WO2019138911A1

WO2019138911A1 - 基板処理装置、基板処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

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Publication number: WO2019138911A1
Application number: PCT/JP2018/048236
Authority: WO
Inventors: 洋行飯野
Original assignee: 東京エレクトロン株式会社
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2019-07-18
Also published as: JPWO2019138911A1; TWI808113B; JP6970759B2; TW201938275A

Abstract

本開示は、基板の周縁部に選択的に供給される処理液の供給幅をより均一化することが可能で且つ基板の周方向における処理液の供給ムラを抑制することが可能な基板処理装置を説明する。　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、ノズルから処理液を表面の周縁部に供給させる供給部と、制御部とを備える。制御部は、回転保持部を制御して基板を回転させることと、ノズルから吐出される処理液が周縁部の基板中心寄りに供給される場合、供給部を制御して、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の径方向に沿い且つ外方に向かうようにノズルから処理液を吐出させることと、ノズルから吐出される処理液が周縁部の基板周縁寄りに供給される場合、供給部を制御して、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の回転方向に沿い且つ基板の回転順方向に向かうようにノズルから処理液を吐出させることとを実行する。

Description

基板処理装置、基板処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

　本開示は、基板処理装置、基板処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

　特許文献１は、基板（例えば、半導体ウエハ）を微細加工して半導体デバイスを製造するにあたり、塗布液ノズルから塗布液を吐出させながら塗布液ノズルを基板の周縁部上において水平方向に移動させることにより、基板の周縁部に選択的にレジスト膜を形成する技術が知られている。

特開２０１４－１１０３８６号公報

　本開示は、基板の周縁部に選択的に供給される処理液の供給幅をより均一化することが可能で且つ基板の周方向における処理液の供給ムラを抑制することが可能な基板処理装置、基板処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を説明する。

　本開示の一つの観点に係る基板処理装置は、基板を保持回転させる回転保持部と、基板の表面側に位置するノズルから処理液を表面の周縁部に供給させるように構成された供給部と、制御部とを備える。制御部は、回転保持部を制御して基板を回転させることと、ノズルから吐出される処理液が周縁部の基板中心寄りに供給される場合、供給部を制御して、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の径方向に沿い且つ外方に向かうようにノズルから処理液を吐出させることと、ノズルから吐出される処理液が基板周縁部の周縁寄りに供給される場合、供給部を制御して、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の回転順方向に向かうようにノズルから処理液を吐出させることとを実行する。

　本開示に係る基板処理装置、基板処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体によれば、基板の周縁部に選択的に形成される周縁塗布膜の塗布幅をより均一化することが可能で且つ基板の周方向における周縁塗布膜のムラを抑制することが可能となる。

図１は、基板処理システムを示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。図３は、単位処理ブロック（ＢＣＴブロック、ＨＭＣＴブロック、ＣＯＴブロック及びＤＥＶブロック）を示す上面図である。図４は、液処理ユニットを側方から見た概略図である。図５は、液処理ユニットを上方から見た概略図である。図６は、ノズルの駆動機構を示す図である。図７は、主としてノズル及び周縁塗布膜の様子を示す側面図である。図８は、基板処理システムの主要部を示すブロック図である。図９は、コントローラのハードウェア構成を示す概略図である。図１０（ａ）はノズルが径方向に沿う向きの場合の塗布処理を説明するための図であり、図１０（ｂ）はノズルが周方向に沿う向きの場合の塗布処理を説明するための図である。図１１（ａ）はノズルが径方向に沿う向きの場合の周縁塗布膜の例を示す拡大写真であり、図１１（ｂ）はノズルが周方向に沿う向きの場合の周縁塗布膜の例を示す拡大写真である。図１２は、他の例に係る液処理ユニットを上方から見た概略図である。図１３は、他の例に係る液処理ユニットを側方から見た概略図である。図１４は、他の例に係るノズルの駆動機構を示す図である。

　以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

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

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

　ウエハＷは、円板状を呈してもよいし、多角形など円形以外の板状を呈していてもよい。ウエハＷは、一部が切り欠かれた切り欠き部を有していてもよい。切り欠き部は、例えば、ノッチ（Ｕ字形、Ｖ字形等の溝）であってもよいし、直線状に延びる直線部（いわゆる、オリエンテーション・フラット）であってもよい。ウエハＷは、例えば、半導体基板、ガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Flat Panel Display）基板その他の各種基板であってもよい。ウエハＷの直径は、例えば２００ｍｍ～４５０ｍｍ程度であってもよい。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

