、例えば、記憶部Ｍ２に記憶されている各種データに基づいて、液処理ユニットＵ１（例えば、回転保持部２０、ポンプ３２，４２，５２Ａ，５２Ｂ、バルブ３３，４３，５３Ａ，５３Ｂ、駆動機構３６，４６，５６等）及び熱処理ユニットＵ２を動作させるための動作信号を生成する。

指示部Ｍ４は、処理部Ｍ３において生成された動作信号を各種装置に送信する。

コントローラ１０のハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用のコンピュータにより構成される。コントローラ１０は、ハードウェア上の構成として、例えば図７に示される回路１０Ａを有する。回路１０Ａは、電気回路要素（circuitry）で構成されていてもよい。回路１０Ａは、具体的には、プロセッサ１０Ｂと、メモリ１０Ｃ（記憶部）と、ストレージ１０Ｄ（記憶部）と、ドライバ１０Ｅと、入出力ポート１０Ｆとを有する。プロセッサ１０Ｂは、メモリ１０Ｃ及びストレージ１０Ｄの少なくとも一方と協働してプログラムを実行し、入出力ポート１０Ｆを介した信号の入出力を実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。メモリ１０Ｃ及びストレージ１０Ｄは、記憶部Ｍ２として機能する。ドライバ１０Ｅは、基板処理システム１の各種装置をそれぞれ駆動する回路である。入出力ポート１０Ｆは、ドライバ１０Ｅと基板処理システム１の各種装置（例えば、回転保持部２０、ポンプ３２，４２，５２Ａ，５２Ｂ、バルブ３３，４３，５３Ａ，５３Ｂ、駆動機構３６，４６，５６等）との間で、信号の入出力を行う。

本実施形態では、基板処理システム１は、一つのコントローラ１０を備えているが、複数のコントローラ１０で構成されるコントローラ群（制御部）を備えていてもよい。基板処理システム１がコントローラ群を備えている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコントローラ１０によって実現されていてもよいし、２個以上のコントローラ１０の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラ１０が複数のコンピュータ（回路１０Ａ）で構成されている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコンピュータ（回路１０Ａ）によって実現されていてもよいし、２つ以上のコンピュータ（回路１０Ａ）の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラ１０は、複数のプロセッサ１０Ｂを有していてもよい。この場合、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのプロセッサ１０Ｂによって実現されていてもよいし、２つ以上のプロセッサ１０Ｂの組み合わせによって実現されていてもよい。

［ウエハ洗浄方法］
続いて、洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧをノズル５４から吐出して、ウエハＷの裏面Ｗｂを洗浄する方法（基板洗浄方法）について、図８〜図１１を参照して説明する。まず、コントローラ１０は、基板処理システム１の各部を制御して、ウエハＷをキャリア１１から液処理ユニットＵ１に搬送する（図８のステップＳ１１参照）。

次に、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、ウエハＷを保持部２３に保持させると共に、所定の回転数（例えば、２０ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍ程度）でウエハＷを回転させる。この状態で、コントローラ１０は、ポンプ４２、バルブ４３及び駆動機構４６を制御して、ウエハＷの表面Ｗａに対して有機溶剤Ｌ２をノズル４４から吐出する（図８のステップＳ１２及び図９（ａ）参照）。これにより、ウエハＷの表面Ｗａ全体が有機溶剤Ｌ２によって濡れた状態となるので、続くステップにおいて塗布液Ｌ１がウエハＷの表面Ｗａに供給されたときに、塗布液Ｌ１がウエハＷの表面Ｗａに拡がりやすくなる。すなわち、有機溶剤Ｌ２は、塗布液Ｌ１に比べてウエハＷの表面Ｗａに対する濡れ性に優れる液体であると好ましい。

次に、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、所定の回転数（例えば、２０ｒｐｍ〜３０ｒｐｍ程度）でウエハＷを回転させる。この状態で、コントローラ１０は、ポンプ３２、バルブ３３及び駆動機構３６を制御して、ウエハＷの表面Ｗａに対して塗布液Ｌ１をノズル３４から吐出する（図８のステップＳ１３及び図９（ｂ）参照）。これにより、ウエハＷの表面Ｗａのほぼ全体が塗布液Ｌ１に覆われ、ウエハＷの表面Ｗａ上に塗布膜Ｆが形成される。ただし、このときは、ウエハＷの回転数が小さいので、塗布液Ｌ１はウエハＷの外周縁Ｗｃから振り切られて外周縁Ｗｃの外方に飛び散ることはほとんどない。

