JP6842952B2 - Substrate processing equipment and substrate processing method - Google Patents

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Description

この発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission 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、太陽電池用基板などが含まれる。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method. The substrates to be processed include, for example, semiconductor wafers, liquid crystal display device substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, opto-magnetic disk substrates, and photomasks. Substrates, ceramic substrates, solar cell substrates, etc. are included.

半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板の外周部に対して処理液を用いた処理が行われる。基板を1枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、たとえば、基板を水平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ている基板の上面外周部に向けて処理液を吐出する処理液ノズルとを備えている(下記特許文献1参照)。このような基板の外周部を処理する基板処理装置に用いられるスピンチャックとして、基板の外周部を支持するタイプのものではなく、基板の中央部を支持するタイプのものが用いられる。基板の中央部を支持するタイプのスピンチャックは、基板の外周部を支持しないので、基板の保持状態で、基板が水平姿勢に対して傾斜しているおそれがある。 In the manufacturing process of a semiconductor device, a liquid crystal display device, or the like, a treatment using a treatment liquid is performed on the outer peripheral portion of a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device. A single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one is, for example, a spin chuck that holds and rotates the substrate horizontally and discharges a processing liquid toward the outer peripheral portion of the upper surface of the substrate held by the spin chuck. It is provided with a processing liquid nozzle to be used (see Patent Document 1 below). As the spin chuck used in the substrate processing apparatus for processing the outer peripheral portion of the substrate, a spin chuck that supports the central portion of the substrate is used instead of a type that supports the outer peripheral portion of the substrate. Since the spin chuck of the type that supports the central portion of the substrate does not support the outer peripheral portion of the substrate, the substrate may be tilted with respect to the horizontal posture in the holding state of the substrate.

特開2011−258925号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-258925

基板の外周部に対する処理(以下、「外周部処理」という)では回転軸線回りに基板を回転させるため、スピンチャックに対して基板が傾斜していると、基板の周端のうち処理液ノズルが配置されている回転方向位置の周端(以下、「配置位置周端」という)の高さが各回転方向位置において変化するおそれがある(面ブレ)。配置位置周端の高さが異なると、基板の上面における、処理液ノズルからの処理液の着液位置と、配置位置周端との距離が異なる。したがって、処理液ノズルがスピンチャックに対して静止姿勢にある場合には、基板の回転に伴って、基板の上面における、処理液ノズルからの処理液の着液位置と、配置位置周端との距離が変化する。この場合、外周部処理において、基板の外周部における処理幅の均一性を一定に保つことができない。 In the processing on the outer peripheral portion of the substrate (hereinafter referred to as "outer peripheral portion processing"), the substrate is rotated around the rotation axis. The height of the peripheral edge of the arranged rotational position (hereinafter referred to as "arranged position peripheral edge") may change at each rotational direction position (surface blur). If the height of the peripheral edge of the placement position is different, the distance between the landing position of the treatment liquid from the treatment liquid nozzle and the peripheral edge of the placement position on the upper surface of the substrate is different. Therefore, when the treatment liquid nozzle is in a stationary posture with respect to the spin chuck, the liquid landing position of the treatment liquid from the treatment liquid nozzle on the upper surface of the substrate and the peripheral end of the arrangement position as the substrate rotates. The distance changes. In this case, in the outer peripheral portion processing, the uniformity of the processing width on the outer peripheral portion of the substrate cannot be kept constant.

そのため、基板の回転に伴う配置位置周端の高さ位置変化によらずに、基板の外周部における処理幅の均一性を高く保つことが求められている。
そこで、この発明の目的は、基板の回転に伴う配置位置周端の高さ位置変化によらずに、基板の外周部における処理幅の均一性を高く保つ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。
Therefore, it is required to maintain high uniformity of the processing width in the outer peripheral portion of the substrate regardless of the height position change of the peripheral end of the arrangement position due to the rotation of the substrate.
Therefore, an object of the present invention is a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of maintaining high uniformity of the processing width in the outer peripheral portion of the substrate regardless of the height position change of the peripheral end of the arrangement position due to the rotation of the substrate. Is to provide.

前記の目的を達成するための請求項1に記載の発明は、周端の少なくとも一部が円弧状をなす基板を保持する基板保持ユニットであって、当該基板の外周部を支持せずに当該基板の中央部を支持して当該基板を保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板を、当該基板の中央部を通る鉛直軸線周りに回転させる基板回転ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の周方向の各周端位置における高さ位置である各周端高さ位置を計測するための各周端高さ位置計測ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の外周部に向けて処理液を吐出するための処理液ノズルと、前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給ユニットと、前記基板における処理液の着液位置が移動するように前記処理液ノズルを駆動するノズル駆動ユニットと、前記基板回転ユニットを制御し、かつ前記ノズル駆動ユニットを制御する制御装置とを含み、前記制御装置は、前記各周端高さ位置計測ユニットによって、前記各周端高さ位置を計測する各周端高さ位置計測工程と、前記回転軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の外周部に向けて前記処理液ノズルから処理液を吐出することにより当該主面の外周部を処理する外周部処理工程と、前記外周部処理工程に並行して、前記基板の外周部における前記処理液ノズルからの処理液の着液位置が、前記基板の周端のうち当該処理液ノズルが配置されている周方向位置の周端である配置位置周端との間隔を一定に保つべく当該配置位置周端の高さ位置変化に追従して往復移動するように前記処理液ノズルを駆動する着液位置往復移動工程とを実行する、基板処理装置を提供する。 The invention according to claim 1 for achieving the above object is a substrate holding unit that holds a substrate in which at least a part of the peripheral end has an arc shape, and the outer peripheral portion of the substrate is not supported. A substrate holding unit that supports the central portion of the substrate and holds the substrate, a substrate rotating unit that rotates the substrate held by the substrate holding unit around a vertical axis passing through the central portion of the substrate, and the substrate. Each peripheral edge height position measuring unit for measuring each peripheral edge height position, which is a height position at each peripheral edge position in the circumferential direction of the substrate held by the holding unit, and the substrate holding unit hold the board. The treatment liquid nozzle for discharging the treatment liquid toward the outer peripheral portion of the substrate, the treatment liquid supply unit for supplying the treatment liquid to the treatment liquid nozzle, and the liquid landing position of the treatment liquid on the substrate are moved. Including a nozzle drive unit for driving the processing liquid nozzle and a control device for controlling the substrate rotation unit and controlling the nozzle drive unit, the control device is provided by the peripheral edge height position measurement unit. , Each peripheral edge height position measuring step for measuring each peripheral edge height position, and the processing liquid is discharged from the processing liquid nozzle toward the outer peripheral portion of the substrate while rotating the substrate around the rotation axis. As a result, in parallel with the outer peripheral portion processing step of processing the outer peripheral portion of the main surface and the outer peripheral portion processing step, the landing position of the treatment liquid from the treatment liquid nozzle on the outer peripheral portion of the substrate is set on the substrate. Of the peripheral ends, the reciprocating movement follows the height position change of the peripheral end of the arrangement position in order to keep the distance from the peripheral end of the arrangement position, which is the peripheral end of the circumferential position where the treatment liquid nozzle is arranged, constant. Provided is a substrate processing apparatus that executes a liquid landing position reciprocating movement step for driving the processing liquid nozzle as described above.

この構成によれば、処理液の着液位置が、配置位置周端との間隔を一定に保ちながら配置位置周端の高さ位置変化に追従して往復移動するように処理液ノズルが駆動される。そのため、基板の回転に伴う配置位置周端の高さ位置変化に応じて、処理液の着液位置を、配置位置周端との間隔を一定に保つように追従させることができる。これにより、基板の回転に伴う配置位置周端の高さ位置変化によらずに、基板の外周部における処理幅の均一性を高く保つことができる。 According to this configuration, the processing liquid nozzle is driven so that the liquid landing position of the processing liquid reciprocates according to the height position change of the peripheral end of the arrangement position while keeping the distance from the peripheral end of the arrangement position constant. Nozzle. Therefore, the landing position of the treatment liquid can be made to follow so as to keep the distance from the peripheral end of the arrangement position constant according to the change in the height position of the peripheral end of the arrangement position due to the rotation of the substrate. As a result, the uniformity of the processing width at the outer peripheral portion of the substrate can be kept high regardless of the change in the height position of the peripheral end of the arrangement position due to the rotation of the substrate.

請求項2に記載の発明は、前記制御装置は、前記着液位置往復移動工程を、前記各周端高さ位置計測工程の後に実行する、請求項1に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、各周端高さ位置計測工程の結果に基づいて、着液位置往復移動工程を実行することが可能になる。
請求項3に記載の発明は、前記ノズル駆動ユニットは、前記処理液ノズルを駆動するためのノズル駆動信号が入力されることにより前記処理液ノズルを駆動するユニットを含み、前記制御装置は、前記着液位置往復移動工程において、前記制御装置は、前記各周端高さ位置計測工程における計測結果および前記外周部処理工程における前記基板の回転速度に基づいて、前記配置位置周端の高さ位置変化と同じ振幅および同じ周期で前記着液位置が移動するように前記処理液ノズルを駆動させるためのノズル駆動信号を作成するノズル駆動信号作成工程と、作成された前記ノズル駆動信号を、当該ノズル駆動信号の出力に対する前記処理液ノズルの駆動遅れに伴う、前記配置位置周端の高さ位置変化に対する前記着液位置の位相差を排除した排除タイミングで前記ノズル駆動ユニットに出力する駆動信号出力工程とを実行する、請求項2に記載の基板処理装置である。
The invention according to claim 2 is the substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the control device executes the liquid landing position reciprocating movement step after each peripheral edge height position measurement step.
According to this configuration, it is possible to execute the liquid landing position reciprocating movement step based on the result of each peripheral edge height position measurement step.
According to the third aspect of the present invention, the nozzle drive unit includes a unit that drives the treatment liquid nozzle by inputting a nozzle drive signal for driving the treatment liquid nozzle, and the control device includes the unit. In the liquid landing position reciprocating movement step, the control device determines the height position of the peripheral edge of the arrangement position based on the measurement result in each peripheral edge height position measurement step and the rotation speed of the substrate in the outer peripheral portion processing step. A nozzle drive signal creation step for creating a nozzle drive signal for driving the processing liquid nozzle so that the liquid landing position moves with the same amplitude and the same cycle as the change, and the created nozzle drive signal are combined with the nozzle. Drive signal output step of outputting to the nozzle drive unit at an exclusion timing excluding the phase difference of the liquid landing position with respect to the height position change of the arrangement position peripheral end due to the drive delay of the processing liquid nozzle with respect to the output of the drive signal. The substrate processing apparatus according to claim 2, which executes the above.

この構成によれば、着液位置往復移動工程において、配置位置周端の高さ位置変化と同じ振幅および同じ周期で処理液の着液位置が移動するように処理液ノズルを駆動させるノズル駆動信号が作成される。そのノズル駆動信号が、処理液ノズルの駆動遅れに伴う位相差を排除した排除タイミングで、ノズル駆動ユニットに対して出力される。すなわち、配置位置周端の高さ位置変化に追従して着液位置を往復移動させることが可能なタイミングでノズル駆動信号が出力される。これにより、ノズル駆動信号の出力に対する処理液ノズルの駆動遅れによらずに、処理液の着液位置を、配置位置周端との間隔を一定に保つように配置位置周端の高さ位置変化に追従させることができる。 According to this configuration, in the liquid landing position reciprocating process, a nozzle drive signal for driving the treatment liquid nozzle so that the treatment liquid landing position moves with the same amplitude and the same cycle as the height position change at the peripheral end of the placement position. Is created. The nozzle drive signal is output to the nozzle drive unit at an exclusion timing that eliminates the phase difference due to the drive delay of the processing liquid nozzle. That is, the nozzle drive signal is output at a timing at which the liquid landing position can be reciprocated according to the height position change at the peripheral end of the arrangement position. As a result, the height position of the peripheral end of the arrangement position is changed so that the landing position of the processing liquid is kept constant from the peripheral end of the arrangement position regardless of the drive delay of the treatment liquid nozzle with respect to the output of the nozzle drive signal. Can be made to follow.

請求項4に記載の発明は、前記制御装置は、前記駆動信号出力工程において、前記配置位置周端の高さ位置変化に前記処理液ノズルが追従する最適な追従タイミングから前記位相差に相当する時間だけずらすことにより、前記排除タイミングを取得するタイミング取得工程を実行する、請求項3に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板の外周部における処理液の着液位置が配置位置周端の高さ位置変化に追従する最適な追従タイミングから、位相差に相当する時間だけずらすことにより、排除タイミングを求めることができる。この場合、排除タイミングを簡単かつ正確に取得することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the control device corresponds to the phase difference from the optimum follow-up timing in which the processing liquid nozzle follows the height position change of the peripheral end of the arrangement position in the drive signal output step. The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the timing acquisition step of acquiring the exclusion timing is executed by shifting the time.
According to this configuration, the exclusion timing is shifted by shifting the landing position of the treatment liquid on the outer peripheral portion of the substrate by a time corresponding to the phase difference from the optimum tracking timing that follows the height position change at the peripheral end of the arrangement position. Can be sought. In this case, the exclusion timing can be obtained easily and accurately.

請求項5に記載の発明は、前記ノズル駆動ユニットは、前記処理液ノズルを鉛直方向に移動させるノズル移動ユニットを含み、前記制御装置は、前記着液位置往復移動工程として、前記配置位置周端の高さ位置変化に追従して、前記処理液ノズルを鉛直方向に移動させる工程を実行する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、着液位置往復移動工程において、配置位置周端の高さ位置変化に追従して、処理液ノズルが鉛直方向に移動させられる。これにより、基板の外周部において、処理液の着液位置と配置位置周端との間隔を一定に保つことができる。
According to a fifth aspect of the present invention, the nozzle drive unit includes a nozzle movement unit that moves the treatment liquid nozzle in the vertical direction, and the control device is a peripheral end of the arrangement position as a reciprocating step of the liquid landing position. The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the step of moving the processing liquid nozzle in the vertical direction is executed according to the change in the height position of the above.
According to this configuration, in the liquid landing position reciprocating movement step, the processing liquid nozzle is moved in the vertical direction following a change in the height position of the peripheral end of the arrangement position. As a result, the distance between the landing position of the treatment liquid and the peripheral end of the arrangement position can be kept constant on the outer peripheral portion of the substrate.

請求項6に記載の発明は、前記ノズル駆動ユニットは、前記処理液ノズルを、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の主面に沿って移動させるノズル移動ユニットを含み、前記制御装置は、前記着液位置往復移動工程として、前記配置位置周端の高さ位置変化に追従して、前記処理液ノズルからの処理液の着液位置と前記配置位置周端との間隔を一定に保つように前記処理液ノズルを前記基板の回転半径方向に移動させる工程を実行する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置である。 In the invention according to claim 6, the nozzle driving unit includes a nozzle moving unit that moves the processing liquid nozzle along a main surface of a substrate held by the substrate holding unit, and the control device includes a nozzle moving unit. As the liquid landing position reciprocating movement step, the distance between the liquid landing position of the treatment liquid from the treatment liquid nozzle and the peripheral end of the placement position is kept constant by following the change in the height position of the peripheral end of the placement position. The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the step of moving the processing liquid nozzle in the direction of the turning radius of the substrate is executed.

この構成によれば、着液位置往復移動工程において、配置位置周端の高さ位置変化に追従して、処理液ノズルからの処理液の着液位置と配置位置周端との間隔を一定に保つように処理液ノズルが回転半径方向に移動させられる。これにより、基板の外周部において、処理液の着液位置と配置位置周端との間隔を一定に保つことができる。
請求項7に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記処理液ノズルの移動量を検出するためのノズル移動量検出ユニットをさらに含み、前記制御装置は、前記着液位置往復移動工程に先立って、前記ノズル移動ユニットに対して前記ノズル駆動信号を出力して前記処理液ノズルを移動させ、そのときの前記処理液ノズルの移動量を前記ノズル移動量検出ユニットによって検出することにより、前記位相差を計測する位相差計測工程をさらに実行し、前記制御装置は、前記タイミング取得工程において、前記位相差計測工程によって計測された位相差に基づいて前記排除タイミングを取得する工程を実行する、請求項5または6に記載の基板処理装置である。
According to this configuration, in the process of reciprocating the liquid landing position, the distance between the liquid landing position of the treatment liquid from the treatment liquid nozzle and the peripheral end of the placement position is made constant by following the change in the height position of the peripheral end of the placement position. The treatment liquid nozzle is moved in the radius of gyration to keep it. As a result, the distance between the landing position of the treatment liquid and the peripheral end of the arrangement position can be kept constant on the outer peripheral portion of the substrate.
In the invention according to claim 7, the substrate processing apparatus further includes a nozzle movement amount detecting unit for detecting the moving amount of the processing liquid nozzle, and the control device is prior to the liquid landing position reciprocating movement step. Then, the nozzle drive signal is output to the nozzle moving unit to move the processing liquid nozzle, and the moving amount of the processing liquid nozzle at that time is detected by the nozzle moving amount detecting unit. A phase difference measuring step of measuring the phase difference is further executed, and the control device executes a step of acquiring the exclusion timing based on the phase difference measured by the phase difference measuring step in the timing acquisition step. Item 5. The substrate processing apparatus according to Item 5 or 6.