　［液処理ユニットの構成］
　続いて、図４～図７を参照して、液処理ユニットＵ１についてさらに詳しく説明する。液処理ユニットＵ１は、回転保持部２０と、塗布液供給部３０（供給部）と、駆動機構４０（供給部）とを備える。

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

　塗布液供給部３０は、ウエハＷの表面Ｗａのうち周縁部Ｗｂに塗布液Ｌを供給するように構成されている。塗布液Ｌは、例えば、感光性レジスト膜となる感光性レジスト材料、非感光性レジスト膜となる非感光性レジスト材料等が挙げられる。

　塗布液供給部３０は、液源３１と、ポンプ３２と、バルブ３３と、ノズルＮと、配管３４と、駆動機構４０とを有する。液源３１は、塗布液Ｌの供給源として機能する。ポンプ３２は、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、液源３１から塗布液Ｌを吸引し、配管３４及びバルブ３３を介してノズルＮに送り出す。バルブ３３は、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、バルブ３３の前後において配管３４を開放及び閉塞させる。

　ノズルＮは、吐出口がウエハＷの周縁部Ｗｂに向かうようにウエハＷの上方に配置されている。ノズルＮは、ポンプ３２から送り出された塗布液Ｌを、周縁部Ｗｂに吐出可能である。配管３４は、上流側から順に、液源３１、ポンプ３２、バルブ３３及びノズルＮを接続している。

　駆動機構４０は、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、ノズルＮを水平方向及び上下方向に移動させると共に、ノズルＮの姿勢を変更させるように構成されている。具体的には、駆動機構４０は、図５及び図６に示されるように、ガイドレール４１と、移動体４２と、アーム４３と、スライダ４４とを含む。

　ガイドレール４１は、図５に示されるように、上方から見てウエハＷの径方向に沿って直線状に且つ略水平に延びている。移動体４２は、ガイドレール４１に取り付けられている。移動体４２は、アクチュエータ（例えばエンコーダ付きのサーボモータ）を含んでおり、コントローラ１０からの動作信号に基づいて当該モータが動作し、ガイドレール４１上をスライド可能に構成されている。

　アーム４３は、移動体４２に取り付けられている。アーム４３は、上方から見て移動体４２からウエハＷに向けて直線状に且つ略水平に延びている。移動体４２が含むアクチュエータは、コントローラ１０からの動作信号に基づいて動作し、アーム４３を上下方向に昇降させるようにも構成されている。

　アーム４３の先端部にはノズルＮが取り付けられている。ノズルＮは、移動体４２がガイドレール４１に沿って移動するのに伴い、ウエハＷの上方で且つウエハＷの中心軸Ａｘに直交する直線上を、ウエハＷの径方向に移動する。

　図６に示されるように、アーム４３には、その長手方向に延びるレール溝４３ａが設けられている。レール溝４３ａ内にはスライダ４４が取り付けられている。スライダ４４は、アクチュエータ（例えばエンコーダ付きのサーボモータ）を含んでおり、コントローラ１０からの動作信号に基づいて当該モータが動作し、レール溝４３ａ内をスライド可能に構成されている。

　スライダ４４とノズルＮの基端部とは、リンク部材４５で接続されている。より具体的には、リンク部材４５の一端部がスライダ４４に対して回転可能に取り付けられており、リンク部材４５の他端部がノズルＮの基端部に対して回転可能に取り付けられている。一方、ノズルＮの先端部は、アーム４３から側方に延びる支持部材４３ｂに対して回転可能に取り付けられている。そのため、スライダ４４がレール溝４３ａ内をスライドすると、ノズルＮは、ノズルＮの先端部を中心に揺動（swing）する。なお、ウエハＷの表面Ｗａに対するノズルＮの角度θ（図７参照）は、例えば１５°～４５°程度の間で設定されていてもよい。

　スライダ４４がレール溝４３ａ内をスライドすることにより、ノズルＮの姿勢は、ノズルＮの吐出口が上方から見てウエハＷの回転方向（周方向）に沿い且つウエハＷの回転順方向に向かう状態（第１の姿勢）と、ノズルＮの吐出口が上方から見てウエハＷの径方向に沿い且つウエハＷの外周縁Ｗｃに向かう状態（第２の姿勢）との間で変化する。上方から見て略９０°の範囲内で第１の姿勢と第２の姿勢とが変化してもよい。より詳しくは、ウエハＷの径方向とノズルＮの吐出口とがなす角度φ（図６参照）が、０°～９０°の範囲内であってもよいし、１５°～７５°の範囲内であってもよいし、３０°～６０°の範囲内であってもよい。なお、ノズルの吐出口の向きは、ノズルＮから吐出される塗布液Ｌの吐出方向に略一致する。

