WO2023021999A1 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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WO2023021999A1
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etching amount
wafer
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貴士 中澤
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東京エレクトロン株式会社
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    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring

Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus.
  • Patent Document 1 discloses that an SPM processing liquid, which is a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide, is supplied to the substrate while moving from the periphery of the substrate toward the center of the substrate to process the substrate. It is
  • the present disclosure provides a technique for improving the in-plane uniformity of a substrate in substrate processing.
  • a substrate processing method supplies an SPM processing liquid, which is a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, to the central portion of the substrate while the substrate is held and rotated. a step of obtaining a reference etching amount corresponding to a position in the radial direction of the substrate when the etching amount reaches the target etching amount; and adjusting the moving speed of the supply nozzle for supplying the SPM processing liquid so as to eliminate the difference between the target etching amount and the reference etching amount when the substrate is processed with the SPM processing liquid.
  • SPM processing liquid which is a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a substrate processing system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of a processing unit according to the embodiment;
  • FIG. 3 is a perspective view of an adjustment plate according to the embodiment;
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating substrate processing performed by the processing unit according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing the target etching amount and the reference etching amount with respect to the radial position of the wafer.
  • FIG. 6 is a diagram showing the reference etching amount and the target etching amount when there is a portion where the reference etching amount is locally reduced in the radial direction of the wafer.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a substrate processing system 1 according to an embodiment.
  • the substrate processing system 1 includes a loading/unloading station 2 and a processing station 3 .
  • the loading/unloading station 2 and the processing station 3 are provided adjacently.
  • the loading/unloading station 2 includes a carrier placement section 11 and a transport section 12 .
  • a plurality of carriers C for accommodating a plurality of substrates (hereinafter referred to as “wafers W”) in a horizontal state are mounted on the carrier mounting portion 11 .
  • the transport section 12 is provided adjacent to the carrier mounting section 11 and includes a substrate transport device 13 and a transfer section 14 therein.
  • the substrate transfer device 13 includes a substrate holding mechanism that holds the wafer W. As shown in FIG. Further, the substrate transfer device 13 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can rotate around the vertical axis. conduct.
  • the processing station 3 is provided adjacent to the transport section 12 .
  • the processing station 3 includes a transport section 15 and a plurality of processing units 16 (an example of a substrate processing apparatus).
  • a plurality of processing units 16 are arranged side by side on both sides of the transport section 15 .
  • the transport unit 15 includes a substrate transport device 17 inside.
  • the substrate transfer device 17 includes a substrate holding mechanism that holds the wafer W. As shown in FIG.
  • the substrate transfer device 17 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can rotate around the vertical axis, and transfers the wafer W between the delivery section 14 and the processing unit 16 using the substrate holding mechanism. I do.
  • the processing unit 16 performs predetermined substrate processing on the wafer W transferred by the substrate transfer device 17 .
  • the substrate processing system 1 also includes a control device 4 .
  • Control device 4 is, for example, a computer, and includes control unit 18 and storage unit 19 .
  • the storage unit 19 stores programs for controlling various processes executed in the substrate processing system 1 .
  • the control unit 18 controls the operation of the substrate processing system 1 by reading and executing programs stored in the storage unit 19 .
  • the program may be recorded in a computer-readable storage medium and installed in the storage unit 19 of the control device 4 from the storage medium.
  • Examples of computer-readable storage media include hard disks (HD), flexible disks (FD), compact disks (CD), magnet optical disks (MO), and memory cards.
  • the substrate transfer device 13 of the loading/unloading station 2 takes out the wafer W from the carrier C placed on the carrier platform 11, and receives the taken out wafer W. It is placed on the transfer section 14 .
  • the wafer W placed on the transfer section 14 is taken out from the transfer section 14 by the substrate transfer device 17 of the processing station 3 and carried into the processing unit 16 .
  • the wafer W loaded into the processing unit 16 is processed by the processing unit 16, then unloaded from the processing unit 16 by the substrate transport device 17, and placed on the delivery section 14. Then, the processed wafer W placed on the transfer section 14 is returned to the carrier C on the carrier placement section 11 by the substrate transfer device 13 .
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the processing unit 16 according to the embodiment.
  • the processing unit 16 shown in FIG. 2 supplies an SPM (Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture) processing liquid, which is a mixed liquid of sulfuric acid and hydrogen peroxide, to the surface (upper surface) of the wafer W, for example, the surface of the wafer W. Remove the film formed on the Further, the processing unit 16 adjusts the temperature of the wafer W by supplying N2 gas, which is a temperature control gas, to the rear surface (lower surface) of the wafer W. As shown in FIG. By supplying the N2 gas to the back surface of the wafer W, the back surface of the wafer W is prevented from becoming negative pressure.
  • SPM sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture
  • the processing unit 16 includes a chamber 20 , a substrate holding mechanism 21 , a processing fluid supply section 22 and a collection cup 23 .
  • the chamber 20 accommodates part of the substrate holding mechanism 21 , part of the processing fluid supply section 22 and the recovery cup 23 .
  • An FFU (Fan Filter Unit) 24 is provided on the ceiling of the chamber 20 . FFU 24 creates a downflow within chamber 20 .
  • the substrate holding mechanism 21 holds and rotates the wafer W.
  • the substrate holding mechanism 21 includes a holding portion 30 , a support portion 31 and a driving portion 32 .
  • the holding part 30 (an example of a substrate holding part) holds a wafer W (an example of a substrate).
  • the holding part 30 holds the wafer W horizontally.
  • the holding part 30 includes a claw part 30a for holding the wafer W. As shown in FIG.
  • the holding portion 30 includes a motor (not shown) that opens and closes the claw portion 30a.
  • the strut part 31 is a member extending in the vertical direction, the base end part of which is rotatably supported by the drive part 32, and the tip part of which supports the holding part 30 horizontally.
  • the drive section 32 rotates the support section 31 around the vertical axis.
  • the drive section 32 moves the support section 31 in the vertical direction.
  • the drive unit 32 includes, for example, a plurality of motors, gears that transmit rotation generated by the motors, link mechanisms, and the like.
  • the substrate holding mechanism 21 rotates the holding section 30 supported by the support section 31 by rotating the support section 31 using the driving section 32 . That is, the driving section 32 (an example of the rotating section) rotates the holding section 30 (an example of the substrate holding section). Thereby, the wafer W held by the holding part 30 rotates.
  • the processing fluid supply unit 22 supplies the wafer W with various liquids used for substrate processing.
  • the processing fluid supply section 22 includes a processing liquid supply section 40, a rinse liquid supply section 50, a first arm drive section 60, a second arm drive section 61, a first N2 gas supply section 70, and a second N2 gas supply section. 80.
  • the processing liquid supply unit 40 supplies the wafer W with the SPM processing liquid.
  • the processing liquid supply unit 40 supplies the surface of the wafer W with the SPM processing liquid.
  • the processing liquid supply unit 40 includes a processing liquid supply source 41 , a processing liquid supply nozzle 42 , and a processing liquid adjusting section 43 .
  • the processing liquid supply nozzle 42 is connected to the processing liquid supply source 41 via the processing liquid adjusting section 43 .
  • a processing liquid supply nozzle 42 (an example of a supply nozzle) supplies an SPM processing liquid, which is a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide, to a wafer W (an example of a substrate).
  • the processing liquid supply nozzle 42 is attached to the first support arm 45 .
  • the processing liquid adjustment unit 43 adjusts the flow rate of the SPM supplied from the processing liquid supply nozzle 42 to the surface of the wafer W.
  • the treatment liquid adjustment unit 43 includes an on-off valve (not shown), a flow rate adjustment valve (not shown), and a motor (not shown) that operates each valve.
  • the rinse liquid supply unit 50 supplies the wafer W with the rinse liquid.
  • the rinse liquid is DIW (DeIonized Water).
  • the rinse liquid is normal temperature.
  • the rinse liquid supply unit 50 supplies the rinse liquid to the surface of the wafer W.
  • the rinse liquid supply unit 50 includes a rinse liquid supply source 51 , a rinse liquid supply nozzle 52 and a rinse liquid adjuster 53 .
  • the rinse liquid supply nozzle 52 supplies the rinse liquid to the surface of the wafer W.
  • the rinse liquid supply nozzle 52 is connected to the rinse liquid supply source 51 via the rinse liquid adjusting section 53 .
  • the rinse liquid supply nozzle 52 is attached to the first support arm 45 .
  • the rinse liquid adjustment unit 53 adjusts the flow rate of the rinse liquid supplied to the surface of the wafer W from the rinse liquid supply nozzle 52 .