この構成によれば、処理液ノズルを移動させ、そのときの処理液ノズルの移動量を、ノズル移動量検出ユニットを用いて検出することにより、位相差を実際に計測することができる。実測された位相差に基づいて処理液ノズルを移動するので、処理液の着液位置の往復移動を、配置位置周端の高さ位置変化に、より一層良好に追従させることができる。
請求項8に記載の発明は、前記ノズル移動ユニットは、電動モータを含み、前記移動量検出ユニットは、前記電動モータに設けられたエンコーダを含む、請求項7に記載の基板処理装置である。
According to this configuration, the phase difference can be actually measured by moving the treatment liquid nozzle and detecting the movement amount of the treatment liquid nozzle at that time by using the nozzle movement amount detection unit. Since the treatment liquid nozzle is moved based on the measured phase difference, the reciprocating movement of the treatment liquid landing position can be made to follow the height position change at the peripheral end of the arrangement position even better.
The invention according to claim 8 is the substrate processing apparatus according to claim 7, wherein the nozzle moving unit includes an electric motor, and the moving amount detecting unit includes an encoder provided in the electric motor.

この構成によれば、エンコーダという簡単な構成で、処理液ノズルの移動量を精度良く検出することができる。処理液の着液位置の往復移動を、配置位置周端の高さ位置変化に、より高精度に追従させることができる。
請求項9に記載の発明は、前記各周端高さ位置計測ユニットは、前記基板の周端高さ位置のうち周方向の所定の周端高さ位置を検出するための位置センサ、および前記基板の少なくとも外周部を撮像するCCDカメラの少なくとも一つを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
According to this configuration, the movement amount of the processing liquid nozzle can be accurately detected with a simple configuration of an encoder. The reciprocating movement of the landing position of the treatment liquid can be made to follow the height position change at the peripheral end of the arrangement position with higher accuracy.
According to a ninth aspect of the present invention, the peripheral edge height position measuring unit is a position sensor for detecting a predetermined peripheral edge height position in the circumferential direction among the peripheral edge height positions of the substrate, and the above-mentioned invention. The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, further comprising at least one CCD camera that images at least the outer peripheral portion of the substrate.

この構成によれば、基板保持ユニットに保持されている基板の周方向の各周端高さ位置を、簡単な構成を用いて計測することができる。
請求項10に記載の発明は、前記各周端高さ位置計測ユニットは、前記基板の周端高さ位置のうち周方向の所定の周端高さ位置を検出するための位置センサを含み、前記制御装置は、前記各周端高さ位置計測工程において、前記基板保持ユニットによって保持されている基板を前記回転軸線まわりに回動させながら、前記所定の周端高さ位置を、前記位置センサを用いて計測する工程を実行する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
According to this configuration, the height positions of the peripheral ends of the substrate held by the substrate holding unit in the circumferential direction can be measured using a simple configuration.
According to a tenth aspect of the present invention, each peripheral edge height position measuring unit includes a position sensor for detecting a predetermined peripheral edge height position in the circumferential direction among the peripheral edge height positions of the substrate. In each of the peripheral edge height position measurement steps, the control device rotates the substrate held by the substrate holding unit around the rotation axis, and obtains the predetermined peripheral edge height position by the position sensor. The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the step of measuring using the above is executed.

この構成によれば、基板保持ユニットによって保持されている基板を回動させながら、所定の周端高さ位置を、位置センサを用いて検出することにより、基板の周方向の各周端高さ位置を計測することができる。すなわち、位置センサという簡単な構成を用いて、基板の周方向の各周端高さ位置を良好に計測できる。
請求項11に記載の発明は、前記処理液ノズルは、基板の外側かつ斜め下向きに処理液を吐出する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
According to this configuration, each peripheral edge height in the circumferential direction of the substrate is detected by detecting a predetermined peripheral edge height position using a position sensor while rotating the substrate held by the substrate holding unit. The position can be measured. That is, the height position of each peripheral edge in the circumferential direction of the substrate can be satisfactorily measured by using a simple configuration of a position sensor.
The invention according to claim 11 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the processing liquid nozzle discharges the processing liquid to the outside of the substrate and diagonally downward.

この構成によれば、処理液ノズルが処理液を斜め下方向に向けて吐出するので、基板の回転に伴う配置位置周端の高さ位置変化に応じて、処理液の着液位置と配置位置周端との間の距離が変化するおそれがある。
しかしながら、基板の回転に伴う配置位置周端の高さ位置変化に応じて、処理液の着液位置を、配置位置周端との間隔を一定に保つように追従させるので、基板の回転に伴う配置位置周端の高さ位置変化によらずに、処理液の着液位置と配置位置周端との間の距離を一定に保つことができ、これにより、基板の外周部における処理幅の均一性を高く保つことができる。
According to this configuration, the treatment liquid nozzle discharges the treatment liquid diagonally downward, so that the treatment liquid landing position and the placement position are changed according to the change in the height position of the peripheral end of the arrangement position due to the rotation of the substrate. The distance to the peripheral edge may change.
However, since the landing position of the treatment liquid is made to follow so as to keep the distance from the peripheral end of the arrangement position constant according to the change in the height position of the peripheral end of the arrangement position due to the rotation of the substrate, it accompanies the rotation of the substrate. The distance between the landing position of the treatment liquid and the peripheral edge of the placement position can be kept constant regardless of the change in the height position of the peripheral edge of the placement position, whereby the treatment width on the outer peripheral portion of the substrate is uniform. You can keep your sex high.

前記の目的を達成するための請求項12に記載の発明は、基板の中央部を支持して、当該基板を保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板を、当該基板の中央部を通る回転軸線周りに回転させる基板回転ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の外周部に向けて処理液を吐出するための処理液ノズルと、前記処理液ノズルを、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の主面に沿って移動させるノズル駆動ユニットとを含む基板処理装置において実行される基板処理方法であって、周端の少なくとも一部が円弧状をなす基板を前記基板保持ユニットにより保持させる基板保持工程と、前記基板保持ユニットに保持されている基板の周方向の各周端位置における高さ位置である各周端高さ位置を計測する各周端高さ位置計測工程と、前記回転軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の外周部に向けて前記処理液ノズルから処理液を吐出することにより当該主面の外周部を処理する外周部処理工程と、前記外周部処理工程に並行して、前記基板の外周部における前記処理液ノズルからの処理液の着液位置が、前記基板の周端のうち当該処理液ノズルが配置されている周方向位置の周端である配置位置周端との間隔を一定に保つべく当該配置位置周端の高さ位置変化に追従して往復移動するように前記処理液ノズルを駆動する着液位置往復移動工程とを含む、基板処理方法を提供する。 The invention according to claim 12 for achieving the above object is a substrate holding unit that supports a central portion of a substrate and holds the substrate, and a substrate held by the substrate holding unit. The substrate rotating unit that rotates around the rotation axis passing through the central portion of the above, the processing liquid nozzle for discharging the processing liquid toward the outer peripheral portion of the substrate held by the substrate holding unit, and the processing liquid nozzle. A substrate processing method executed in a substrate processing apparatus including a nozzle drive unit that moves along the main surface of the substrate held by the substrate holding unit, wherein at least a part of the peripheral end has an arc shape. The substrate holding step of holding the substrate by the substrate holding unit, and each peripheral edge height for measuring each peripheral edge height position which is a height position at each peripheral end position of the substrate held by the substrate holding unit in the circumferential direction. The position measurement step and the outer peripheral portion processing step of processing the outer peripheral portion of the main surface by discharging the treatment liquid from the treatment liquid nozzle toward the outer peripheral portion of the substrate while rotating the substrate around the rotation axis. And, in parallel with the outer peripheral portion processing step, the liquid landing position of the treatment liquid from the treatment liquid nozzle on the outer peripheral portion of the substrate is the circumferential direction in which the treatment liquid nozzle is arranged at the peripheral end of the substrate. Liquid landing position reciprocating movement step that drives the processing liquid nozzle to reciprocate according to the height position change of the arrangement position peripheral end in order to keep the distance from the arrangement position peripheral end which is the peripheral end of the position constant. To provide a substrate processing method including and.

この方法によれば、請求項1に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項13に記載の発明は、前記着液位置往復移動工程は、前記配置位置周端の高さ位置変化に追従して、前記処理液ノズルを、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の主面に直交する方向に移動させる工程を含む、請求項12に記載の基板処理方法である。
According to this method, the effect equivalent to the effect described in claim 1 is obtained.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the liquid landing position reciprocating movement step, the processing liquid nozzle is held by the substrate holding unit in accordance with the height position change of the peripheral end of the arrangement position. The substrate processing method according to claim 12, further comprising a step of moving the substrate in a direction orthogonal to the main surface.

この方法によれば、請求項5に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項14に記載の発明は、前記着液位置往復移動工程は、前記配置位置周端の高さ位置変化に追従して、前記処理液ノズルからの処理液の着液位置と前記配置位置周端との間隔を一定に保つように前記処理液ノズルを前記基板の回転半径方向に移動させる工程を含む、請求項12に記載の基板処理方法である。
According to this method, the action and effect equivalent to the action and effect described in claim 5 are exhibited.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the liquid landing position reciprocating movement step, the liquid landing position of the treatment liquid from the treatment liquid nozzle and the arrangement position circumference follow the height position change of the peripheral end of the arrangement position. The substrate processing method according to claim 12, further comprising a step of moving the processing liquid nozzle in the direction of the radius of gyration of the substrate so as to keep the distance from the edge constant.

この方法によれば、請求項6に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項15に記載の発明は、前記着液位置往復移動工程は、前記各周端高さ位置計測工程の後に実行される、請求項12〜14のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、請求項2に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項16に記載の発明は、前記ノズル駆動ユニットは、前記処理液ノズルを駆動するためのノズル駆動信号が入力されることにより前記処理液ノズルを駆動するユニットを含み、前記着液位置往復移動工程は、前記各周端高さ位置計測工程における計測結果および前記外周部処理工程における前記基板の回転速度に基づいて、前記配置位置周端の高さ位置変化と同じ振幅および同じ周期で前記着液位置が移動するように前記処理液ノズルを駆動させるためのノズル駆動信号を作成するノズル駆動信号作成工程と、作成された前記ノズル駆動信号を、当該ノズル駆動信号の出力に対する前記処理液ノズルの駆動遅れに伴う、前記配置位置周端の高さ位置変化に対する前記着液位置の位相差を排除した排除タイミングで前記ノズル駆動ユニットに出力する駆動信号出力工程とを含む、請求項12〜15のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
According to this method, the action and effect equivalent to the action and effect described in claim 6 are exhibited.
The invention according to claim 15 is the substrate processing method according to any one of claims 12 to 14, wherein the liquid landing position reciprocating movement step is executed after each peripheral edge height position measurement step. is there.
According to this method, the action and effect equivalent to the action and effect described in claim 2 are exhibited.
The invention according to claim 16, wherein the nozzle drive unit includes a unit that drives the treatment liquid nozzle by inputting a nozzle drive signal for driving the treatment liquid nozzle, and moves the liquid landing position reciprocatingly. The step is based on the measurement result in each peripheral edge height position measurement step and the rotation speed of the substrate in the outer peripheral portion processing step, and the landing is performed with the same amplitude and the same period as the height position change of the peripheral edge of the arrangement position. A nozzle drive signal creation step of creating a nozzle drive signal for driving the processing liquid nozzle so that the liquid position moves, and the created nozzle drive signal of the processing liquid nozzle with respect to the output of the nozzle drive signal. Claims 12 to 15 include a drive signal output step of outputting to the nozzle drive unit at an exclusion timing excluding the phase difference of the liquid landing position with respect to a change in the height position of the peripheral end of the arrangement position due to a drive delay. The substrate processing method according to any one of the items.

この方法によれば、請求項3に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項17に記載の発明は、前記駆動信号出力工程は、前記配置位置周端の高さ位置変化に前記着液位置が追従する最適な追従タイミングから、前記位相差に相当する時間だけずらすことにより前記排除タイミングを取得するタイミング取得工程を含む、請求項12〜16のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
According to this method, the effect equivalent to the effect described in claim 3 is obtained.
The invention according to claim 17 is that the drive signal output step is shifted from the optimum follow-up timing in which the liquid landing position follows the height position change at the peripheral end of the arrangement position by a time corresponding to the phase difference. The substrate processing method according to any one of claims 12 to 16, further comprising a timing acquisition step of acquiring the exclusion timing.

この方法によれば、請求項4に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項18に記載の発明は、前記着液位置往復移動工程に先立って、前記ノズル駆動ユニットに対して前記ノズル駆動信号を出力して前記着液位置を移動させることにより、前記位相差を計測する位相差計測工程をさらに含み、前記タイミング取得工程は、前記位相差に基づいて前記排除タイミングを取得する工程を含む、請求項17に記載の基板処理方法である。
According to this method, the action and effect equivalent to the action and effect described in claim 4 are exhibited.
The invention according to claim 18 measures the phase difference by outputting the nozzle drive signal to the nozzle drive unit to move the liquid landing position prior to the liquid landing position reciprocating movement step. The substrate processing method according to claim 17, further comprising a step of measuring the phase difference to be performed, and the step of acquiring the timing includes a step of acquiring the exclusion timing based on the phase difference.

この方法によれば、請求項7に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項19に記載の発明は、前記各周端高さ位置計測工程は、前記基板保持ユニットによって保持されている基板を前記回転軸線まわりに回動させながら前記所定の周端高さ位置を、位置センサを用いて計測する工程を含む、請求項12〜18のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
According to this method, the action and effect equivalent to the action and effect described in claim 7 are exhibited.
According to a nineteenth aspect of the present invention, in each of the peripheral edge height position measuring steps, the predetermined peripheral edge height position is set while rotating the substrate held by the substrate holding unit around the rotation axis. The substrate processing method according to any one of claims 12 to 18, which includes a step of measuring using a position sensor.

この方法によれば、請求項10に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。 According to this method, the effect equivalent to the effect described in claim 10 is obtained.

図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view for explaining the internal layout of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention. 図2は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of a processing unit provided in the substrate processing apparatus. 図3は、処理位置に配置されている処理液ノズルから処理液を吐出している状態を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the treatment liquid is discharged from the treatment liquid nozzle arranged at the treatment position. 図4は、基板が傾斜状態でスピンチャックに保持されている状態を示す模式的な図である。FIG. 4 is a schematic view showing a state in which the substrate is held by the spin chuck in an inclined state. 図5は、基板が傾斜状態でスピンチャックに保持されている状態を示す模式的な図である。FIG. 5 is a schematic view showing a state in which the substrate is held by the spin chuck in an inclined state. 図6は、参考基板処理例における基板の上面の外周領域の処理幅を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing the processing width of the outer peripheral region of the upper surface of the substrate in the reference substrate processing example. 図7は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。FIG. 7 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the main part of the substrate processing apparatus. 図8は、配置位置周端の高さ位置変化を示す正弦波、および追従タイミングでノズル駆動信号を出力した場合の着液位置の高さ位置変化を示す正弦波である。FIG. 8 shows a sine wave showing a change in the height position at the peripheral end of the arrangement position, and a sine wave showing a change in the height position of the liquid landing position when a nozzle drive signal is output at the following timing. 図9Aは、図7に示す各周端高さ位置記憶部を説明するための図である。FIG. 9A is a diagram for explaining each peripheral edge height position storage unit shown in FIG. 7. 図9Bは、図7に示す位相差記憶部を説明するための図である。FIG. 9B is a diagram for explaining the phase difference storage unit shown in FIG. 7. 図10は、前記処理ユニットによる基板処理例を説明するための流れ図である。FIG. 10 is a flow chart for explaining an example of substrate processing by the processing unit. 図11は、図10に示す各周端高さ位置計測工程の内容を説明するための流れ図である。FIG. 11 is a flow chart for explaining the contents of each peripheral edge height position measuring process shown in FIG. 図12は、図10に示す位相差計測工程の内容を説明するための流れ図である。FIG. 12 is a flow chart for explaining the contents of the phase difference measurement process shown in FIG. 図13は、図10に示す外周部処理工程の内容を説明するための流れ図である。FIG. 13 is a flow chart for explaining the contents of the outer peripheral portion processing step shown in FIG. 図14は、前記外周部処理工程の内容を説明するための模式的な図である。FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the contents of the outer peripheral portion processing step. 図15は、前記外周部処理工程の内容を説明するための模式的な図である。FIG. 15 is a schematic diagram for explaining the contents of the outer peripheral portion processing step. 図16は、配置位置周端の高さ位置変化を示す正弦波、および排除タイミングでノズル駆動信号を出力した場合の着液位置の高さ位置変化を示す正弦波である。FIG. 16 is a sine wave showing a change in the height position at the peripheral end of the arrangement position, and a sine wave showing a change in the height position of the liquid landing position when a nozzle drive signal is output at the exclusion timing. 図17は、前記基板処理例における基板の上面の外周領域の処理幅を示す平面図である。FIG. 17 is a plan view showing the processing width of the outer peripheral region of the upper surface of the substrate in the substrate processing example.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置1は、半導体ウエハなどの円板状の基板Wを、処理液や処理ガスによって一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置1は、処理液を用いて基板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を収容するキャリヤC1が載置されるロードポートLP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IRおよびCRと、基板処理装置1を制御する制御装置3とを含む。搬送ロボットIRは、キャリヤC1と搬送ロボットCRとの間で基板Wを搬送する。搬送ロボットCRは、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。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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view for explaining the internal layout of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus 1 is a single-wafer processing apparatus that processes a disk-shaped substrate W such as a semiconductor wafer one by one with a processing liquid or a processing gas. The substrate processing apparatus 1 includes a plurality of processing units 2 for processing the substrate W using a processing liquid, a load port LP on which a carrier C1 accommodating a plurality of substrates W processed by the processing unit 2 is mounted, and a load port LP. It includes transfer robots IR and CR that transfer the substrate W between the load port LP and the processing unit 2, and a control device 3 that controls the substrate processing device 1. The transfer robot IR transfers the substrate W between the carrier C1 and the transfer robot CR. The transfer robot CR transfers the substrate W between the transfer robot IR and the processing unit 2. The plurality of processing units 2 have, for example, a similar configuration.

