JP6986399B2 - 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体 - Google Patents

Description

本開示は、基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体に関する。

特許文献１には、基板保持部と、基板保持部を回転させるための回転機構と、基板保持部に保持された基板の表面に処理液を供給する主ノズルと、主ノズルを往復運動させるノズル移動機構と、基板の表面の周縁側に処理液を吐出する副ノズルと、を備える液処理装置が開示されている。

特開２０１５−１０３６５６号公報

本開示は、基板の面内における液処理の均一性向上に有効な基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。

本開示の一側面に係る基板処理装置は、基板を保持して回転させる回転保持部と、基板の表面に処理液を吐出するノズルを含む処理液供給部と、基板の回転中心に交差する方向に沿ってノズルを移動させるノズル駆動部と、基板の回転中心からの距離に応じて変化する第一速度プロファイルに従って、基板の回転中心側から基板の外周側に処理液の到達位置を移動させることと、第一速度プロファイルとは異なる第二速度プロファイルに従って基板の外周側から基板の回転中心側に処理液の到達位置を移動させることと、を繰り返し実行するようにノズル駆動部を制御する制御装置と、を備える。

本開示によれば、基板の面内における液処理の均一性向上に有効な基板処理装置および基板処理方法を提供することができる。

基板処理システムの概略構成を示す図である。 基板処理装置の概略構成を示す模式図である。 図２中の処理ユニットの平面図である。 回転駆動部の拡大図である。 制御装置の機能上の構成を示すブロック図である。 第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルの設定例を示すグラフである。 基板処理手順を示すフローチャートである。 エッチング処理手順を示すフローチャートである。 リンス処理手順を示すフローチャートである。 乾燥処理手順を示すフローチャートである。

以下、実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素または同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

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

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

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

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

また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

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

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

〔基板処理装置〕
続いて、基板処理システム１が含む基板処理装置１０の構成を例示する。基板処理装置１０は、表面にメタル膜等の被膜が形成されたウェハＷを処理対象とし、液処理によって被膜の膜厚調整および異物の除去を行う。図２に示すように、基板処理装置１０は、処理ユニット１６と、これを制御する制御装置４とを備える。処理ユニット１６は、回転保持部２０と、処理液供給部３０，６０と、ノズル駆動部４０，７０と、カップ８０と、チャンバー９０とを備える。

回転保持部２０は、ウェハＷを保持して回転させる。たとえば回転保持部２０は、保持部２１と、回転駆動部２２とを有する。保持部２１は、被膜を上にして水平に配置されたウェハＷを支持し、当該ウェハＷをたとえば真空吸着などにより保持する。回転駆動部２２は、たとえば電動モータなどを動力源としたアクチュエータであり、鉛直な軸線Ａｘ１まわりに保持部２１およびウェハＷを回転させる。以下、保持部２１に保持されたウェハＷの上面を「表面」という。

処理液供給部３０は、ウェハＷの表面にエッチング用の処理液を供給する。エッチング用の処理液の具体例としては、有機系のエッチング液などが挙げられる。処理液供給部３０は、ノズル３１と、液供給源３２とを有する。ノズル３１は、ウェハＷの表面にエッチング用の処理液（以下、「エッチング液」という。）を吐出する。液供給源３２は、ノズル３１にエッチング液を供給する。たとえば液供給源３２は、エッチング液を収容したタンク（不図示）と、当該タンクからノズル３１にエッチング液を圧送するポンプ（不図示）とを含む。

ノズル駆動部４０は、ウェハＷの回転中心（軸線Ａｘ１）に交差（たとえば直交）する方向に沿ってノズル３１を移動させる。図２および図３に例示するように、ノズル駆動部４０は、アーム４１と、回転駆動部４２とを有する。アーム４１は、保持部２１に保持されたウェハＷよりも上方において、ウェハＷの周囲から水平方向に延び、その先端部にノズル３１を保持する。回転駆動部４２は、アーム４１の基端部を保持し、当該基端部を通る鉛直な軸線Ａｘ２まわりにアーム４１を揺動させる。回転駆動部４２がアーム４１を揺動させることにより、水平な円弧状の軌道Ｔ１に沿ってノズル３１が移動する（図３参照）。回転駆動部４２の位置およびアーム４１の長さは、軌道Ｔ１が軸線Ａｘ１と交差してウェハＷ上を横切るように設定されている。なお、交差は、所謂立体交差のように、互いにねじれの関係にあることを含む。