次に、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、所定の回転数（例えば、８００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍ程度）でウエハＷを回転させる。この状態で、コントローラ１０は、ポンプ５２Ａ，５２Ｂ、バルブ５３Ａ，５３Ｂ及び駆動機構５６を制御して、ウエハＷの裏面Ｗｂのうち外周縁Ｗｃに向けて洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧをノズル５４（吐出管５４Ａ，５４Ｂ）から同時に吐出する（図８のステップＳ１４及び図１０（ａ）参照）。これにより、ウエハＷの表面Ｗａ上に形成された塗布膜Ｆの一部がウエハＷの外周縁Ｗｃから振り切られ、塗布膜Ｆの膜厚がウエハＷの表面Ｗａにおいてある程度均一となるように調節される。ウエハＷの裏面Ｗｂ側においては、洗浄液Ｌ３がキャリアガスＧに随伴されているので、ウエハＷの外周縁Ｗｃに向けて洗浄液Ｌ３が勢いよく流れる。そのため、ウエハＷの外周縁Ｗｃから裏面Ｗｂ側への塗布膜Ｆの回り込みが、洗浄液Ｌ３の流れによって抑制される。

このとき、例えば５μｍ〜６０μｍ程度の膜厚の厚いレジスト膜Ｒを形成するために、粘度が例えば１０００ｃＰ以上と高く且つウエハＷの表面Ｗａで流動し難い塗布液Ｌ１を用いた場合、ウエハＷの表面Ｗａの周縁部において凸状の盛り上がり（いわゆるハンプ）が生じて塗布膜Ｆが特に厚くなる（図１０（ｂ）参照）。そこで、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、ウエハＷを保持部２３に保持させると共に、所定の回転数（例えば、２００ｒｐｍ程度）でウエハＷを回転させる。この状態で、コントローラ１０は、ポンプ４２、バルブ４３及び駆動機構４６を制御して、ウエハＷの表面Ｗａのうち周縁部に対して有機溶剤Ｌ２をノズル４４から吐出する（図８のステップＳ１５及び図１０（ｂ）参照）。これにより、図１１に示されるように、塗布膜Ｆの周縁部（ハンプ部）が除去される。

ノズル４４の姿勢は、ノズル４４の吐出口がウエハＷの表面Ｗａに対して鉛直下向きであってもよいし、ノズル４４の吐出口がウエハＷの中心部から周縁部に向かって斜め下方に傾いた状態であってもよい。この場合、塗布膜Ｆの周縁部に供給された有機溶剤Ｌ２が、ウエハＷの中心部に向けて跳ね難くなる。そのため、ウエハＷの処理の結果として形成されるレジスト膜Ｒの面内均一性を確保しやすくなる。

次に、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、ウエハＷを短時間且つ高速回転させる（いわゆるショートスピン）（図８のステップＳ１６）。例えば、ウエハＷは、０．５秒間、１０５０ｒｐｍ程度で回転する。これにより、塗布膜Ｆの表面に残っている有機溶剤Ｌ２及び有機溶剤Ｌ２によって溶解した残渣が、塗布膜Ｆの表面から排出される。

次に、コントローラ１０は、基板処理システム１の各部を制御して、ウエハＷを液処理ユニットＵ１から熱処理ユニットＵ２に搬送する（図８のステップＳ１７）。次に、コントローラ１０は、熱処理ユニットＵ２を制御して、ウエハＷと共に塗布膜Ｆを加熱する。これにより、塗布膜Ｆが固化した固化膜であるレジスト膜Ｒが形成される（図８のステップＳ１８）。このとき、所定温度（例えば１２０℃程度）で所定時間（１８０秒程度）にて加熱処理が行われてもよい。以上により、ウエハＷの処理が完了し、レジスト膜ＲがウエハＷの表面Ｗａに形成される。

