WO2025100285A1 - 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 - Google Patents
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- WO2025100285A1 WO2025100285A1 PCT/JP2024/038312 JP2024038312W WO2025100285A1 WO 2025100285 A1 WO2025100285 A1 WO 2025100285A1 JP 2024038312 W JP2024038312 W JP 2024038312W WO 2025100285 A1 WO2025100285 A1 WO 2025100285A1
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- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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Definitions
- the present disclosure relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing method, and a computer-readable recording medium.
- Patent Document 1 discloses a substrate processing apparatus that performs bevel cutting on the peripheral portion of a substrate.
- This disclosure provides technology that is advantageous for performing liquid processing on substrates with high precision.
- One aspect of the present disclosure relates to a substrate processing apparatus comprising a substrate holding section for holding a substrate, a processing liquid supply section for supplying processing liquid to the substrate, a liquid receiving section for receiving processing liquid flying from the substrate, a substrate heating section for heating the substrate held by the substrate holding section, a status acquisition section for acquiring the status of at least the peripheral portion of the substrate held by the substrate holding section, a lifting section for raising and lowering at least one of the substrate holding section and the liquid receiving section, and a control section for controlling the lifting section, wherein the control section controls the lifting section based on the status of the substrate held by the substrate holding section and heated by the substrate heating section, and raises and lowers at least one of the substrate holding section and the liquid receiving section.
- the present disclosure is advantageous for performing liquid processing of substrates with high precision.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a substrate processing apparatus for processing a peripheral portion of a substrate.
- FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view that illustrates a schematic substrate-heater gap between a substrate and a substrate heater.
- FIG. 3 is a flow chart illustrating a first liquid treatment flow according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a flow chart illustrating a second liquid treatment flow according to the first embodiment.
- FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view that illustrates a schematic example of the gap between the substrate and the liquid receiving portion of the cup body.
- FIG. 6 is a flow chart illustrating a first liquid treatment flow according to the second embodiment.
- FIG. 7 is a flow chart illustrating a first liquid treatment flow according to the second embodiment.
- FIG. 8 is a flow chart illustrating a first liquid treatment flow according to the second embodiment.
- FIG. 9 is a flow chart illustrating a second liquid treatment flow according to the second embodiment.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a substrate processing apparatus 1 for processing a peripheral portion of a substrate W. As shown in FIG.
- the substrate processing apparatus 1 shown in FIG. 1 is installed in a processing chamber 1a and performs liquid processing on a disk-shaped substrate (wafer) W, in particular performing a bevel cut process on the substrate W by applying a processing liquid to the peripheral portion (edge portion) of the rotating substrate W.
- the substrate W has a film (i.e., a nitride film) of, for example, SiN (silicon nitride), formed thereon, which exists so as to straddle the upper surface of the substrate W, passing through the side edges of the substrate W, and the peripheral portion of the lower surface of the substrate W.
- the bevel cut process is a process for removing the film from the peripheral portion of the substrate W, and a chemical liquid for removing the film (e.g. an etching liquid) is used as the processing liquid.
- processing liquid that can be used for the bevel cut process.
- an alkaline chemical liquid such as a mixed solution of ammonia, hydrogen peroxide, and pure water (i.e., SC-1 liquid)
- an acidic chemical liquid such as a mixed solution of hydrofluoric acid and pure water (i.e., HF (Hydro Fluoric acid) liquid
- a cleaning liquid, a rinsing liquid, and any other liquid that can be used for any other purpose may be used as the processing liquid.
- the upper and lower surfaces of the substrate W are the surfaces that face upward and downward, respectively, when the substrate W is held horizontally.
- the peripheral portion of the substrate W is the end region on the outer periphery of the substrate W, and is often an area where the pattern of the semiconductor device (i.e., the device portion) is not formed.
- the substrate processing apparatus 1 includes a nozzle drive unit 70 in which a chemical nozzle 73 and a rinse nozzle 76 are provided.
- the nozzle drive unit 70 is movable in the vertical and horizontal directions under the control of the control unit 7, and can be positioned at any height and horizontal position together with the chemical nozzle 73 and the rinse nozzle 76.
- the chemical nozzle 73 and the rinse nozzle 76 may be positioned above the liquid drop prevention member 51 provided on the cover member 5. In this case, even if droplets of processing liquid fall from the chemical nozzle 73 and the rinse nozzle 76, the droplets fall onto the liquid drop prevention member 51, and therefore the substrate W is not contaminated by the droplets.
- the chemical nozzle 73 is connected to a first chemical supply unit 75 via a supply pipe 75a, and the rinse nozzle 76 is connected to a first rinse liquid supply unit 78 via a supply pipe 78a.
- the chemical nozzle 73 ejects chemical liquid from above the substrate W held by the substrate holder 20 toward the peripheral portion of the upper surface of the substrate W.
- the rinse nozzle 76 ejects rinse liquid from above the substrate W held by the substrate holder 20 toward the peripheral portion of the upper surface of the substrate W.
- the chemical nozzle 73 and the rinse nozzle 76 function as processing liquid supply units that supply processing liquid (chemical liquid and rinse liquid in this example) to the peripheral portion of the substrate W.
- the processing liquid that lands on the peripheral portion may bounce back toward the center of rotation of the substrate, resulting in the processing liquid adhering to unintended locations and contaminating the substrate. Therefore, by ejecting the processing liquid toward the outer periphery of the substrate W and proceeding at an angle relative to the substrate W, the processing liquid can be effectively prevented from bouncing back toward the center of rotation of the substrate W.
- the substrate processing apparatus 1 shown in FIG. 1 discharges a processing liquid from below the substrate W held by the substrate holding part 20 toward the peripheral portion of the underside of the substrate W, and can perform a bevel cut process on the peripheral portion of the underside of the substrate W. That is, a chemical liquid outlet 90 and a rinsing liquid outlet 93 are further formed in the cup body 3 (particularly the upper surface portion facing the underside of the substrate W held by the substrate holding part 20).
- a second chemical liquid supply part 92 is connected to the chemical liquid outlet 90 via a supply pipe 92a, and a second rinsing liquid supply part 94 is connected to the rinsing liquid outlet 93 via a supply pipe 94a.
- the gas supply port 11a is an opening of the heating fluid flow path 11, and ejects a heating gas (heating fluid) such as an inert gas such as nitrogen or dry air heated by the heater 10 in the heating fluid flow path 11.