　［コントローラの構成］
　コントローラ１０は、図８に示されるように、機能モジュールとして、読取部Ｍ１と、記憶部Ｍ２と、処理部Ｍ３と、指示部Ｍ４とを有する。これらの機能モジュールは、コントローラ１０の機能を便宜上複数のモジュールに区切ったものに過ぎず、コントローラ１０を構成するハードウェアがこのようなモジュールに分かれていることを必ずしも意味するものではない。各機能モジュールは、プログラムの実行により実現されるものに限られず、専用の電気回路（例えば論理回路）、又は、これを集積した集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）により実現されるものであってもよい。

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

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

　処理部Ｍ３は、各種データを処理する。処理部Ｍ３は、例えば、記憶部Ｍ２に記憶されている各種データに基づいて、液処理ユニットＵ１（例えば、回転保持部２０、ポンプ３２、バルブ３３、駆動機構４０等）及び熱処理ユニットＵ２を動作させるための動作信号を生成する。

　指示部Ｍ４は、処理部Ｍ３において生成された動作信号を各種装置に送信する。

　コントローラ１０のハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用のコンピュータにより構成される。コントローラ１０は、ハードウェア上の構成として、例えば図９に示される回路１０Ａを有する。回路１０Ａは、電気回路要素（circuitry）で構成されていてもよい。回路１０Ａは、具体的には、プロセッサ１０Ｂと、メモリ１０Ｃ（記憶部）と、ストレージ１０Ｄ（記憶部）と、ドライバ１０Ｅと、入出力ポート１０Ｆとを有する。プロセッサ１０Ｂは、メモリ１０Ｃ及びストレージ１０Ｄの少なくとも一方と協働してプログラムを実行し、入出力ポート１０Ｆを介した信号の入出力を実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。メモリ１０Ｃ及びストレージ１０Ｄは、記憶部Ｍ２として機能する。ドライバ１０Ｅは、基板処理システム１の各種装置をそれぞれ駆動する回路である。入出力ポート１０Ｆは、ドライバ１０Ｅと基板処理システム１の各種装置（例えば、回転保持部２０、ポンプ３２、バルブ３３、駆動機構４０等）との間で、信号の入出力を行う。

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

　［ウエハ処理方法］
　続いて、ウエハＷに塗布液Ｌを供給して、ウエハＷの周縁部Ｗｂにレジスト膜Ｒを形成する方法（ウエハ処理方法；基板処理方法）について、図１０を参照して説明する。まず、コントローラ１０は、基板処理システム１の各部を制御して、ウエハＷをキャリア１１から液処理ユニットＵ１に搬送する。

　次に、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、ウエハＷを保持部２３に保持させると共に、所定の回転数でウエハＷを回転させる。この状態で、コントローラ１０は、ポンプ３２、バルブ３３及び駆動機構４０を制御して、ノズルＮを周縁部Ｗｂの上方において移動させつつ、ウエハＷの周縁部Ｗｂに対して塗布液ＬをノズルＮから吐出させる。

　ノズルＮが外周縁Ｗｃ側から中心軸Ａｘ側に向けて移動するスキャンイン動作をする場合には、ノズルＮの姿勢は、まず、ノズルＮの吐出口が上方から見てウエハＷの回転方向（周方向）に沿い且つウエハＷの回転順方向に向かう状態（第１の姿勢）とされる（図１０（ａ）参照）。従って、ノズルＮからの塗布液Ｌの吐出方向も、上方から見てノズルＮの吐出口がウエハＷの回転方向（周方向）に沿い且つウエハＷの回転順方向に向かう。このときのノズルＮからの塗布液Ｌの吐出速度ベクトルを＜Ｌ１＞とすると、ベクトル＜Ｌ１＞の回転方向成分＜Ｌ１_θ＞は、ベクトル＜Ｌ１＞の径方向成分＜Ｌ１_ｒ＞に卓越する。なお、本明細書において、「＜」及び「＞」の記号は、これらで囲まれる値がベクトル量であることを意味する。