処理液供給部６０は、ウェハＷの表面にリンス用の処理液を供給する。リンス用の処理液の具体例としては、ＤＩＷ（ＤｅＩｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ）などが挙げられる。処理液供給部６０は、ノズル６１と、液供給源６２とを有する。ノズル６１は、ウェハＷの表面にリンス用の処理液（以下、「リンス液」という。）を吐出する。液供給源６２は、ノズル６１にリンス液を供給する。たとえば液供給源６２は、リンス液を収容したタンク（不図示）と、当該タンクからノズル６１にリンス液を圧送するポンプ（不図示）とを含む。

ノズル駆動部７０は、ウェハＷの回転中心（軸線Ａｘ１）に交差（たとえば直交）する方向に沿ってノズル３１を移動させる。ノズル駆動部７０は、アーム７１と、回転駆動部７２とを有する。アーム７１は、保持部２１に保持されたウェハＷよりも上方において、ウェハＷの周囲から水平方向に延び、その先端部にノズル６１を保持する。回転駆動部７２は、アーム７１の基端部を保持し、当該基端部を通る鉛直な軸線Ａｘ３まわりにアーム７１を揺動させる。回転駆動部７２がアーム７１を揺動させることにより、水平な円弧状の軌道Ｔ２に沿ってノズル６１が移動する。回転駆動部７２の位置およびアーム７１の長さは、軌道Ｔ２が軸線Ａｘ１と交差してウェハＷ上を横切るように設定されている。また、回転駆動部７２は、軸線Ａｘ１を基準にして回転駆動部４２と点対称となる位置に配置されている。

カップ８０は、保持部２１に保持されたウェハＷを収容し、ウェハＷから飛散した処理液を捕集する。カップ８０は上方に開口しており、底部に排気口８１および排液口８２を有する。排気口８１は、カップ８０内の気体をカップ８０外に送出する。排液口８２は、捕集された処理液をカップ８０外に送出する。

チャンバー９０は、カップ８０の上において、処理液供給部３０，６０およびノズル駆動部４０，７０の少なくとも一部を収容する。たとえばチャンバー９０は、ベース９１と、カバー９２と、搬入・搬出口９３と、排気口９４，９５とを有する。ベース９１は、カップ８０の上部を包囲するように設けられ、ノズル駆動部４０の回転駆動部４２およびノズル駆動部７０の回転駆動部７２を支持する。カバー９２は、ベース９１の上の空間を上方および側方から覆う。搬入・搬出口９３は、カバー９２の側部の一方側に形成されており、ウェハＷの受入および送出に用いられる。排気口９４，９５は、ベース９１に形成されており、チャンバー９０内の気体をチャンバー９０外に送出する。たとえば排気口９４，９５は、チャンバー９０外の排気ダクト９６に接続されている。排気ダクト９６内は、チャンバー９０内よりも低圧にされている。このため、チャンバー９０内の気体は排気口９４，９５を経て排気ダクト９６内に送出される。排気口９４は回転駆動部４２とカバー９２の側部との間に形成されており、排気口９５は回転駆動部７２とカバー９２の側部との間に形成されている。排気口９４，９５のそれぞれは、カバー９２の側部に沿った細長の溝状に形成されている。

ここで、上記回転駆動部４２，７２の構造を詳細に例示する。回転駆動部４２，７２の構造は同じなので、代表して回転駆動部４２の構造を例示する。図４に示すように、回転駆動部４２は、動力源４３と、回転ヘッド４５と、ラビリンスシール部４６と、導風カバー４７とを有する。

動力源４３は、カップ８０の周囲においてチャンバー９０の下に設けられている。動力源４３は、軸線Ａｘ２に沿って鉛直上方に突出した出力軸４４を含む。動力源４３はたとえば電動モータであり、軸線Ａｘ２まわりに出力軸４４を回転させる。出力軸４４の先端部は、ベース９１を貫通してチャンバー９０内に位置している。