［作用］
ところで、塗布液Ｌ１をウエハＷの表面Ｗａに滴下してウエハＷをある程度高回転させた状態でスピンコートすると、塗布液Ｌ１がウエハＷの表面Ｗａ全体に塗布され、塗布膜Ｆの膜厚の均一性が高まる。しかしながら、塗布液Ｌ１の多くがウエハＷの外周縁Ｗｃから外方に向けて振り切られてしまうので、形成される塗布膜Ｆの膜厚を所望の大きさにし難くなる。一方、膜厚の厚いレジスト膜Ｒを得るために、塗布液Ｌ１をウエハＷの表面Ｗａに滴下してウエハＷをある程度低回転させた状態でスピンコートすると（図１２（ａ），（ｂ）参照）、塗布膜Ｆの一部がウエハＷの外周縁Ｗｃから振り切られる（図１２（ｃ），（ｄ）参照）。塗布液Ｌ１が高粘度であるので、ウエハＷの外周縁Ｗｃから振り切られた塗布膜Ｆは、当該外周縁Ｗｃから紐状に引き延ばされ、紐状部Ｆａが形成される（図１３（ａ），（ｂ）参照）。この過程で、塗布膜Ｆ及び紐状部Ｆａは徐々に乾燥してゲル化する。紐状部Ｆａの長さは、最大で１０ｍｍ程度になりうる。その後、ウエハＷに対してハンプ部の除去処理（図８のステップＳ１５）を実行し、ウエハＷの表面Ｗａのうち周縁部に対して有機溶剤Ｌ２をノズル４４から吐出すると、有機溶剤Ｌ２が塗布膜Ｆの紐状部Ｆａに作用して、ゲル状の紐状部ＦａがウエハＷの外周縁Ｗｃを回り込んで裏面Ｗｂに付着してしまう（図１３（ｃ），（ｄ）及び図１４参照）

しかしながら、以上のような本実施形態では、塗布液Ｌ１をウエハＷの外周縁Ｗｃから外方に振り切りつつ、ウエハＷの裏面Ｗｂ側からウエハＷの外周縁Ｗｃに向けて洗浄液Ｌ３とキャリアガスＧとをノズル５４から同時に裏面Ｗｂに供給しており、キャリアガスＧが洗浄液Ｌ３を随伴しつつ裏面Ｗｂ上を流動している。そのため、洗浄液Ｌ３は、キャリアガスＧによって勢いよくウエハＷの裏面Ｗｂ側からウエハＷの外周縁Ｗｃに供給される。従って、ウエハＷの回転数が低く且つ塗布液Ｌ１の粘度が高い場合であっても、洗浄液Ｌ３によって塗布膜Ｆ（紐状部Ｆａ）が裏面Ｗｂから除去されやすくなる。その結果、厚膜の塗布膜ＦをウエハＷの表面Ｗａに形成しつつ、ウエハＷの裏面Ｗｂを良好に洗浄することが可能となる。

本実施形態では、ノズル５４の吐出口がウエハＷの外周縁Ｗｃ向かっている。そのため、ノズル５４の吐出口から吐出された洗浄液Ｆ３及びキャリアガスＧがウエハＷの裏面Ｗｂ側からウエハＷの外周縁Ｗｃに直接供給される。従って、洗浄液Ｆ３がウエハＷの裏面Ｗｂで且つ外周縁Ｗｃに作用しやすくなるので、洗浄液Ｆ３によって塗布膜Ｆが裏面Ｗｂからより除去されやすくなる。

［他の実施形態］
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、図１５及び図１６に示されるように、キャリアガスＧが洗浄液Ｌ３を覆うようにウエハＷの裏面Ｗｂと洗浄液Ｌ３との間から吐出されてもよい。この場合、洗浄液Ｌ３がキャリアガスＧにより効果的に随伴する。そのため、洗浄液Ｌ３によって塗布膜Ｆが裏面Ｗｂからさらに除去されやすくなる。

具体的には、図１５に示されるノズル５４は、吐出管５４Ｂの形態の点で上記の実施形態と異なる。図１５の吐出管５４Ｂは、円管５４Ｂ１と、矩形管５４Ｂ２と、一対の屈曲管５４Ｂ３，５４Ｂ４とを含む。円管５４Ｂ１は、ベース５４Ｃから鉛直方向に延びている。矩形管５４Ｂ２は、円管５４Ｂ１の先端と接続されており、円管５４Ｂ１と連通している。矩形管５４Ｂ２の吐出口は、吐出管５４Ａの先端側で且つウエハＷの外周縁Ｗｃに向かっている。矩形管５４Ｂ２の吐出口は、吐出管５４Ａの吐出口よりもウエハＷの裏面Ｗｂ寄りに位置している。