図2は、処理ユニット2の構成例を説明するための図解的な断面図である。
処理ユニット2は、基板Wの外周部41(図3等参照)を、より具体的には基板Wの上面(主面)の外周領域42(図3等参照)および基板Wの周端面44(図3等参照)を、処理液を用いて処理する(トップサイド処理)ユニットである。この実施形態では、基板Wの外周部41とは、基板Wの上面の外周領域42、基板Wの下面(主面)の外周領域43(図3等参照)、および基板Wの周端面44を含む部分をいう。また、外周領域42,43とは、たとえば、基板Wの周端縁からコンマ数ミリ〜数ミリメートル程度の幅を有する環状の領域をいう。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of the processing unit 2.
The processing unit 2 includes the outer peripheral portion 41 (see FIG. 3 and the like) of the substrate W, more specifically, the outer peripheral region 42 (see FIG. 3 and the like) of the upper surface (main surface) of the substrate W and the peripheral end surface 44 (see FIG. 3 and the like) of the substrate W. (See FIG. 3 and the like) is a unit for processing (top-side processing) using a processing liquid. In this embodiment, the outer peripheral portion 41 of the substrate W refers to the outer peripheral region 42 of the upper surface of the substrate W, the outer peripheral region 43 (see FIG. 3 and the like) of the lower surface (main surface) of the substrate W, and the peripheral end surface 44 of the substrate W. Refers to the part that includes. Further, the outer peripheral regions 42 and 43 refer to, for example, an annular region having a width of about several millimeters to several millimeters from the peripheral edge of the substrate W.

処理ユニット2は、内部空間を有する箱形の処理チャンバ4と、処理チャンバ4内で一枚の基板Wを水平な姿勢で保持して、基板Wの中心を通る鉛直な回転軸線A1まわりに基板Wを回転させるスピンチャック(基板保持ユニット)5と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面の外周領域42に処理液(薬液およびリンス液)を供給するための処理液供給ユニット6と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面中央部に、不活性ガスを供給するための第1の不活性ガス供給ユニット8と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面の外周領域42に、不活性ガスを供給するための第2の不活性ガス供給ユニット9と、スピンチャック5に保持されている基板Wの下面の外周領域43に、不活性ガスを供給するための第3の不活性ガス供給ユニット10と、スピンチャック5に保持されている基板Wの下面の外周領域43を加熱するためのヒータ11と、スピンチャック5を取り囲む筒状の処理カップ12とを含む。 The processing unit 2 holds a box-shaped processing chamber 4 having an internal space and one substrate W in a horizontal posture in the processing chamber 4, and the substrate is around the vertical rotation axis A1 passing through the center of the substrate W. A spin chuck (substrate holding unit) 5 for rotating W, and a treatment liquid supply unit 6 for supplying a treatment liquid (chemical solution and rinse liquid) to an outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 5. , The first inert gas supply unit 8 for supplying an inert gas to the central portion of the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 5, and the outer periphery of the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 5. A second inert gas supply unit 9 for supplying the inert gas to the region 42, and a second inert gas supply unit 43 for supplying the inert gas to the outer peripheral region 43 on the lower surface of the substrate W held by the spin chuck 5. The inert gas supply unit 10 of No. 3, a heater 11 for heating the outer peripheral region 43 of the lower surface of the substrate W held by the spin chuck 5, and a tubular processing cup 12 surrounding the spin chuck 5 are included.

処理チャンバ4は、箱状の隔壁13と、隔壁13の上部から隔壁13内(処理チャンバ4内に相当)に清浄空気を送る送風ユニットとしてのFFU(ファン・フィルタ・ユニット)14と、隔壁13の下部から処理チャンバ4内の気体を排出する排気装置(図示しない)とを含む。
FFU14は隔壁13の上方に配置されており、隔壁13の天井に取り付けられている。FFU14は、隔壁13の天井から処理チャンバ4内に清浄空気を送る。排気装置は、処理カップ12内に接続された排気ダクト15を介して処理カップ12の底部に接続されており、処理カップ12の底部から処理カップ12の内部を吸引する。FFU14および排気装置により、処理チャンバ4内にダウンフロー(下降流)が形成される。
The processing chamber 4 includes a box-shaped partition wall 13, an FFU (fan filter unit) 14 as a blower unit that sends clean air from the upper part of the partition wall 13 to the inside of the partition wall 13 (corresponding to the inside of the processing chamber 4), and the partition wall 13. Includes an exhaust device (not shown) for discharging the gas in the processing chamber 4 from the lower part of the processing chamber 4.
The FFU 14 is arranged above the partition wall 13 and is attached to the ceiling of the partition wall 13. The FFU 14 sends clean air from the ceiling of the partition wall 13 into the processing chamber 4. The exhaust device is connected to the bottom of the processing cup 12 via an exhaust duct 15 connected to the inside of the processing cup 12, and sucks the inside of the processing cup 12 from the bottom of the processing cup 12. A downflow is formed in the processing chamber 4 by the FFU 14 and the exhaust device.

スピンチャック5は、この実施形態では、真空吸着式のチャックである。スピンチャック5は、基板Wの下面中央部を吸着支持している。スピンチャック5は、鉛直な方向に延びたスピン軸16と、このスピン軸16の上端に取り付けられて、基板Wを水平な姿勢でその下面を吸着して保持するスピンベース17と、スピン軸16と同軸に結合された回転軸を有するスピンモータ(基板回転ユニット)18とを備えている。スピンベース17は、基板Wの外径よりも小さな外径を有する水平な円形の上面17aを含む。基板Wの裏面がスピンベース17に吸着保持された状態では、基板Wの外周部41が、スピンベース17の周端縁よりも外側にはみ出ている。スピンモータ18が駆動されることにより、スピン軸16の中心軸線まわりに基板Wが回転される。 The spin chuck 5 is a vacuum suction type chuck in this embodiment. The spin chuck 5 attracts and supports the central portion of the lower surface of the substrate W. The spin chuck 5 includes a spin shaft 16 extending in a vertical direction, a spin base 17 attached to the upper end of the spin shaft 16 to attract and hold the lower surface of the substrate W in a horizontal posture, and a spin shaft 16. A spin motor (board rotation unit) 18 having a rotation axis coaxially coupled with the spin motor (board rotation unit) 18 is provided. The spin base 17 includes a horizontal circular upper surface 17a having an outer diameter smaller than the outer diameter of the substrate W. In a state where the back surface of the substrate W is attracted and held by the spin base 17, the outer peripheral portion 41 of the substrate W protrudes outside the peripheral edge of the spin base 17. By driving the spin motor 18, the substrate W is rotated around the central axis of the spin shaft 16.

処理液供給ユニット6は、処理液ノズル19を含む。処理液ノズル19は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルである。処理液ノズル19は、基板Wの上面における処理液の供給位置を変更できるスキャンノズルとしての基本形態を有している処理液ノズル19は、スピンチャック5の上方でほぼ水平に延びたノズルアーム20の先端部に取り付けられている。ノズルアーム20は、スピンチャック5の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸21に支持されている。
アーム支持軸21には、アーム揺動モータ22が結合されている。アーム揺動モータ22は、たとえばサーボモータである。アーム揺動モータ22により、ノズルアーム20をスピンチャック5の側方に設定された鉛直な揺動軸線A2(すなわち、アーム支持軸21の中心軸線)を中心として水平面内で揺動させることができ、これにより、揺動軸線A2まわりに処理液ノズル19を回動させることができるようになっている。
The processing liquid supply unit 6 includes a processing liquid nozzle 19. The treatment liquid nozzle 19 is, for example, a straight nozzle that discharges liquid in a continuous flow state. The treatment liquid nozzle 19 has a basic form as a scan nozzle capable of changing the supply position of the treatment liquid on the upper surface of the substrate W. The treatment liquid nozzle 19 is a nozzle arm 20 extending substantially horizontally above the spin chuck 5. It is attached to the tip of. The nozzle arm 20 is supported by an arm support shaft 21 extending substantially vertically on the side of the spin chuck 5.
An arm swing motor 22 is coupled to the arm support shaft 21. The arm swing motor 22 is, for example, a servo motor. The arm swing motor 22 can swing the nozzle arm 20 in a horizontal plane about the vertical swing axis A2 (that is, the central axis of the arm support shaft 21) set on the side of the spin chuck 5. As a result, the processing liquid nozzle 19 can be rotated around the swing axis A2.

アーム支持軸21には、アーム昇降モータ122が、ボールねじ機構などを介して結合されている。アーム昇降モータ122は、たとえばサーボモータである。アーム昇降モータ122により、アーム支持軸21を昇降させてアーム支持軸21と一体的にノズルアーム20を昇降させることができる。これにより、処理液ノズル19を昇降(すなわち、高さ方向V(鉛直方向)に沿って移動)させることができる。アーム昇降モータ122には、アーム昇降モータ122の出力軸122aの回転角を検出するエンコーダ23が結合されている。アーム揺動モータ122が出力軸122aを回転させると、出力軸22aの回転角に応じた移動量で、処理液ノズル19が上昇または降下する。すなわち、処理液ノズル19が上昇または下降すると、処理液ノズル19の移動量に相当する回転角でアーム揺動モータ22の出力軸22aを回転させる。したがって、エンコーダ23によって出力軸22aの回転角を検出することにより、処理液ノズル19の位置(高さ方向V(鉛直方向)の位置)を検出することができる。 An arm elevating motor 122 is connected to the arm support shaft 21 via a ball screw mechanism or the like. The arm elevating motor 122 is, for example, a servo motor. The arm lifting motor 122 can raise and lower the arm support shaft 21 to raise and lower the nozzle arm 20 integrally with the arm support shaft 21. As a result, the processing liquid nozzle 19 can be moved up and down (that is, moved along the height direction V (vertical direction)). An encoder 23 for detecting the rotation angle of the output shaft 122a of the arm elevating motor 122 is coupled to the arm elevating motor 122. When the arm swing motor 122 rotates the output shaft 122a, the processing liquid nozzle 19 rises or falls by the amount of movement corresponding to the rotation angle of the output shaft 22a. That is, when the processing liquid nozzle 19 rises or falls, the output shaft 22a of the arm swing motor 22 is rotated at a rotation angle corresponding to the amount of movement of the processing liquid nozzle 19. Therefore, the position of the processing liquid nozzle 19 (the position in the height direction V (vertical direction)) can be detected by detecting the rotation angle of the output shaft 22a by the encoder 23.

処理液ノズル19には、薬液供給源からの薬液が供給される薬液配管24が接続されている。薬液配管24の途中部には、薬液配管24を開閉するための薬液バルブ25が介装されている。また、処理液ノズル19には、リンス液供給源からのリンス液が供給されるリンス液配管26Aが接続されている。リンス液配管26Aの途中部には、リンス液配管26Aを開閉するためのリンス液バルブ26Bが介装されている。リンス液バルブ26Bが閉じられた状態で薬液バルブ25が開かれると、薬液配管24から処理液ノズル19に供給された連続流の薬液が、処理液ノズル19の下端に設定された吐出口19a(図3参照)から吐出される。また、薬液バルブ25が閉じられた状態でリンス液バルブ26Bが開かれると、リンス液配管26Aから処理液ノズル19に供給された連続流のリンス液が、処理液ノズル19の下端に設定された吐出口19a(図3参照)から吐出される。 The treatment liquid nozzle 19 is connected to a chemical liquid pipe 24 to which the chemical liquid from the chemical liquid supply source is supplied. A chemical liquid valve 25 for opening and closing the chemical liquid pipe 24 is interposed in the middle of the chemical liquid pipe 24. Further, a rinse liquid pipe 26A to which the rinse liquid from the rinse liquid supply source is supplied is connected to the treatment liquid nozzle 19. A rinse liquid valve 26B for opening and closing the rinse liquid pipe 26A is interposed in the middle of the rinse liquid pipe 26A. When the chemical solution valve 25 is opened with the rinse solution valve 26B closed, the continuous flow of the chemical solution supplied from the chemical solution pipe 24 to the treatment solution nozzle 19 is set at the lower end of the treatment solution nozzle 19 as a discharge port 19a ( (See FIG. 3). Further, when the rinse liquid valve 26B is opened with the chemical liquid valve 25 closed, the continuous flow rinse liquid supplied from the rinse liquid pipe 26A to the treatment liquid nozzle 19 is set at the lower end of the treatment liquid nozzle 19. It is discharged from the discharge port 19a (see FIG. 3).

薬液は、たとえば、基板Wの表面をエッチングしたり、基板Wの表面を洗浄したりするのに用いられる液である。薬液は、フッ酸、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、バッファードフッ酸(BHF)、希フッ酸(DHF)、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸(たとえば、クエン酸、蓚酸等)、有機アルカリ(たとえば、TMAH:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど)、有機溶剤(たとえばIPA(isopropyl alcohol)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。リンス液は、たとえば脱イオン水(DIW)であるが、DIWに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度(たとえば、10ppm〜100ppm程度)の塩酸水のいずれかであってもよい。 The chemical solution is, for example, a solution used for etching the surface of the substrate W or cleaning the surface of the substrate W. The chemicals include hydrofluoric acid, sulfuric acid, acetic acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, buffered hydrofluoric acid (BHF), dilute hydrofluoric acid (DHF), aqueous ammonia, hydrogen peroxide solution, organic acids (for example, citric acid, hydrofluoric acid, etc.) ), Organic alkali (eg, TMAH: tetramethylammonium hydrooxide, etc.), organic solvent (eg, IPA (isopropyl alcohol), etc.), surfactant, corrosion inhibitor. .. The rinsing solution is, for example, deionized water (DIW), but is not limited to DIW, and may be carbonated water, electrolytic ionized water, hydrogen water, ozone water, or hydrochloric acid water having a diluted concentration (for example, about 10 ppm to 100 ppm). There may be.

第1の不活性ガス供給ユニット8は、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面の中央部に不活性ガスを供給するための気体吐出ノズル27と、気体吐出ノズル27に不活性ガスを供給する第1の気体配管28と、第1の気体配管28を開閉する第1の気体バルブ29と、気体吐出ノズル27を移動させるための第1のノズル移動機構30とを含む。基板Wの上面中央部の上方に設定された処理位置において第1の気体バルブ29が開かれると、気体吐出ノズル27から吐出される不活性ガスによって、中央部から外周部41に向けて流れる放射状気流が基板Wの上方に形成される。 The first inert gas supply unit 8 supplies the gas discharge nozzle 27 for supplying the inert gas to the central portion of the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 5 and the inert gas to the gas discharge nozzle 27. It includes a first gas pipe 28 to be supplied, a first gas valve 29 for opening and closing the first gas pipe 28, and a first nozzle moving mechanism 30 for moving the gas discharge nozzle 27. When the first gas valve 29 is opened at the processing position set above the central portion of the upper surface of the substrate W, the inert gas discharged from the gas discharge nozzle 27 radiates from the central portion toward the outer peripheral portion 41. An air flow is formed above the substrate W.

第2の不活性ガス供給ユニット9は、基板Wの上面の外周領域42に対して不活性ガスを吐出するための上外周部気体ノズル31と、上外周部気体ノズル31に不活性ガスを供給する第2の気体配管32と、第2の気体配管32を開閉する第2の気体バルブ33と、上外周部気体ノズル31を移動させるための第2のノズル移動機構34とを含む。基板Wの上面の外周領域42に対向する処理位置において第2の気体バルブ33が開かれると、上外周部気体ノズル31は、基板Wの上面の外周領域42の吹き付け位置に対し、基板Wの回転半径方向(以下、径方向RD)の内側から、外側かつ斜め下向きに不活性ガスを吐出する。これにより、基板Wの上面の外周領域42における処理液の処理幅を制御することができる。 The second inert gas supply unit 9 supplies the inert gas to the upper outer peripheral gas nozzle 31 for discharging the inert gas to the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W and the upper outer peripheral gas nozzle 31. It includes a second gas pipe 32 for moving, a second gas valve 33 for opening and closing the second gas pipe 32, and a second nozzle moving mechanism 34 for moving the upper outer peripheral gas nozzle 31. When the second gas valve 33 is opened at the processing position facing the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W, the upper outer peripheral gas nozzle 31 of the substrate W with respect to the spraying position of the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W. The inert gas is discharged from the inside in the radius of gyration (hereinafter, radial RD) to the outside and diagonally downward. Thereby, the processing width of the processing liquid in the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W can be controlled.