  • the rinse liquid adjustment unit 53 includes an on-off valve (not shown), a flow rate adjustment valve (not shown), a motor (not shown) that operates each valve, and the like.
  • the rinse liquid adjusting section 53 can adjust the flow rate of the rinse liquid in the rinse liquid supply nozzle 52 .
  • the first arm driving section 60 moves the first support arm 45 in the vertical direction.
  • the first arm drive section 60 rotates the first support arm 45 around the vertical axis. That is, the first arm driving section 60 (an example of a moving section) moves the treatment liquid supply nozzle 42 (an example of a supply nozzle).
  • the first arm driving section 60 includes, for example, a plurality of motors, gears that transmit rotation generated by the motors, link mechanisms, and the like.
  • the first arm drive unit 60 moves the processing liquid supply nozzle 42 and the rinse liquid supply nozzle 52 in the radial direction of the wafer W by rotating the first support arm 45 .
  • the first arm drive section 60 rotates the first support arm 45 to move the treatment liquid supply nozzle 42 and the rinse liquid supply nozzle 52 between the standby position and the central position.
  • the standby position is a state in which the processing liquid supply nozzle 42 and the rinse liquid supply nozzle 52 are not above the wafer W, and the SPM processing liquid or the like is not supplied to the wafer W.
  • the central position is a state in which the processing liquid supply nozzle 42 and the rinse liquid supply nozzle 52 are above the central portion of the wafer W, and is a position where the SPM processing liquid or the like is supplied toward the central portion of the wafer W. .
  • the first arm driving section 60 moves the processing liquid supply nozzle 42 and the rinsing liquid supply nozzle 52 to the edge of the wafer W. , toward the center of the wafer W. Further, the first arm driving section 60 rotates the first support arm 45 when moving the treatment liquid supply nozzle 42 and the rinse liquid supply nozzle 52 from the central position to the standby position. As a result, the processing liquid supply nozzle 42 and the rinse liquid supply nozzle 52 move from the central portion of the wafer W toward the peripheral portion thereof.
  • the first N2 gas supply unit 70 supplies N2 gas (an example of a temperature control gas) from the back side of the wafer W (an example of a substrate).
  • the first N2 gas supply unit 70 includes an adjustment plate 71 , a plate holder 72 , a first N2 gas supply source 73 , a first N2 gas supply nozzle 74 and a first N2 gas adjustment unit 75 .
  • the adjustment plate 71 is provided on the back side of the wafer W (an example of a substrate) and adjusts the blowing position of the N2 gas (an example of a temperature control gas) toward the wafer W.
  • the adjustment plate 71 is provided below the wafer W held by the holding portion 30 of the substrate holding mechanism 21 .
  • the adjustment plate 71 as shown in FIG. 3, includes a first plate 71a and a second plate 71b.
  • FIG. 3 is a perspective view of the adjustment plate 71 according to the embodiment. In the adjustment plate 71, the first plate 71a is arranged above the second plate 71b.
  • the first plate 71a is formed in a circular shape.
  • a plurality of blowout holes 71c are formed in the first plate 71a.
  • a plurality of blowout holes 71c are formed, for example, along the radial direction and the circumferential direction of the first plate 71a.
  • the blowout hole 71c is a hole through which the N2 gas is blown out toward the back surface of the wafer W. As shown in FIG.
  • the second plate 71b is formed in a circular shape.
  • the second plate 71b is provided so as to be rotatable in the circumferential direction with respect to the first plate 71a.
  • An adjustment hole 71d is formed in the second plate 71b.
  • the adjustment hole 71d is a hole for adjusting the position of the N2 gas blown toward the back surface of the wafer W.
  • As shown in FIG. 71 d of adjustment holes are formed in fan shape, for example. Note that the shape of the adjustment hole 71d is not limited to this.
  • 71 d of adjustment holes may be formed in circular arc shape, for example. Also, a plurality of adjustment holes 71d may be formed.
  • the adjustment plate 71 changes the position of the N2 gas blown toward the back surface of the wafer W by changing the relative positions of the first plate 71a and the second plate 71b in the circumferential direction.
  • the adjustment plate 71 may include a plurality of second plates 71b. By changing the relative positions of the plurality of second plates 71b in the circumferential direction, it is possible to finely adjust the position of the N2 gas blown out from the blowout holes 71c of the first plate 71a.
  • the adjustment plate 71 may be a single plate.
  • the adjustment plate 71 may be a single plate having an arcuate adjustment hole 71d.
  • the adjustment plate 71 may be able to change the combination of the plurality of first plates 71a and the plurality of second plates 71b.
  • the plate holding portion 72 holds the adjustment plate 71 .
  • the plate holding part 72 holds the first plate 71a and the second plate 71b so that the relative positions of the first plate 71a and the second plate 71b in the circumferential direction can be adjusted.
  • the plate holding portion 72 is supported by the support portion 31 .
  • the plate holding portion 72 rotates together with the support portion 31 when the support portion 31 is rotated by the driving portion 32 .
  • the plate holding portion 72 may be provided so as not to rotate when the support portion 31 is rotated by the driving portion 32 .
  • the plate holding portion 72 may be supported by the column portion 31 via bearings or the like. The plate holding portion 72 moves vertically as the supporting column portion 31 moves vertically.
  • the adjusting plate 71 and the plate holding portion 72 are provided so that the wafer W can be carried in and out.
  • the adjustment plate 71 and the plate holding portion 72 are formed with through holes through which lift pins for transferring the wafer W pass.
  • the first N2 gas supply nozzle 74 is connected to the first N2 gas supply source 73 via the first N2 gas regulator 75 .
  • the first N2 gas supply nozzle 74 supplies the back surface of the wafer W with N2 gas.
  • a first N2 gas supply nozzle 74 is provided in the central portion of the plate holding portion 72 .
  • the first N2 gas adjustment unit 75 adjusts the flow rate of the N2 gas supplied to the back surface of the wafer W from the first N2 gas supply nozzle 74.
  • the first N2 gas adjustment unit 75 includes an on-off valve (not shown), a flow rate adjustment valve (not shown), a motor (not shown) for operating each valve, and the like.
  • the first N2 gas adjustment unit 75 adjusts the temperature of the N2 gas.
  • the first N2 gas adjustment unit 75 includes a heater, a gas cooler, and the like.
  • the second N2 gas supply unit 80 supplies N2 gas from the surface side of the wafer W.
  • the second N2 gas supply section 80 includes a second N2 gas supply source 81 , a second N2 gas supply nozzle 82 and a second N2 gas adjustment section 83 .
  • the second N2 gas supply nozzle 82 is connected to the second N2 gas supply source 81 via the second N2 gas regulator 83 .
  • the second N2 gas supply nozzle 82 may be connected to the first N2 gas supply source 73 via the second N2 gas adjustment section 83 . That is, N2 gas may be supplied to the first N2 gas supply nozzle 74 and the second N2 gas supply nozzle 82 from a common N2 gas supply source.
  • a second N2 gas supply nozzle 82 is attached to a second support arm 85 .
  • the second N2 gas supply nozzle 82 may radially discharge the N2 gas.
  • the second N2 gas adjustment unit 83 adjusts the flow rate of the N2 gas supplied from the second N2 gas supply nozzle 82 to the surface of the wafer W.
  • the second N2 gas adjustment unit 83 includes an on-off valve (not shown), a flow rate adjustment valve (not shown), a motor (not shown) for operating each valve, and the like.
  • the second N2 gas adjustment unit 83 adjusts the temperature of the N2 gas.
  • the second N2 gas adjustment unit 83 includes a heater, a gas cooler, and the like. A heater for adjusting the temperature of the N 2 gas may be provided on the second support arm 85 .
  • the second arm driving section 61 moves the second support arm 85 in the vertical direction.
  • the second arm drive section 61 rotates the second support arm 85 around the vertical axis.
  • the second arm driving section 61 includes, for example, a plurality of motors, gears that transmit rotation generated by the motors, link mechanisms, and the like.
  • the second arm driving section 61 moves the second N2 gas supply nozzle 82 in the radial direction of the wafer W by rotating the second support arm 85 .
  • the second arm driving section 61 moves the second N2 gas supply nozzle 82 above the peripheral edge of the wafer W, for example.
  • the blowing position of the N2 gas supplied to the wafer W is adjusted.
  • the collection cup 23 is arranged so as to surround the holding section 30 and collects the SPM processing liquid and the like scattered from the wafer W due to the rotation of the holding section 30 .