一対の屈曲管５４Ｂ３，５４Ｂ４は、矩形管５４Ｂ２の側面と接続されており、矩形管５４Ｂ２と連通している。一対の屈曲管５４Ｂ３，５４Ｂ４は、矩形管５４Ｂ２の側面から側方に延びた後、吐出管５４Ａの先端側に向けて屈曲している。そのため、一対の屈曲管５４Ｂ３，５４Ｂ４の吐出口は、吐出管５４Ａの先端側で且つウエハＷの外周縁Ｗｃに向かっている。一対の屈曲管５４Ｂ３，５４Ｂ４の吐出口は、吐出管５４Ａの吐出口と同程度の高さに位置すると共に、吐出管５４Ａの吐出口を間に置くように位置している。

図１６に示されるノズル５４は、吐出管５４Ａ，５４Ｂの形態の点で上記の実施形態と異なる。図１６では、３つの吐出管５４Ａ，５４Ｂ５，５４Ｂ６によっていわゆる三重管が構成されている。すなわち、吐出管５４Ａは、吐出管５４Ｂ５内に挿通されており、吐出管５４Ｂ５に沿って延びている。吐出管５４Ｂ６は吐出管５４Ａ内に挿通されており、吐出管５４Ａに沿って延びている。

吐出管５４Ａと吐出管５４Ｂ６との間の空間Ｖ１は、配管５５Ａと接続されている。そのため、ポンプ５２Ａから送り出さされた洗浄液Ｌ３は、空間Ｖ１を通って、ウエハＷの裏面Ｗｂ側からウエハＷの外周縁Ｗｃに向けて吐出される。吐出管５４Ｂ５と吐出管５４Ａとの間の空間Ｖ２及び吐出管５４Ｂ６は、配管５５Ｂと接続されている。そのため、ポンプ５２Ｂから送り出されたキャリアガスＧは、空間Ｖ２及び吐出管５４Ｂ６を通って、ウエハＷの裏面Ｗｂ側からウエハＷの外周縁Ｗｃに向けて吐出される。

図１７及び図１８に示されるように、ノズル５４の吐出管５４Ａ，５４Ｂが管状を呈していてもよい。具体的には、吐出管５４Ａ，５４Ｂの吐出口が、ウエハＷの外周縁Ｗｃの全周に向けて環状に開口していてもよい。吐出管５４Ａ，５４Ｂの吐出口は、ウエハＷの周方向において途切れなく延びる一つのスリットであってもよいし、ウエハＷの周方向において複数の開口に分割されていてもよい。この場合、ウエハＷの外周縁Ｗｃに供給される洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧの流量が多くなる。そのため、洗浄液Ｌ３がウエハＷの裏面Ｗｂに作用する力が大きくなるので、洗浄液Ｌ３によって塗布膜Ｆがさらに除去されやすくなる。なお、図１７及び図１８に示される例では、吐出管５４Ａの吐出口はウエハＷの外周縁Ｗｃに向けて斜め上方に開口されており、吐出管５４Ｂの吐出口はウエハＷの外周縁Ｗｃに向けて水平方向に開口されている。図１７及び図１８のノズル５４を用いてウエハＷの裏面Ｗｂの洗浄を行う場合、ノズル５４からの洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧの吐出中にウエハＷが回転していてもよいし、回転していなくてもよい。

図１９に示されるように、ノズル５４が、吐出管５４Ａ，５４Ｂに代えて、複数の吐出管５４Ｄ（図１９では９個の吐出管５４Ｄ）を有していてもよい。具体的には、複数の吐出管５４Ｄはいずれも、ベース５４Ｃに設けられており、ウエハＷの裏面Ｗｂに向かうと共に、ベース５４Ｃから斜め上方に向けて同じ方向に突出している。複数の吐出管５４Ｄには、配管５５Ａ，５５Ｂが共に接続されている。そのため、複数の吐出管５４Ｄからは、洗浄液Ｌ３又はキャリアガスＧが面状に拡散された状態で吐出される。従って、ウエハＷの外周縁Ｗｃに供給される洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧの流量が多くなる。その結果、洗浄液Ｌ３がウエハＷの裏面Ｗｂに作用する力が大きくなるので、洗浄液Ｌ３によって塗布膜Ｆがさらに除去されやすくなる。