第3の不活性ガス供給ユニット10は、基板Wの下面の外周領域43に対して不活性ガスを吐出するための下外周部気体ノズル36と、下外周部気体ノズル36に不活性ガスを供給する第3の気体配管37と、第3の気体配管37を開閉する第3の気体バルブ38とを含む。基板Wの下面の外周領域43に対向する処理位置において第3の気体バルブ38が開かれると、下外周部気体ノズル36は、基板Wの下面の外周領域43の吹き付け位置に対し、径方向RDの内側から外側斜め上向きに(たとえば水平面に対し45°)不活性ガスを吐出する。 The third inert gas supply unit 10 supplies the inert gas to the lower outer peripheral gas nozzle 36 for discharging the inert gas to the outer peripheral region 43 on the lower surface of the substrate W and the lower outer peripheral gas nozzle 36. A third gas pipe 37 for opening and closing the third gas pipe 37 and a third gas valve 38 for opening and closing the third gas pipe 37 are included. When the third gas valve 38 is opened at the processing position facing the outer peripheral region 43 on the lower surface of the substrate W, the lower outer peripheral gas nozzle 36 is RD in the radial direction with respect to the spraying position of the outer peripheral region 43 on the lower surface of the substrate W. The inert gas is discharged diagonally upward from the inside to the outside (for example, 45 ° with respect to the horizontal plane).

ヒータ11は、円環状に形成されており、基板Wの外径と同等の外径を有している。ヒータ11は、スピンチャック5に保持された基板Wの下面の外周領域43に対向する上端面を有している。ヒータ11は、セラミックや炭化ケイ素(SiC)を用いて形成されており、その内部に加熱源(図示しない)が埋設されている。加熱源の加熱によりヒータ11が温められて、ヒータ11が基板Wを加熱する。ヒータ11によって基板Wの外周部41を下面側から加熱することにより、基板Wの上面の外周領域42における処理レートを向上させることができる。 The heater 11 is formed in an annular shape and has an outer diameter equivalent to the outer diameter of the substrate W. The heater 11 has an upper end surface facing the outer peripheral region 43 of the lower surface of the substrate W held by the spin chuck 5. The heater 11 is formed of ceramic or silicon carbide (SiC), and a heating source (not shown) is embedded therein. The heater 11 is heated by heating the heating source, and the heater 11 heats the substrate W. By heating the outer peripheral portion 41 of the substrate W from the lower surface side by the heater 11, the processing rate in the outer peripheral region 42 of the upper surface of the substrate W can be improved.

処理カップ12は、スピンチャック5に保持されている基板Wよりも外方(回転軸線A1から離れる方向)に配置されている。処理カップ12は、スピンベース17を取り囲んでいる。スピンチャック5が基板Wを回転させている状態で、処理液が基板Wに供給されると、基板Wに供給された処理液が基板Wの周囲に振り切られる。処理液が基板Wに供給されるとき、上向きに開いた処理カップ12の上端部12aは、スピンベース17よりも上方に配置される。したがって、基板Wの周囲に排出された薬液や水などの処理液は、処理カップ12によって受け止められる。そして、処理カップ12に受け止められた処理液は排液処理される。 The processing cup 12 is arranged outside the substrate W held by the spin chuck 5 (in a direction away from the rotation axis A1). The processing cup 12 surrounds the spin base 17. When the processing liquid is supplied to the substrate W while the spin chuck 5 is rotating the substrate W, the processing liquid supplied to the substrate W is shaken off around the substrate W. When the processing liquid is supplied to the substrate W, the upper end portion 12a of the processing cup 12 opened upward is arranged above the spin base 17. Therefore, the treatment liquid such as chemicals and water discharged around the substrate W is received by the treatment cup 12. Then, the treatment liquid received in the treatment cup 12 is drained.

また、処理ユニット2は、スピンチャック5によって保持されている基板Wの周端の高さ(鉛直方向Vの)位置(以下、単に「高さ位置」という)を検出するための高さ位置センサ(位置センサ)147を含む。高さ位置センサ147は、基板Wの周端面44のうち所定の計測対象位置について、その高さ位置を検出している。この実施形態では、高さ位置センサ147と制御装置3によって、周端高さ位置計測ユニットが構成されている。 Further, the processing unit 2 is a height position sensor for detecting the height (vertical direction V) position (hereinafter, simply referred to as “height position”) of the peripheral end of the substrate W held by the spin chuck 5. (Position sensor) 147 is included. The height position sensor 147 detects the height position of a predetermined measurement target position on the peripheral end surface 44 of the substrate W. In this embodiment, the height position sensor 147 and the control device 3 constitute a peripheral edge height position measuring unit.

図3は、処理位置に配置されている処理液ノズル19から処理液を吐出している状態を示す断面図である。
処理液ノズル19は、基板Wの上面の外周領域42に対向する処理位置に配置される。この状態で、薬液バルブ25(図2参照)およびリンス液バルブ26B(図2参照)が選択的に開かれると、処理液ノズル19は、基板Wの上面の外周領域42の着液位置(以下、単に「着液位置45」という)に対し、径方向RDの内側から外側斜め下向きに処理液(薬液またはリンス液)を吐出する。径方向RDの内側から着液位置45に向けて処理液が吐出されるので、デバイス形成領域である、基板Wの上面中央部への処理液の液跳ねを抑制または防止できる。このとき、吐出口19aからの処理液の吐出方向は、径方向RDに沿う方向であり、かつ基板の上面に対して所定角度で入射するような方向である。入射角θは、たとえば約30°〜約80°であり、好ましくは約45°であるである。着液位置45に着液した処理液は、着液位置45に対し、径方向RDの外側に向けて流れる。基板Wの上面の外周領域42のうち、着液位置45よりも外側の領域のみが処理液によって処理される。すなわち、着液位置45と基板Wの周端面44と間の距離に応じて、基板Wの上面の外周領域42における処理幅が変わる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the processing liquid is discharged from the processing liquid nozzle 19 arranged at the processing position.
The processing liquid nozzle 19 is arranged at a processing position facing the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W. In this state, when the chemical liquid valve 25 (see FIG. 2) and the rinse liquid valve 26B (see FIG. 2) are selectively opened, the treatment liquid nozzle 19 moves the treatment liquid nozzle 19 to the liquid landing position of the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W (hereinafter,). , Simply referred to as "liquid landing position 45"), the treatment liquid (chemical liquid or rinse liquid) is discharged diagonally downward from the inside of the radial RD to the outside. Since the treatment liquid is discharged from the inside of the radial RD toward the liquid landing position 45, it is possible to suppress or prevent the treatment liquid from splashing to the center of the upper surface of the substrate W, which is a device forming region. At this time, the discharge direction of the processing liquid from the discharge port 19a is a direction along the radial direction RD and a direction in which the treatment liquid is incident on the upper surface of the substrate at a predetermined angle. The incident angle θ is, for example, about 30 ° to about 80 °, preferably about 45 °. The treatment liquid that has landed at the liquid landing position 45 flows toward the outside of the radial RD with respect to the liquid landing position 45. Of the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W, only the region outside the liquid landing position 45 is treated by the treatment liquid. That is, the processing width in the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W changes according to the distance between the liquid landing position 45 and the peripheral end surface 44 of the substrate W.

図4は、基板Wが傾斜状態でスピンチャック5に保持されている状態を示す模式的な図である。図5は、基板Wが傾斜状態でスピンチャック5に保持されている状態を示す模式的な図である。図6は、参考基板処理例における基板Wの上面の外周領域42の処理幅を示す平面図である。
スピンチャック5は、基板Wの中央部を支持するタイプのものである。このようなタイプのスピンチャックは基板Wの外周部41を支持しない。そのため、基板Wの保持状態において、図4および図5に示すように、スピンチャック5に対して基板Wが傾斜しているおそれがある。
FIG. 4 is a schematic view showing a state in which the substrate W is held by the spin chuck 5 in an inclined state. FIG. 5 is a schematic view showing a state in which the substrate W is held by the spin chuck 5 in an inclined state. FIG. 6 is a plan view showing the processing width of the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W in the reference substrate processing example.
The spin chuck 5 is of a type that supports the central portion of the substrate W. This type of spin chuck does not support the outer peripheral portion 41 of the substrate W. Therefore, in the holding state of the substrate W, as shown in FIGS. 4 and 5, the substrate W may be tilted with respect to the spin chuck 5.

基板Wの外周部41に対する処理では、回転軸線A1回りに基板Wを回転させるため、スピンチャック5に対して基板Wが傾斜していると、基板Wの回転角度位置に応じて、基板Wの周端のうち処理液ノズル19の処理位置に対応する周方向位置の周端(処理液ノズル19が配置されている周方向位置の周端。以下、「配置位置周端46」という)の高さ位置が変化するおそれがある(面ブレ)。処理液ノズル19が処理液を斜め下方向に向けて吐出するので、処理液ノズル19がスピンチャック5に対して静止姿勢にある場合には、基板Wの回転角度位置に伴って、処理液の着液位置45と配置位置周端46との間の距離が変化する。 In the processing for the outer peripheral portion 41 of the substrate W, the substrate W is rotated around the rotation axis A1. Therefore, when the substrate W is tilted with respect to the spin chuck 5, the substrate W is rotated according to the rotation angle position of the substrate W. Of the peripheral ends, the height of the peripheral end of the circumferential position corresponding to the processing position of the processing liquid nozzle 19 (the peripheral end of the circumferential position where the processing liquid nozzle 19 is arranged; hereinafter, referred to as "arrangement position peripheral end 46"). The position may change (surface shake). Since the treatment liquid nozzle 19 discharges the treatment liquid diagonally downward, when the treatment liquid nozzle 19 is in a stationary posture with respect to the spin chuck 5, the treatment liquid is charged according to the rotation angle position of the substrate W. The distance between the liquid landing position 45 and the peripheral end 46 of the arrangement position changes.

その結果、図6に示すように、基板Wの上面の外周領域42の洗浄幅が、周方向の各位置でばらつきが生じることになる。洗浄幅に大きなばらつきがあると、それを見込んで中央のデバイス領域を狭く設定しなければならなくなる。そのため、洗浄幅には高い精度が要求される。
図7は、基板処理装置1の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
As a result, as shown in FIG. 6, the cleaning width of the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W varies at each position in the circumferential direction. If there is a large variation in the cleaning width, it is necessary to set a narrow central device area in anticipation of this. Therefore, high accuracy is required for the cleaning width.
FIG. 7 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the main part of the substrate processing apparatus 1.

制御装置3は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御装置3はCPU等の演算ユニット51、固定メモリデバイス(図示しない)、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット52、出力ユニット53および入力ユニット(図示しない)を有している。記憶ユニット52には、演算ユニット51が実行するプログラムが記憶されている。 The control device 3 is configured by using, for example, a microcomputer. The control device 3 includes an arithmetic unit 51 such as a CPU, a fixed memory device (not shown), a storage unit 52 such as a hard disk drive, an output unit 53, and an input unit (not shown). The storage unit 52 stores a program executed by the arithmetic unit 51.

記憶ユニット52は、電気的にデータを書き換え可能な不揮発性メモリからなる。記憶ユニット52は、基板Wに対する各処理の内容を規定するレシピを記憶するレシピ記憶部54と、スピンチャック5に保持されている基板Wの周方向の各周端位置における高さ方向(鉛直方向V)の位置(以下、「各周端高さ位置」という。)に関する位置情報を記憶する各周端高さ位置記憶部59と、位相差ΔP(図8参照)を記憶する位相差記憶部55とを含む。 The storage unit 52 includes a non-volatile memory in which data can be electrically rewritten. The storage unit 52 has a recipe storage unit 54 that stores a recipe that defines the contents of each process for the substrate W, and a height direction (vertical direction) at each peripheral end position of the substrate W held by the spin chuck 5. Each peripheral edge height position storage unit 59 that stores position information regarding the position of V) (hereinafter, referred to as “each peripheral edge height position”) and a phase difference storage unit that stores the phase difference ΔP (see FIG. 8). Includes 55 and.

制御装置3には、スピンモータ18、アーム揺動モータ22、アーム昇降モータ122、第1および第2のノズル移動機構30,34、ヒータ11の加熱源、薬液バルブ25、リンス液バルブ26B、第1の気体バルブ29、第2の気体バルブ33、第3の気体バルブ38等が制御対象として接続されている。制御装置3は、スピンモータ18、アーム揺動モータ22、アーム昇降モータ122、第1および第2のノズル移動機構30,34、ヒータ11の動作を制御する。また、制御装置3は、バルブ25,26B,29,33,38等を開閉する。 The control device 3 includes a spin motor 18, an arm swing motor 22, an arm elevating motor 122, first and second nozzle moving mechanisms 30, 34, a heating source for the heater 11, a chemical solution valve 25, a rinse solution valve 26B, and a first. The gas valve 29 of 1, the second gas valve 33, the third gas valve 38, and the like are connected as control targets. The control device 3 controls the operations of the spin motor 18, the arm swing motor 22, the arm elevating motor 122, the first and second nozzle moving mechanisms 30, 34, and the heater 11. Further, the control device 3 opens and closes the valves 25, 26B, 29, 33, 38 and the like.

これらの制御対象の制御にあたっては、出力ユニット53が各制御対象に対し、駆動信号を送出し、この駆動信号が制御対象に入力されることにより、制御対象は、駆動信号に応じた駆動動作を実行する。たとえば、アーム昇降モータ122を制御してノズルアーム20を駆動させたい場合には、出力ユニット53は、アーム昇降モータ122に対し、ノズル駆動信号57を送出する。そして、アーム昇降モータ122にノズル駆動信号57が入力されることにより、アーム昇降モータ122は、ノズル駆動信号57に応じた駆動動作でノズルアーム20を駆動する(すなわち、昇降動作させる)。 In controlling these control targets, the output unit 53 sends a drive signal to each control target, and the drive signal is input to the control target, so that the control target performs a drive operation according to the drive signal. Execute. For example, when it is desired to control the arm elevating motor 122 to drive the nozzle arm 20, the output unit 53 sends a nozzle drive signal 57 to the arm elevating motor 122. Then, when the nozzle drive signal 57 is input to the arm elevating motor 122, the arm elevating motor 122 drives (that is, elevates) the nozzle arm 20 by a drive operation corresponding to the nozzle drive signal 57.

また、制御装置3には、エンコーダ23の検出出力および高さ位置センサ147の検出出力が入力されるようになっている。
この実施形態に係る外周部処理工程(S6,S7)において、制御装置3は、基板Wの上面の外周領域42(図3参照)における着液位置45が、配置位置周端46との間隔を一定に保つべく当該配置位置周端46の高さ位置変化(以下、「高さ位置変化」という)に追従して高さ方向Vに往復移動するように、処理液ノズル19を駆動させる。より具体的には、配置位置周端46の高さ位置変化に追従して、処理液ノズル19が、高さ方向Vに移動させられる。これにより、基板Wの外周部41において、着液位置45と配置位置周端46との間隔を一定に保つことができる。なお、この明細書において、「着液位置45を往復移動」とは、基板Wを基準とした往復移動ではなく、静止状態にある物体(たとえば処理チャンバ4の隔壁13)を基準した往復移動のことをいう。
Further, the detection output of the encoder 23 and the detection output of the height position sensor 147 are input to the control device 3.
In the outer peripheral portion processing steps (S6, S7) according to this embodiment, in the control device 3, the liquid landing position 45 in the outer peripheral region 42 (see FIG. 3) on the upper surface of the substrate W is spaced from the peripheral end 46 of the arrangement position. The processing liquid nozzle 19 is driven so as to reciprocate in the height direction V following a height position change (hereinafter, referred to as “height position change”) of the peripheral end 46 of the arrangement position in order to keep it constant. More specifically, the processing liquid nozzle 19 is moved in the height direction V following a change in the height position of the peripheral end 46 of the arrangement position. As a result, the distance between the liquid landing position 45 and the peripheral end 46 of the arrangement position can be kept constant on the outer peripheral portion 41 of the substrate W. In this specification, "reciprocating movement around the liquid landing position 45" is not a reciprocating movement based on the substrate W, but a reciprocating movement based on a stationary object (for example, the partition wall 13 of the processing chamber 4). Say that.