　ノズルＮがスキャンイン動作を継続し、中心軸Ａｘ寄りに移動すると、ノズルＮの姿勢は、ノズルＮの吐出口が上方から見てウエハＷの径方向に沿い且つウエハＷの外周縁Ｗｃに向かう状態（第２の姿勢）とされる（図１０（ｂ）参照）。従って、ノズルＮからの塗布液Ｌの吐出方向も、上方から見てノズルＮの吐出口がウエハＷの径方向に沿い且つ外周縁Ｗｃに向かう。このときのノズルＮからの塗布液Ｌの吐出速度ベクトルを＜Ｌ２＞とすると、ベクトル＜Ｌ２＞の径方向成分＜Ｌ２_ｒ＞は、ベクトル＜Ｌ２＞の回転方向成分＜Ｌ１_θ＞に卓越する。

　一方、ノズルＮが中心軸Ａｘ側から外周縁Ｗｃ側に向けて移動するスキャンアウト動作をする場合には、ノズルＮが第２の姿勢から第１の姿勢へと変化する。ノズルＮがスキャンイン動作する場合もスキャンアウト動作する場合も、ノズルＮ（移動体４２）の移動に伴い、ノズルＮから塗布液Ｌが吐出されたままの状態で、第１の姿勢と第２の姿勢との間でノズルＮの姿勢が連続的に徐々に変化してもよいし、段階的に（間欠的に）変化してもよい。こうして、周縁部Ｗｂに周縁塗布膜が形成される。

　次に、コントローラ１０は、基板処理システム１の各部を制御して、ウエハＷを液処理ユニットＵ１から熱処理ユニットＵ２に搬送する。次に、コントローラ１０は、熱処理ユニットＵ２を制御して、ウエハＷと共に塗布膜を加熱する。これにより、塗布膜が固化した固化膜であるレジスト膜Ｒが形成される。以上により、ウエハＷの処理が完了し、レジスト膜ＲがウエハＷの周縁部Ｗｂに形成される。

　［作用］
　仮に、ノズルＮが第１の姿勢（図１０（ａ）参照）のまま変化せずに、ノズルＮから周縁部Ｗｂに塗布液Ｌが吐出されると、回転方向成分＜Ｌ１_θ＞が径方向成分＜Ｌ１_ｒ＞に卓越しているので、塗布液ＬがウエハＷの周方向に拡がりやすい。そのため、ウエハＷの周方向において周縁塗布膜のムラが生じ難い傾向にある（図１１（ａ）参照）。一方で、塗布液ＬがウエハＷの周方向に拡がる際に、ウエハＷの中心軸Ａｘ側と比較して周縁部Ｗｂ側において塗布液Ｌに大きな遠心力が作用するので、塗布液ＬのうちウエハＷの中心軸Ａｘ側の流速が比較的遅くなり、塗布液ＬのうちウエハＷの外周縁Ｗｃの流速が比較的早くなる。そのため、塗布液ＬがウエハＷの中心軸Ａｘ側において滞留しやすく、周縁塗布膜の内周縁の形状が乱れやすい。その結果、周縁塗布膜の塗布幅の均一性が低下すると共に（図１１（ａ）参照）、周縁塗布膜の内周縁においてハンプＨ（図７参照）が生じやすい傾向にある。

　一方、仮に、ノズルＮが第２の姿勢（図１０（ｂ）参照）のまま変化せずに、ノズルＮから周縁部Ｗｂに塗布液Ｌが吐出されると、径方向成分＜Ｌ２_ｒ＞が回転方向成分＜Ｌ２_θ＞に卓越しているので、塗布液Ｌは速やかにウエハＷの外周縁Ｗｃに向けて流れていく。そのため、ウエハＷの表面Ｗａに対する塗布液Ｌの着液位置において塗布液が乱れ難い。従って、周縁塗布膜の内周縁が均一になりやすい（図１１（ｂ）参照）。その結果、周縁塗布膜の塗布幅の均一性が高まると共に、周縁塗布膜の内周縁においてハンプＨ（図７参照）が生じ難くなる傾向にある。一方で、塗布液Ｌは、ウエハＷの周方向に拡がりにくい。従って、ウエハＷの周方向において周縁塗布膜がムラになりやすい傾向にある（図１１（ｂ）参照）。