- a heating gas such as an inert gas such as nitrogen or dry air heated by the heater 10 in the heating fluid flow path 11.
- the heating gas blown from the gas supply port 11a to the underside of the substrate W heats the substrate W and prevents the processing liquid (chemical liquid and rinsing liquid) from entering the center of the substrate W.
- multiple gas supply ports 11a are provided at different positions in the radial direction of the substrate W, and the heating gas is blown from these gas supply ports 11a toward different positions in the radial direction of the substrate W. Blowing the heating gas from such multiple gas supply ports 11a toward the substrate W is advantageous for efficiently and uniformly heating the entire substrate W.
- the substrate holding unit 20 has a substrate holder 21 that holds the substrate W horizontally, a substrate holding drive shaft 23 that extends vertically and has its upper end fixed to the substrate holder 21, and a substrate holding drive unit 22 that drives the substrate holder 21 via the substrate holding drive shaft 23.
- the substrate holding drive unit 22 shown in FIG. 1 has a rotation drive unit 22a that rotates the substrate holder 21 via the substrate holding drive shaft 23, and a lift drive unit (lift mechanism) 22b that raises and lowers the substrate holder 21 via the substrate holding drive shaft 23.
- the rotation drive unit 22a and the lift drive unit 22b are provided as separate units, and the lift drive unit 22b lifts and lowers the rotation drive unit 22a as well as the substrate holder 21 and the substrate holding drive shaft 23.
- the substrate holding drive unit 22 can have any configuration.
- the rotation drive unit 22a and the lift drive unit 22b may be provided integrally, and may be configured to rotate or lift the substrate holder 21 and the substrate holding drive shaft 23 without rotating or lifting each other.
- the substrate holder 20 holds the substrate W and rotates and raises and lowers the substrate W as necessary.
- the substrate holder 20 is configured to hold the substrate W horizontally without contacting the peripheral edge of the substrate W so as not to impede the bevel cutting process.
- the substrate holder 21 is configured as a vacuum chuck that holds the central portion of the lower surface of the substrate W by suction, for example.
- the substrate processing apparatus 1 further includes a cup body 3 arranged to cover the side of the substrate W held by the substrate holding part 20, and a cover member 5 arranged to face the upper surface of the substrate W.
- the cup body 3 has a liquid receiving portion 3a that receives the processing liquid flying from the substrate W held by the substrate holding portion 20.
- the liquid receiving portion 3a of the cup body 3 shown in FIG. 1 is configured as a ring-shaped member having an opening 46 through which the substrate W can pass, and is arranged to laterally surround the outer peripheral end (periphery) of the substrate W held by the substrate holding portion 20.
- a groove 33 is formed inside the cup body 3, extending in the circumferential direction, and this groove 33 is open upward.
- the groove 33 includes a ring-shaped exhaust space 34 and a ring-shaped liquid receiving space 35, which are separated from each other by a wall 36.
- the exhaust space 34 forms a flow path for discharging to the outside gas generated during liquid processing and gas sent to the periphery of the substrate W.
- the liquid receiving space 35 forms a flow path for discharging to the outside processing liquid that is scattered from the substrate W and received by the liquid receiving part 3a during liquid processing.
- the wall 36 is configured so that liquid components dispersed in the gas flow are separated from the gas flow in the liquid receiving space 35.
- a liquid receiving lifting section (lifting mechanism) 47 is attached to the cup body 3.
- the liquid receiving lifting section 47 lifts and lowers the cup body 3 (including the liquid receiving section 3a) under the control of the control section 7.
- the liquid receiving lifting section 47 together with the lifting drive section 22b, functions as a lifting section that lifts and lowers at least one of the substrate holder 21 of the substrate holding section 20 and the liquid receiving section 3a of the cup body 3.
- the cover member 5 shown in FIG. 1 has a ring shape and has a cover opening 55 in the center.
- a cover lifting unit 48 that raises and lowers the cover member 5 is attached to the cover member 5.
- Gas ejected from a gas supply unit (e.g., FFU: Fan Filter Unit) (not shown) provided above the cover member 5 flows from the center of the substrate W to the outside in the space between the cover member 5 and the substrate W. This prevents the processing liquid ejected from the chemical nozzle 73 toward the substrate W from entering the center of the substrate W, and prevents the processing liquid from adhering to unintended locations on the substrate W and contaminating the substrate W.
- the gas ejected from this gas supply unit is preferably an inert gas such as nitrogen or dry air.
- the substrate processing apparatus 1 further includes a substrate heating unit that heats the substrate W held by the substrate holding unit 20.
- a heater 10 and a heating fluid flow path 11 that are integral with the cup body 3, and a fluid supply unit 12 that supplies fluid to the heating fluid flow path 11 are provided as the substrate heating unit.
- the heater 10 generates heat under the control of the control unit 7.
- the heater 10 shown in FIG. 1 is provided on the upper surface of the cup body 3 facing the underside of the substrate W held by the substrate holding unit 20, and has a ring-shaped planar shape.
- the heater 10 heats the fluid flowing through the heating fluid flow path 11, and radiates (radiates) heat towards the substrate W.
- the heating fluid flow path 11 is disposed adjacent to the heater 10 and has a gas supply port 11a that opens to face the underside of the substrate W held by the substrate holder 20.
- a gas (fluid: for example, an inert gas (such as nitrogen) or dry air) is supplied to the heating fluid flow path 11 from the fluid supply unit 12, and the gas (heating fluid) heated by the heater 10 in the heating fluid flow path 11 is sprayed from the heating fluid flow path 11 toward the underside of the substrate W.
- the fluid supply unit 12 supplies a desired flow rate of gas (fluid) to the heating fluid flow path 11 under the control of the control unit 7.
- the substrate processing apparatus 1 further includes a status acquisition unit 15 that acquires the status of at least the peripheral portion of the substrate W held by the substrate holding unit 20.
- the status information (status parameters) acquired by the status acquisition unit 15 is transmitted from the status acquisition unit 15 to the control unit 7 and can be used by the control unit 7 for various control purposes.
- the status acquisition unit 15 can acquire status information at any timing, and may acquire and transmit status information multiple times, for example, from "before the processing liquid is applied to the substrate W to be processed" to "after application of the processing liquid to the substrate W is completed.”