回転ヘッド４５は、アーム４１の基端部を保持し、出力軸４４の先端部に固定されている。これにより、動力源４３の動力をアーム４１に伝え、アーム４１を軸線Ａｘ２まわりに揺動させることが可能となっている。ベース９１に対する出力軸４４の可動性を確保するために、ベース９１と出力軸４４との間には隙間が生じる。当該隙間を経ることで、チャンバー９０内からチャンバー９０外への気体の流出（以下、単に「気体の流出」という。）と、チャンバー９０外からチャンバー９０内への気体の流入（以下、単に「気体の流入」という。）とが生じ得る。

ラビリンスシール部４６は、ベース９１と出力軸４４との隙間を経た気体の流出・流入を抑制する。ラビリンスシール部４６は、第一壁部５１と、第二壁部５２と、第三壁部５３とを含む。第一壁部５１は、出力軸４４を囲むようにベース９１から上方に突出した筒状部である。第二壁部５２および第三壁部５３は、出力軸４４を囲むように回転ヘッド４５から下方に突出した筒状部である。第二壁部５２は、出力軸４４と第一壁部５１との間に位置し、第三壁部５３は、第一壁部５１の外に位置している。ラビリンスシール部４６が設けられることにより、気体の流出・流入には、第一壁部５１と第二壁部５２との間の経路と、第一壁部５１と第三壁部５３との間の経路を経ることが必要となる。すなわち、ラビリンスシール部４６が設けられることによって、気体の流出・流入経路が長くなる。これにより、気体の流出・流入が抑制される。以下、ラビリンスシール部４６により形成される上記経路を「出入経路Ｒ１」という。

導風カバー４７は、チャンバー９０内から排気口９４側に流れる気体の少なくとも一部が、出入経路Ｒ１の内側開口（たとえば第三壁部５３の下端部において第三壁部５３と第二壁部５２との間に形成される開口）を経るように、回転駆動部４２の周囲に気体の流路を構成する。たとえば導風カバー４７は、周壁部５４と、膨出部５５とを含む。周壁部５４は、軸線Ａｘ２を囲んで第三壁部５３の外周面との間に中空部をなす。周壁部５４の上端部は、出入経路Ｒ１の内側開口よりも上にて上方に開放されている。膨出部５５は、周壁部５４の下部から排気口９４側に膨出しており、排気口９４の上にかかっている。これにより、導風カバー４７内が排気口９４に連通している。

この構成によれば、チャンバー９０内の気体の少なくとも一部は周壁部５４の上端部から導風カバー４７内に進入し、出入経路Ｒ１の内側開口を経て周壁部５４の下方に向かい、膨出部５５を経て排気口９４から送出される。このため、チャンバー９０内外の圧力差に起因してチャンバー９０外からチャンバー９０内に気体が進入した場合であっても、当該気体を効率よく排気口９４に導くことができる。したがって、当該気体のチャンバー９０内への拡散を抑制し、チャンバー９０内の清浄性を向上させることができる。

なお、以上に例示したノズル駆動部４０，７０の構成はあくまで一例である。たとえばノズル駆動部４０，７０は、ノズル３１，６１をリニア型のアクチュエータによって直線状に移動させるように構成されていてもよい。

制御装置４は、ウェハＷの回転中心（軸線Ａｘ１）からの距離に応じて変化する第一速度プロファイルに従って、軸線Ａｘ１側からウェハＷの外周側にエッチング液の到達位置を移動させることと、第一速度プロファイルとは異なる第二速度プロファイルに従ってウェハＷの外周側から軸線Ａｘ１側にエッチング液の到達位置を移動させることと、を繰り返し実行するように回転駆動部４２を制御する。図５に例示するように、制御装置４は、機能上の構成（以下、「機能モジュール」という。）として、エッチング制御部１１０と、リンス制御部１２０と、乾燥制御部１３０と、レシピ記憶部１４０とを有する。これらの機能モジュールは、制御装置４の制御部１８および記憶部１９の協働により構成される。

エッチング制御部１１０は、ウェハＷの表面にエッチング液を供給するエッチング処理を行うように処理ユニット１６を制御する。エッチング制御部１１０は、より細分化された機能モジュールとして、回転制御部１１１と、処理液供給制御部１１２と、ノズル移動制御部１１３とを含む。