　しかしながら、上記の実施形態では、ノズルＮから吐出される塗布液Ｌが周縁部Ｗｂの外周縁Ｗｃ寄りに供給される場合（ノズルＮが外周縁Ｗｃ寄りに位置する場合）、ノズルＮが第１の姿勢とされ、ノズルＮから吐出される塗布液Ｌが周縁部Ｗｂの中心軸Ａｘ寄りに供給される場合（ノズルＮが中心軸Ａｘ寄りに位置する場合）、ノズルＮが第２の姿勢とされる。そのため、周縁塗布膜の塗布幅の均一性が高まると共に、周縁塗布膜の内周縁においてハンプが生じ難くなる効果と、ウエハＷの周方向において周縁塗布膜のムラが生じ難くなる効果との双方を得ることが可能となる。

　上記の実施形態では、コントローラ１０がスライダ４４を制御することにより、ノズルＮの姿勢が変化する。そのため、一つのノズルＮのみを用いて、塗布液Ｌの吐出方向を変化させることが可能となる。

　上記の実施形態では、ノズルＮがその先端部を中心に揺動するように構成されている。そのため、ウエハＷの表面Ｗａに対するノズルＮの角度θ（図７参照）が略一定に保たれた状態で、ノズルＮの姿勢が変化する。従って、ノズルＮの姿勢が変化しても、塗布液ＬのウエハＷの表面Ｗａへの着液位置の変化量が抑制される。その結果、周縁塗布膜を周縁部Ｗｂにより均一に形成することが可能となる。

　上記の実施形態では、ノズルＮがスキャンイン動作又はスキャンアウト動作しつつ、ノズルＮから塗布液Ｌが連続的に吐出される。そのため、ノズルＮからの塗布液Ｌの吐出が途切れることなく、周縁部Ｗｂにスパイラル状に連続して塗布液Ｌが供給される。従って、ノズルＮから吐出される塗布液Ｌが、ウエハＷの表面Ｗａにおいて重なり合い難い。従って、周縁塗布膜の膜厚が略均一となる。

　［変形例］
　以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。

　（１）例えば、図１２に示されるように、塗布液供給部３０が複数のノズルＮを有しており、周縁部Ｗｂの外周縁Ｗｃ側においてウエハＷの上方に位置するノズルＮ（図１２の右側のノズルＮ）が第１の姿勢とされ、周縁部Ｗｂの中心軸Ａｘ側においてウエハＷの上方に位置するノズルＮ（図１２の左側のノズルＮ）が第２の姿勢とされてもよい。

　（２）図１３に示されるように、液処理ユニットＵ１がカメラ６０（検出部）をさらに有していてもよい。この場合、予め多数のサンプルウエハについて、カメラ６０でサンプルウエハの表面を撮像し、カメラ６０の撮像画像データに基づいてコントローラ１０が周縁部Ｗｂの面内形状（例えば高さ位置）を算出し、当該面内形状に適したノズルＮの動作設定（周縁部ＷｂにおけるノズルＮの位置とそのときのノズルＮの姿勢との組合せ）をコントローラ１０の記憶部Ｍ２に記憶させておく。その後、実際にウエハＷを処理する際には、まずウエハＷの表面Ｗａをカメラ６０で撮像し、カメラ６０の撮像画像データに基づいてコントローラ１０が周縁部Ｗｂの面内形状を算出する。コントローラ１０は、算出した当該面内形状に一致又は対応するノズルＮの動作設定を記憶部Ｍ２から取得し、当該動作設定に従って駆動機構４０を制御してノズルＮの位置及び姿勢を変化させる。これにより、ウエハＷの周縁部Ｗｂが反っており平坦でない場合等であっても、周縁部Ｗｂに対してノズルＮから塗布液Ｌが適切に供給される。そのため、周縁塗布膜を周縁部Ｗｂにいっそう均一に形成することが可能となる。なお、処理対象のウエハＷの周縁部Ｗｂの面内形状をカメラ６０で撮像しながら直ちにコントローラ１０が周縁部Ｗｂの面内形状を算出し、ノズルＮの位置及び姿勢を当該面内形状に適した状態にリアルタイムで変化させてもよい。ウエハＷの周縁部Ｗｂの面内形状を検出することができれば、カメラ６０に代えて、距離センサ等の他の種々の検出部を用いてもよい。

　（３）図１４に示されるように、駆動機構４０は、スライダ４６をさらに含んでいてもよい。スライダ４６は、スライダ４４と同様に、レール溝４３ａ内に取り付けられている。スライダ４６は、アクチュエータ（例えばエンコーダ付きのサーボモータ）を含んでおり、コントローラ１０からの動作信号に基づいて当該モータが動作し、レール溝４３ａ内をスライド可能に構成されている。