  • a drain port 23a is formed at the bottom of the recovery cup 23, and the SPM processing liquid and the like collected by the recovery cup 23 are discharged to the outside of the processing unit 16 through the drain port 23a.
  • An exhaust port 23 b is formed at the bottom of the collection cup 23 to discharge the gas supplied from the FFU 24 to the outside of the processing unit 16 .
  • control device 4 causes the wafer W to be processed.
  • the control device 4 controls the rotation of the drive section 32 .
  • the controller 4 controls the drive unit 32 to control the rotational speed of the wafer W.
  • the control device 4 controls the first arm driving section 60 to adjust the supply position of the SPM processing liquid by the processing liquid supply nozzle 42 . Specifically, when the SPM processing liquid is supplied to the wafer W (an example of a substrate), the control device 4 directs the processing liquid supply nozzle 42 from the peripheral edge of the wafer W toward the center of the wafer W. (an example) moves the first arm drive unit 60 (an example of the moving unit).
  • the controller 4 moves the processing liquid supply nozzle 42 (an example of the supply nozzle) that supplies the SPM processing liquid so as to eliminate the difference between the target etching amount and the reference etching amount corresponding to the radial position of the wafer W. Adjust speed.
  • the reference etching amount is obtained by supplying the SPM processing liquid to the central portion of the wafer W while the wafer W (an example of the substrate) is held and rotated, and the etching amount of the central portion of the wafer W becomes the target etching amount.
  • This is an etching amount corresponding to the position in the radial direction of the wafer W when A plurality of reference etching amounts are set according to the position of the wafer W in the radial direction.
  • Preprocessing is processing for obtaining a reference etching amount.
  • the wafer W (an example of a substrate) is held and rotated, and the SPM processing liquid is supplied to the central portion of the wafer W, and the etching amount of the central portion of the wafer W reaches the target etching amount.
  • a reference etching amount corresponding to the radial position of the wafer W is obtained.
  • the wafer W is held by the holder 30 of the processing unit 16 and rotated at a predetermined rotational speed.
  • the predetermined rotation speed is a preset rotation speed, which is the same as the rotation speed in substrate processing, which will be described later.
  • the SPM processing liquid is supplied to the central portion of the wafer W.
  • the supply of the SPM processing liquid is stopped and the processing is stopped.
  • the etching amount at the position in the radial direction of the wafer W is measured to obtain the reference etching amount.
  • the reference etching amount is stored in the storage unit 19 .
  • the reference etching amount may be obtained using the processing unit 16 or may be obtained by another processing unit 16 .
  • the reference etching amount is obtained in association with the type of film formed on the wafer W.
  • the processing time may be measured so that the etching amount in the central portion of the wafer W becomes the target etching amount, and the same processing may be performed for another wafer W again in the measured processing time. Then, when the etching amount at the central portion of another wafer W is the target etching amount, the etching amount at the radial position of the wafer W may be measured to obtain the reference etching amount.
  • the SPM processing liquid When the SPM processing liquid is supplied from the central portion of the rotating wafer W, the SPM processing liquid spreads from the central portion of the wafer W toward the peripheral portion of the wafer W and flows.
  • the temperature of the SPM processing liquid differs between the central portion of the wafer W and the peripheral portion of the wafer W.
  • the peripheral edge portion of the wafer and the center portion of the wafer W may be etched differently. For example, when the temperature of the SPM processing liquid decreases toward the peripheral portion of the wafer W, the etching amount at the peripheral portion of the wafer W becomes smaller than the etching amount at the central portion of the wafer W. Therefore, in the embodiment, the substrate processing described below is performed.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating substrate processing performed by the processing unit 16 according to the embodiment.
  • the control device 4 executes the carry-in process (S100). Specifically, the control device 4 loads the wafer W into the chamber 20 by the substrate transfer device 17 and holds the wafer W by the holding section 30 .
  • the holding unit 30 holds the wafer W so that the wafer W is oriented in a predetermined direction. That is, the holding unit 30 holds the wafers W in the same direction.
  • the control device 4 executes SPM processing (S101).
  • the control device 4 moves the supply position of the SPM processing liquid from the peripheral portion of the wafer W (an example of a substrate) toward the central portion of the wafer W, and when the wafer W is processed with the SPM processing liquid, the target etching
  • the moving speed of the processing liquid supply nozzle 42 (an example of the supply nozzle) that supplies the SPM processing liquid is adjusted so as to eliminate the difference between the amount and the reference etching amount.
  • control device 4 moves the processing liquid supply nozzle 42 from the peripheral portion of the wafer W toward the central portion of the wafer W while keeping the rotational speed of the wafer W at a predetermined rotational speed.
  • the SPM processing liquid is supplied to W.
  • the control device 4 sets the movement speed of the processing liquid supply nozzle 42 based on the target etching amount and the reference etching amount, and moves the processing liquid supply nozzle 42 from the peripheral portion of the wafer W toward the central portion of the wafer W. Let The control device 4 adjusts the moving speed of the processing liquid supply nozzle 42 so as to eliminate the difference between the target etching amount and the reference etching amount corresponding to the position of the wafer W in the radial direction. The controller 4 changes the moving speed of the processing liquid supply nozzle 42 according to the position of the wafer W in the radial direction.
  • FIG. 5 is a diagram showing the target etching amount and the reference etching amount with respect to the radial position of the wafer W.
  • the control device 4 reduces the moving speed of the processing liquid supply nozzle 42 on the peripheral edge side of the wafer W.
  • FIG. 5 is a diagram showing the target etching amount and the reference etching amount with respect to the radial position of the wafer W.
  • control device 4 supplies N2 gas (an example of a temperature control gas) to the wafer W (an example of a substrate).
  • the controller 4 supplies N2 gas (an example of a temperature control gas) from the rear surface of the wafer W (an example of a substrate).
  • the blowing position of the N2 gas (temperature control gas) is adjusted by the adjusting plate 71 .
  • the control device 4 supplies N2 gas (temperature control gas) from the surface side of the wafer W (an example of a substrate).
  • the blowing position of the N2 gas is adjusted by rotating the second support arm 85 and the second N2 gas supply nozzle 82 by the second arm drive section 61 .
  • N2 gas is supplied to the surface of the peripheral portion of the wafer W. As shown in FIG.
  • the controller 4 adjusts the temperature of the N2 gas.
  • the etching amount on the wafer W is adjusted by the temperature of the N2 gas.
  • N2 gas includes heating gas.
  • the wafer W is heated by the supply of N2 gas, thereby promoting etching with the SPM processing liquid.
  • the N2 gas includes a cooling gas. Since the wafer W is cooled by the supply of N2 gas, the etching by the SPM processing liquid is suppressed.
  • the blowing position of the N2 gas is adjusted based on the target etching amount and the reference etching amount.
  • the N2 gas blowing position is set to a position where it is difficult to eliminate the difference between the target etching amount and the reference etching amount corresponding to the radial position of the substrate by adjusting the moving speed of the processing liquid supply nozzle 42. is set to be blown out.
  • FIG. 6 is a diagram showing the reference etching amount and the target etching amount when there is a portion where the reference etching amount is locally reduced in the radial direction of the wafer W. As shown in FIG. 6,
  • the etching amount can be adjusted even in a portion where it is difficult to eliminate the difference between the target etching amount and the reference etching amount corresponding to the radial position of the substrate by adjusting the movement speed of the processing liquid supply nozzle 42. . Therefore, in the wafer W, variations in etching amount are suppressed.
  • the temperature of the wafer W is adjusted with high accuracy. Therefore, variations in etching amount on the wafer W are suppressed.
  • control device 4 may perform the SPM process without supplying the N2 gas from the second N2 gas supply nozzle 82.
  • the control device 4 adjusts the flow rate of N2 gas (an example of a temperature control gas) based on the rotational speed of the wafer W (an example of a substrate).
  • N2 gas an example of a temperature control gas
  • the control device 4 sets the flow rate of the N2 gas according to the predetermined rotation speed, and supplies the set flow rate of the N2 gas to the rear surface of the wafer W from the first N2 gas supply nozzle 74 .
  • the flow rate of the N2 gas increases as the rotation speed of the wafer W increases. That is, as the predetermined rotational speed increases, the flow rate of N2 gas increases.
  • the controller 4 may adjust the flow rate of the N2 gas supplied from the second N2 gas supply nozzle 82 based on the rotational speed of the wafer W.
  • the back surface of the wafer W is prevented from becoming negative pressure, and the occurrence of bending of the wafer W is suppressed.
  • control device 4 executes the rinse process (step S102).
  • the control device 4 stops the supply of the SPM processing liquid.