- the state acquisition unit 15 can be installed at any position and in any form that does not interfere with other devices (e.g., drive system devices) or the substrate W, and may be installed inside and/or outside the cup body 3 (e.g., liquid receiving unit 3a).
- one or more devices constituting the state acquisition unit 15 can be installed on the inner wall of the cup body 3, the nozzle (chemical nozzle 73 and rinse nozzle 76), the nozzle arm, and/or other members provided in the processing module (processing chamber 1a).
- the state acquisition unit 15 may be fixed to any fixed member (such as a support frame) and installed immovably, or may be installed movably.
- the state acquisition unit 15 may be raised and lowered in accordance with the raising and lowering of the substrate holder 20 (particularly the substrate holder 21) that holds the substrate W, the cup body 3, and/or the cover member 5 under the control of the control unit 7.
- the status acquisition unit 15 can have any type of sensor, and in this example has a substrate temperature detection unit that detects the temperature of the substrate W, and a distance acquisition unit that directly or indirectly acquires the distance between the target elements.
- the substrate temperature detection unit can be configured with any device, such as a thermometer, and may detect the temperature of a specific location on the substrate W (e.g., a narrow area such as the periphery) or may detect the temperature of multiple locations on the substrate W (e.g., multiple locations distributed over a wide area from the center to the periphery). In particular, by detecting the temperature of multiple locations on the substrate W with the substrate temperature detection unit, it is possible to obtain status information regarding the temperature distribution (temperature gradient) in a wide area of each substrate W.
- a thermometer may detect the temperature of a specific location on the substrate W (e.g., a narrow area such as the periphery) or may detect the temperature of multiple locations on the substrate W (e.g., multiple locations distributed over a wide area from the center to the periphery).
- the distance acquisition unit acquires, for example, the distance between the substrate W held by the substrate holding unit 20 and at least one of the substrate heating unit (heater 10 and heating fluid flow path 11 in this example) and the cup body 3.
- the distance acquisition unit can use any device and method, and may detect and acquire the distance between the target elements directly or indirectly.
- the distance acquisition unit may have an imaging device, and the distance between the target elements may be acquired based on an image captured by the imaging device. Analysis of the captured image to acquire the distance between the target elements may be performed by the imaging device, or may be performed by an image processing unit other than the imaging device (e.g., the control unit 7).
- the imaging device may acquire an image of the element for which distance is to be acquired (e.g., the substrate W and at least one of the substrate heating section (heater 10 and heating fluid flow path 11) and the liquid receiving section).
- the imaging device may acquire an image of another element indicating the position (e.g., height position) of the element for which distance is to be acquired.
- the height position of the substrate heating section (heater 10 and heating fluid flow path 11) may be considered to be the same as the height position of the upper surface of the cup body 3 facing the lower surface of the substrate W.
- the imaging device may acquire the height position of the substrate heating section (heater 10 and heating fluid flow path 11) based on an image of the upper surface of the cup body 3 facing the lower surface of the substrate W.
- the distance acquisition unit may also have an optical sensor that detects the position of the substrate W held by the substrate holding unit 20, and the distance between the target elements may be acquired based on the detection results of the optical sensor.
- the specific device configuration and detection method of the optical sensor are not limited, and for example, a laser displacement meter that uses laser light as detection light may be used as the optical sensor of the distance acquisition unit.
- the optical sensor may obtain the distance by irradiating detection light onto the element for which distance is to be obtained (e.g., the substrate W and at least one of the substrate heating unit (heater 10 and heating fluid flow path 11) and the liquid receiving unit).
- the optical sensor may obtain the position of the target element by irradiating detection light onto another element indicating the position (e.g., height position) of the element for which distance is to be obtained.
- the height position of the substrate heating unit (heater 10 and heating fluid flow path 11) can be considered to be the same as the height position of the upper surface of the cup body 3 facing the lower surface of the substrate W.
- the optical sensor may obtain the height position of the substrate heating unit (heater 10 and heating fluid flow path 11) by irradiating detection light onto the upper surface of the cup body 3 facing the lower surface of the substrate W.
- the control unit 7 controls various components of the substrate processing apparatus 1. There are no limitations on the components (devices) that are the objects of control by the control unit 7.
- the control unit 7 in this embodiment controls the lifting units 22b, 47 based on the state of the substrate W held by the substrate holding unit 20 and heated by the substrate heating units 10, 11, which is acquired by the state acquisition unit 15. This allows at least one of the substrate holding unit 20 and the cup body 3 to be raised and lowered based on the state of the substrate W.
- the above-mentioned substrate processing apparatus 1 is capable of carrying out a substrate processing method including, for example, a substrate heating process, a processing liquid supply process, a substrate state detection process, and a lifting and lowering process under the control of the control unit 7.
- the substrate W held by the substrate holding unit 20 is heated by the substrate heating units 10, 11, and 12.
- the treatment liquid is supplied to the substrate W held by the substrate holding unit 20 by the treatment liquid supply units 73, 76, 40, 90, and 93 while the liquid receiving unit 3a is positioned so as to receive the treatment liquid flying from the substrate W held by the substrate holding unit 20.
- the state acquisition unit 15 detects the state of at least the peripheral portion of the substrate W held by the substrate holding unit 20.
- the lifting process at least one of the substrate holding unit 20 and the liquid receiving unit 3a is lifted and lowered by the lifting units 22b and 47 based on the state of the substrate W held by the substrate holding unit 20 and heated by the substrate heating unit, which is acquired by the state acquisition unit 15.
- FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view that illustrates a schematic example of the gap between the substrate W and the substrate heating parts 10 and 11 (substrate-heating part gap CL1).
- process performance such as etching rate is not necessarily constant between substrates W, and the state of the substrates W after liquid processing may vary. For example, if the etching rate decreases, the processing time increases and the cutting accuracy deteriorates. In the past, problems caused by such performance differences were sometimes addressed by changing processing parameters such as the chemical concentration, but it is not easy to change specific processing parameters while maintaining the balance of the entire liquid processing. In addition, as equipment performance improves, the heating efficiency of the substrates W tends to increase, and an event may occur in which the substrate being heated during liquid processing warps due to the temperature gradient within the substrate.