　スライダ４６には、支持部材４３ｂの基端が固定されている。一方、支持部材４３ｂの先端には、ノズルＮの先端部が回転可能に取り付けられている。そのため、スライダ４６と共に支持部材４３ｂが移動すると、ノズルＮの先端部もレール溝４３ａに沿って移動する。

　コントローラ１０は、各スライダ４４，４６のアクチュエータを制御して、塗布液ＬのノズルＮからの吐出方向と、ノズルＮから吐出された塗布液ＬがウエハＷの表面Ｗａに着液する位置とを調節する。すなわち、各スライダ４４，４６がコントローラ１０によって独立に制御されることにより、ノズルＮの向き（塗布液Ｌの吐出方向）を変化させても、塗布液Ｌの着液位置をより一定にすることが可能となる。

　（４）塗布液Ｌ以外の処理液に本技術を適用してもよい。例えば、処理液は、ウエハＷの周縁領域に形成されたレジスト膜を除去するための有機溶剤であってもよい。

　［他の例］
　例１．本開示の一つの例に係る基板処理装置は、基板を保持回転させる回転保持部と、基板の表面側に位置するノズルから処理液を表面の周縁部に供給させるように構成された供給部と、制御部とを備える。制御部は、回転保持部を制御して基板を回転させることと、ノズルから吐出される処理液が周縁部の基板中心寄りに供給される場合、供給部を制御して、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の径方向に沿い且つ外方に向かうようにノズルから処理液を吐出させることと、ノズルから吐出される処理液が基板周縁部の周縁寄りに供給される場合、供給部を制御して、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の回転順方向に向かうようにノズルから処理液を吐出させることとを実行する。

　ところで、仮に、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の径方向に沿い且つ外方に向かうようにノズルから処理液が吐出されると、ノズルから吐出された処理液の速度ベクトルを基板の径方向とそれに直交する方向（回転方向）とに分解した場合に、径方向成分が回転方向成分に卓越する。そのため、処理液は、速やかに基板の周縁に向けて流れやすいので、基板の表面に対する処理液の着液位置において処理液が乱れ難い。従って、処理液の着液位置が一定になりやすい。その結果、処理液の供給幅の均一性が高まる傾向にある。一方で、処理液は、基板の周方向に拡がりにくい。従って、基板の周方向において処理液の供給ムラが生じやすい傾向にある。

　一方、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の回転順方向に向かうようにノズルから処理液が吐出されると、ノズルから吐出された処理液の速度ベクトルを基板の径方向とそれに直交する方向（回転方向）とに分解した場合に、回転方向成分が径方向成分に卓越する。そのため、処理液は、基板の周方向に拡がりやすい。従って、基板の周方向において処理液の供給ムラが生じ難い傾向にある。一方で、処理液が基板の周方向に拡がる際に、基板の中心側と比較して周縁側において処理液に大きな遠心力が作用するので、処理液のうち基板の中心側の流速が比較的遅くなり、処理液のうち基板の周縁側の流速が比較的早くなる。従って、処理液が基板の中心側において滞留しやすい。その結果、処理液の供給幅の均一性が低下しやすい傾向にある。

　しかしながら、例１に係る基板処理装置によれば、ノズルから吐出される処理液が周縁部の基板中心寄りに供給される場合、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の径方向に沿い且つ外方に向かうようにノズルから処理液が吐出され、ノズルから吐出される処理液が周縁部の基板周縁寄りに供給される場合、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の回転順方向に向かうようにノズルから処理液が吐出される。そのため、処理液の供給幅の均一性が高まると共に、処理液の供給ムラが生じ難くなる。

　例２．例１の装置において、供給部は、ノズルの姿勢を変更させるようにさらに構成されており、制御部は、ノズルから吐出される処理液が周縁部の基板中心寄りに供給される場合、供給部を制御して、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の径方向に沿い且つ外方に向かうようにノズルの姿勢を調節すると共に、ノズルから処理液を吐出させることと、ノズルから吐出される処理液が周縁部の基板周縁寄りに供給される場合、供給部を制御して、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の回転方向に沿い且つ基板の回転順方向に向かうようにノズルの姿勢を調節すると共に、ノズルから処理液を吐出させることとを実行してもよい。この場合、一つのノズルの姿勢を変化させることにより、一つのノズルのみを用いて例１の装置の効果を得ることが可能となる。