しかしながら、制御装置3とアーム昇降モータ122との間のノズル駆動信号57の送受信やそれに伴うデータの読み込みやデータ解釈のため、処理液ノズル19の駆動制御において、制御装置3からのノズル駆動信号57の出力に対し、処理液ノズル19の駆動動作が遅れることがある。
図8は、配置位置周端46の高さ位置変化を示す正弦波SW2、および配置位置周端46の位置変化に着液位置45が追従する(すなわち、着液位置45と配置位置周端46との間隔が一定に保たれる)最適な追従タイミングでノズル駆動信号57を出力した場合の着液位置45の高さ位置変化を示す正弦波SW1である。
However, in order to send and receive the nozzle drive signal 57 between the control device 3 and the arm elevating motor 122, read the data and interpret the data, the nozzle drive signal 57 from the control device 3 is used in the drive control of the processing liquid nozzle 19. The drive operation of the processing liquid nozzle 19 may be delayed with respect to the output of.
In FIG. 8, the sine wave SW2 showing the height position change of the arrangement position peripheral end 46 and the liquid landing position 45 follow the position change of the arrangement position peripheral end 46 (that is, the liquid landing position 45 and the arrangement position peripheral end 46). This is a sine wave SW1 indicating a change in the height position of the liquid landing position 45 when the nozzle drive signal 57 is output at the optimum follow-up timing.

配置位置周端46の高さ位置変化に着液位置45が追従する最適な追従タイミングでノズル駆動信号57を出力した場合、図8に示すように、実際の処理液ノズル19の高さ位置変化(着液位置45の高さ位置変化)の正弦波SW1(図8に実線にて示す)は、配置位置周端46の高さ位置変化の正弦波SW2(図8に破線にて示す)から、所定の位相差ΔPだけ遅れる。このような処理液ノズル19の駆動遅れに伴う、配置位置周端46の高さ位置変化に対する着液位置45の位相差を、以下、単に「位相差ΔP」と呼ぶ。 When the nozzle drive signal 57 is output at the optimum follow-up timing in which the liquid landing position 45 follows the height position change of the peripheral end 46 of the arrangement position, as shown in FIG. 8, the height position change of the actual processing liquid nozzle 19 The sine wave SW1 (shown by a solid line in FIG. 8) of (change in height position of liquid landing position 45) is from the sine wave SW2 (shown by a broken line in FIG. 8) of change in height position at the peripheral end 46 of the arrangement position. , It is delayed by a predetermined phase difference ΔP. The phase difference of the liquid landing position 45 with respect to the height position change of the arrangement position peripheral end 46 due to the drive delay of the processing liquid nozzle 19 is hereinafter simply referred to as “phase difference ΔP”.

そこで、この実施形態では、制御装置3からアーム昇降モータ122へのノズル駆動信号57の出力タイミングを、前記の最適な追従タイミングから、位相差ΔPに相当する時間だけ早める(ずらす)ことにより、位相差ΔPを排除した排除タイミングで、ノズル駆動信号57をアーム昇降モータ122に対して出力することを実現している。以下、具体的に説明する。 Therefore, in this embodiment, the output timing of the nozzle drive signal 57 from the control device 3 to the arm elevating motor 122 is advanced (shifted) from the optimum tracking timing by a time corresponding to the phase difference ΔP. It is realized that the nozzle drive signal 57 is output to the arm elevating motor 122 at the exclusion timing excluding the phase difference ΔP. Hereinafter, a specific description will be given.

図9Aは、図7に示す各周端高さ位置記憶部59を説明するための図である。周端高さ位置記憶部59には、各周端高さ位置に関する位置情報が記憶されている。具体的には、着液位置45の往復移動の振幅A、着液位置45の往復移動の周期PD、および着液位置45の往復移動の位相P(検出されたノッチの位置を基準とする周方向位相)を記憶している。これらの位置情報は、各周端高さ位置計測工程(図10のS4)によって計測された実測値に基づく値である。 FIG. 9A is a diagram for explaining each peripheral edge height position storage unit 59 shown in FIG. 7. The peripheral edge height position storage unit 59 stores position information regarding each peripheral edge height position. Specifically, the amplitude A of the reciprocating movement of the liquid landing position 45, the cycle PD of the reciprocating movement of the liquid landing position 45, and the phase P of the reciprocating movement of the liquid landing position 45 (the circumference based on the detected notch position). Direction phase) is memorized. These position information are values based on the actually measured values measured by each peripheral edge height position measurement step (S4 in FIG. 10).

図9Bは、図7に示す位相差記憶部55を説明するための図である。周端高さ位置記憶部59には位相差ΔPが記憶されている。位相差ΔPは、互いに異なる複数の回転速度(基板Wの回転速度)に対応して記憶されている。
図10は、処理ユニット2による基板処理例を説明するための流れ図である。図11は、図10に示す各周端高さ位置計測工程(S4)の内容を説明するための流れ図である。図12は、図10に示す位相差計測工程(S5)の内容を説明するための流れ図である。図13は、図10に示す外周部処理工程(S6,S7)の内容を説明するための流れ図である。図14および図15は、外周部処理工程(S6,S7)の内容を説明するための模式的な図である。図16は、配置位置周端46の高さ位置変化を示す正弦波SW2、および排除タイミングでノズル駆動信号57を出力した場合の着液位置45の高さ位置変化を示す正弦波SW1である。図17は、図10の基板処理例における基板Wの上面の外周領域42の処理幅を示す平面図である。
FIG. 9B is a diagram for explaining the phase difference storage unit 55 shown in FIG. 7. The phase difference ΔP is stored in the peripheral height position storage unit 59. The phase difference ΔP is stored corresponding to a plurality of rotation speeds (rotational speeds of the substrate W) that are different from each other.
FIG. 10 is a flow chart for explaining an example of substrate processing by the processing unit 2. FIG. 11 is a flow chart for explaining the contents of each peripheral edge height position measurement step (S4) shown in FIG. FIG. 12 is a flow chart for explaining the contents of the phase difference measurement step (S5) shown in FIG. FIG. 13 is a flow chart for explaining the contents of the outer peripheral portion processing steps (S6, S7) shown in FIG. 14 and 15 are schematic views for explaining the contents of the outer peripheral portion processing steps (S6, S7). FIG. 16 shows a sine wave SW2 showing a change in the height position of the peripheral end 46 of the arrangement position, and a sine wave SW1 showing a change in the height position of the liquid landing position 45 when the nozzle drive signal 57 is output at the exclusion timing. FIG. 17 is a plan view showing the processing width of the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W in the substrate processing example of FIG.

この基板処理例について、図1、図2、図3、図7、図9A、図9Bおよび図10を参照しながら説明する。図11〜図17は適宜参照する。
まず、未処理の基板Wが、処理チャンバ4の内部に搬入される(図10のS1)。具体的には、基板Wを保持している搬送ロボットCRのハンドHを処理チャンバ4の内部に進入させることにより、基板Wがデバイス形成面を上方に向けた状態でスピンチャック5に受け渡される。
This substrate processing example will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 7, 7, 9A, 9B, and 10. 11 to 17 will be referred to as appropriate.
First, the untreated substrate W is carried into the processing chamber 4 (S1 in FIG. 10). Specifically, by allowing the hand H of the transfer robot CR holding the substrate W to enter the inside of the processing chamber 4, the substrate W is delivered to the spin chuck 5 with the device forming surface facing upward. ..

その後、基板Wの下面中央部が吸着支持されると、スピンチャック5によって基板Wが保持される(図10のS2)。この実施形態では、センタリング機構を用いた、スピンチャック5に対する基板Wの芯合わせは行わない。
スピンチャック5に基板Wが保持された後、制御装置3はスピンモータ18を制御して、基板Wを回転開始させる(図10のS3)。
After that, when the central portion of the lower surface of the substrate W is attracted and supported, the substrate W is held by the spin chuck 5 (S2 in FIG. 10). In this embodiment, the centering mechanism is used to align the substrate W with respect to the spin chuck 5.
After the substrate W is held by the spin chuck 5, the control device 3 controls the spin motor 18 to start the rotation of the substrate W (S3 in FIG. 10).

次いで、制御装置3は、スピンチャック5に保持されている基板Wの各周端高さ位置を計測する各周端高さ位置計測工程(図10のS4)を実行する。図11を併せて参照しながら、各周端高さ位置計測工程(S4)について説明する。
各周端高さ位置計測工程(S4)では、制御装置3は、基板Wの回転速度を、所定の計測回転速度(次に述べる液処理速度よりも遅い速度。たとえば約50rpm)まで上昇させ、その計測回転速度に保つ(図11のS11)。
Next, the control device 3 executes each peripheral edge height position measurement step (S4 in FIG. 10) for measuring each peripheral edge height position of the substrate W held by the spin chuck 5. Each peripheral edge height position measurement step (S4) will be described with reference to FIG. 11.
In each peripheral edge height position measurement step (S4), the control device 3 increases the rotation speed of the substrate W to a predetermined measurement rotation speed (a speed slower than the liquid processing speed described below, for example, about 50 rpm). The measured rotation speed is maintained (S11 in FIG. 11).

基板Wの回転が計測回転速度に達すると(S11でYES)、制御装置3は、高さ位置センサ147を用いて各周端高さ位置を計測開始する(図11のS12)。具体的には、制御装置3は、スピンモータ18を制御して基板Wを回転軸線A1まわりに回動させながら、高さ位置センサ147によって、基板Wの周端面44のうち所定の計測対象位置の高さ位置を検出させる。高さ位置センサ147による検出開始後、基板Wが少なくとも一周(360°)回動し終えると(図11のS13でYES)、全ての各周端高さ位置を検出したとして(YES)、計測が終了する(図11のS14)。これにより、スピンチャック5に対する基板Wの傾斜状態を検出することができる。 When the rotation of the substrate W reaches the measured rotation speed (YES in S11), the control device 3 starts measuring each peripheral edge height position using the height position sensor 147 (S12 in FIG. 11). Specifically, the control device 3 controls the spin motor 18 to rotate the substrate W around the rotation axis A1, and the height position sensor 147 uses the height position sensor 147 to determine a predetermined measurement target position on the peripheral end surface 44 of the substrate W. The height position of is detected. After the detection by the height position sensor 147 is started, when the substrate W finishes rotating at least once (360 °) (YES in S13 of FIG. 11), it is assumed that all the peripheral edge height positions are detected (YES), and the measurement is performed. Is finished (S14 in FIG. 11). Thereby, the tilted state of the substrate W with respect to the spin chuck 5 can be detected.

制御装置3は、計測された各周端高さ位置に基づいて、着液位置45の往復移動の振幅A、着液位置45の往復移動の周期PD、および着液位置45の往復移動の位相P(ノッチの検出に基づく周方向位相)を算出する(図11のS15)。算出された振幅A、周期PDおよび位相Pは、各周端高さ位置記憶部59に記憶される(図11のS16)。その後、各周端高さ位置計測工程(S4)は、終了する。各周端高さ位置計測工程(S4)の実行時間は、たとえば約5秒間である。 The control device 3 has an amplitude A of the reciprocating movement of the liquid landing position 45, a cycle PD of the reciprocating movement of the liquid landing position 45, and a phase of the reciprocating movement of the liquid landing position 45 based on each measured peripheral edge height position. P (circumferential phase based on notch detection) is calculated (S15 in FIG. 11). The calculated amplitude A, period PD, and phase P are stored in each peripheral edge height position storage unit 59 (S16 in FIG. 11). After that, each peripheral edge height position measurement step (S4) is completed. The execution time of each peripheral edge height position measurement step (S4) is, for example, about 5 seconds.

次いで、制御装置3は、位相差ΔP(図8参照)を計測するための位相差計測工程(図10のS5)を実行する。図12を併せて参照しながら、位相差計測工程(S5)について説明する。
位相差計測工程(S5)では、制御装置3は、次に述べる外周部処理工程(外周部薬液処理工程(S6)および外周部リンス液処理工程(S7))における基板Wの回転速度(処理回転速度)に応じた位相差ΔPを計測する。外周部処理工程において処理回転速度が複数設定されている場合には、個々の処理回転速度に対応する位相差ΔP(すなわち、複数の位相差ΔP)が計測される。
Next, the control device 3 executes a phase difference measuring step (S5 in FIG. 10) for measuring the phase difference ΔP (see FIG. 8). The phase difference measurement step (S5) will be described with reference to FIG.
In the phase difference measurement step (S5), the control device 3 receives the rotation speed (processing rotation) of the substrate W in the outer peripheral portion processing step (outer peripheral portion chemical solution treatment step (S6) and outer peripheral rinse liquid treatment step (S7)) described below. The phase difference ΔP according to the speed) is measured. When a plurality of processing rotation speeds are set in the outer peripheral portion processing step, the phase difference ΔP (that is, a plurality of phase differences ΔP) corresponding to each processing rotation speed is measured.

具体的には、制御装置3は、アーム昇降モータ122を制御して、処理液ノズル19を、上面の外周領域42に対向する処理位置に配置する(図12のS21)。また、制御装置3は、スピンモータ18を制御して基板Wの回転速度を、所定の計測回転速度(すなわち、外周部処理工程における基板Wの回転速度)まで上昇させ、その計測回転速度に保つ(図12のS22)。 Specifically, the control device 3 controls the arm elevating motor 122 to arrange the processing liquid nozzle 19 at a processing position facing the outer peripheral region 42 on the upper surface (S21 in FIG. 12). Further, the control device 3 controls the spin motor 18 to increase the rotation speed of the substrate W to a predetermined measured rotation speed (that is, the rotation speed of the substrate W in the outer peripheral processing step) and maintain the measured rotation speed. (S22 in FIG. 12).

制御装置3は、各周端高さ位置記憶部59に記憶されている振幅A、周期PDおよび位相P(各周端高さ位置計測工程(S4)の計測結果)に基づいて、配置位置周端46の位置変化と同じ振幅Aおよび同じ周期PDで着液位置45が移動するように処理液ノズル19を駆動させるノズル駆動信号57を作成する(ノズル駆動信号作成工程。図12のS23)。 The control device 3 has an arrangement position circumference based on the amplitude A, the period PD, and the phase P (measurement results of each peripheral edge height position measurement step (S4)) stored in each peripheral edge height position storage unit 59. A nozzle drive signal 57 for driving the processing liquid nozzle 19 so that the liquid landing position 45 moves with the same amplitude A and the same period PD as the position change of the end 46 is created (nozzle drive signal creation step; S23 in FIG. 12).

そして、基板Wの回転が計測回転速度に達すると(S22でYES)、制御装置3は、スピンモータ18の出力軸の回転量を検出するエンコーダ(図示しない)により検出される基板Wの回転角度位置に基づき、配置位置周端46の位置変化に着液位置45が追従する(すなわち、着液位置45と配置位置周端46との間隔が一定に保たれる)最適な追従タイミングでノズル駆動信号57を出力する(図12のS24)。図8を参照して前述したように、実際の着液位置45の高さ位置変化の正弦波SW1(図8に実線にて示す)は、配置位置周端46の高さ位置変化の正弦波SW2(図8に破線にて示す)から所定の位相差ΔPだけ遅れる。制御装置3は、エンコーダ23の検出出力を参照して、処理液ノズル19の実際の高さ位置変化(着液位置45の高さ位置変化)を求め、これに基づいて、位相差ΔPを算出する(図12のS25)。算出された位相差ΔPは、各位相差記憶部55に記憶される(図12のS26)。これにより、この回転速度に対応する位相差ΔPの計測が終了する。他の回転速度に対する位相差ΔPの計測が残っている場合には(S27でYES)、図12のS21に戻る。全ての回転速度に対する位相差ΔPの計測が終了した場合には(S27でNO)、位相差計測工程(S5)は終了する。 Then, when the rotation of the substrate W reaches the measured rotation speed (YES in S22), the control device 3 detects the rotation angle of the substrate W by an encoder (not shown) that detects the rotation amount of the output shaft of the spin motor 18. Based on the position, the liquid landing position 45 follows the position change of the arrangement position peripheral end 46 (that is, the distance between the liquid landing position 45 and the arrangement position peripheral end 46 is kept constant), and the nozzle is driven at the optimum follow-up timing. The signal 57 is output (S24 in FIG. 12). As described above with reference to FIG. 8, the sine wave SW1 of the height position change of the actual liquid landing position 45 (shown by the solid line in FIG. 8) is the sine wave of the height position change of the arrangement position peripheral end 46. It lags from SW2 (shown by a broken line in FIG. 8) by a predetermined phase difference ΔP. The control device 3 obtains the actual height position change of the processing liquid nozzle 19 (height position change of the liquid landing position 45) with reference to the detection output of the encoder 23, and calculates the phase difference ΔP based on this. (S25 in FIG. 12). The calculated phase difference ΔP is stored in each phase difference storage unit 55 (S26 in FIG. 12). As a result, the measurement of the phase difference ΔP corresponding to this rotation speed is completed. If the measurement of the phase difference ΔP with respect to the other rotation speed remains (YES in S27), the process returns to S21 in FIG. When the measurement of the phase difference ΔP for all the rotation speeds is completed (NO in S27), the phase difference measurement step (S5) is completed.