- the inventors performed bevel cut processing on multiple substrates W under the same apparatus settings using an actual machine having a configuration similar to that of the substrate processing apparatus 1 shown in FIG. 1, and measured the etching rate of the substrates W and the temperature of the substrates W during liquid processing. As a result, even for substrates W from the same lot, variations in etching rate of several percent to 10% were sometimes observed between substrates W. In addition, after a certain amount of time had passed since the start of liquid processing (especially after application of processing liquid (chemical liquid, etc.) to the substrates W), temperature differences of several degrees Celsius were sometimes observed between substrates W.
- substrate temperature the temperature of the substrate W (hereinafter also referred to as "substrate temperature") between substrates W.
- the substrate temperature can vary due to the influence of other liquid processing conditions.
- the substrate temperature can change depending on the heater output (parameter value of PID control/temperature offset), the flow rate of the heating fluid from the gas supply port 11a, the concentration of the processing liquid on the substrate W, the application flow rate and application position, and the exhaust pressure and internal pressure in the cup body 3.
- the clearance between the substrate W and the substrate heating units 10, 11 affects not only the amount of radiant heat applied to the substrate W from the heater 10, but also the amount of heated gas sprayed from the gas supply port 11a onto the substrate W. Therefore, variations in the substrate-heating unit spacing CL1 between substrates W cause variations in the substrate temperature between substrates W, and the etching rate of the substrate W to vary between substrates W. On the other hand, considering that substrates W have individual differences such as warping, it is practically difficult to precisely adjust the substrate-heating unit spacing CL1 to the desired spacing for each of multiple substrates W to be processed simply by accurately assembling the device.
- the substrate-to-heating unit spacing CL1 is dynamically adjusted for each substrate W under the control of the control unit 7, thereby suppressing the variation in substrate temperature between the substrates W and reducing the difference in etching rate process performance between the substrates W.
- the substrate-to-heating unit spacing CL1 is precisely adjusted to the desired spacing by adjusting the height position of the substrate W held by the substrate holding unit 20 as necessary using the substrate holding and driving unit 22 (particularly the lifting and lowering driving unit 22b).
- the heating of the substrate W by the substrate heating units 10, 11 (radiative heating by the heater 10 and heating by heated gas) can be stably and uniformly achieved, and the difference in etching rate between the substrates W can be reduced.
- the status acquisition unit 15 continuously detects status parameters that may affect the substrate temperature and transmits the detection results to the control unit 7, thereby providing data feedback on the status parameters. Based on the detection results of the status acquisition unit 15, the control unit 7 controls the substrate temperature by adjusting the height position of the substrate W to be processed held by the substrate holding unit 20 and other processing conditions (e.g., the heat output of the heater 10) as necessary.
- control unit 7 may control the substrate holding drive unit 22 (lifting drive unit 22b in this example) based on the temperature of the substrate W detected by the substrate temperature detection unit of the status acquisition unit 15, to raise and lower the substrate holder 21 of the substrate holding unit 20.
- the control unit 7 may also control the substrate holding drive unit 22 (lifting drive unit 22b) based on the distance between the substrate W and the substrate heating units 10, 11 acquired by a distance acquisition unit (such as an imaging device or optical sensor) of the status acquisition unit 15, to raise and lower the substrate holder 21 of the substrate holding unit 20.
- a distance acquisition unit such as an imaging device or optical sensor
- the control unit 7 may control based on the detected temperature of a portion (narrow area) of the substrate W, or may control based on the temperature distribution (temperature gradient) in a wide area of each substrate W. For example, the control unit 7 may derive the temperature distribution in the radial direction of the substrate W to be processed based on the detection result of the substrate temperature detection unit of the status acquisition unit 15, and raise and lower the substrate holder 21 by the lifting drive unit 22b so as to adjust the substrate-to-heating unit distance CL1 based on the temperature distribution.
- the substrate-to-heater distance CL1 can be precisely adjusted to the desired distance that is optimal for liquid processing, effectively equalizing the substrate temperature and, ultimately, the etching rate between the substrates W.
- the control unit 7 may control the substrate holding and driving unit 22 (lifting and lowering driving unit 22b) based on the state parameters acquired by the state acquisition unit 15, and adjust the height position of the substrate W to be processed held by the substrate holding unit 20.
- the heating of the substrate W by the substrate heating units 10 and 11 is weakened, and as a result, the temperature of the substrate W can be lowered.
- the heating of the substrate W by the substrate heating units 10 and 11 is strengthened, and as a result, the temperature of the substrate W can be increased.
- the control unit 7 may adjust not only the height position of the substrate W to be processed but also the degree of heating of the substrate W by the substrate heating units 10, 11, 12, based on the state parameters acquired by the state acquisition unit 15. That is, the control unit 7 may control the substrate holding and driving unit 22 (lifting and lowering driving unit 22b) to adjust the height position of the substrate W to be processed held by the substrate holding unit 20, while controlling the substrate heating units 10, 11, 12 to adjust the degree of heating of the substrate W.
- the control unit 7 in this example may control at least one of the heater 10 and the fluid supply unit 12 based on the temperature of the substrate W detected by the substrate temperature detection unit of the status acquisition unit 15. In this case, the control unit 7 can adjust the degree of heating of the substrate W by adjusting at least one of the heat output of the heater 10 and the amount of heated gas supplied to the substrate W.
- the wafer temperature tends to increase as the amount of heating gas supplied to the substrate W increases, and the wafer temperature tends to decrease as the amount of heating gas supplied to the substrate W decreases.
- the contribution of the amount of heating gas supplied to the substrate W to the heating of the substrate W tends to be greater than the contribution of radiant heat from the heater 10 to the heating of the substrate W.
- the adjustment amounts of the "substrate-heating unit distance CL1" and the “amount of heating gas supplied to the substrate W" can have, for example, the following magnitude relationship in relation to the degree of heating of the substrate W.
- the control unit 7 may not only use the state parameters acquired by the state acquisition unit 15 for controlling the temperature of the substrate W, but also store them in a storage unit (not shown) as log information (recorded information).
- the storage unit for storing the state parameters acquired by the state acquisition unit 15 is not limited, and for example, the state parameters may be stored in a memory built into the control unit 7, or the state parameters may be stored in an external storage device that the control unit 7 can freely access.
- the status acquisition unit 15 can have any type of sensor as described above, and for example, multiple sensors that detect various conditions that can affect the substrate temperature may be provided as the status acquisition unit 15.
- the detection results of such multiple sensors that detect various conditions that can affect the substrate temperature can be used not only for "temperature control of the substrate W" as described above, but also for other purposes.