回転制御部１１１は、エッチング処理用の回転速度にて、ウェハＷを回転させるように回転保持部２０を制御する。処理液供給制御部１１２は、ノズル３１からエッチング液を吐出する状態と、ノズル３１からエッチング液を吐出しない状態とを切り替えるように処理液供給部３０を制御する。

ノズル移動制御部１１３は、上記第一速度プロファイルに従って軸線Ａｘ１近傍の第一位置からウェハＷの外周近傍の第二位置に処理液の到達位置を移動させることと、上記第二速度プロファイルに従って第二位置から第一位置に処理液の到達位置を移動させることと、を繰り返し実行するようにノズル駆動部４０を制御する。

第一位置は、軸線Ａｘ１からの距離がウェハＷの半径の１／２未満の位置である。第一位置は、軸線Ａｘ１からの距離がウェハＷの半径の１／４未満の位置であってもよく、軸線Ａｘ１上の位置であってもよい。第二位置は、軸線Ａｘ１からの距離がウェハＷの半径の１／２を超える位置である。第二位置は、軸線Ａｘ１からの距離がウェハＷの半径の３／４を超える位置であってもよく、ウェハＷの外周上の位置であってもよく、ウェハＷの外周よりも外側の位置であってもよい。

第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルは、軸線Ａｘ１側の第一区間においては、第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルのいずれか一方が第一固定値となって他方が変動し、第一区間よりウェハＷの外周側の第二区間においては、第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルのいずれか一方が第二固定値となって他方が変動するように設定されていてもよい。

一例として、第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルは、その一方が第一区間において第一固定値となり、他方が第二区間において第二固定値となるように設定されていてもよい。たとえば、第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルは、第二速度プロファイルが第一区間において第一固定値となり、第一速度プロファイルが第二区間において第二固定値となるように設定されていてもよい。第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルは、第一速度プロファイルが第一区間において第一固定値となり、第二速度プロファイルが第二区間において第二固定値となるように設定されていてもよい。なお、第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルは、その一方が第一区間および第二区間の両方において変動し、他方が第一区間において第一固定値となって第二区間において第二固定値となるように設定されていてもよい。第一固定値は第二固定値よりも大きくてもよく、第二固定値と等しくてもよいし、第二固定値よりも小さくてもよい。

図６は、第一速度プロファイル（点線）および第二速度プロファイル（実線）の設定例を示すグラフである。当該グラフの横軸は、軸線Ａｘ１からの距離を示し、縦軸は速度を示している。図６においては、軸線Ａｘ１からウェハＷの外周までの全域が、六つの単位区間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６に等分されている。第一速度プロファイルＰＦ１および第二速度プロファイルＰＦ２のそれぞれは、単位区間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６ごとに予め設定された目標速度を含んでいる。

第一速度プロファイルＰＦ１および第二速度プロファイルＰＦ２において、第一区間ＳＣ１の長さと第二区間ＳＣ２の長さは等しくなっている。具体的には、単位区間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６のうち、軸線Ａｘ１側の三つの単位区間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３が第一区間ＳＣ１とされ、ウェハＷの外周側の三つの単位区間Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６が第二区間ＳＣ２とされている。第一速度プロファイルＰＦ１は、第一区間ＳＣ１において変動し、第二区間ＳＣ２において第二固定値Ｖ２となる。第二速度プロファイルＰＦ２は、第一区間ＳＣ１において第一固定値Ｖ１となり、第二区間ＳＣ２において変動する。第一固定値Ｖ１は第二固定値Ｖ２よりも大きい。

なお、第一区間ＳＣ１は第二区間ＳＣ２よりも長くてもよい。たとえば、図６の例において、四つの単位区間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が第一区間ＳＣ１とされ、二つの単位区間Ｕ５，Ｕ６が第二区間ＳＣ２とされていてもよい。また、第一区間ＳＣ１は第二区間ＳＣ２よりも短くてもよい。たとえば、図６の例において、二つの単位区間Ｕ１，Ｕ２が第一区間ＳＣ１とされ、二つの単位区間Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６が第二区間ＳＣ２とされていてもよい。

図５に戻り、タイミング調節部１１４は、ウェハＷの回転動作と、エッチング液の到達位置の往復動作との位相をずらすようにノズル駆動部４０を制御する。たとえば、タイミング調節部１１４は、エッチング位置の往復回数が所定のインターバル回数に到達する度に、次の往復の開始前に予め設定されたインターバル時間の経過を待機するようにノズル駆動部４０を制御する。