位相差計測工程(S5)の終了後、次いで、制御装置3は、基板Wの外周部41を、薬液を用いて処理する外周部薬液処理工程(外周部処理工程。図10のS6)を実行する。外周部薬液処理工程(S6)は、基板Wの回転が所定の回転速度(約300rpm〜約1000rpmの所定の速度)にある状態で実行される。また、外周部薬液処理工程(S6)に並行して、制御装置3は、基板Wの上面の外周領域42における薬液の着液位置45を、配置位置周端46との間隔が一定に保たれるように、配置位置周端46の高さ位置変化に追従して高さ方向Vに往復移動させる着液位置往復移動工程を実行する。図13を併せて参照しながら、外周部薬液処理工程(S6)について説明する。 After the phase difference measurement step (S5) is completed, the control device 3 then executes an outer peripheral chemical solution treatment step (outer peripheral treatment step; S6 in FIG. 10) for treating the outer peripheral portion 41 of the substrate W with a chemical solution. To do. The outer peripheral chemical solution treatment step (S6) is executed in a state where the rotation of the substrate W is at a predetermined rotation speed (a predetermined speed of about 300 rpm to about 1000 rpm). Further, in parallel with the outer peripheral portion chemical liquid treatment step (S6), the control device 3 keeps the distance between the chemical liquid landing position 45 in the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W and the peripheral end 46 of the arrangement position constant. The liquid landing position reciprocating movement step of reciprocating in the height direction V following the height position change of the arrangement position peripheral end 46 is executed. The outer peripheral chemical solution treatment step (S6) will be described with reference to FIG. 13.

外周部薬液処理工程(S6)では、制御装置3は、スピンモータ18を制御して基板Wの回転速度を、所定の処理回転速度(すなわち、外周部薬液処理工程(S6)における基板Wの回転速度)に設定する(図13のS30)。また、処理液ノズル19が退避位置にある場合には、制御装置3は、アーム昇降モータ122を制御して、処理液ノズル19を、上面の外周領域42に対向する処理位置に配置する(図13のS31)。 In the outer peripheral chemical liquid treatment step (S6), the control device 3 controls the spin motor 18 to set the rotation speed of the substrate W to a predetermined processing rotation speed (that is, the rotation of the substrate W in the outer peripheral chemical liquid treatment step (S6)). Speed) (S30 in FIG. 13). When the processing liquid nozzle 19 is in the retracted position, the control device 3 controls the arm elevating motor 122 to arrange the processing liquid nozzle 19 at the processing position facing the outer peripheral region 42 on the upper surface (FIG. FIG. 13 S31).

基板Wの回転が処理回転速度に達すると、制御装置3は、リンス液バルブ26Bを閉じながら薬液バルブ25を開くことにより、処理液ノズル19の吐出口19aから薬液を吐出開始させる(図13のS32)。また、制御装置3は、図14および図15に示すように、前述の着液位置往復移動工程(図13のS33)を実行開始する。
着液位置往復移動工程(S33)は、次のように行われる。
When the rotation of the substrate W reaches the processing rotation speed, the control device 3 opens the chemical solution valve 25 while closing the rinse solution valve 26B to start discharging the chemical solution from the discharge port 19a of the processing solution nozzle 19 (FIG. 13). S32). Further, as shown in FIGS. 14 and 15, the control device 3 starts executing the above-mentioned liquid landing position reciprocating movement step (S33 in FIG. 13).
The liquid landing position reciprocating movement step (S33) is performed as follows.

すなわち、制御装置3は、各周端高さ位置記憶部59に記憶されている振幅A、周期PDおよび位相P(各周端高さ位置計測工程(S4)の計測結果)に基づいて、配置位置周端46の位置変化と同じ振幅Aおよび同じ周期PDで着液位置45が移動するように処理液ノズル19を駆動させるノズル駆動信号57を作成する(ノズル駆動信号作成工程。図13のS34)。 That is, the control device 3 is arranged based on the amplitude A, the period PD, and the phase P (measurement results of each peripheral edge height position measurement step (S4)) stored in each peripheral edge height position storage unit 59. A nozzle drive signal 57 for driving the processing liquid nozzle 19 so that the liquid landing position 45 moves with the same amplitude A and the same period PD as the position change of the position peripheral end 46 is created (nozzle drive signal creation step. S34 in FIG. 13). ).

そして、基板Wの回転が処理回転速度に達すると、制御装置3は、スピンモータ18の出力軸の回転量を検出するためのエンコーダ(図示しない)により検出される基板Wの回転角度位置に基づき、前記の最適な追従タイミング(すなわち、着液位置45と配置位置周端46との間隔が一定に保たれるようなタイミング)から位相差ΔPに相当する時間だけ早めた(ずらした)排除タイミングでノズル駆動信号57を出力する(図13のS35)。このとき、制御装置3は、位相差記憶部55を参照して、記憶されている位相差ΔPのうち、当該処理回転速度に対応する位相差ΔPで排除タイミングを得る。 Then, when the rotation of the substrate W reaches the processing rotation speed, the control device 3 is based on the rotation angle position of the substrate W detected by an encoder (not shown) for detecting the rotation amount of the output shaft of the spin motor 18. , The exclusion timing that is advanced (shifted) by a time corresponding to the phase difference ΔP from the optimum follow-up timing (that is, the timing at which the distance between the liquid landing position 45 and the peripheral end 46 of the arrangement position is kept constant). Outputs the nozzle drive signal 57 (S35 in FIG. 13). At this time, the control device 3 refers to the phase difference storage unit 55 and obtains the exclusion timing at the phase difference ΔP corresponding to the processing rotation speed of the stored phase difference ΔP.

図16に示すように、排除タイミングでノズル駆動信号を出力した場合には、実際の着液位置45の高さ位置変化の正弦波SW1(図16に実線にて示す)は、配置位置周端46の高さ位置変化の正弦波SW2(図16に破線にて示す)とほとんどあるいは全く位相差がない。
これにより、位相差ΔPを排除した排除タイミングで、ノズル駆動信号57をアーム昇降モータ122に対して出力することを実現している。これにより、配置位置周端46の高さ位置変化に追従して着液位置45を往復移動させることが可能なタイミングでノズル駆動信号57を出力することができる。これにより、ノズル駆動信号57の出力に対する処理液ノズル19の駆動遅れによらずに、着液位置45を、配置位置周端46の高さ位置変化に良好に追従させることができる。ゆえに、図17に示すように、外周部処理工程(S6,S7)に示すよう、基板Wの上面の外周領域42における処理幅の均一性を向上させることができる。
As shown in FIG. 16, when the nozzle drive signal is output at the exclusion timing, the sine wave SW1 (shown by the solid line in FIG. 16) of the height position change of the actual liquid landing position 45 is the peripheral end of the arrangement position. There is almost or no phase difference with the sine wave SW2 (shown by the broken line in FIG. 16) of the height position change of 46.
As a result, the nozzle drive signal 57 is output to the arm elevating motor 122 at the exclusion timing excluding the phase difference ΔP. As a result, the nozzle drive signal 57 can be output at a timing at which the liquid landing position 45 can be reciprocated in accordance with the height position change of the peripheral end 46 of the arrangement position. As a result, the liquid landing position 45 can be made to follow the height position change of the arrangement position peripheral end 46 satisfactorily regardless of the drive delay of the processing liquid nozzle 19 with respect to the output of the nozzle drive signal 57. Therefore, as shown in FIG. 17, as shown in the outer peripheral portion processing steps (S6, S7), the uniformity of the processing width in the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W can be improved.

薬液の吐出開始から予め定める期間が経過すると(図13のS36でYES)、制御装置3は、薬液バルブ25を閉じる。これにより、処理液ノズル19からの薬液の吐出が停止(終了)する(図13のS37)。
また、外周部薬液処理工程(S6)では、ヒータ11の熱源がオンされて、ヒータ11によって、基板Wの下面の外周領域43が加熱される。これにより、外周部薬液処理の処理速度を高めている。また、外周部薬液処理工程(S6)では、処理位置に位置する気体吐出ノズル27から吐出される不活性ガスによって、中央部から外周部41に向けて流れる放射状気流が基板Wの上方に形成される。この放射状気流によって、デバイス形成領域である基板Wの上面中央部が保護される。また、外周部薬液処理工程(S6)では、処理位置に位置する上外周部気体ノズル31から基板Wの上面の外周領域42の吹き付け位置に対し不活性ガスが吹き付けられる。この不活性ガスの吹き付けにより、基板Wの上面の外周領域42における薬液の処理幅を制御することができる。また、外周部薬液処理工程(S6)では、処理位置に位置する下外周部気体ノズル36から基板Wの下面の外周領域43の吹き付け位置に対し不活性ガスが吹き付けられる。この不活性ガスの吹き付けにより、基板Wの下面への薬液の回り込みを防止することができる。
When a predetermined period elapses from the start of discharging the chemical solution (YES in S36 of FIG. 13), the control device 3 closes the chemical solution valve 25. As a result, the discharge of the chemical solution from the processing solution nozzle 19 is stopped (finished) (S37 in FIG. 13).
Further, in the outer peripheral portion chemical treatment step (S6), the heat source of the heater 11 is turned on, and the outer peripheral region 43 on the lower surface of the substrate W is heated by the heater 11. As a result, the processing speed of the outer peripheral chemical solution treatment is increased. Further, in the outer peripheral chemical solution treatment step (S6), the inert gas discharged from the gas discharge nozzle 27 located at the treatment position forms a radial airflow flowing from the central portion toward the outer peripheral portion 41 above the substrate W. To. The radial airflow protects the central portion of the upper surface of the substrate W, which is a device forming region. Further, in the outer peripheral chemical liquid treatment step (S6), the inert gas is sprayed from the upper outer peripheral gas nozzle 31 located at the treatment position to the spraying position of the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W. By spraying the inert gas, the processing width of the chemical solution in the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W can be controlled. Further, in the outer peripheral chemical liquid treatment step (S6), the inert gas is sprayed from the lower outer peripheral gas nozzle 36 located at the treatment position to the spraying position of the outer peripheral region 43 on the lower surface of the substrate W. By spraying the inert gas, it is possible to prevent the chemical solution from sneaking into the lower surface of the substrate W.

第3の不活性ガス供給ユニット10は、基板Wの下面の外周領域43に対して不活性ガスを吐出するための下外周部気体ノズル36と、下外周部気体ノズル36に不活性ガスを供給する第3の気体配管37と、第3の気体配管37を開閉する第3の気体バルブ38とを含む。基板Wの下面の外周領域43に対向する処理位置において第3の気体バルブ38が開かれると、下外周部気体ノズル36は、基板Wの下面の外周領域43の吹き付け位置に対し、鉛直上向きに不活性ガスを吐出する。 The third inert gas supply unit 10 supplies the inert gas to the lower outer peripheral gas nozzle 36 for discharging the inert gas to the outer peripheral region 43 on the lower surface of the substrate W and the lower outer peripheral gas nozzle 36. A third gas pipe 37 for opening and closing the third gas pipe 37 and a third gas valve 38 for opening and closing the third gas pipe 37 are included. When the third gas valve 38 is opened at the processing position facing the outer peripheral region 43 on the lower surface of the substrate W, the lower outer peripheral gas nozzle 36 is vertically upward with respect to the spraying position of the outer peripheral region 43 on the lower surface of the substrate W. Discharge the inert gas.

外周部薬液処理工程(S6)の終了後、次いで、制御装置3は、基板Wの外周部41を、リンス液を用いて処理する外周部リンス液処理工程(外周部処理工程。図10のS7)を実行する。外周部リンス液処理工程(S7)は、基板Wの回転が所定の回転速度(約300rpm〜約1000rpmの所定の速度)にある状態で実行される。また、外周部リンス液処理工程(S7)に並行して、制御装置3は、基板Wの上面の外周領域42におけるリンス液の着液位置45を、配置位置周端46との間隔が一定に保たれるように配置位置周端46の高さ位置変化に追従して高さ方向Vに往復移動させる着液位置往復移動工程を実行する。図13を併せて参照しながら、外周部リンス液処理工程(S7)について説明する。 After the completion of the outer peripheral chemical liquid treatment step (S6), the control device 3 then treats the outer peripheral portion 41 of the substrate W with a rinse liquid in the outer peripheral rinse liquid treatment step (outer peripheral treatment step; S7 in FIG. 10). ) Is executed. The outer peripheral rinse liquid treatment step (S7) is executed in a state where the rotation of the substrate W is at a predetermined rotation speed (a predetermined speed of about 300 rpm to about 1000 rpm). Further, in parallel with the outer peripheral rinse liquid treatment step (S7), the control device 3 keeps the distance between the rinse liquid landing position 45 in the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W and the peripheral end 46 of the arrangement position constant. A liquid landing position reciprocating movement step of reciprocating in the height direction V following a change in the height position of the peripheral end 46 of the arrangement position is executed so as to be maintained. The outer peripheral rinse liquid treatment step (S7) will be described with reference to FIG. 13.

外周部リンス液処理工程(S7)では、制御装置3は、スピンモータ18を制御して基板Wの回転速度を、所定の処理回転速度(すなわち、外周部リンス液処理工程(S7)における基板Wの回転速度)に設定する(S30)。また、処理液ノズル19が退避位置にある場合には、制御装置3は、アーム昇降モータ122を制御して、処理液ノズル19を、上面の外周領域42に対向する処理位置に配置する(S31)。 In the outer peripheral rinse liquid treatment step (S7), the control device 3 controls the spin motor 18 to control the rotation speed of the substrate W to a predetermined processing rotation speed (that is, the substrate W in the outer peripheral rinse liquid treatment step (S7)). Rotation speed) (S30). When the processing liquid nozzle 19 is in the retracted position, the control device 3 controls the arm elevating motor 122 to arrange the processing liquid nozzle 19 at the processing position facing the outer peripheral region 42 on the upper surface (S31). ).

基板Wの回転が処理回転速度に達すると、制御装置3は、薬液バルブ25を閉じながらリンス液バルブ26Bを開くことにより、処理液ノズル19の吐出口19aからリンス液を吐出開始させる(S32)。また、制御装置3は、着液位置往復移動工程(S33)を実行開始する。着液位置往復移動工程は、外周部薬液処理工程(S6)において説明済みであるので、その説明を省略する(S33)。リンス液の吐出開始から予め定める期間が経過すると(S36でYES)、制御装置3はリンス液バルブ26Bを閉じる。これにより、処理液ノズル19からのリンス液の吐出が停止(終了)する(S37)。 When the rotation of the substrate W reaches the processing rotation speed, the control device 3 opens the rinse liquid valve 26B while closing the chemical liquid valve 25 to start discharging the rinse liquid from the discharge port 19a of the treatment liquid nozzle 19 (S32). .. Further, the control device 3 starts executing the liquid landing position reciprocating movement step (S33). Since the liquid landing position reciprocating movement step has already been described in the outer peripheral chemical liquid treatment step (S6), the description thereof will be omitted (S33). When a predetermined period elapses from the start of discharging the rinse liquid (YES in S36), the control device 3 closes the rinse liquid valve 26B. As a result, the discharge of the rinse liquid from the treatment liquid nozzle 19 is stopped (finished) (S37).

また、外周部リンス液処理工程(S7)では、処理位置に位置する気体吐出ノズル27から吐出される不活性ガスによって、中央部から外周部41に向けて流れる放射状気流が基板Wの上方に形成される。また、外周部リンス液処理工程(S7)では、処理位置に位置する上外周部気体ノズル31から基板Wの上面の外周領域42の吹き付け位置に対し不活性ガスが吹き付けられる。また、外周部リンス液処理工程(S7)では、処理位置に位置する下外周部気体ノズル36から基板Wの下面の外周領域43の吹き付け位置に対し不活性ガスが吹き付けられる。外周部リンス液処理工程(S7)では、ヒータ11の熱源がオンされて、基板Wの下面の外周領域43が、ヒータ11によって加熱されてもよいし、加熱されなくてもよい。 Further, in the outer peripheral rinse liquid treatment step (S7), the inert gas discharged from the gas discharge nozzle 27 located at the treatment position forms a radial airflow flowing from the central portion toward the outer peripheral portion 41 above the substrate W. Will be done. Further, in the outer peripheral rinse liquid treatment step (S7), the inert gas is sprayed from the upper outer peripheral gas nozzle 31 located at the treatment position to the spraying position of the outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W. Further, in the outer peripheral rinse liquid treatment step (S7), the inert gas is sprayed from the lower outer peripheral gas nozzle 36 located at the treatment position to the spraying position of the outer peripheral region 43 on the lower surface of the substrate W. In the outer peripheral rinse liquid treatment step (S7), the heat source of the heater 11 is turned on, and the outer peripheral region 43 on the lower surface of the substrate W may or may not be heated by the heater 11.