  • the control device 4 supplies the rinse liquid to the central portion of the wafer W from the rinse liquid supply nozzle 52 while the wafer W is being rotated.
  • the controller 4 makes the rotation speed of the wafer W higher than the rotation speed of the wafer W in the SPM process.
  • the N2 gas flow rate increases as the wafer W rotates.
  • the control device 4 executes the drying process (step S103).
  • the control device 4 stops the supply of the rinse liquid.
  • the controller 4 rotates the wafer W to shake off the rinsing liquid adhering to the wafer W, and dries the wafer W.
  • FIG. For example, the control device 4 makes the rotation speed of the wafer W higher than the rotation speed of the wafer W in the rinsing process.
  • the N2 gas flow rate increases as the wafer W rotates.
  • the control device 4 executes carry-out processing (step S104). Specifically, the controller 4 stops the rotation of the wafer W and stops the supply of the N2 gas. Then, the control device 4 transfers the wafer W held by the holding part 30 to the substrate transfer device 17 and transfers the wafer W from the chamber 20 .
  • a wafer W (an example of a substrate) is held and rotated, and an SPM processing liquid, which is a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, is supplied to the central portion of the wafer W.
  • an SPM processing liquid which is a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, is supplied to the central portion of the wafer W.
  • the moving speed of the supply nozzle that supplies the SPM processing liquid is adjusted so as to eliminate the difference between the target etching amount and the reference etching amount. and a step.
  • the substrate processing method can suppress the occurrence of variations in etching amount in the radial direction of the wafer W.
  • the substrate processing method can improve the in-plane uniformity of the wafer W.
  • the substrate processing method includes a step of supplying N2 gas (an example of a temperature control gas) to a wafer W (an example of a substrate).
  • the substrate processing method can adjust the etching amount on the wafer W by the N2 gas. Therefore, the substrate processing method can improve the in-plane uniformity of the wafer W.
  • the flow rate of N2 gas is adjusted based on the rotational speed of wafer W (an example of substrate).
  • the temperature of the wafer W can be made suitable for processing with the SPM processing liquid by adjusting the flow rate of the N2 gas according to the rotational speed of the wafer W. Therefore, the substrate processing method can improve the accuracy of the SPM processing on the wafer W.
  • N2 gas an example of temperature control gas
  • N2 gas is supplied from the back side of wafer W (an example of substrate).
  • the substrate processing method can supply the N2 gas to portions of the wafer W where the etching amount varies locally. Therefore, the substrate processing method can suppress the occurrence of local variations in etching amount. Therefore, the substrate processing method can improve the in-plane uniformity of the wafer W.
  • N2 gas is supplied from the surface side of wafer W (an example of substrate).
  • the substrate processing method can adjust the temperature of the SPM processing liquid outside the wafer W in the radial direction of the portion supplied by the N2 gas. Therefore, the substrate processing method can adjust the etching amount on the radially outer side of the wafer W with respect to the portion to which the N2 gas is supplied. Therefore, the substrate processing method can suppress the occurrence of local variations in the etching amount, and can improve the in-plane uniformity of the wafer W.
  • the blowing position of N2 gas (an example of temperature control gas) is adjusted by the adjustment plate 71 .
  • N2 gas can be supplied by the adjustment plate 71 to locations where the etching amount varies locally. Therefore, the substrate processing method can improve the in-plane uniformity of the wafer W.
  • the blowing position of N2 gas (an example of temperature control gas) is adjusted based on the target etching amount and the reference etching amount.
  • the N2 gas can be supplied toward the wafer W while the blowing position of the N2 gas is adjusted so as to eliminate the difference between the target etching amount and the reference etching amount. Therefore, the substrate processing method can suppress the occurrence of variations in the etching amount of the wafer W and improve the in-plane uniformity of the wafer W.