- a sensor that detects the exhaust pressure in the cup body 3, and a sensor that detects the flow rate of fluid supplied from the fluid supply unit 12 to the heating fluid flow path 11 may be provided as the status acquisition unit 15.
- a sensor that detects the supply amount of the processing liquid applied to the substrate W (a sensor that directly or indirectly detects the processing liquid flow rate at the chemical liquid nozzle 73, the rinse nozzle 76, the cleaning liquid outlet 40, the rinse liquid outlet 93, and the chemical liquid outlet 90) may be provided as the status acquisition unit 15.
- control unit 7 may control the lifting drive unit 22b to raise and lower the substrate holder 21 and the substrate W based on the temperature of the substrate W detected by the substrate temperature detection unit of the status acquisition unit 15, and may store the temperature of the substrate W in the memory unit.
- the control unit 7 may also use the "exhaust pressure of the cup body 3," "heated gas discharge flow rate from the gas supply port 11a,” and/or “amount of treatment liquid supplied to the substrate W" acquired by the status acquisition unit 15 to control the elevation of the substrate holder 21 and the substrate W and store them in the memory unit. For example, when information indicating an "increase in exhaust pressure of the cup body 3," “a decrease in the heated gas discharge flow rate from the gas supply port 11a,” and/or an “increase in the amount of treatment liquid supplied to the substrate W" is acquired by the status acquisition unit 15, the heat output of the heater 10 is increased under the control of the control unit 7.
- the heat output of the heater 10 is reduced under the control of the control unit 7. This prevents unintended increases and decreases in the substrate temperature of the substrate W being processed, stably and accurately adjusting the substrate temperature to the desired temperature, and reduces variations in etching rate between substrates W.
- FIG. 3 is a flow chart illustrating a first liquid treatment flow according to the first embodiment.
- the substrate W to be processed is carried into the processing chamber 1a by a substrate transport device (not shown), held by the substrate holder 20, and positioned at a predetermined processing position, and then liquid processing of the substrate W begins (S1 in FIG. 3).
- the contents and procedures of the liquid processing are not limited, and processing liquid is discharged toward the substrate W from the chemical nozzle 73, rinse nozzle 76, cleaning liquid outlet 40, rinse liquid outlet 93, and chemical liquid outlet 90 at any timing as necessary.
- the substrate W is also heated by the substrate heating units 10 and 11.
- the status acquisition unit 15 acquires status parameters (S2).
- the status acquisition unit 15 may acquire status parameters not only while processing liquid is being applied to the substrate W, but also while processing liquid is not being applied to the substrate W.
- the status acquisition unit 15 measures at least the temperature of the substrate W, but may acquire status parameters other than the temperature of the substrate W.
- the control unit 7 determines whether the substrate temperature is within a desired temperature range based on the measurement result of the substrate W temperature by the status acquisition unit 15 (S3).
- the control unit 7 controls the substrate holding and driving unit 22 (lifting and lowering driving unit 22b) to change and adjust the distance (substrate-heating unit distance CL1) between the substrate W and the substrate heating units 10, 11 (S4).
- the control unit 7 controls the substrate holding and driving unit 22 (lifting and lowering driving unit 22b) to maintain the distance (substrate-heating unit distance CL1) between the substrate W and the substrate heating units 10, 11 unchanged (S5).
- the processed substrate W is released from the substrate holder 21 and transported out of the processing chamber 1a by a substrate transport device (not shown).
- the control unit 7 determines whether there is another substrate W to be processed (i.e., the next substrate W to be processed) (S7). If it is determined that there is another substrate W to be processed (Y in S7), the new substrate W to be processed is loaded into the processing chamber 1a and placed at a predetermined processing position while being held by the substrate holder 21, and liquid processing is initiated (S1). On the other hand, if it is determined that there is not another substrate W to be processed (N in S7), this liquid processing flow ends.
- ⁇ Second liquid treatment flow in the first embodiment> 4 is a flow chart illustrating a second liquid processing flow according to the first embodiment. In this liquid processing flow, detailed description of the same processes as those in the first liquid processing flow described above will be omitted.
- the status acquisition unit 15 acquires status parameters while the substrate W is being processed (S12).
- the status acquisition unit 15 not only measures the temperature of the substrate W, but also acquires other status parameters.
- the "other status parameters” referred to here are not limited and may include, for example, the "exhaust pressure of the cup body 3," the "flow rate of heated gas discharged from the gas supply port 11a,” and/or the "amount of processing liquid supplied to the substrate W.”
- the control unit 7 judges whether the substrate temperature is within the desired temperature range based on the measurement result of the substrate W temperature by the status acquisition unit 15 (S13). If it is judged that the substrate temperature is not within the desired temperature range (N in S13), the control unit 7 controls the substrate holding and driving unit 22 (lifting and lowering driving unit 22b) to change and adjust the distance (substrate-heating unit distance CL1) between the substrate W and the substrate heating units 10, 11 (S14).
- control unit 7 controls the substrate holding and driving unit 22 (lifting and lowering driving unit 22b) to maintain the distance (substrate-heating unit distance CL1) between the substrate W and the substrate heating units 10, 11 unchanged (S15).
- the control unit 7 judges whether the state parameter acquired by the state acquisition unit 15 is within the desired range (S16). If it is judged that the state parameter is not within the desired range (N in S16), the control unit 7 controls the substrate heating unit (heater 10 and/or fluid supply unit 12) to perform a heating adjustment process to adjust the degree of heating of the substrate W by the substrate heating units 10, 11 (S17). Specifically, the control unit 7 controls the heater 10 and/or the fluid supply unit 12 to appropriately adjust the heat output from the heater 10 and/or the amount of fluid supplied from the fluid supply unit 12 to the heating fluid flow path 11 (and thus the discharge flow rate of the heated gas from the gas supply port 11a). On the other hand, if it is judged that the state parameter is within the desired range (Y in S16), the control unit 7 skips the heating adjustment process of the substrate heating unit (S18).
- steps S13 to S18 or steps S16 to S18 may be repeated until the liquid processing of the substrate W is completed.
- the control unit 7 determines whether there is another substrate W to be processed (S20). If it is determined that there is another substrate W to be processed (Y in S20), the new substrate W to be processed is loaded into the processing chamber 1a, and placed at a predetermined processing position while being held by the substrate holder 21, and liquid processing is started (S11). On the other hand, if it is determined that there is not another substrate W to be processed (N in S20), this liquid processing flow ends.