　例３．例２の装置において、制御部は、供給部を制御して、ノズルから吐出される処理液の基板の表面に対する角度が一定となるようにノズルの姿勢を調節してもよい。この場合、ノズルの姿勢が変化しても、処理液の基板の表面への着液位置の変化量が抑制される。そのため、処理液を周縁部により均一に供給することが可能となる。

　例４．例２又は例３の装置は、周縁部の面内形状を検出する検出部をさらに備え、制御部は、供給部を制御して、検出部において検出された面内形状に基づいてノズルの姿勢を調節してもよい。この場合、ノズルが周縁部の面内形状に適した姿勢に調節される。そのため、基板の周縁部に反り等が存在していても、処理液を周縁部にいっそう均一に供給することが可能となる。

　例５．例１～例４のいずれかの装置において、制御部は、供給部を制御して、ノズルが周縁部の周縁側から中心側に向けて移動するスキャンイン動作をノズルに行わせるか、又はノズルが周縁部の中心側から周縁側に向けて移動するスキャンアウト動作をノズルに行わせつつ、ノズルから処理液を連続的に吐出させてもよい。この場合、ノズルからの処理液の吐出が途切れることなく、周縁部にスパイラル状に連続して処理液が供給される。そのため、ノズルから吐出される処理液が、基板の表面において重なり合い難い。従って、処理液の供給ムラをよりいっそう抑制することが可能となる。

　例６．本開示の他の例に係る基板処理方法は、基板を回転させることと、基板の上方に位置するノズルから吐出される処理液が基板の表面の周縁部の基板中心寄りに供給される場合、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の径方向に沿い且つ外方に向かうようにノズルから処理液を吐出させ、ノズルから吐出される処理液が周縁部の基板周縁寄りに供給される場合、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の回転順方向に向かうようにノズルから処理液を吐出させることとを含む。この場合、例１の装置と同様の作用効果が得られる。

　例７．例６の方法において、ノズルから処理液を吐出させることは、ノズルから吐出される処理液が周縁部の基板中心寄りに供給される場合、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の径方向に沿い且つ外方に向かうようにノズルの姿勢を調節した状態で、ノズルから処理液を吐出させ、ノズルから吐出される処理液が周縁部の基板周縁寄りに供給される場合、ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て基板の回転順方向に向かうようにノズルの姿勢を調節した状態で、ノズルから処理液を吐出させることを含んでもよい。この場合、例２の装置と同様の作用効果が得られる。

　例８．例７の方法において、ノズルから処理液を吐出させることは、ノズルから吐出される処理液の基板の表面に対する角度が一定となるようにノズルの姿勢を調節しつつ、ノズルから処理液を吐出させることを含んでもよい。この場合、例３の装置と同様の作用効果が得られる。

　例９．例７又は例８の方法は、周縁部の面内形状を検出することをさらに含み、ノズルから処理液を吐出させることは、検出された面内形状に基づいてノズルの姿勢を調節しつつ、ノズルから処理液を吐出させることを含んでもよい。この場合、例４の装置と同様の作用効果が得られる。

　例１０．例６～例９のいずれかの方法において、ノズルから処理液を吐出させることは、ノズルが周縁部の周縁側から中心側に向けて移動するスキャンイン動作をノズルに行わせるか、又はノズルが周縁部の中心側から周縁側に向けて移動するスキャンアウト動作をノズルに行わせつつ、ノズルから処理液を連続的に吐出させることを含んでもよい。この場合、例５の装置と同様の作用効果が得られる。

　例１１．コンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例は、例６～例１０のいずれかの方法を基板処理装置に実行させるためのプログラムを記録している。この場合、例６～例１０の方法と同様の作用効果が得られる。本明細書において、コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、一時的でない有形の媒体（non-transitory computer recording medium）（例えば、各種の主記憶装置又は補助記憶装置）や、伝播信号（transitory computer recording medium）（例えば、ネットワークを介して提供可能なデータ信号）が含まれる。

　１…基板処理システム（基板処理装置）、２…塗布現像装置（基板処理装置）、１０…コントローラ（制御部）、２０…回転保持部、３０…塗布液供給部（供給部）、４０…駆動機構（供給部）、６０…カメラ（検出部）、Ａｘ…中心軸（回転軸）、Ｌ…塗布液、Ｎ…ノズル、Ｒ…レジスト膜、ＲＭ…記録媒体、Ｕ１…液処理ユニット（基板処理装置）、Ｗ…ウエハ（基板）、Ｗａ…表面、Ｗｂ…周縁部、Ｗｃ…外周縁。