  • N2 gas (an example of temperature control gas) includes heating gas. Accordingly, in the substrate processing method, by supplying N2 gas, it is possible to increase the etching amount at a portion where the reference etching amount is smaller than the target etching amount, thereby improving the in-plane uniformity of the wafer W. can be done.
  • N2 gas (an example of a temperature control gas) includes a cooling gas.
  • the processing unit 16 may include, for example, a heating gas nozzle and a cooling gas nozzle as the first N2 gas supply nozzles 74 that supply N2 gas. That is, at least one of the first N2 gas supply nozzles 74 and the second N2 gas supply nozzles 82 may be provided in plurality.
  • the processing unit 16 according to the modification may adjust the moving speed of the processing liquid supply nozzle 42 without adjusting the blowing position of the N2 gas.
  • the processing unit 16 according to the modification may adjust the blowing position of the N2 gas without adjusting the moving speed of the processing liquid supply nozzle 42 .
  • the processing unit 16 according to the modification may supply the SPM processing liquid from the central position by the processing liquid supply nozzle 42 without moving the processing liquid supply nozzle 42 from the peripheral portion of the wafer W to the central portion of the wafer W. .
  • the processing unit 16 according to the modification may adjust the movement speed in the SPM processing according to the state of the wafer W before processing.
  • the processing unit 16 according to the modification measures the film state of the wafer W before processing, and adjusts the movement speed in the SPM processing based on the measurement result so as to eliminate the difference between the target etching amount and the reference etching amount. adjust to
  • the processing unit 16 according to the modification may adjust the flow rate of the SPM processing liquid according to the position of the wafer W in the radial direction.
  • first support arm 60 first arm driving section (moving section) 70 First N2 gas supply unit 71 Adjustment plate 71a First plate 71b Second plate 74 First N2 gas supply nozzle 80 Second N2 gas supply unit 82 Second N2 gas supply nozzle W Wafer (substrate)

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Abstract

実施形態に係る基板処理方法は、基板（Ｗ）を保持して回転させた状態で、基板（Ｗ）の中央部に硫酸と過酸化水素との混合液であるＳＰＭ処理液を供給し、基板（Ｗ）の中央部のエッチング量が目標エッチング量になった場合の基板（Ｗ）の径方向の位置に対応する基準エッチング量を取得する工程と、基板（Ｗ）の周縁部から基板（Ｗ）の中央部に向けてＳＰＭ処理液の供給位置を移動させて、基板（Ｗ）にＳＰＭ処理液による処理を行う場合に、目標エッチング量と、基準エッチング量との差分を無くすように、ＳＰＭ処理液を供給する供給ノズル（４２）の移動速度を調整する工程とを含む。

Description

基板処理方法および基板処理装置
　本開示は、基板処理方法および基板処理装置に関する。
　特許文献１には、硫酸と過酸化水素水との混合液であるＳＰＭ処理液を、基板の周縁部から基板の中央部に向けて移動させながら基板に供給し、基板処理を行うことが開示されている。
特開２０２０－１７０８０１号公報
　本開示は、基板処理における基板の面内均一性を向上させる技術を提供する。
　本開示の一態様による基板処理方法は、基板を保持して回転させた状態で、基板の中央部に硫酸と過酸化水素との混合液であるＳＰＭ処理液を供給し、基板の中央部のエッチング量が目標エッチング量になった場合の基板の径方向の位置に対応する基準エッチング量を取得する工程と、基板の周縁部から基板の中央部に向けてＳＰＭ処理液の供給位置を移動させて、基板にＳＰＭ処理液による処理を行う場合に、目標エッチング量と、基準エッチング量との差分を無くすように、ＳＰＭ処理液を供給する供給ノズルの移動速度を調整する工程とを含む。
　本開示によれば、基板処理における基板の面内均一性を向上させることができる。
図１は、実施形態に係る基板処理システムの構成を示す図である。 図２は、実施形態に係る処理ユニットの構成を示す図である。 図３は、実施形態に係る調整プレートの斜視図である。 図４は、実施形態に係る処理ユニットが実行する基板処理を説明するフローチャートである。 図５は、ウェハの径方向の位置に対する目標エッチング量と基準エッチング量とを示す図である。 図６は、ウェハの径方向に対し、基準エッチング量が局所的に小さくなる箇所がある場合の基準エッチング量と、目標エッチング量とを示す図である。
　以下に、本開示による基板処理方法および基板処理装置を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示による基板処理方法および基板処理装置が限定されるものではない。
　また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。
＜基板処理システム＞
　図１は、実施形態に係る基板処理システム１の構成を示す図である。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（以下、「ウェハＷ」と記載する）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を保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハ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（基板処理装置の一例）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を保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハ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。
＜処理ユニットの構成＞
　次に、処理ユニット１６の構成について図２を参照して説明する。図２は、実施形態に係る処理ユニット１６の構成を示す図である。
　図２に示す処理ユニット１６は、硫酸と過酸化水素との混合液であるＳＰＭ（Sulfuric　Acid　Hydrogen　Peroxide　Mixture）処理液をウェハＷの表面（上面）に供給することにより、たとえば、ウェハＷの表面に形成された膜を除去する。また、処理ユニット１６は、温調ガスであるＮ２ガスをウェハＷの裏面（下面）に供給することにより、ウェハＷの温度を調整する。Ｎ２ガスがウェハＷの裏面に供給されることによって、ウェハＷの裏面が負圧になることが抑制される。
　処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構２１と、処理流体供給部２２と、回収カップ２３とを備える。
　チャンバ２０は、基板保持機構２１の一部と処理流体供給部２２の一部と回収カップ２３とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan　Filter　Unit）２４が設けられる。ＦＦＵ２４は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。