- the substrate W can be stably heated to the desired temperature by adjusting the substrate-heating part distance CL1, and the fluctuation of processing parameters such as the etching rate can be suppressed, making it possible to perform liquid processing of the substrate W with high precision.
- FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view that shows a schematic example of the gap between the substrate W and the liquid receiving portion 3a of the cup body 3 (substrate-liquid receiving portion gap CL2).
- cluster particles may be generated on the substrate W.
- the wind speed near the periphery of the substrate W decreases, and as a result, the processing liquid L that collides with the liquid receiving portion 3a and rebounds may be more likely to land on the substrate W.
- the wind speed near the periphery of the substrate W increases, but the distance between the substrate W and the liquid receiving portion 3a becomes shorter (see the example of the landing point PL of the processing liquid L on the liquid receiving portion 3a shown in Figure 5). As a result, the processing liquid L that collides with the liquid receiving portion 3a and rebounds may be more likely to land on the substrate W.
- the size of the substrate-liquid receiving part distance CL2 can change unintentionally due to thermal warping of the substrate W (particularly the peripheral portion).
- the actual size of the substrate-liquid receiving part distance CL2 can differ from the intended set value of the substrate-liquid receiving part distance CL2, and the processing liquid L that breaks off from the substrate W and collides with the liquid receiving part 3a can exhibit unexpected scattering behavior.
- the substrate-liquid receiving part distance CL2 during liquid processing of the substrate W is monitored by the status acquisition unit 15, and the substrate-liquid receiving part distance CL2 is adjusted according to the results of the monitoring.
- the inventors of this invention actually verified the relationship between the change in the substrate-liquid receiver spacing CL2 caused by the substrate temperature and the generation of particles on the substrate W. Specifically, they observed particles on the substrate W while changing the set value of the substrate-liquid receiver spacing CL2 between "when the substrate W is heated to a high temperature that causes thermal warping" and "when the substrate W is heated to a temperature that does not cause thermal warping.” As a result, even when the set value of the substrate-liquid receiver spacing CL2 was the same, no particles were observed when "when the substrate W was heated to a temperature that does not cause thermal warping," but particles were sometimes observed when "when the substrate W was heated to a high temperature that causes thermal warping.” This is thought to be because the actual size of the substrate-liquid receiver spacing CL2 became smaller than the set value due to thermal warping of the substrate W, and particles were generated only when "when the substrate W was heated to a high temperature that causes thermal warping.”
- the size of the substrate-liquid receiving part spacing CL2 (the state of the substrate W) is directly or indirectly acquired by the status acquisition unit 15.
- the control unit 7 controls the lifting units 22b, 47 based on the size of the substrate-liquid receiving part spacing CL2 acquired by the status acquisition unit 15, and raises and lowers at least one of the substrate holding unit 20 (particularly the substrate holding body 21) and the cup body 3 (particularly the liquid receiving part 3a).
- the control unit 7 may control either the lift drive unit 22b or the liquid receiver lift unit 47 to lift or lower only the substrate holder 21 or the liquid receiver 3a in order to adjust the substrate-liquid receiver spacing CL2.
- the control unit 7 may control both the lift drive unit 22b and the liquid receiver lift unit 47 to lift or lower both the substrate holder 21 and the liquid receiver 3a in order to adjust the substrate-liquid receiver spacing CL2.
- the status acquisition unit 15 has a distance acquisition unit that acquires the substrate-liquid receiving portion distance CL2, which is the distance between the substrate W held by the substrate holding unit 20 and the liquid receiving portion 3a, but any method and device can be used to acquire the size of the substrate-liquid receiving portion distance CL2.
- Such a distance acquisition unit may have, for example, an imaging device, and the size of the substrate-liquid receiving portion distance CL2 may be acquired based on an image acquired by the imaging device.
- the imaging device may acquire an image of the element for which distance acquisition is to be performed (in this embodiment, at least one of the substrate W (particularly the peripheral portion) and the cup body 3 (particularly the liquid receiving portion 3a) (e.g., the substrate W that is prone to thermal warping)).
- Analysis of the image to acquire the substrate-liquid receiving portion distance CL2 may be performed by the imaging device, or may be performed by an image processing unit other than the imaging device (e.g., the control unit 7).
- the distance acquisition section of the status acquisition unit 15 may also have an optical sensor that detects the position of the substrate W (particularly the peripheral portion) held by the substrate holding unit 20, and the size of the substrate-liquid receiving portion distance CL2 may be acquired based on the detection results of the optical sensor.
- the specific device configuration and detection method of the optical sensor are not limited, and for example, a laser displacement meter that uses laser light as detection light may be used as the optical sensor of the distance acquisition unit.
- Such an optical sensor may acquire the distance by irradiating detection light to the element that is the subject of distance acquisition (in this embodiment, at least one of the substrate W (particularly the peripheral portion) and the cup body 3 (particularly the liquid receiving portion 3a) (for example, the substrate W that is prone to thermal warping)).
- the distance acquisition section of the status acquisition unit 15 may also have a substrate temperature detection section that detects the temperature of the substrate W, and the size of the substrate-liquid receiving section distance CL2 may be acquired based on the detection results by the substrate temperature detection section.
- the control unit 7 can acquire the substrate-liquid receiving section distance CL2 by, for example, referring to relationship data that directly or indirectly indicates the relationship between the temperature of the substrate W and the amount of change in the height position of the substrate W (particularly the peripheral portion) due to thermal warping.
- relationship data is stored in any storage unit (for example, an internal memory of the control unit 7 or an external storage device) that can be read by the control unit 7 as appropriate.
- the substrate temperature detection unit may be configured with any device such as a thermometer, and may detect the temperature of a specific location on the substrate W (e.g., a narrow area such as the periphery) or may detect the temperature of multiple locations on the substrate W (e.g., multiple locations distributed from the center to the periphery). In particular, by detecting the temperature of multiple locations on the substrate W using the substrate temperature detection unit, it is possible to obtain status information regarding the temperature distribution (temperature gradient) in a wide area of each substrate W.
- the control unit 7 may obtain the detection result of the substrate temperature detection unit and perform control based on the temperature detection value of a portion of the substrate W, or may perform control based on the temperature distribution (temperature gradient) in a wide area of each substrate W.