なお、図１９のノズル５４においては、コントローラ１０がポンプ５２Ａ，５２Ｂ及びバルブ５３Ａ，５３Ｂを制御して、複数の吐出管５４Ｄから洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧを交互に吐出させる。この場合も、洗浄液Ｌ３が、キャリアガスＧによって勢いよくウエハＷの裏面Ｗｂ側からウエハＷの外周縁Ｗｃに供給される。従って、ウエハＷの回転数が低く且つ塗布液Ｌ１の粘度が高い場合であっても、洗浄液Ｌ３によって塗布膜Ｆが除去されやすくなる。その結果、厚膜の塗布膜ＦをウエハＷの表面Ｗａに形成しつつ、ウエハＷの裏面Ｗｂを良好に洗浄することが可能となる。ウエハＷの裏面Ｗｂを洗浄する際に洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧをノズル５４から交互に吐出させる制御は、図１９のノズル５４以外において行われてもよい。また、上記の実施形態のように、ウエハＷの裏面Ｗｂを洗浄する際に、洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧをノズル５４から同時に吐出させた後に、洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧをノズル５４から交互に吐出させるようにしてもよい。

図２０に示されるように、紐状部Ｆａを有機溶剤Ｌ２とキャリアガスＧとで挟むように、紐状部Ｆａに対して有機溶剤Ｌ２とキャリアガスＧを供給してもよい。具体的には、紐状部Ｆａの上方に位置するノズル４４から紐状部Ｆａに対して有機溶剤Ｌ２を吐出しつつ、紐状部Ｆａの下方に位置するノズル５４から紐状部Ｆａに対してキャリアガスＧを供給してもよい。この場合、紐状部Ｆａに有機溶剤Ｌ２とキャリアガスＧとが直接作用するので、紐状部Ｆａが塗布膜Ｆから切断される。そのため、ウエハＷの裏面Ｗｂに塗布膜Ｆ（紐状部Ｆａ）が付着し難くなる。なお、このとき紐状部Ｆａに吹き付けられるガスは、キャリアガスＧに限らず、種々のガスを用いてもよい。

上記の実施形態において、ノズル５４から洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧが吐出されている間、コントローラ１０が駆動機構５６を制御して、駆動機構５６がノズル５４を回転保持部２０とウエハＷの外周縁Ｗｃとの間で移動させてもよい。この場合、ノズル５４が移動することで、ノズル５４から吐出される洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧがウエハＷの裏面Ｗｂ側からウエハＷの外周縁Ｗｃに強弱をつけて供給される。そのため、洗浄液Ｌ３が塗布膜Ｆに与える力が一定とならず変化するので、洗浄液Ｌ３によって塗布膜Ｆがより除去されやすくなる。

上記の実施形態において、ノズル５４から洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧが吐出されている間、コントローラ１０が駆動機構５６を制御して、駆動機構５６がノズル５４を回転保持部２０とウエハＷの外周縁Ｗｃとの間で往復移動させてもよい。この場合、ノズル５４が往復移動することで、洗浄液Ｌ３がウエハＷの裏面Ｗｂで且つ外周縁Ｗｃに複数回作用するので、洗浄液Ｌ３によって塗布膜Ｆがさらに除去されやすくなる。

上記の実施形態において、ノズル５４から洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧが吐出されている間、ノズル５４が駆動機構５６によって移動しているときに、コントローラ１０がポンプ５２Ａ，５２Ｂ、バルブ５３Ａ，５３Ｂ等を制御して、ノズル５４がウエハＷの外周縁Ｗｃに近づくにつれて洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧの流量を増やしてもよい。この場合、ノズル５４から吐出される洗浄液Ｌ３及びキャリアガスＧがウエハＷの外周縁Ｗｃにより強力に供給される。ウエハＷの外周縁Ｗｃほど塗布膜Ｆ（紐状部Ｆａ）が付着している可能性が高いので、洗浄液Ｆ３によって塗布膜Ｆがさらに除去されやすくなる。

上記の実施形態において、気液供給部５０によってウエハＷの裏面Ｗｂを洗浄する際、塗布液Ｌ１がウエハＷの外周縁Ｗｃに到達する前に、ウエハＷの裏面Ｗｂ側からウエハＷの外周縁Ｗｃに向けてガスをウエハＷの裏面Ｗｂに供給してもよい。この場合、ウエハＷの外周縁Ｗｃに到達した塗布液Ｌ１が、ガスによってウエハＷの外周縁Ｗｃの外方に押し出される。また、ガスが塗布液Ｌ１に作用するので、ガスによって塗布液Ｌ１が引きちぎられうる。そのため、ウエハＷの裏面Ｗｂに塗布膜が付着し難くなる。なお、ここでウエハＷの裏面Ｗｂに供給されるガスは、キャリアガスＧに限らず、種々のガスを用いてもよい。すなわち、液処理ユニットＵ１が図示しないガス源、ポンプ、バルブ及び配管をさらに有し、塗布液Ｌ１がウエハＷの外周縁Ｗｃに到達する前にコントローラ１０が当該ポンプ及びバルブを制御して、ガス源からガスをウエハＷの裏面Ｗｂに供給してもよい。