　基板保持機構２１は、ウェハＷを保持して回転させる。基板保持機構２１は、保持部３０と、支柱部３１と、駆動部３２とを備える。保持部３０（基板保持部の一例）は、ウェハＷ（基板の一例）を保持する。保持部３０は、ウェハＷを水平に保持する。保持部３０は、ウェハＷを保持する爪部３０ａを備える。保持部３０は、爪部３０ａを開閉させるモータ（不図示）などを含む。
　支柱部３１は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３２によって回転可能に支持され、先端部において保持部３０を水平に支持する。駆動部３２は、支柱部３１を鉛直軸まわりに回転させる。駆動部３２は、支柱部３１を上下方向に移動させる。駆動部３２は、例えば、複数のモータ、モータによって発生する回転を伝達するギヤ、およびリンク機構などを含む。
　基板保持機構２１は、駆動部３２を用いて支柱部３１を回転させることによって支柱部３１に支持された保持部３０を回転させる。すなわち、駆動部３２（回転部の一例）は、保持部３０（基板保持部の一例）を回転させる。これにより、保持部３０に保持されたウェハＷが回転する。
　処理流体供給部２２は、基板処理に用いられる各種液をウェハＷに供給する。処理流体供給部２２は、処理液供給部４０と、リンス液供給部５０と、第１アーム駆動部６０と、第２アーム駆動部６１と、第１Ｎ２ガス供給部７０と、第２Ｎ２ガス供給部８０とを備える。
　処理液供給部４０は、ウェハＷにＳＰＭ処理液を供給する。処理液供給部４０は、ウェハＷの表面にＳＰＭ処理液を供給する。
　処理液供給部４０は、処理液供給源４１と、処理液供給ノズル４２と、処理液調整部４３とを備える。
　処理液供給ノズル４２は、処理液調整部４３を介して処理液供給源４１に接続される。処理液供給ノズル４２（供給ノズルの一例）は、硫酸と過酸化水素との混合液であるＳＰＭ処理液をウェハＷ（基板の一例）に供給する。処理液供給ノズル４２は、第１支持アーム４５に取り付けられる。
　処理液調整部４３は、処理液供給ノズル４２からウェハＷの表面に供給されるＳＰＭの流量を調整する。処理液調整部４３は、開閉バルブ（不図示）、流量調整バルブ（不図示）、および各バルブを作動させるモータ（不図示）などを含む。
　リンス液供給部５０は、ウェハＷにリンス液を供給する。リンス液は、ＤＩＷ（DeIonized　Water：脱イオン水）である。リンス液は、常温である。リンス液供給部５０は、ウェハＷの表面にリンス液を供給する。
　リンス液供給部５０は、リンス液供給源５１と、リンス液供給ノズル５２と、リンス液調整部５３とを備える。
　リンス液供給ノズル５２は、ウェハＷの表面にリンス液を供給する。リンス液供給ノズル５２は、リンス液調整部５３を介してリンス液供給源５１に接続される。リンス液供給ノズル５２は、第１支持アーム４５に取り付けられる。
　リンス液調整部５３は、リンス液供給ノズル５２からウェハＷの表面に供給されるリンス液の流量を調整する。リンス液調整部５３は、開閉バルブ（不図示）、流量調整バルブ（不図示）、および各バルブを作動させるモータ（不図示）などを含む。リンス液調整部５３は、リンス液供給ノズル５２におけるリンス液の流量を調整可能である。
　第１アーム駆動部６０は、第１支持アーム４５を上下方向に移動させる。第１アーム駆動部６０は、第１支持アーム４５を鉛直軸まわりに回動させる。すなわち、第１アーム駆動部６０（移動部の一例）は、処理液供給ノズル４２（供給ノズルの一例）を移動させる。第１アーム駆動部６０は、例えば、複数のモータ、モータによって発生する回転を伝達するギヤ、およびリンク機構などを含む。
　第１アーム駆動部６０は、第１支持アーム４５を回動させることで、処理液供給ノズル４２、およびリンス液供給ノズル５２を、ウェハＷの径方向に移動させる。
　第１アーム駆動部６０は、第１支持アーム４５を回動させることで、処理液供給ノズル４２、およびリンス液供給ノズル５２を、待機位置と中央位置との間で移動させる。待機位置は、処理液供給ノズル４２、およびリンス液供給ノズル５２が、ウェハＷの上方にない状態であり、ウェハＷにＳＰＭ処理液などが供給されない位置である。中央位置は、処理液供給ノズル４２、およびリンス液供給ノズル５２が、ウェハＷの中央部の上方にある状態であり、ＳＰＭ処理液などがウェハＷの中央部に向けて供給される位置である。
　第１アーム駆動部６０は、処理液供給ノズル４２、およびリンス液供給ノズル５２を待機位置から中央位置まで移動させる際には、処理液供給ノズル４２、およびリンス液供給ノズル５２をウェハＷの周縁部からウェハＷの中央部に向けて移動させる。また、第１アーム駆動部６０は、処理液供給ノズル４２、およびリンス液供給ノズル５２を中央位置から待機位置まで移動させる際には、第１支持アーム４５を回動させる。これにより、処理液供給ノズル４２、およびリンス液供給ノズル５２は、ウェハＷの中央部からウェハＷの周縁部に向けて移動する。
　第１Ｎ２ガス供給部７０は、ウェハＷ（基板の一例）の裏面側からＮ２ガス（温調ガスの一例）を供給する。第１Ｎ２ガス供給部７０は、調整プレート７１と、プレート保持部７２と、第１Ｎ２ガス供給源７３と、第１Ｎ２ガス供給ノズル７４と、第１Ｎ２ガス調整部７５と備える。
　調整プレート７１は、ウェハＷ（基板の一例）の裏面側に設けられ、ウェハＷに向けたＮ２ガス（温調ガスの一例）の吹き出し位置を調整する。調整プレート７１は、基板保持機構２１の保持部３０に保持されるウェハＷの下方に設けられる。調整プレート７１は、図３に示すように、第１プレート７１ａと、第２プレート７１ｂと備える。図３は、実施形態に係る調整プレート７１の斜視図である。調整プレート７１では、第２プレート７１ｂの上方に第１プレート７１ａが配置される。
　第１プレート７１ａは、円形状に形成される。第１プレート７１ａには、複数の吹出孔７１ｃが形成される。吹出孔７１ｃは、例えば、第１プレート７１ａの径方向、および周方向に沿って複数形成される。吹出孔７１ｃは、ウェハＷの裏面に向けてＮ２ガスを吹き出す孔である。
　第２プレート７１ｂは、円形状に形成される。第２プレート７１ｂは、第１プレート７１ａに対して周方向に回動可能に設けられる。第２プレート７１ｂには、調整孔７１ｄが形成される。調整孔７１ｄは、ウェハＷの裏面に向けて吹き出すＮ２ガスの位置を調整する孔である。調整孔７１ｄは、例えば、扇状に形成される。なお、調整孔７１ｄの形状は、これに限られることはない。調整孔７１ｄは、例えば、円弧状に形成されてもよい。また、調整孔７１ｄは、複数形成されてもよい。
　調整プレート７１は、周方向における、第１プレート７１ａと第２プレート７１ｂとの相対的な位置を変更することによって、ウェハＷの裏面に向けて吹き出すＮ２ガスの位置を変更する。
　なお、調整プレート７１は、複数の第２プレート７１ｂを備えてもよい。複数の第２プレート７１ｂの周方向における相対的な位置が変更されることで、第１プレート７１ａの吹出孔７１ｃから吹き出されるＮ２ガスの位置を詳細に調整することができる。
　また、調整プレート７１は、１枚のプレートであってもよい。例えば、調整プレート７１は、円弧状の調整孔７１ｄを有する１枚のプレートであってもよい。調整プレート７１は、複数の第１プレート７１ａ、および複数の第２プレート７１ｂの組み合わせを変更可能であってもよい。
　図２に戻り、プレート保持部７２は、調整プレート７１を保持する。プレート保持部７２は、周方向における、第１プレート７１ａと第２プレート７１ｂとの相対的な位置を調整可能となるように、第１プレート７１ａ、および第２プレート７１ｂを保持する。プレート保持部７２は、支柱部３１に支持される。
　プレート保持部７２は、支柱部３１が駆動部３２によって回転される場合に、支柱部３１と共に回転する。なお、プレート保持部７２は、支柱部３１が駆動部３２によって回転される場合に、回転しないように設けられてもよい。例えば、プレート保持部７２は、ベアリングなどを介して支柱部３１に支持されてもよい。プレート保持部７２は、支柱部３１の上下方向の移動に伴い、上下方向に移動する。
　なお、調整プレート７１、およびプレート保持部７２は、ウェハＷの搬入、および搬出が可能となるように設けられる。例えば、調整プレート７１、およびプレート保持部７２には、ウェハＷの受け渡しを行うリフトピンが貫通する貫通孔などが形成される。
　第１Ｎ２ガス供給ノズル７４は、第１Ｎ２ガス調整部７５を介して第１Ｎ２ガス供給源７３に接続される。第１Ｎ２ガス供給ノズル７４は、ウェハＷの裏面にＮ２ガスを供給する。第１Ｎ２ガス供給ノズル７４は、プレート保持部７２の中央部に設けられる。
　第１Ｎ２ガス調整部７５は、第１Ｎ２ガス供給ノズル７４からウェハＷの裏面に供給されるＮ２ガスの流量を調整する。第１Ｎ２ガス調整部７５は、開閉バルブ（不図示）、流量調整バルブ（不図示）、および各バルブを作動させるモータ（不図示）などを含む。また、第１Ｎ２ガス調整部７５は、Ｎ２ガスの温度を調整する。例えば、第１Ｎ２ガス調整部７５は、ヒータや、ガスクーラーなど含む。
　第２Ｎ２ガス供給部８０は、ウェハＷの表面側からＮ２ガスを供給する。第２Ｎ２ガス供給部８０は、第２Ｎ２ガス供給源８１と、第２Ｎ２ガス供給ノズル８２と、第２Ｎ２ガス調整部８３とを備える。
　第２Ｎ２ガス供給ノズル８２は、第２Ｎ２ガス調整部８３を介して第２Ｎ２ガス供給源８１に接続される。なお、第２Ｎ２ガス供給ノズル８２は、第２Ｎ２ガス調整部８３を介して第１Ｎ２ガス供給源７３に接続されてもよい。すなわち、共通のＮ２ガス供給源から、第１Ｎ２ガス供給ノズル７４、および第２Ｎ２ガス供給ノズル８２にＮ２ガスが供給されてもよい。第２Ｎ２ガス供給ノズル８２は、第２支持アーム８５に取り付けられる。第２Ｎ２ガス供給ノズル８２は、Ｎ２ガスを放射状に吐出してもよい。
　第２Ｎ２ガス調整部８３は、第２Ｎ２ガス供給ノズル８２からウェハＷの表面に供給されるＮ２ガスの流量を調整する。第２Ｎ２ガス調整部８３は、開閉バルブ（不図示）、流量調整バルブ（不図示）、および各バルブを作動させるモータ（不図示）などを含む。また、第２Ｎ２ガス調整部８３は、Ｎ２ガスの温度を調整する。例えば、第２Ｎ２ガス調整部８３は、ヒータや、ガスクーラーなど含む。なお、Ｎ２ガスの温度を調整するヒータなどは、第２支持アーム８５に設けられてもよい。