その後、制御装置3は、アーム昇降モータ122を制御して、処理液ノズル19をスピンチャック5の側方の退避位置へと戻す。
次いで、基板Wを乾燥させるスピンドライ(図10のS8)が行われる。具体的には、制御装置3はスピンモータ18を制御して、各処理工程S2〜S8における回転速度よりも大きい乾燥回転速度(たとえば数千rpm)まで基板Wを加速させ、その乾燥回転速度で基板Wを回転させる。また、これにより、大きな遠心力が基板W上の液体に加わり、基板Wの外周部41に付着している液体が基板Wの周囲に振り切られる。このようにして、基板Wの外周部41から液体が除去され、基板Wの外周部41が乾燥する。
After that, the control device 3 controls the arm elevating motor 122 to return the processing liquid nozzle 19 to the side retracted position of the spin chuck 5.
Next, spin drying (S8 in FIG. 10) for drying the substrate W is performed. Specifically, the control device 3 controls the spin motor 18 to accelerate the substrate W to a drying rotation speed (for example, several thousand rpm) higher than the rotation speed in each of the processing steps S2 to S8, and the drying rotation speed is used. Rotate the substrate W. Further, as a result, a large centrifugal force is applied to the liquid on the substrate W, and the liquid adhering to the outer peripheral portion 41 of the substrate W is shaken off around the substrate W. In this way, the liquid is removed from the outer peripheral portion 41 of the substrate W, and the outer peripheral portion 41 of the substrate W is dried.

基板Wの高速回転の開始から所定期間が経過すると、制御装置3は、スピンモータ18を制御することにより、スピンチャック5による基板Wの回転を停止させる。
その後、処理チャンバ4内から基板Wが搬出される(図10のS9)。具体的には、制御装置3は、搬送ロボットCRのハンドを処理チャンバ4の内部に進入させる。そして、制御装置3は、搬送ロボットCRのハンドにスピンチャック5上の基板Wを保持させる。その後、制御装置3は、搬送ロボットCRのハンドを処理チャンバ4内から退避させる。これにより、処理後の基板Wが処理チャンバ4から搬出される。
When a predetermined period elapses from the start of high-speed rotation of the substrate W, the control device 3 controls the spin motor 18 to stop the rotation of the substrate W by the spin chuck 5.
After that, the substrate W is carried out from the processing chamber 4 (S9 in FIG. 10). Specifically, the control device 3 causes the hand of the transfer robot CR to enter the inside of the processing chamber 4. Then, the control device 3 causes the hand of the transfer robot CR to hold the substrate W on the spin chuck 5. After that, the control device 3 retracts the hand of the transfer robot CR from the processing chamber 4. As a result, the processed substrate W is carried out from the processing chamber 4.

以上により、この実施形態によれば、着液位置45が、配置位置周端46との間隔を一定に保ちながら配置位置周端46の高さ位置変化に追従して往復移動するように処理液ノズル19が駆動される。そのため、基板Wの回転に伴う配置位置周端46の高さ位置変化に応じて、着液位置45を、配置位置周端46との間隔を一定に保つように追従させることができる。これにより、基板Wの回転に伴う配置位置周端46の高さ位置変化によらずに、基板Wの外周部41における処理幅の均一性を高く保つことができる。 As described above, according to this embodiment, the treatment liquid is such that the liquid landing position 45 reciprocates according to the height position change of the arrangement position peripheral end 46 while keeping the distance from the arrangement position peripheral end 46 constant. The nozzle 19 is driven. Therefore, the liquid landing position 45 can be made to follow so as to keep the distance from the arrangement position peripheral end 46 constant according to the height position change of the arrangement position peripheral end 46 accompanying the rotation of the substrate W. As a result, the uniformity of the processing width at the outer peripheral portion 41 of the substrate W can be kept high regardless of the change in the height position of the peripheral end 46 of the arrangement position due to the rotation of the substrate W.

また、スピンチャック5に保持されている基板Wを回転軸線A1まわりに回動させながら、基板Wの周端面44の計測対象位置の高さ位置を、高さ位置センサ147を用いて検出することにより、によって、検出させることにより、基板Wの周方向の各周端位置を良好に計測することができる。すなわち、位置センサ(高さ位置センサ147)という簡単な構成を用いて、基板Wの周方向の各周端位置を良好に計測できる。 Further, while rotating the substrate W held by the spin chuck 5 around the rotation axis A1, the height position of the measurement target position of the peripheral end surface 44 of the substrate W is detected by using the height position sensor 147. Therefore, it is possible to satisfactorily measure each peripheral end position in the circumferential direction of the substrate W by detecting the substrate W. That is, each peripheral end position in the circumferential direction of the substrate W can be satisfactorily measured by using a simple configuration of a position sensor (height position sensor 147).

また、処理液ノズル19を移動させ、そのときの処理液ノズル19の移動量を、エンコーダ23を用いて検出することにより、位相差ΔPを実際に計測することができる。実測された位相差ΔPに基づいて処理液ノズル19を移動するので、着液位置45の往復移動を、配置位置周端46の位置変化に、より一層良好に追従させることができる。
また、位相差記憶部55には位相差ΔPが複数設けられており、各位相差ΔPは、基板Wの処理回転速度に対応して複数設けられている。そして、処理回転速度に対応する位相差ΔPを排除した排除タイミングでノズル駆動信号57が出力される。そのため、基板処理装置1において、外周部薬液処理工程(S6)における基板Wの処理回転速度が、レシピの内容によって異なる場合であっても、各処理回転速度に対応する最適なタイミングでノズル駆動信号を出力することができる。
Further, the phase difference ΔP can be actually measured by moving the treatment liquid nozzle 19 and detecting the movement amount of the treatment liquid nozzle 19 at that time by using the encoder 23. Since the processing liquid nozzle 19 is moved based on the actually measured phase difference ΔP, the reciprocating movement of the liquid landing position 45 can be made to follow the position change of the peripheral end 46 of the arrangement position even better.
Further, a plurality of phase difference ΔPs are provided in the phase difference storage unit 55, and a plurality of each phase difference ΔP is provided corresponding to the processing rotation speed of the substrate W. Then, the nozzle drive signal 57 is output at the exclusion timing excluding the phase difference ΔP corresponding to the processing rotation speed. Therefore, in the substrate processing apparatus 1, even if the processing rotation speed of the substrate W in the outer peripheral chemical solution processing step (S6) differs depending on the contents of the recipe, the nozzle drive signal is at the optimum timing corresponding to each processing rotation speed. Can be output.

以上、この発明の一実施形態について説明したが、本発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、図7に破線で示すように、記憶ユニット52に、外周部処理工程(S6,S7)において着液位置往復移動工程(図13のS33)を実行するか否かを決定するための移動工程実行フラグ56が設けられていてもよい。移動工程実行フラグ56には、着液位置往復移動工程の実行に対応する所定の値(たとえば「5A[H]」)と、着液位置往復移動工程の非実行に対応する所定の値(「たとえば00[H]」)とが選択的に格納されている。そして、移動工程実行フラグ56に「5A[H]」が格納されている場合には、制御装置3は、外周部処理工程(S6,S7)に並行して着液位置往復移動工程を実行し、かつ移動工程実行フラグ56に「00[H]」が格納されている場合には、制御装置3は、外周部処理工程(S6,S7)に並行して着液位置往復移動工程を実行しないようにしてもよい。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can also be implemented in other embodiments.
For example, as shown by the broken line in FIG. 7, the storage unit 52 is moved to determine whether or not to execute the liquid landing position reciprocating movement step (S33 in FIG. 13) in the outer peripheral portion processing step (S6, S7). The process execution flag 56 may be provided. The movement process execution flag 56 includes a predetermined value (for example, “5A [H]”) corresponding to the execution of the liquid landing position reciprocating movement process and a predetermined value (““ 5A [H] ”) corresponding to non-execution of the liquid landing position reciprocating movement process. For example, 00 [H] ") is selectively stored. Then, when "5A [H]" is stored in the movement process execution flag 56, the control device 3 executes the liquid landing position reciprocating movement step in parallel with the outer peripheral portion processing steps (S6, S7). When "00 [H]" is stored in the movement process execution flag 56, the control device 3 does not execute the liquid landing position reciprocating movement step in parallel with the outer peripheral portion processing steps (S6, S7). You may do so.

また、位相差記憶部55に記憶される複数の位相差ΔPのすべてを、位相差計測工程(S5)において求めるとして説明したが、少なくとも一つの処理回転速度に対応する位相差ΔPだけを位相差計測工程(S5)において求め、その位相差ΔPに基づく演算により、他の処理回転速度に対応する位相差ΔPを求めるようにしてもよい。
また、位相差ΔPの実測値を用いて排除タイミングを求めるとして説明したが、位相差記憶部55に記憶されている位相差ΔPが実測値でなく、予め定められた規定値であってもよい。この場合、図10に示す基板処理例から、位相差計測工程(S5)を省略することもできる。
Further, although all of the plurality of phase differences ΔP stored in the phase difference storage unit 55 have been described as being obtained in the phase difference measurement step (S5), only the phase difference ΔP corresponding to at least one processing rotation speed has been described as the phase difference. It may be obtained in the measurement step (S5), and the phase difference ΔP corresponding to another processing rotation speed may be obtained by the calculation based on the phase difference ΔP.
Further, although it has been described that the exclusion timing is obtained by using the measured value of the phase difference ΔP, the phase difference ΔP stored in the phase difference storage unit 55 may be a predetermined specified value instead of the measured value. .. In this case, the phase difference measurement step (S5) can be omitted from the substrate processing example shown in FIG.

また、着液位置往復移動工程(S33)において、アーム昇降モータ122に対しノズル駆動信号57を、排除タイミングではなく前記の最適タイミングで出力するようにしてもよい。この場合、各周端高さ位置計測工程(S4)を着液位置往復移動工程(S33)と並行して実行してもよい。この場合には、各周端高さ位置計測工程(S4)の計測結果に基づいて着液位置45の往復動作をフィードバック制御するようにしてもよい。 Further, in the liquid landing position reciprocating movement step (S33), the nozzle drive signal 57 may be output to the arm elevating motor 122 at the optimum timing described above instead of the exclusion timing. In this case, each peripheral edge height position measurement step (S4) may be executed in parallel with the liquid landing position reciprocating movement step (S33). In this case, the reciprocating operation of the liquid landing position 45 may be feedback-controlled based on the measurement result of each peripheral edge height position measurement step (S4).

また、着液位置往復移動工程(S33)において、着液位置45を高さ方向Vに往復移動させるための手法として、処理液ノズル19を高さ方向Vに往復移動させる手法を用いたが、これに代えて、処理液ノズル19を径方向RDに往復移動さえる手法を採用することができる。この場合、電動モータとして、アーム揺動モータ22を用いることができる。この場合、アーム揺動モータ22には、アーム揺動モータ22の出力軸22aの回転角を検出するエンコーダが結合されており、アーム揺動モータ22が出力軸22aを回転させると、出力軸22aの回転角に応じた移動量で、処理液ノズル19がアーム支持軸21の中心軸線まわりに回動する。すなわち、処理液ノズル19がアーム支持軸21の中心軸線まわりに回動すると、処理液ノズル19の移動量に相当する回転角でアーム揺動モータ22の出力軸22aを回転させる。したがって、エンコーダによって出力軸22aの回転角を検出することにより、処理液ノズル19の位置を検出することができる。 Further, in the liquid landing position reciprocating movement step (S33), as a method for reciprocating the liquid landing position 45 in the height direction V, a method of reciprocating the processing liquid nozzle 19 in the height direction V was used. Instead of this, a method of reciprocating the processing liquid nozzle 19 in the radial direction RD can be adopted. In this case, the arm swing motor 22 can be used as the electric motor. In this case, the arm swing motor 22 is coupled with an encoder that detects the rotation angle of the output shaft 22a of the arm swing motor 22, and when the arm swing motor 22 rotates the output shaft 22a, the output shaft 22a The processing liquid nozzle 19 rotates around the central axis of the arm support shaft 21 by the amount of movement according to the rotation angle of. That is, when the processing liquid nozzle 19 rotates around the central axis of the arm support shaft 21, the output shaft 22a of the arm swing motor 22 is rotated at a rotation angle corresponding to the amount of movement of the processing liquid nozzle 19. Therefore, the position of the processing liquid nozzle 19 can be detected by detecting the rotation angle of the output shaft 22a by the encoder.

そして、外周部処理工程(S6,S7)において、制御装置3は、当該配置位置周端46の高さ位置変化(以下、「高さ位置変化」という)に追従して、処理液ノズル19を径方向RDに往復移動させる。これにより、外周部処理工程(S6,S7)において、基板Wの上面の外周領域42(図3参照)における着液位置45と、配置位置周端46との間隔を一定に保つことができる。 Then, in the outer peripheral portion processing steps (S6, S7), the control device 3 follows the height position change (hereinafter, referred to as “height position change”) of the peripheral end 46 of the arrangement position, and causes the treatment liquid nozzle 19 to move. It is reciprocated in the radial direction RD. As a result, in the outer peripheral portion processing steps (S6, S7), the distance between the liquid landing position 45 in the outer peripheral region 42 (see FIG. 3) on the upper surface of the substrate W and the peripheral end of the arrangement position 46 can be kept constant.

また、着液位置45を往復移動させるための手法として、それ以外に、高さ方向Vの往復移動と径方向RDの往復移動とを組み合わせたり、あるいは処理液ノズル19の吐出方向を変えたりすることによって、着液位置45を径方向RDに往復移動させるようにしてもよい。
また、各周端高さ方向位置計測工程(S4)で基板Wの外周部41の高さ位置を、基板Wの周端面44の位置を、高さ位置センサを用いて計測するとして説明したが、基板Wの上面の外周領域42を、高さ位置センサを用いて計測してもよいし、基板Wの下面の外周領域43を、高さ位置センサを用いて計測してもよい。
In addition, as a method for reciprocating the liquid landing position 45, the reciprocating movement in the height direction V and the reciprocating movement in the radial direction RD are combined, or the discharge direction of the processing liquid nozzle 19 is changed. Thereby, the liquid landing position 45 may be reciprocated in the radial direction RD.
Further, it has been described that the height position of the outer peripheral portion 41 of the substrate W and the position of the peripheral end surface 44 of the substrate W are measured by using the height position sensor in each peripheral edge height direction position measurement step (S4). The outer peripheral region 42 on the upper surface of the substrate W may be measured by using the height position sensor, or the outer peripheral region 43 on the lower surface of the substrate W may be measured by using the height position sensor.

また、各周端位置計測ユニットとして位置センサ(高さ位置センサ147)を採用したが、周端位置計測ユニットとしてCCDカメラを採用してもよい。
また、ノズル移動ユニットとして、処理液ノズル19を、円弧軌跡を描きながら移動させるスキャンタイプのものを例に挙げたが、処理液ノズル19を直線状に移動させる直動タイプのものが採用されていてもよい。
Further, although the position sensor (height position sensor 147) is adopted as each peripheral edge position measuring unit, a CCD camera may be adopted as the peripheral edge position measuring unit.
Further, as an example of the nozzle movement unit, a scan type in which the treatment liquid nozzle 19 is moved while drawing an arc locus is given as an example, but a linear motion type in which the treatment liquid nozzle 19 is moved in a straight line is adopted. You may.

また、処理液ノズル19は、薬液およびリンス液の双方を吐出するものを例に挙げて説明したが、薬液を吐出するための処理液ノズル(薬液ノズル)と、リンス液を吐出するための処理液ノズル(リンス液ノズル)とが個別に設けられていてもよい。
また、前述の各実施形態では、基板処理装置が円板状の基板Wを処理する装置である場合について説明したが、基板Wは周端の少なくとも一部が円弧状をなしていれば足り、必ずしも真円である必要はない。
Further, the treatment liquid nozzle 19 has been described by taking as an example the one that discharges both the chemical liquid and the rinse liquid. However, the treatment liquid nozzle (chemical liquid nozzle) for discharging the chemical liquid and the treatment for discharging the rinse liquid are described. A liquid nozzle (rinse liquid nozzle) may be provided separately.
Further, in each of the above-described embodiments, the case where the substrate processing apparatus is an apparatus for processing a disk-shaped substrate W has been described, but it is sufficient that at least a part of the peripheral end of the substrate W has an arc shape. It does not necessarily have to be a perfect circle.

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能で
ある。
In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.