上記の実施形態において、気液供給部５０によってウエハＷの裏面Ｗｂを洗浄する際、塗布液Ｌ１がウエハＷの外周縁Ｗｃに到達する前に、ウエハＷの裏面Ｗｂ側からウエハＷの外周縁Ｗｃに洗浄液Ｌ３を供給してもよい。この場合、塗布液Ｌ１がウエハＷの外周縁Ｗｃに到達する前にウエハＷの裏面Ｗｂで且つ外周縁Ｗｃがあらかじめ濡れた状態となる。そのため、ウエハＷの外周縁Ｗｃに到達した塗布液Ｌ１が外周縁Ｗｃを回り込んでウエハＷの裏面Ｗｂに回り込んでも、塗布液Ｌ１が裏面Ｗｂに付着し難くなる。

上記の実施形態において、気液供給部５０によってウエハＷの裏面Ｗｂを洗浄する際、塗布液Ｌ１の粘度に応じてノズル５４の吐出口とウエハＷの裏面Ｗｂとの直線距離を調節してもよい。すなわち、塗布液Ｌ１が相対的に高粘度であるほど当該直線距離を小さくし、塗布液Ｌ１が相対的に低粘度であるほど当該直線距離を大きくしてもよい。この場合、塗布液Ｌ１が高粘度であるほど洗浄液Ｌ３がウエハＷの裏面Ｗｂに作用しやすくなるので、洗浄液Ｌ３によって塗布膜Ｆ（紐状部Ｆａ）がさらに除去されやすくなる。

１…基板処理システム（基板処理装置）、２…塗布現像装置（基板処理装置）、１０…コントローラ（制御部）、２０…回転保持部、３０…塗布液供給部、４４…ノズル（塗布液ノズル）、５０…気液供給部、５４…ノズル（裏面ノズル）、５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｄ…吐出管、５６…駆動機構、Ｇ…キャリアガス、Ｌ１…塗布液、Ｌ３…洗浄液、ＲＭ…記録媒体、Ｕ１…液処理ユニット（液処理装置、基板洗浄装置）、Ｗ…ウエハ（基板）、Ｗａ…表面、Ｗｂ…裏面、Ｗｃ…外周縁。

Claims (18)