リンス制御部１２０は、ウェハＷの表面にリンス液を供給するリンス処理を行うように処理ユニット１６を制御する。リンス制御部１２０は、より細分化された機能モジュールとして、回転制御部１２１と、処理液供給制御部１２２と、ノズル移動制御部１２３とを含む。

回転制御部１２１は、リンス処理用の回転速度にて、ウェハＷを回転させるように回転保持部２０を制御する。処理液供給制御部１２２は、ノズル６１からリンス液を吐出する状態と、ノズル６１からリンス液を吐出しない状態とを切り替えるように処理液供給部６０を制御する。

ノズル移動制御部１２３は、リンス液の吐出用の位置（たとえば軸線Ａｘ１上の位置）にノズル６１を配置するようにノズル駆動部７０を制御する。ノズル移動制御部１２３は、ノズル移動制御部１１３によるノズル駆動部４０の制御と同様に、上記第一速度プロファイルに従って第一位置から第二位置にリンス液の到達位置を移動させることと、上記第二速度プロファイルに従って第二位置から第一位置にリンス液の到達位置を移動させることと、を繰り返し実行するようにノズル駆動部７０を制御してもよい。

タイミング調節部１２４は、タイミング調節部１１４と同様に、ウェハＷの回転動作と、リンス液の到達位置の往復動作との位相をずらすようにノズル駆動部７０を制御する。

乾燥制御部１３０は、リンス処理後のウェハＷの乾燥処理を行うように処理ユニット１６を制御する。乾燥制御部１３０は、より細分化された機能モジュールとして、回転制御部１３１を含む。回転制御部１３１は、乾燥処理用の回転速度にて、ウェハＷを回転させるように回転保持部２０を制御する。

レシピ記憶部１４０は、上記エッチング処理、リンス処理および乾燥処理の条件を定めるように予め設定されたパラメータを記憶する。当該パラメータは、各処理用のウェハＷの回転速度、ノズル移動制御部１１３，１２３の処理における第一速度プロファイル、第二速度プロファイルおよび繰り返し回数、タイミング調節部１１４，１２４の処理における上記インターバル回数および待機時間、回転制御部１３１の処理におけるウェハＷの回転の継続時間等を含む。

〔基板処理方法〕
続いて、基板処理方法の一例として、基板処理装置１０が実行する基板処理手順を説明する。この基板処理手順は、ウェハＷを保持して回転させることと、ウェハＷの表面に処理液（エッチング液またはリンス液）を吐出することと、第一速度プロファイルに従って、第一位置から第二位置に処理液の到達位置を移動させることと、第二速度プロファイルに従って第二位置から第一位置に処理液の到達位置を移動させることとを繰り返し実行することと、を含む。

たとえば図７に示すように、制御装置４は、ステップＳ０１，Ｓ０２，Ｓ０３を順に実行する。ステップＳ０１では、エッチング制御部１１０が、上記エッチング処理を行うように処理ユニット１６を制御する。ステップＳ０２では、リンス制御部１２０が、上記リンス処理を行うように処理ユニット１６を制御する。ステップＳ０３では、乾燥制御部１３０が、上記乾燥処理を行うように処理ユニット１６を制御する。以下、ステップＳ０１のエッチング処理手順、ステップＳ０２のリンス処理手順、およびステップＳ０３の乾燥処理手順の具体的内容を例示する。

（エッチング処理手順）
図８に示すように、エッチング制御部１１０は、まずステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３を順に実行する。ステップＳ１１では、回転制御部１１１が、レシピ記憶部１４０に記憶されたエッチング処理用の回転速度にてウェハＷの回転を開始するように回転保持部２０を制御する。ステップＳ１２では、ノズル移動制御部１１３が、ノズル３１を第一位置の上に配置するようにノズル駆動部４０を制御する。ステップＳ１３では、処理液供給制御部１１２が、ノズル３１からのエッチング液の吐出を開始するように処理液供給部３０を制御する。