1 :基板処理装置
3 :制御装置
5 :スピンチャック(基板保持ユニット)
18 :スピンモータ(基板回転ユニット)
19 :処理液ノズル
23 :エンコーダ
45 :着液位置
46 :配置位置周端
57 :ノズル駆動信号
122 :アーム昇降モータ(電動モータ)
147 :高さ位置センサ(位置センサ)
A1 :回転軸線
W :基板
1: Substrate processing device 3: Control device 5: Spin chuck (board holding unit)
18: Spin motor (board rotation unit)
19: Processing liquid nozzle 23: Encoder 45: Liquid landing position 46: Arrangement position peripheral end 57: Nozzle drive signal 122: Arm elevating motor (electric motor)
147: Height position sensor (position sensor)
A1: Rotation axis W: Substrate

Claims (19)

周端の少なくとも一部が円弧状をなす基板を保持する基板保持ユニットであって、当該基板の中央部を支持して当該基板を保持する基板保持ユニットと、
前記基板保持ユニットによって保持されている基板を、当該基板の中央部を通る鉛直軸線周りに回転させる基板回転ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の周方向の各周端位置における高さ位置である各周端高さ位置を計測するための各周端高さ位置計測ユニットと、
前記基板保持ユニットによって保持されている基板の外周部に向けて処理液を吐出するための処理液ノズルと、
前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給ユニットと、
前記基板における処理液の着液位置が移動するように前記処理液ノズルを駆動するノズル駆動ユニットと、
前記基板回転ユニットを制御し、かつ前記ノズル駆動ユニットを制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記各周端高さ位置計測ユニットによって、前記各周端高さ位置を計測する各周端高さ位置計測工程と、前記回転軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の外周部に向けて前記処理液ノズルから処理液を吐出することにより当該主面の外周部を処理する外周部処理工程と、前記外周部処理工程に並行して、前記基板の外周部における前記処理液ノズルからの処理液の着液位置が、前記基板の周端のうち当該処理液ノズルが配置されている周方向位置の周端である配置位置周端との間隔を一定に保つべく当該配置位置周端の高さ位置変化に追従して往復移動するように前記処理液ノズルを駆動する着液位置往復移動工程とを実行する、基板処理装置。
A substrate holding unit that holds a substrate in which at least a part of the peripheral end has an arc shape, and a substrate holding unit that supports the central portion of the substrate and holds the substrate.
A substrate rotation unit that rotates the substrate held by the substrate holding unit around a vertical axis passing through the center of the substrate, and a substrate rotation unit.
Each peripheral edge height position measuring unit for measuring each peripheral edge height position, which is a height position at each peripheral edge position in the circumferential direction of the substrate held by the substrate holding unit,
A processing liquid nozzle for discharging the processing liquid toward the outer peripheral portion of the substrate held by the substrate holding unit, and
A treatment liquid supply unit that supplies the treatment liquid to the treatment liquid nozzle,
A nozzle drive unit that drives the treatment liquid nozzle so that the landing position of the treatment liquid on the substrate moves.
Including a control device that controls the substrate rotation unit and controls the nozzle drive unit.
The control device has a peripheral edge height position measuring step of measuring each peripheral edge height position by the peripheral edge height position measuring unit, and the substrate while rotating the substrate around the rotation axis. The outer peripheral portion processing step of treating the outer peripheral portion of the main surface by discharging the treatment liquid from the treatment liquid nozzle toward the outer peripheral portion, and the treatment on the outer peripheral portion of the substrate in parallel with the outer peripheral portion treatment step. The arrangement of the treatment liquid from the liquid nozzle so as to keep the distance between the peripheral end of the substrate and the peripheral end of the arrangement position, which is the peripheral end of the circumferential position where the treatment liquid nozzle is arranged, constant. A substrate processing apparatus that executes a liquid landing position reciprocating movement step of driving the processing liquid nozzle so as to reciprocate according to a change in the height position of the peripheral edge of the position.
前記制御装置は、前記着液位置往復移動工程を、前記各周端高さ位置計測工程の後に実行する、請求項1に記載の基板処理装置。 The substrate processing device according to claim 1, wherein the control device executes the liquid landing position reciprocating movement step after each peripheral edge height position measurement step. 前記ノズル駆動ユニットは、前記処理液ノズルを駆動するためのノズル駆動信号が入力されることにより前記処理液ノズルを駆動するユニットを含み、
前記制御装置は、前記着液位置往復移動工程において、前記制御装置は、前記各周端高さ位置計測工程における計測結果および前記外周部処理工程における前記基板の回転速度に基づいて、前記配置位置周端の高さ位置変化と同じ振幅および同じ周期で前記着液位置が移動するように前記処理液ノズルを駆動させるためのノズル駆動信号を作成するノズル駆動信号作成工程と、作成された前記ノズル駆動信号を、当該ノズル駆動信号の出力に対する前記処理液ノズルの駆動遅れに伴う、前記配置位置周端の高さ位置変化に対する前記着液位置の位相差を排除した排除タイミングで前記ノズル駆動ユニットに出力する駆動信号出力工程とを実行する、請求項2に記載の基板処理装置。
The nozzle drive unit includes a unit that drives the treatment liquid nozzle by inputting a nozzle drive signal for driving the treatment liquid nozzle.
In the liquid landing position reciprocating movement step, the control device has the arrangement position based on the measurement result in each peripheral edge height position measurement step and the rotation speed of the substrate in the outer peripheral portion processing step. A nozzle drive signal creation step for creating a nozzle drive signal for driving the processing liquid nozzle so that the liquid landing position moves with the same amplitude and the same cycle as the height position change of the peripheral end, and the created nozzle. The drive signal is sent to the nozzle drive unit at an exclusion timing excluding the phase difference of the liquid landing position with respect to the height position change of the peripheral end of the arrangement position due to the drive delay of the processing liquid nozzle with respect to the output of the nozzle drive signal. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the drive signal output step for outputting is executed.
前記制御装置は、前記駆動信号出力工程において、前記配置位置周端の高さ位置変化に前記処理液ノズルが追従する最適な追従タイミングから前記位相差に相当する時間だけずらすことにより、前記排除タイミングを取得するタイミング取得工程を実行する、請求項3に記載の基板処理装置。 In the drive signal output process, the control device shifts the exclusion timing by a time corresponding to the phase difference from the optimum tracking timing at which the processing liquid nozzle follows the height position change at the peripheral end of the arrangement position. The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the timing acquisition step of acquiring the above is executed. 前記ノズル駆動ユニットは、前記処理液ノズルを鉛直方向に移動させるノズル移動ユニットを含み、
前記制御装置は、前記着液位置往復移動工程として、前記配置位置周端の高さ位置変化に追従して、前記処理液ノズルを鉛直方向に移動させる工程を実行する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置。
The nozzle drive unit includes a nozzle movement unit that moves the treatment liquid nozzle in the vertical direction.
The control device executes a step of moving the processing liquid nozzle in the vertical direction in accordance with a change in the height position of the peripheral end of the arrangement position as the liquid landing position reciprocating step. The substrate processing apparatus according to any one item.
前記ノズル駆動ユニットは、前記処理液ノズルを、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の主面に沿って移動させるノズル移動ユニットを含み、
前記制御装置は、前記着液位置往復移動工程として、前記配置位置周端の高さ位置変化に追従して、前記処理液ノズルからの処理液の着液位置と前記配置位置周端との間隔を一定に保つように前記処理液ノズルを前記基板の回転半径方向に移動させる工程を実行する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置。
The nozzle drive unit includes a nozzle moving unit that moves the processing liquid nozzle along the main surface of the substrate held by the substrate holding unit.
As the liquid landing position reciprocating step, the control device follows a change in the height position of the peripheral end of the placement position, and the distance between the liquid landing position of the treatment liquid from the treatment liquid nozzle and the peripheral end of the placement position. The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the step of moving the processing liquid nozzle in the direction of the radius of gyration of the substrate is executed so as to keep the temperature constant.
前記基板処理装置は、前記処理液ノズルの移動量を検出するためのノズル移動量検出ユニットをさらに含み、
前記制御装置は、前記着液位置往復移動工程に先立って、前記ノズル移動ユニットに対して前記ノズル駆動信号を出力して前記処理液ノズルを移動させ、そのときの前記処理液ノズルの移動量を前記ノズル移動量検出ユニットによって検出することにより、前記位相差を計測する位相差計測工程をさらに実行し、
前記制御装置は、前記タイミング取得工程において、前記位相差計測工程によって計測された位相差に基づいて前記排除タイミングを取得する工程を実行する、請求項5または6に記載の基板処理装置。
The substrate processing apparatus further includes a nozzle movement amount detection unit for detecting the movement amount of the processing liquid nozzle.
Prior to the liquid landing position reciprocating movement step, the control device outputs the nozzle drive signal to the nozzle moving unit to move the processing liquid nozzle, and determines the amount of movement of the processing liquid nozzle at that time. By detecting with the nozzle movement amount detection unit, the phase difference measurement step of measuring the phase difference is further executed.
The substrate processing device according to claim 5 or 6, wherein the control device executes a step of acquiring the exclusion timing based on the phase difference measured by the phase difference measuring step in the timing acquisition step.
前記ノズル移動ユニットは、電動モータを含み、
前記移動量検出ユニットは、前記電動モータに設けられたエンコーダを含む、請求項7に記載の基板処理装置。
The nozzle moving unit includes an electric motor and includes an electric motor.
The substrate processing device according to claim 7, wherein the movement amount detection unit includes an encoder provided in the electric motor.
前記各周端高さ位置計測ユニットは、前記基板の周端高さ位置のうち周方向の所定の周端高さ位置を検出するための位置センサ、および前記基板の少なくとも外周部を撮像するCCDカメラの少なくとも一つを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置。 Each of the peripheral edge height position measuring units is a position sensor for detecting a predetermined peripheral edge height position in the circumferential direction among the peripheral edge height positions of the substrate, and a CCD that images at least the outer peripheral portion of the substrate. The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, which includes at least one of the cameras. 前記各周端高さ位置計測ユニットは、前記基板の周端高さ位置のうち周方向の所定の周端高さ位置を検出するための位置センサを含み、
前記制御装置は、前記各周端高さ位置計測工程において、前記基板保持ユニットによって保持されている基板を前記回転軸線まわりに回動させながら、前記所定の周端高さ位置を、前記位置センサを用いて計測する工程を実行する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置。
Each peripheral edge height position measuring unit includes a position sensor for detecting a predetermined peripheral edge height position in the circumferential direction among the peripheral edge height positions of the substrate.
In each of the peripheral edge height position measuring steps, the control device rotates the substrate held by the substrate holding unit around the rotation axis, and obtains the predetermined peripheral edge height position by the position sensor. The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the step of measuring using the above is executed.
前記処理液ノズルは、基板の外側かつ斜め下向きに処理液を吐出する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the processing liquid nozzle discharges the processing liquid to the outside of the substrate and diagonally downward. 基板の中央部を支持して、当該基板を保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板を、当該基板の中央部を通る回転軸線周りに回転させる基板回転ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の外周部に向けて処理液を吐出するための処理液ノズルと、前記処理液ノズルを、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の主面に沿って移動させるノズル駆動ユニットとを含む基板処理装置において実行される基板処理方法であって、
周端の少なくとも一部が円弧状をなす基板を前記基板保持ユニットにより保持させる基板保持工程と、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の周方向の各周端位置における高さ位置である各周端高さ位置を計測する各周端高さ位置計測工程と、
前記回転軸線まわりに前記基板を回転させながら前記基板の外周部に向けて前記処理液ノズルから処理液を吐出することにより当該主面の外周部を処理する外周部処理工程と、
前記外周部処理工程に並行して、前記基板の外周部における前記処理液ノズルからの処理液の着液位置が、前記基板の周端のうち当該処理液ノズルが配置されている周方向位置の周端である配置位置周端との間隔を一定に保つべく当該配置位置周端の高さ位置変化に追従して往復移動するように前記処理液ノズルを駆動する着液位置往復移動工程とを含む、基板処理方法。
A substrate holding unit that supports the central portion of the substrate and holds the substrate, a substrate rotating unit that rotates the substrate held by the substrate holding unit around a rotation axis passing through the central portion of the substrate, and the above-mentioned The processing liquid nozzle for discharging the processing liquid toward the outer peripheral portion of the substrate held by the substrate holding unit and the processing liquid nozzle are moved along the main surface of the substrate held by the board holding unit. It is a substrate processing method executed in a substrate processing apparatus including a nozzle drive unit to be operated.
A substrate holding step of holding a substrate having an arcuate shape at least a part of the peripheral end by the substrate holding unit.
Each peripheral edge height position measurement step for measuring each peripheral edge height position, which is a height position at each peripheral edge position in the circumferential direction of the substrate held by the substrate holding unit,
An outer peripheral processing step of processing the outer peripheral portion of the main surface by discharging the processing liquid from the processing liquid nozzle toward the outer peripheral portion of the substrate while rotating the substrate around the rotation axis.
In parallel with the outer peripheral portion processing step, the liquid landing position of the treatment liquid from the treatment liquid nozzle on the outer peripheral portion of the substrate is the circumferential position of the peripheral end of the substrate on which the treatment liquid nozzle is arranged. In order to keep the distance from the peripheral end of the arrangement position constant, the liquid landing position reciprocating movement step of driving the processing liquid nozzle to reciprocate according to the height position change of the arrangement position peripheral end. Including, substrate processing method.
前記着液位置往復移動工程は、前記配置位置周端の高さ位置変化に追従して、前記処理液ノズルを鉛直方向に移動させる工程を含む、請求項12に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to claim 12, wherein the liquid landing position reciprocating movement step includes a step of moving the treatment liquid nozzle in the vertical direction in accordance with a change in the height position of the peripheral end of the arrangement position. 前記着液位置往復移動工程は、前記配置位置周端の高さ位置変化に追従して、前記処理液ノズルからの処理液の着液位置と前記配置位置周端との間隔を一定に保つように前記処理液ノズルを前記基板の回転半径方向に移動させる工程を含む、請求項12に記載の基板処理方法。 In the liquid landing position reciprocating movement step, the distance between the liquid landing position of the treatment liquid from the treatment liquid nozzle and the peripheral end of the placement position is kept constant so as to follow the height position change of the peripheral end of the placement position. The substrate processing method according to claim 12, further comprising a step of moving the processing liquid nozzle in the direction of the radius of gyration of the substrate. 前記着液位置往復移動工程は、前記各周端高さ位置計測工程の後に実行される、請求項12〜14のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to any one of claims 12 to 14, wherein the liquid landing position reciprocating movement step is executed after each peripheral edge height position measurement step. 前記ノズル駆動ユニットは、前記処理液ノズルを駆動するためのノズル駆動信号が入力されることにより前記処理液ノズルを駆動するユニットを含み、
前記着液位置往復移動工程は、
前記各周端高さ位置計測工程における計測結果および前記外周部処理工程における前記基板の回転速度に基づいて、前記配置位置周端の高さ位置変化と同じ振幅および同じ周期で前記着液位置が移動するように前記処理液ノズルを駆動させるためのノズル駆動信号を作成するノズル駆動信号作成工程と、
作成された前記ノズル駆動信号を、当該ノズル駆動信号の出力に対する前記処理液ノズルの駆動遅れに伴う、前記配置位置周端の高さ位置変化に対する前記着液位置の位相差を排除した排除タイミングで前記ノズル駆動ユニットに出力する駆動信号出力工程とを含む、請求項12〜15のいずれか一項に記載の基板処理方法。
The nozzle drive unit includes a unit that drives the treatment liquid nozzle by inputting a nozzle drive signal for driving the treatment liquid nozzle.
The liquid landing position reciprocating movement step is
Based on the measurement results in each peripheral edge height position measurement step and the rotation speed of the substrate in the outer peripheral portion processing step, the liquid landing position has the same amplitude and the same cycle as the height position change of the peripheral edge of the arrangement position. A nozzle drive signal creation process for creating a nozzle drive signal for driving the processing liquid nozzle so as to move, and a nozzle drive signal creation process.
The created nozzle drive signal is subjected to the exclusion timing excluding the phase difference of the liquid landing position with respect to the height position change of the peripheral end of the arrangement position due to the drive delay of the processing liquid nozzle with respect to the output of the nozzle drive signal. The substrate processing method according to any one of claims 12 to 15, further comprising a drive signal output step of outputting to the nozzle drive unit.
前記駆動信号出力工程は、前記配置位置周端の高さ位置変化に前記着液位置が追従する最適な追従タイミングから、前記位相差に相当する時間だけずらすことにより前記排除タイミングを取得するタイミング取得工程を含む、請求項12〜16のいずれか一項に記載の基板処理方法。 In the drive signal output step, timing acquisition for acquiring the exclusion timing by shifting from the optimum tracking timing at which the liquid landing position follows the height position change at the peripheral end of the arrangement position by a time corresponding to the phase difference. The substrate processing method according to any one of claims 12 to 16, which includes a step. 前記着液位置往復移動工程に先立って、前記ノズル駆動ユニットに対して前記ノズル駆動信号を出力して前記着液位置を移動させることにより、前記位相差を計測する位相差計測工程をさらに含み、
前記タイミング取得工程は、前記位相差に基づいて前記排除タイミングを取得する工程を含む、請求項17に記載の基板処理方法。
Prior to the liquid landing position reciprocating movement step, the phase difference measurement step of measuring the phase difference by outputting the nozzle drive signal to the nozzle drive unit and moving the liquid landing position is further included.
The substrate processing method according to claim 17, wherein the timing acquisition step includes a step of acquiring the exclusion timing based on the phase difference.
前記各周端高さ位置計測工程は、前記基板保持ユニットによって保持されている基板を前記回転軸線まわりに回動させながら前記所定の周端高さ位置を、位置センサを用いて計測する工程を含む、請求項12〜18のいずれか一項に記載の基板処理方法。 Each peripheral edge height position measurement step is a step of measuring the predetermined peripheral edge height position using a position sensor while rotating the substrate held by the substrate holding unit around the rotation axis. The substrate processing method according to any one of claims 12 to 18, which comprises.
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