1. 基板の表面に直交する方向に沿って延びている回転軸の周りに所定の回転数で前記基板を回転させつつ、前記基板の上方に位置する塗布液ノズルから前記基板の表面に塗布液を供給する第１の工程と、
   前記塗布液を前記基板の外周縁から外方に振り切りつつ、前記基板の裏面側から前記基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから同時に前記裏面に供給した後に、前記基板の裏面側から前記基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから交互に前記裏面に供給する第２の工程とを含み、
   前記第２の工程では、前記キャリアガスが前記洗浄液を随伴しつつ前記裏面上を流動する、基板洗浄方法。
2. 基板の表面に直交する方向に沿って延びている回転軸の周りに所定の回転数で前記基板を回転させつつ、前記基板の上方に位置する塗布液ノズルから前記基板の表面に塗布液を供給する第１の工程と、
   前記塗布液を前記基板の外周縁から外方に振り切りつつ、前記基板の裏面側から前記基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから交互に前記裏面に供給する第２の工程とを含み、
   前記第２の工程では、前記キャリアガスが前記洗浄液を随伴しつつ前記裏面上を流動する、基板洗浄方法。
3. 前記裏面ノズルの吐出口は前記外周縁に向かっている、請求項１又は２に記載の基板洗浄方法。
4. 前記第２の工程では、駆動機構が前記裏面ノズルを前記回転軸と前記外周縁との間で移動させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
5. 前記第２の工程では、前記駆動機構が前記裏面ノズルを前記回転軸と前記外周縁との間で往復移動させる、請求項４に記載の基板洗浄方法。
6. 前記第２の工程では、前記裏面ノズルが前記外周縁に近づくにつれて前記洗浄液及び前記キャリアガスの流量を増やす、請求項４又は５に記載の基板洗浄方法。
7. 基板の表面に直交する方向に沿って延びている回転軸の周りに所定の回転数で前記基板を回転させつつ、前記基板の上方に位置する塗布液ノズルから前記基板の表面に塗布液を供給する第１の工程と、
   前記塗布液を前記基板の外周縁から外方に振り切りつつ、前記基板の裏面側から前記基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから同時に前記裏面に供給する第２の工程とを含み、
   前記第２の工程では、駆動機構が前記裏面ノズルを前記回転軸と前記外周縁との間で移動させ、前記キャリアガスが前記洗浄液を随伴しつつ前記裏面上を流動する、基板洗浄方法。
8. 前記裏面ノズルの吐出口は前記外周縁の全周に向けて環状に開口している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
9. 前記第２の工程では、前記塗布液が前記基板の前記外周縁に到達する前に、前記基板の裏面側から前記基板の外周縁に向けてガスを前記裏面に供給する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
10. 前記第２の工程では、前記塗布液が前記基板の前記外周縁に到達する前に、前記基板の裏面側から前記基板の外周縁に洗浄液を供給する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
11. 前記第２の工程では、前記キャリアガスが前記洗浄液を覆うように前記裏面と前記洗浄液との間から吐出される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
12. 基板の表面に直交する方向に沿って延びている回転軸の周りに所定の回転数で前記基板を回転させつつ、前記基板の上方に位置する塗布液ノズルから前記基板の表面に塗布液を供給する第１の工程と、
    前記塗布液を前記基板の外周縁から外方に振り切りつつ、前記基板の裏面側から前記基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから同時に前記裏面に供給する第２の工程とを含み、
    前記第２の工程では、前記キャリアガスが前記洗浄液を覆うように前記裏面と前記洗浄液との間から吐出され、前記キャリアガスが前記洗浄液を随伴しつつ前記裏面上を流動する、基板洗浄方法。
13. 前記塗布液の粘度は２０００ｃＰ〜７０００ｃＰである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
14. 前記第２の工程では、前記塗布液の粘度に応じて前記裏面ノズルの吐出口と前記裏面との直線距離を調節する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
15. 基板の表面に直交する方向に沿って延びている回転軸の周りに所定の回転数で前記基板を回転させつつ、前記基板の上方に位置する塗布液ノズルから前記基板の表面に塗布液を供給する第１の工程と、
    前記塗布液を前記基板の外周縁から外方に振り切りつつ、前記基板の裏面側から前記基板の外周縁に向けて洗浄液とキャリアガスとを裏面ノズルから同時に前記裏面に供給する第２の工程とを含み、
    前記第２の工程では、前記塗布液の粘度に応じて前記裏面ノズルの吐出口と前記裏面との直線距離を調節し、前記キャリアガスが前記洗浄液を随伴しつつ前記裏面上を流動する、基板洗浄方法。
16. 前記裏面ノズルは、前記キャリアガスが吐出される複数の吐出口と、前記洗浄液が吐出される複数の吐出口とを有し、
    前記第２の工程では、前記キャリアガス及び前記洗浄液が面状に拡散された状態で、前記基板の裏面側から前記基板の外周縁に向けて前記洗浄液と前記キャリアガスとを前記裏面ノズルから前記裏面に供給する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
17. 基板を保持し、前記基板の表面に直交する方向に延びている回転軸の周りに所定の回転数で前記基板を回転させる回転保持部と、
    前記基板の表面側に位置する塗布液ノズルから塗布液を前記表面に供給させように構成された塗布液供給部と、
    前記基板の裏面側に位置する裏面ノズルから洗浄液とキャリアガスとを前記裏面に供給させるように構成された気液供給部と、
    制御部とを備え、
    前記制御部は、
    前記回転保持部及び前記塗布液供給部を制御して、前記回転保持部が前記基板を回転させているときに、前記塗布液ノズルから前記塗布液を前記表面に供給させる第１の処理と、
    前記回転保持部及び前記気液供給部を制御して、前記塗布液を前記基板の外周縁から外方に振り切りつつ、前記キャリアガスが前記洗浄液を随伴しつつ前記裏面上を流動するように、前記裏面ノズルから前記基板の外周縁に向けて前記洗浄液と前記キャリアガスとを交互に前記裏面に供給させる第２の処理とを実行する、基板洗浄装置。
18. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載の基板洗浄方法を基板洗浄装置に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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