次に、エッチング制御部１１０はステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６を順に実行する。ステップＳ１４では、ノズル３１からウェハＷへのエッチング液の到達位置を、レシピ記憶部１４０に記憶された第一速度プロファイルにて第一位置から第二位置に移動させることを開始するように、ノズル移動制御部１１３がノズル駆動部４０を制御する。ステップＳ１５では、エッチング液の到達位置が第二位置に到達（ノズル３１が第二位置の上に到達）するのをノズル移動制御部１１３が待機する。ステップＳ１６では、ノズル移動制御部１１３が、ノズル３１の移動を停止させるようにノズル駆動部４０を制御する。

次に、エッチング制御部１１０はステップＳ１７，Ｓ１８，Ｓ１９を順に実行する。ステップＳ１７では、ノズル３１からウェハＷへのエッチング液の到達位置を、レシピ記憶部１４０に記憶された第二速度プロファイルにて第二位置から第一位置に移動させることを開始するように、ノズル移動制御部１１３がノズル駆動部４０を制御する。ステップＳ１８では、エッチング液の到達位置が第一位置に到達（ノズル３１が第一位置の上に到達）するのをノズル移動制御部１１３が待機する。ステップＳ１９では、ノズル移動制御部１１３が、ノズル３１の移動を停止させるようにノズル駆動部４０を制御する。

次に、エッチング制御部１１０はステップＳ２０を実行する。ステップＳ２０では、第一位置および第二位置の間におけるエッチング液の到達位置の往復回数が、レシピ記憶部１４０に記憶された全繰り返し回数に到達したか否かをノズル移動制御部１１３が確認する。

ステップＳ２０において、全繰り返し回数は完了していないと判断した場合、エッチング制御部１１０はステップＳ２１を実行する。ステップＳ２１では、第一位置および第二位置の間におけるエッチング液の到達位置の往復回数が、レシピ記憶部１４０に記憶されたインターバル回数に到達したか否かをタイミング調節部１１４が確認する。

ステップＳ２１において、上記往復回数がインターバル回数に到達したと判定した場合には、エッチング制御部１１０は、ステップＳ２２を実行する。ステップＳ２２では、レシピ記憶部１４０に記憶されたインターバル時間の経過を待機するようにタイミング調節部１１４がノズル駆動部４０を制御する。その後、エッチング制御部１１０は処理をステップＳ１４に戻す。ステップＳ２１において、上記往復回数がインターバル回数に到達していないと判定した場合、エッチング制御部１１０はステップＳ２２を実行することなく処理をステップＳ１４に戻す。以後、上記往復回数が全繰り返し回数に到達するまでは、インターバル回数に到達する度にインターバル時間を挟みしながら、第一位置および第二位置の間における上記到達位置の往復が繰り返される。

ステップＳ２０において、全繰り返し回数が完了したと判断した場合、エッチング制御部１１０はステップＳ２３，Ｓ２４を順に実行する。ステップＳ２３では、処理液供給制御部１１２が、ノズル３１からのエッチング液の吐出を停止するように処理液供給部３０を制御する。ステップＳ２４では、ノズル移動制御部１１３が、ノズル３１をウェハＷの上から退避させるようにノズル駆動部４０を制御する。以上でエッチング処理手順が完了する。なお、ステップＳ１１〜Ｓ２４においては、上記到達位置の往復を第一位置から開始する例を示したが、上記到達位置の往復を第二位置から開始してもよい。

（リンス処理手順）
図９に示すように、リンス制御部１２０は、まずステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３を順に実行する。ステップＳ３１では、回転制御部１２１が、ウェハＷの回転速度をレシピ記憶部１４０に記憶されたリンス処理用の回転速度に変更するように回転保持部２０を制御する。ステップＳ３２では、ノズル移動制御部１２３が、ノズル６１を軸線Ａｘ１（ウェハＷの中心）の上に配置するようにノズル駆動部７０を制御する。ステップＳ３３では、処理液供給制御部１２２が、ノズル６１からのリンス液の吐出を開始するように処理液供給部６０を制御する。

次に、リンス制御部１２０はステップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３６を順に実行する。ステップＳ３４では、処理液供給制御部１２２が、レシピ記憶部１４０に記憶されたリンス時間の経過を待機する。ステップＳ３５では、処理液供給制御部１２２が、ノズル６１からのリンス液の吐出を停止するように処理液供給部６０を制御する。ステップＳ３６では、ノズル移動制御部１２３が、ノズル６１をウェハＷの上から退避させるようにノズル駆動部７０を制御する。以上でリンス処理手順が完了する。