　第２アーム駆動部６１は、第２支持アーム８５を上下方向に移動させる。第２アーム駆動部６１は、第２支持アーム８５を鉛直軸まわりに回動させる。第２アーム駆動部６１は、例えば、複数のモータ、モータによって発生する回転を伝達するギヤ、およびリンク機構などを含む。
　第２アーム駆動部６１は、第２支持アーム８５を回動させることで、第２Ｎ２ガス供給ノズル８２をウェハＷの径方向に移動させる。第２アーム駆動部６１は、例えば、第２Ｎ２ガス供給ノズル８２をウェハＷの周縁部の上方に移動させる。第２アーム駆動部６１の回動位置が調整されることで、ウェハＷに供給するＮ２ガスの吹き出し位置が調整される。
　回収カップ２３は、保持部３０を取り囲むように配置され、保持部３０の回転によってウェハＷから飛散するＳＰＭ処理液などを捕集する。回収カップ２３の底部には、排液口２３ａが形成されており、回収カップ２３によって捕集されたＳＰＭ処理液などは、排液口２３ａから処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ２３の底部には、ＦＦＵ２４から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口２３ｂが形成される。
　処理ユニット１６において制御装置４は、ウェハＷに対する基板処理を実行させる。制御装置４は、駆動部３２における回転を制御する。制御装置４は、駆動部３２を制御し、ウェハＷの回転速度を制御する。
　制御装置４は、第１アーム駆動部６０を制御し、処理液供給ノズル４２によるＳＰＭ処理液の供給位置を調整する。具体的には、制御装置４は、ウェハＷ（基板の一例）にＳＰＭ処理液を供給する場合に、ウェハＷの周縁部からウェハＷの中央部に向けて処理液供給ノズル４２（供給ノズルの一例）が移動するように、第１アーム駆動部６０（移動部の一例）を制御する。
　制御装置４は、目標エッチング量と、ウェハＷの径方向の位置に対応する基準エッチング量との差分を無くすように、ＳＰＭ処理液を供給する処理液供給ノズル４２（供給ノズルの一例）の移動速度を調整する。
　基準エッチング量は、ウェハＷ（基板の一例）が保持されて回転された状態で、ウェハＷの中央部にＳＰＭ処理液が供給されて、ウェハＷの中央部のエッチング量が目標エッチング量になった場合のウェハＷの径方向の位置に対応するエッチング量である。基準エッチング量は、ウェハＷの径方向の位置に応じて複数設定される。
＜事前処理＞
　次に、実施形態に係る事前処理について説明する。事前処理は、基準エッチング量を取得するための処理である。事前処理は、ウェハＷ（基板の一例）を保持して回転させた状態で、ウェハＷの中央部にＳＰＭ処理液を供給し、ウェハＷの中央部のエッチング量が目標エッチング量になった場合のウェハＷの径方向の位置に対応する基準エッチング量を取得する。事前処理では、処理ユニット１６の保持部３０にウェハＷが保持されて、ウェハＷが所定の回転速度で回転される。所定の回転速度は、予め設定された回転速度であり、後述する基板処理における回転速度と同じ回転速度である。
　そして、ウェハＷの中央部にＳＰＭ処理液が供給される。ウェハＷの中央部のエッチング量が目標エッチング量になると、ＳＰＭ処理液の供給が停止され、処理が停止される。そして、ウェハＷの径方向の位置におけるエッチング量が計測されて、基準エッチング量が取得される。基準エッチング量は、記憶部１９に記憶される。基準エッチング量は、処理ユニット１６を用いて取得されてもよく、他の処理ユニット１６によって取得されてもよい。基準エッチング量は、ウェハＷに形成される膜の種類に紐付けられて取得される。
　なお、ウェハＷの中央部のエッチング量が目標エッチング量となる処理時間が計測され、再度、他のウェハＷに対して計測された処理時間で、同様の処理が行われてもよい。そして、他のウェハＷの中央部のエッチング量が目標エッチング量である場合に、ウェハＷの径方向の位置におけるエッチング量が計測されて、基準エッチング量が取得されてもよい。
　回転するウェハＷの中央部からＳＰＭ処理液が供給されると、ＳＰＭ処理液は、ウェハＷの中央部からウェハＷの周縁部に向けて広がって流れる。ウェハＷの中央部と、ウェハＷの周縁部とでは、ＳＰＭ処理液の温度が異なる。ＳＰＭ処理液の温度差によって、ウェハの周縁部と、ウェハＷの中央部とでは、エッチング量が異なることがある。例えば、ウェハＷの周縁部となるにつれてＳＰＭ処理液の温度が低くなると、ウェハＷの周縁部におけるエッチング量は、ウェハＷの中央部におけるエッチング量よりも少なくなる。そこで、実施形態では、以下において説明する基板処理が実行される。
＜処理ユニットにおける基板処理＞
　次に、実施形態に係る処理ユニット１６が実行する基板処理について図４を参照し説明する。図４は、実施形態に係る処理ユニット１６が実行する基板処理を説明するフローチャートである。
　制御装置４は、搬入処理を実行する（Ｓ１００）。具体的には、制御装置４は、基板搬送装置１７によってチャンバ２０にウェハＷを搬入し、保持部３０によってウェハＷを保持する。例えば、保持部３０は、ウェハＷの向きが所定方向となるように、ウェハＷを保持する。すなわち、保持部３０は、各ウェハＷの向きを揃えて保持する。
　制御装置４は、ＳＰＭ処理を実行する（Ｓ１０１）。制御装置４は、ウェハＷ（基板の一例）の周縁部からウェハＷの中央部に向けてＳＰＭ処理液の供給位置を移動させて、ウェハＷにＳＰＭ処理液による処理を行う場合に、目標エッチング量と、基準エッチング量との差分を無くすように、ＳＰＭ処理液を供給する処理液供給ノズル４２（供給ノズルの一例）の移動速度を調整する。
　具体的には、制御装置４は、ウェハＷの回転速度を所定の回転速度とした状態で、処理液供給ノズル４２をウェハＷの周縁部からウェハＷの中央部に向けて移動させながら、ウェハＷにＳＰＭ処理液を供給する。
　制御装置４は、処理液供給ノズル４２の移動速度を、目標エッチング量、および基準エッチング量に基づいて設定し、処理液供給ノズル４２をウェハＷの周縁部からウェハＷの中央部に向けて移動させる。制御装置４は、目標エッチング量と、ウェハＷの径方向の位置に対応する基準エッチング量との差分を無くすように、処理液供給ノズル４２の移動速度を調整する。制御装置４は、ウェハＷの径方向の位置に応じて、処理液供給ノズル４２の移動速度を変更する。
　例えば、図５に示すように、ウェハＷの周縁部側になるほど、基準エッチング量が少ない場合、制御装置４は、ウェハＷの周縁部側における処理液供給ノズル４２の移動速度を小さくする。図５は、ウェハＷの径方向の位置に対する目標エッチング量と基準エッチング量とを示す図である。ウェハＷの周縁部における処理液供給ノズル４２の移動速度が小さくなることで、ウェハＷの周縁部側に供給されるＳＰＭ処理液の量が多くなる（ＳＰＭ処理液の供給時間が長くなる）ため、ウェハＷの周縁部におけるエッチング量が大きくなる。
　また、制御装置４は、ウェハＷ(基板の一例)にＮ２ガス（温調ガスの一例）を供給する。例えば、制御装置４は、ウェハＷ（基板の一例）の裏面からＮ２ガス（温調ガスの一例）を供給する。Ｎ２ガス（温調ガス）の吹き出し位置は、調整プレート７１によって調整される。また、例えば、制御装置４は、ウェハＷ（基板の一例）の表面側からＮ２ガス（温調ガス）を供給する。Ｎ２ガスの吹き出し位置は、第２支持アーム８５、および第２Ｎ２ガス供給ノズル８２が第２アーム駆動部６１によって回動されることで調整される。例えば、ウェハＷの周縁部の表面にＮ２ガスが供給される。
　制御装置４は、Ｎ２ガスの温度を調整する。Ｎ２ガスの温度によって、ウェハＷにおけるエッチング量が調整される。Ｎ２ガスは、加温ガスを含む。Ｎ２ガスの供給によってウェハＷが加熱されることで、ＳＰＭ処理液によるエッチングが促進される。また、Ｎ２ガスは、冷却ガスを含む。Ｎ２ガスの供給によってウェハＷが冷却されることで、ＳＰＭ処理液によるエッチングが抑制される。
　Ｎ２ガスの吹き出し位置は、目標エッチング量、および基準エッチング量に基づいて調整される。例えば、Ｎ２ガスの吹き出し位置は、処理液供給ノズル４２の移動速度の調整によって、目標エッチング量と、基板の径方向の位置に対応する基準エッチング量との差分を無くすことが難しい箇所にＮ２ガスが吹き出されるように設定される。
　例えば、図６に示すように、ウェハＷの径方向に対し、基準エッチング量が局所的に小さくなる箇所がある場合、局所的に基準エッチング量が小さくなる箇所に、Ｎ２ガスを吹き出し、ウェハＷにおいて、基準エッチング量が局所的に小さくなる箇所を加熱する。図６は、ウェハＷの径方向に対し、基準エッチング量が局所的に小さくなる箇所がある場合の基準エッチング量と、目標エッチング量とを示す図である。
　これにより、処理液供給ノズル４２の移動速度の調整によって、目標エッチング量と、基板の径方向の位置に対応する基準エッチング量との差分を無くすことが難しい箇所においても、エッチング量が調整される。そのため、ウェハＷでは、エッチング量のばらつきが抑制される。
　第１Ｎ２ガス供給ノズル７４によってウェハの裏面からＮ２ガスを供給し、かつ第２Ｎ２ガス供給ノズル８２によってウェハの表面からＮ２ガスを供給することで、ウェハＷの温度は、精度よく調整される。そのため、ウェハＷにおけるエッチング量のばらつきが抑制される。
　なお、制御装置４は、第２Ｎ２ガス供給ノズル８２からＮ２ガスを供給せずに、ＳＰＭ処理を実行してもよい。
　制御装置４は、ウェハＷ（基板の一例）の回転速度に基づいてＮ２ガス（温調ガスの一例）の流量を調整する。制御装置４は、ウェハＷの回転速度が大きくなると、例えば、第１Ｎ２ガス供給ノズル７４から供給されるＮ２ガスの流量を大きくする。制御装置４は、所定の回転速度に応じたＮ２ガスの流量を設定し、設定する流量のＮ２ガスを第１Ｎ２ガス供給ノズル７４からウェハＷの裏面に供給する。Ｎ２ガスの流量は、ウェハＷの回転速度が大きくなると、大きくなる。すなわち、所定の回転速度が大きくなると、Ｎ２ガスの流量は大きくなる。制御装置４は、ウェハＷの回転速度に基づいて、第２Ｎ２ガス供給ノズル８２から供給されるＮ２ガスの流量を調整してもよい。
　なお、Ｎ２ガスがウェハＷの裏面に供給されるため、ウェハＷの裏面が負圧となることが抑制され、ウェハＷの撓みの発生が抑制される。
　図４に戻り、制御装置４は、リンス処理を実行する（ステップＳ１０２）。制御装置４は、ＳＰＭ処理液の供給を停止する。そして、制御装置４は、ウェハＷを回転させた状態で、リンス液供給ノズル５２からリンス液をウェハＷの中央部に供給する。例えば、制御装置４は、ＳＰＭ処理におけるウェハＷの回転速度よりもウェハＷの回転速度を大きくする。Ｎ２ガスの流量は、ウェハＷの回転速度に応じて大きくなる。