Claims

　基板を保持し回転させる回転保持部と、
　前記基板の表面側に位置するノズルから処理液を前記表面の周縁部に供給させるように構成された供給部と、
　制御部とを備え、
　前記制御部は、
　　前記回転保持部を制御して前記基板を回転させることと、
　　前記ノズルから吐出される処理液が前記周縁部の基板中心寄りに供給される場合、前記供給部を制御して、前記ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て前記基板の径方向に沿い且つ外方に向かうように前記ノズルから処理液を吐出させることと、
　　前記ノズルから吐出される処理液が前記周縁部の基板周縁寄りに供給される場合、前記供給部を制御して、前記ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て前記基板の回転順方向に向かうように前記ノズルから処理液を吐出させることとを実行する、基板処理装置。
　前記供給部は、前記ノズルの姿勢を変更させるようにさらに構成されており、
　前記制御部は、
　　前記ノズルから吐出される処理液が前記周縁部の基板中心寄りに供給される場合、前記供給部を制御して、前記ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て前記基板の径方向に沿い且つ外方に向かうように前記ノズルの姿勢を調節すると共に、前記ノズルから処理液を吐出させることと、
　　前記ノズルから吐出される処理液が前記周縁部の基板周縁寄りに供給される場合、前記供給部を制御して、前記ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て前記基板の回転順方向に向かうように前記ノズルの姿勢を調節すると共に、前記ノズルから処理液を吐出させることとを実行する、請求項１に記載の基板処理装置。
　前記制御部は、前記供給部を制御して、前記ノズルから吐出される処理液の前記基板の表面に対する角度が一定となるように前記ノズルの姿勢を調節する、請求項２に記載の基板処理装置。
　前記周縁部の面内形状を検出する検出部をさらに備え、
　前記制御部は、前記供給部を制御して、前記検出部において検出された前記面内形状に基づいて前記ノズルの姿勢を調節する、請求項２に記載の基板処理装置。
　前記制御部は、前記供給部を制御して、前記ノズルが前記周縁部の周縁側から中心側に向けて移動するスキャンイン動作を前記ノズルに行わせるか、又は前記ノズルが前記周縁部の中心側から周縁側に向けて移動するスキャンアウト動作を前記ノズルに行わせつつ、前記ノズルから処理液を連続的に吐出させる、請求項１に記載の基板処理装置。
　基板を回転させることと、
　前記基板の上方に位置するノズルから吐出される処理液が前記基板の表面の周縁部の基板中心寄りに供給される場合、前記ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て前記基板の径方向に沿い且つ外方に向かうように前記ノズルから処理液を吐出させ、前記ノズルから吐出される処理液が前記周縁部の基板周縁寄りに供給される場合、前記ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て前記基板の回転順方向に向かうように前記ノズルから処理液を吐出させることとを含む、基板処理方法。
　前記ノズルから処理液を吐出させることは、前記ノズルから吐出される処理液が前記周縁部の基板中心寄りに供給される場合、前記ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て前記基板の径方向に沿い且つ外方に向かうように前記ノズルの姿勢を調節した状態で、前記ノズルから処理液を吐出させ、前記ノズルから吐出される処理液が前記周縁部の基板周縁寄りに供給される場合、前記ノズルからの処理液の吐出方向が上方から見て前記基板の回転順方向に向かうように前記ノズルの姿勢を調節した状態で、前記ノズルから処理液を吐出させることを含む、請求項６に記載の方法。
　前記ノズルから処理液を吐出させることは、前記ノズルから吐出される処理液の前記基板の表面に対する角度が一定となるように前記ノズルの姿勢を調節しつつ、前記ノズルから処理液を吐出させることを含む、請求項７に記載の方法。
　前記周縁部の面内形状を検出することをさらに含み、
　前記ノズルから処理液を吐出させることは、検出された前記面内形状に基づいて前記ノズルの姿勢を調節しつつ、前記ノズルから処理液を吐出させることを含む、請求項７に記載の方法。
　前記ノズルから処理液を吐出させることは、前記ノズルが前記周縁部の周縁側から中心側に向けて移動するスキャンイン動作を前記ノズルに行わせるか、又は前記ノズルが前記周縁部の中心側から周縁側に向けて移動するスキャンアウト動作を前記ノズルに行わせつつ、前記ノズルから処理液を連続的に吐出させることを含む、請求項６に記載の方法。
　請求項６に記載の基板処理方法を基板処理装置に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。