（乾燥処理手順）
図１０に示すように、乾燥制御部１３０は、ステップＳ５１，Ｓ５２，Ｓ５３を順に実行する。ステップＳ５１では、回転制御部１３１が、ウェハＷの回転速度をレシピ記憶部１４０に記憶された乾燥処理用の回転速度に変更するように回転保持部２０を制御する。ステップＳ５２では、回転制御部１３１が、レシピ記憶部１４０に記憶された乾燥時間の経過を待機する。ステップＳ５３では、回転制御部１３１が、ウェハＷの回転を停止させるように回転保持部２０を制御する。以上で乾燥処理手順が完了する。

〔本実施形態の効果〕
以上に説明したように、基板処理装置１０は、ウェハＷを保持して回転させる回転保持部２０と、ウェハＷの表面に処理液を吐出するノズル３１を含む処理液供給部３０と、ウェハＷの回転中心に交差する方向に沿ってノズル３１を移動させるノズル駆動部４０と、ウェハＷの回転中心からの距離に応じて変化する第一速度プロファイルに従って、ウェハＷの回転中心側からウェハＷの外周側に処理液の到達位置を移動させることと、第一速度プロファイルとは異なる第二速度プロファイルに従ってウェハＷの外周側からウェハＷの回転中心側に処理液の到達位置を移動させることと、を繰り返し実行するようにノズル駆動部４０を制御する制御装置４と、を備える。

基板処理装置１０によれば、ウェハＷの回転中心からの距離に応じて変化する速度プロファイルに従って、ウェハＷの回転中心側と、ウェハＷの外周側との間で処理液の到達位置を往復させることにより、液処理の均一性を向上させることができる。具体的には、液処理の進行を抑えたい箇所においては処理液の到達位置の移動速度を高くし、液処理の進行を促したい箇所においては処理液の到達位置の移動速度を低くするように速度プロファイルを設定することで、液処理の均一性を向上させることができる。

しかしながら、速度プロファイルの調節により液処理の進行の程度を調節する手法においては、液処理の進行を部位ごとでピンポイントに調節するのが難しい場合があることを発明者等は見出した。たとえば、ある部位における液処理の進行を調節するために、処理液の到達位置の移動速度を調節した場合、その影響が他の部位にも及んでしまう場合がある。これを解決するためには、速度をより細やかに変更するように速度プロファイルを設定することが考えられるが、速度プロファイルが複雑化すると、実際の移動速度が速度プロファイルに追従し切れずに、期待どおりの効果が得られない場合もある。これに対し、往路と復路とで互いに異なる速度プロファイルを用いる構成によれば、往路および復路のそれぞれにおいては速度プロファイルの変動を抑制しつつ、往路および復路の速度プロファイルの重ね合わせによって、速度をより細やかに変更するのと同様の状態を得ることができる。これにより、ウェハＷの部位ごとの細やかな調節が可能となる。したがって、基板処理装置１０は、ウェハＷの面内における液処理の均一性向上に有効である。

第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルは、ウェハＷの回転中心側の第一区間においては、第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルのいずれか一方が第一固定値となって他方が変動し、第一区間よりウェハＷの外周側の第二区間においては、第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルのいずれか一方が第二固定値となって他方が変動するように設定されていてもよい。この場合、第一区間および第二区間のいずれにおいても、第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルのいずれか一方の調整を行えばよいので、液処理の均一性を向上させるための速度プロファイルの調整が容易である。

第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルは、第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルのいずれか一方が第一区間において第一固定値となって他方が第二区間において第二固定値となるように設定されていてもよい。この場合、第一区間においては往路および復路のいずれか一方の加減速の頻度が低くなり、第二区間においては他方の加減速の頻度が低くなる。これにより、往路および復路のそれぞれにおける加減速の頻度が低減されるので、速度プロファイルに対する処理液の到達位置の移動速度の追従性が高くなる。したがって、上記応答遅れに起因する液処理の均一性低下を更に抑制することができる。

第一固定値は第二固定値よりも大きくてもよい。ウェハＷの回転中心側においては、ウェハＷの外周側に比較して、より高い移動速度が求められる傾向がある。この傾向に対応し、第一固定値を第二固定値よりも大きく設定しておくことにより、往路および復路のそれぞれにおいて移動速度が過大または過小となることを抑制することができる。