　制御装置４は、乾燥処理を実行する（ステップＳ１０３）。制御装置４は、リンス液の供給を停止する。そして、制御装置４は、ウェハＷを回転させて、ウェハＷに付着したリンス液を振り切り、ウェハＷを乾燥させる。例えば、制御装置４は、リンス処理におけるウェハＷの回転速度よりもウェハＷの回転速度を大きくする。Ｎ２ガスの流量は、ウェハＷの回転速度に応じて大きくなる。
　制御装置４は、搬出処理を実行する（ステップＳ１０４）。具体的には、制御装置４は、ウェハＷの回転を停止し、Ｎ２ガスの供給を停止する。そして、制御装置４は、保持部３０に保持されたウェハＷを基板搬送装置１７に受け渡し、ウェハＷをチャンバ２０から搬送する。
＜効果＞
　基板処理方法は、ウェハＷ（基板の一例）を保持して回転させた状態で、ウェハＷの中央部に硫酸と過酸化水素との混合液であるＳＰＭ処理液を供給し、ウェハＷの中央部のエッチング量が目標エッチング量になった場合のウェハＷの径方向の位置に対応する基準エッチング量を取得する工程と、ウェハＷの周縁部からウェハＷの中央部に向けてＳＰＭ処理液の供給位置を移動させて、ウェハＷにＳＰＭ処理液による処理を行う場合に、目標エッチング量と、基準エッチング量との差分を無くすように、ＳＰＭ処理液を供給する供給ノズルの移動速度を調整する工程とを含む。
　これにより、ウェハＷの中央部からウェハＷの周縁部にかけてエッチング量が目標エッチング量となる。そのため、基板処理方法は、ウェハＷの径方向におけるエッチング量のばらつきの発生を抑制できる。従って、基板処理方法は、ウェハＷの面内均一性を向上させることができる。
　基板処理方法は、ウェハＷ（基板の一例）にＮ２ガス（温調ガスの一例）を供給する工程を含む。
　これにより、基板処理方法は、Ｎ２ガスによってウェハＷにおけるエッチング量を調整することができる。そのため、基板処理方法は、ウェハＷの面内均一性を向上させることができる。
　Ｎ２ガス（温調ガスの一例）を供給する工程は、ウェハＷ（基板の一例）の回転速度に基づいてＮ２ガスの流量を調整する。
　基板処理方法は、Ｎ２ガスの流量をウェハＷの回転速度に応じて調整することによって、ウェハＷの温度を、ＳＰＭ処理液による処理に適した温度にすることができる。そのため、基板処理方法は、ウェハＷにおけるＳＰＭ処理の精度を向上させることができる。
　Ｎ２ガス（温調ガスの一例）を供給する工程は、ウェハＷ（基板の一例）の裏面側からＮ２ガスを供給する。
　これにより、基板処理方法は、ウェハＷにおいて局所的にエッチング量がばらつく箇所に、Ｎ２ガスを供給することができる。そのため、基板処理方法は、局所的なエッチング量のばらつきの発生を抑制できる。従って、基板処理方法は、ウェハＷの面内均一性を向上させることができる。
　Ｎ２ガス（温調ガスの一例）を供給する工程は、ウェハＷ（基板の一例）の表面側からＮ２ガスを供給する。
　これにより、基板処理方法は、Ｎ２ガスによって供給される箇所よりもウェハＷの径方向外側のＳＰＭ処理液の温度を調整することができる。そのため、基板処理方法は、Ｎ２ガスが供給される箇所よりも、ウェハＷの径方向外側におけるエッチング量を調整することができる。従って、基板処理方法は、局所的なエッチング量のばらつきの発生を抑制でき、ウェハＷの面内均一性を向上させることができる。
　Ｎ２ガス（温調ガスの一例）の吹き出し位置は、調整プレート７１によって調整される。
　これにより、基板処理方法は、局所的にエッチング量がばらつく箇所に、調整プレート７１によってＮ２ガスを供給することができる。従って、基板処理方法は、ウェハＷの面内均一性を向上させることができる。
　Ｎ２ガス（温調ガスの一例）の吹き出し位置は、目標エッチング量、および基準エッチング量に基づいて調整される。
　これにより、基板処理方法は、目標エッチング量と基準エッチング量との差分を無くすように、Ｎ２ガスの吹き出し位置が調整された状態で、Ｎ２ガスをウェハＷに向けて供給することができる。そのため、基板処理方法は、ウェハＷにおけるエッチング量のばらつきの発生を抑制し、ウェハＷの面内均一性を向上させることができる。
　Ｎ２ガス（温調ガスの一例）は、加温ガスを含む。これにより、基板処理方法は、Ｎ２ガスを供給することで、目標エッチング量に対し、基準エッチング量が小さくなる箇所のエッチング量を大きくすることができ、ウェハＷの面内均一性を向上させることができる。
　Ｎ２ガス（温調ガスの一例）は、冷却ガスを含む。これにより、基板処理方法は、Ｎ２ガスを供給することで、目標エッチング量に対し、基準エッチング量が大きくなる箇所のエッチング量を小さくすることができ、ウェハＷの面内均一性を向上させることができる。
　変形例に係る処理ユニット１６は、例えば、Ｎ２ガスを供給する第１Ｎ２ガス供給ノズル７４として、加温ガス用のノズルと、冷却ガス用のノズルとを含んでもよい。すなわち、第１Ｎ２ガス供給ノズル７４、および第２Ｎ２ガス供給ノズル８２の少なくとも１つは、複数設けられてもよい。
　変形例に係る処理ユニット１６は、Ｎ２ガスの吹き出し位置の調整を行わず、処理液供給ノズル４２の移動速度を調整してもよい。変形例に係る処理ユニット１６は、処理液供給ノズル４２の移動速度の調整を行わず、Ｎ２ガスの吹き出し位置が調整されてもよい。変形例に係る処理ユニット１６は、ウェハＷの周縁部からウェハＷの中央部に処理液供給ノズル４２を移動させずに、処理液供給ノズル４２によって中央位置からＳＰＭ処理液を供給してもよい。
　変形例に係る処理ユニット１６は、ＳＰＭ処理における移動速度を、ウェハＷの処理前の状態に応じて調整してもよい。例えば、変形例に係る処理ユニット１６は、ウェハＷの処理前の膜の状態を計測し、計測結果に基づいてＳＰＭ処理における移動速度を、目標エッチング量と、基準エッチング量との差分を無くすように調整する。
　変形例に係る処理ユニット１６は、ウェハＷの径方向における位置に応じて、ＳＰＭ処理液の流量を調整してもよい。
　なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
１　　　基板処理システム
４　　　制御装置
１６　　処理ユニット（基板処理装置）
１８　　制御部
２１　　基板保持機構
２２　　処理流体供給部
３０　　保持部（基板保持部）
３２　　駆動部（回転部）
４０　　処理液供給部
４２　　処理液供給ノズル（供給ノズル）
４５　　第１支持アーム
６０　　第１アーム駆動部（移動部）
７０　　第１Ｎ２ガス供給部
７１　　調整プレート
７１ａ　第１プレート
７１ｂ　第２プレート
７４　　第１Ｎ２ガス供給ノズル
８０　　第２Ｎ２ガス供給部
８２　　第２Ｎ２ガス供給ノズル
Ｗ　　　ウェハ（基板）

Claims (13)

  1. 　基板を保持して回転させた状態で、基板の中央部に硫酸と過酸化水素との混合液であるＳＰＭ処理液を供給し、基板の中央部のエッチング量が目標エッチング量になった場合の基板の径方向の位置に対応する基準エッチング量を取得する工程と、
    　基板の周縁部から基板の中央部に向けてＳＰＭ処理液の供給位置を移動させて、基板にＳＰＭ処理液による処理を行う場合に、前記目標エッチング量と、前記基準エッチング量との差分を無くすように、ＳＰＭ処理液を供給する供給ノズルの移動速度を調整する工程と
    　を含む、基板処理方法。
  2. 　基板に温調ガスを供給する工程
    　を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 　前記温調ガスを供給する工程は、基板の回転速度に基づいて前記温調ガスの流量を調整する、請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 　前記温調ガスを供給する工程は、基板の表面側から前記温調ガスを供給する、請求項２または３に記載の基板処理方法。
  5. 　前記温調ガスを供給する工程は、基板の裏面側から前記温調ガスを供給する、請求項２または３に記載の基板処理方法。
  6. 　前記温調ガスの吹き出し位置は、調整プレートによって調整される、請求項５に記載の基板処理方法。
  7. 　前記温調ガスの吹き出し位置は、前記目標エッチング量、および前記基準エッチング量に基づいて調整される、請求項５に記載の基板処理方法。
  8. 　前記温調ガスは、加温ガスを含む、請求項２または３に記載の基板処理方法。
  9. 　前記温調ガスは、冷却ガスを含む、請求項２または３に記載の基板処理方法。
  10. 　基板を保持する基板保持部と、
    　前記基板保持部を回転させる回転部と、
    　硫酸と過酸化水素との混合液であるＳＰＭ処理液を基板に供給する供給ノズルと、
    　前記供給ノズルを移動させる移動部と、
    　基板にＳＰＭ処理液を供給する場合に、基板の周縁部から基板の中央部に向けて前記供給ノズルが移動するように、前記移動部を制御する制御装置と
    　を備え、
    　前記制御装置は、
    　目標エッチング量と、基板の径方向の位置に対応する基準エッチング量との差分を無くすように、ＳＰＭ処理液を供給する前記供給ノズルの移動速度を調整し、
    　前記基準エッチング量は、基板が保持されて回転された状態で、基板の中央部にＳＰＭ処理液が供給されて、基板の中央部のエッチング量が前記目標エッチング量になった場合の基板の径方向の位置に対応するエッチング量である、基板処理装置。
  11. 　基板の裏面側から温調ガスを供給するガス供給部と、
    　基板の裏面側に設けられ、基板に向けた前記温調ガスの吹き出し位置を調整する調整プレートと
    　を備える、請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 　前記調整プレートにおける前記温調ガスの吹き出し位置は、前記目標エッチング量、および前記基準エッチング量に基づいて調整される、請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 　前記制御装置は、基板の回転速度に基づいて、前記温調ガスの流量を調整する、請求項１１または１２に記載の基板処理装置。
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