- control unit 7 may derive the temperature distribution in the radial direction of the substrate W to be processed based on the detection result of the substrate temperature detection unit, and raise and lower the substrate holder 21 using the lifting drive unit 22b to adjust the substrate-liquid receiving unit gap CL2 based on the temperature distribution.
- the substrate W is heated during liquid treatment, and the temperature of the substrate W may change between before the start of liquid treatment and during liquid treatment.
- the status acquisition unit 15 it is desirable for the status acquisition unit 15 to acquire the substrate-liquid receiving part distance CL2 (particularly the height position of the substrate W (particularly the peripheral portion)) both before the start of liquid treatment and during liquid treatment.
- the status acquisition unit 15 can acquire the amount of change in the height position of the peripheral portion of the substrate W after liquid treatment begins.
- the control unit 7 can adjust the substrate-liquid receiver distance CL2 to the desired size by controlling the lift drive unit 22b and/or the liquid receiver lift unit 47 as described above based on the amount of change in the height position of the peripheral portion of the substrate W obtained in this manner.
- the control unit 7 can also control the nozzle drive unit 70 based on the amount of change in the height position of the peripheral portion of the substrate W obtained in this manner, and adjust the height position of the nozzles (chemical liquid nozzle 73 and rinse nozzle 76) so that the distance between the nozzles and the substrate W is the desired distance.
- the inventors of the present invention actually verified the generation of particles on the substrate W when the substrate W is subjected to a bevel cut process using the substrate processing apparatus 1 of the present embodiment described above. Specifically, based on the substrate-liquid receiving part distance CL2 acquired by the status acquisition unit 15 (specifically, each of the imaging device and the laser displacement meter), one of the substrate holder 21 and the liquid receiving part 3a was raised and lowered to adjust the actual size of the substrate-liquid receiving part distance CL2 to a desired value.
- the status acquisition unit 15 starts acquiring the substrate-liquid receiver distance CL2 and measuring the temperature of the substrate W (S32).
- the status acquisition unit 15 may also acquire other status parameters.
- the control unit 7 determines whether the substrate-liquid receiving part spacing CL2 acquired by the status acquisition unit 15 is within the desired range (S33). If the substrate-liquid receiving part spacing CL2 is not within the desired range (N in S33), the control unit 7 controls the lifting unit (lifting drive unit 22b and/or liquid receiving part lifting unit 47) to change or adjust the substrate-liquid receiving part spacing CL2 (S34). On the other hand, if the substrate-liquid receiving part spacing CL2 is within the desired range (Y in S33), the substrate-liquid receiving part spacing CL2 is maintained without being changed or adjusted (S35).
- the status acquisition unit 15 continues to acquire status parameters (including the substrate-liquid receiving part spacing CL2 and the substrate temperature), and the control unit 7 also continues to determine whether the substrate-liquid receiving part spacing CL2 is within the desired range (S37). If it is determined that the substrate-liquid receiving part spacing CL2 is not within the desired range (N in S37), the control unit 7 controls the lifting unit (lifting drive unit 22b and/or liquid receiving part lifting unit 47) to change or adjust the substrate-liquid receiving part spacing CL2 (S38). On the other hand, if it is determined that the substrate-liquid receiving part spacing CL2 is within the desired range (Y in S37), the substrate-liquid receiving part spacing CL2 is maintained without being changed or adjusted (S39).
- the control unit 7 repeatedly determines and changes the substrate-to-liquid receiving part distance CL2 (S37, S38, and S39) while the liquid processing of the substrate W is not completed (Y in S40). On the other hand, when the liquid processing of the substrate W is completed (N in S40), under the control of the control unit 7, the processed substrate W is released from the substrate holder 21 and transported out of the processing chamber 1a (S41).
- control unit 7 determines whether there is another substrate W to be processed (S42 in FIG. 7). If it is determined that there is no other substrate W to be processed (N in S42), the liquid processing flow ends (see FIG. 8). On the other hand, if it is determined that there is another substrate W to be processed (Y in S42), a new substrate W to be processed is loaded into the processing chamber 1a and placed at a predetermined processing position while being held by the substrate holder 21 (S43).
- the status acquisition unit 15 starts acquiring the substrate-liquid receiving part distance CL2 and measuring the temperature of the substrate W (S44), and the control unit 7 determines whether the temperature of the substrate W acquired by the status acquisition unit 15 is within the desired range (S45).
- information on the substrate temperature acquired by the status acquisition unit 15 for the substrate W that has finished undergoing liquid processing may be used to determine whether the temperature of the substrate W to be newly processed is within the desired range.
- the "substrate W that has finished undergoing liquid processing” and the "substrate W to be newly processed” are considered to have essentially the same temperature characteristics (for example, when these substrates W belong to the same lot), if the substrate temperatures are the same between these substrates W, the amount of thermal warping is also considered to be the same.
- the criteria for determining the temperature of the "substrate W to be newly processed" may be determined based on information on the substrate temperature acquired by the status acquisition unit 15 for the "substrate W that has finished undergoing liquid processing".
- control unit 7 controls the lifting unit (lifting drive unit 22b and/or liquid receiver lifting unit 47) to change or adjust the substrate-liquid receiver spacing CL2 (S46).
- the substrate-liquid receiver spacing CL2 is maintained without being changed or adjusted (S47).
- the status acquisition unit 15 then continuously acquires status parameters (including the substrate-to-liquid receiver spacing CL2 and the substrate temperature), and the control unit 7 continuously determines whether the temperature of the substrate W acquired by the status acquisition unit 15 is within the desired range (S49). If the temperature of the substrate W is not within the desired range (N in S49), the control unit 7 controls the lifting unit (lifting drive unit 22b and/or liquid receiver lifting unit 47) to change or adjust the substrate-to-liquid receiver spacing CL2 (S50). On the other hand, if the temperature of the substrate W is within the desired range (Y in S49), the substrate-to-liquid receiver spacing CL2 is maintained without being changed or adjusted (S51).
- the control unit 7 repeatedly determines the substrate temperature and adjusts the substrate-liquid receiver distance CL2 (S49, S50, and S51) while the liquid processing of the substrate W is not complete (N in S52). On the other hand, when the liquid processing of the substrate W is complete (Y in S52), under the control of the control unit 7, the processed substrate W is released from the substrate holder 21 and transported out of the processing chamber 1a (S53 in FIG. 8).