第一区間は第二区間よりも長くてもよい。第一区間および第二区間の間においては、ウェハＷの回転中心からの距離に応じて第一速度プロファイルおよび第二速度プロファイルの両方を変化させ、液処理の進行度をより柔軟に調節することができる。第一区間が第二区間よりも長い構成によれば、第一区間および第二区間の間がウェハＷの外周側に位置するので、ウェハＷの外周側における液処理の進行度をより柔軟に調節することができる。

第一区間が第二区間よりも短くてもよい。第一区間が第二区間よりも短い構成によれば、第一区間および第二区間の間がウェハＷの回転中心側に位置するので、ウェハＷの回転中心側における液処理の進行度をより柔軟に調節することができる。

以上、実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。たとえば、処理対象の基板は半導体ウェハに限られず、たとえばガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などであってもよい。

４…制御装置、１０…基板処理装置、２０…回転保持部、３０，６０…処理液供給部、３１，６１…ノズル、４０，７０…ノズル駆動部、Ａｘ１…軸線（回転中心）、ＰＦ１…第一速度プロファイル、ＰＦ２…第二速度プロファイル、ＳＣ１…第一区間、ＳＣ２…第二区間、Ｖ１…第一固定値、Ｖ２…第二固定値、Ｗ…ウェハ（基板）。

Claims (10)

1. 基板を保持して回転させる回転保持部と、
   前記基板の表面に処理液を吐出するノズルを含む処理液供給部と、
   前記基板の回転中心に交差する方向に沿って前記ノズルを移動させるノズル駆動部と、
   前記基板の回転中心からの距離と速さとの関係を表す第一プロファイルに従って、前記基板の回転中心側から前記基板の外周側に前記処理液の到達位置を移動させることと、前記基板の回転中心からの距離と速さとの関係が前記第一プロファイルと異なる第二プロファイルに従って前記基板の外周側から前記基板の回転中心側に前記処理液の到達位置を移動させることと、を繰り返し実行するように前記ノズル駆動部を制御する制御装置と、を備える基板処理装置。
2. 前記第一プロファイルおよび前記第二プロファイルは、前記基板の回転中心側の第一区間においては、前記第一プロファイルおよび前記第二プロファイルのいずれか一方が第一固定値となって他方が変動し、前記第一区間より前記基板の外周側の第二区間においては、前記第一プロファイルおよび前記第二プロファイルのいずれか一方が第二固定値となって他方が変動するように設定されている、請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記第一プロファイルおよび前記第二プロファイルは、前記第一プロファイルおよび前記第二プロファイルのいずれか一方が前記第一区間において前記第一固定値となって他方が前記第二区間において前記第二固定値となるように設定されている、請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記第一プロファイルおよび前記第二プロファイルは、前記第二プロファイルが前記第一区間において前記第一固定値となり、前記第一プロファイルが前記第二区間において前記第二固定値となるように設定されている、請求項３記載の基板処理装置。
5. 前記第一固定値は前記第二固定値よりも大きい、請求項２〜４のいずれか一項記載の基板処理装置。
6. 前記第一区間が前記第二区間よりも長い、請求項２〜５のいずれか一項記載の基板処理装置。
7. 前記第一区間が前記第二区間よりも短い、請求項２〜５のいずれか一項記載の基板処理装置。
8. 前記制御装置は、前記基板の回転動作と、前記処理液の到達位置の往復動作との位相をずらすように前記ノズル駆動部を制御することを更に実行するように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項記載の基板処理装置。
9. 基板を保持して回転させることと、
   前記基板の表面に処理液を吐出することと、
   前記基板の回転中心からの距離と速さとの関係を表す第一プロファイルに従って、前記基板の回転中心側から前記基板の外周側に前記処理液の到達位置を移動させることと、前記基板の回転中心からの距離と速さとの関係が前記第一プロファイルとは異なる第二プロファイルに従って前記基板の外周側から前記基板の回転中心側に前記処理液の到達位置を移動させることとを繰り返し実行することと、を含む基板処理方法。
10. 請求項９記載の基板処理方法を装置に実行させるためのプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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