- control unit 7 determines whether there is another substrate W to be processed (S54). If it is determined that there is no other substrate W to be processed (N in S54), this liquid processing flow ends. On the other hand, if it is determined that there is another substrate W to be processed (Y in S54), the above-mentioned steps S43 to S54 are repeated, and the liquid processing is performed on the new substrate W to be processed.
- ⁇ Second liquid treatment flow in the second embodiment> 9 is a flow chart illustrating a second liquid processing flow according to the second embodiment. In this liquid processing flow, detailed description of the same processes as those in the above-described first liquid processing flow will be omitted.
- the first liquid processing flow described above includes a step (S45 and S49 in FIG. 7) of determining whether the substrate-liquid receiving part distance CL2 is within a desired range based on the substrate temperature acquired by the status acquisition unit 15, but the substrate temperature does not have to be used to determine the substrate-liquid receiving part distance CL2.
- the substrate W to be processed is subjected to liquid processing (S61-S71 in Figure 9) similar to the first liquid processing flow described above (particularly S31-S41 in Figure 6), and after liquid processing, is released from the substrate holder 21 and transported out of the processing chamber 1a (S72).
- liquid processing flow as in the first liquid processing flow described above, a determination is made as to whether or not the substrate-liquid receiver distance CL2 is within the desired range based on the size of the substrate-liquid receiver distance CL2 acquired by the status acquisition unit 15 with regard to the liquid processing of the first substrate W to be processed.
- control unit 7 determines whether there is another substrate W to be processed (S73), and if it is determined that there is not another substrate W to be processed (N in S73), this liquid processing flow ends. On the other hand, if it is determined that there is another substrate W to be processed (Y in S73), a new substrate W to be processed is loaded into the processing chamber 1a, and the same processing steps S61 to S72 as the liquid processing for the first substrate W are repeated.
- the substrate-liquid receiving part gap CL2 by adjusting the size of the substrate-liquid receiving part gap CL2, the generation of particles on the substrate W is suppressed, and the substrate W can be subjected to liquid processing with high precision.
- the technical category that embodies the creation of the above-mentioned technical idea is not limited.
- the above-mentioned technical idea may be embodied by a computer program that causes a computer to execute one or more procedures (steps) included in the method of manufacturing or using the above-mentioned device.
- the above-mentioned technical idea may also be embodied by a non-transitory computer-readable recording medium on which such a computer program is recorded.
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Abstract
基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、基板に処理液を供給する処理液供給部と、基板から飛翔する処理液を受ける液受け部と、基板保持部により保持される基板を加熱する基板加熱部と、基板保持部により保持される基板のうち少なくとも周縁部の状態を取得する状態取得部と、基板保持部及び液受け部のうち少なくともいずれか一方を昇降させる昇降部と、昇降部を制御する制御部と、を備え、制御部は、基板保持部に保持され且つ基板加熱部により加熱される基板の状態であって、状態取得部により取得される基板の状態に基づいて昇降部を制御し、基板保持部及び液受け部のうち少なくともいずれか一方を昇降させる。
Description
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、基板の周縁部に対するベベルカット処理を行う基板処理装置を開示する。
本開示は、基板の液処理を精度良く行うのに有利な技術を提供する。
本開示の一態様は、基板を保持する基板保持部と、基板に処理液を供給する処理液供給部と、基板から飛翔する処理液を受ける液受け部と、基板保持部により保持される基板を加熱する基板加熱部と、基板保持部により保持される基板のうち少なくとも周縁部の状態を取得する状態取得部と、基板保持部及び液受け部のうち少なくともいずれか一方を昇降させる昇降部と、昇降部を制御する制御部と、を備え、制御部は、基板保持部に保持され且つ基板加熱部により加熱される基板の状態であって、状態取得部により取得される基板の状態に基づいて昇降部を制御し、基板保持部及び液受け部のうち少なくともいずれか一方を昇降させる基板処理装置に関する。
本開示によれば、基板の液処理を精度良く行うのに有利である。
以下、添付図面を参照して、本開示技術に関する実施形態について例示的に説明する。図面に示される要素の形状、サイズ及び縦横寸法比は、理解を容易にするため、図面間において必ずしも一致せず、また実物の形状、サイズ及び縦横寸法比とも必ずしも一致しない。
[基板処理装置]
図1は、基板Wの周縁部処理を行う基板処理装置1の一例を示す断面図である。
図1は、基板Wの周縁部処理を行う基板処理装置1の一例を示す断面図である。
図1に示す基板処理装置1は、処理チャンバー1a内に設置されており、円盤状の基板(ウエハ)Wの液処理を行い、特に、回転する基板Wの周縁部(エッジ部)に処理液を付与することで基板Wのベベルカット処理を行う。基板Wには例えばSiN(窒化ケイ素)の膜(すなわち窒化膜)が形成されており、この膜は、基板Wの上面から基板Wの側端部を介して基板Wの下面側の周縁部に跨るように存在する。ベベルカット処理は、基板Wの周縁部から当該膜を除去する処理であり、当該膜を除去するための薬液(例えばエッチング液)等が処理液として用いられる。
ベベルカット処理に用いることができる処理液は限定されない。例えばアンモニア、過酸化水素及び純水の混合溶液(すなわちSC-1液)のようなアルカリ性薬液、或いはフッ化水素酸及び純水の混合溶液(すなわちHF(Hydro Fluoric acid)液)のような酸性薬液が、処理液として使用されてもよい。また洗浄液、リンス液、及び他の任意の用途に使用可能な液が、処理液として使用されてもよい。
基板Wの上面及び下面はそれぞれ、基板Wが水平に保持されている状態で上方に向けられる面及び下方に向けられる面である。基板Wの周縁部は、基板Wの外周側の端部領域であり、多くの場合、半導体装置のパターン(すなわちデバイス部分)が形成されない領域である。
基板処理装置1は、薬液ノズル73及びリンスノズル76が設けられるノズル駆動部70を備える。ノズル駆動部70は、制御部7の制御下で、高さ方向及び水平方向に移動可能に設けられており、薬液ノズル73及びリンスノズル76とともに任意の高さ位置及び水平位置に配置可能である。例えば、薬液ノズル73及びリンスノズル76の両者から処理液を吐出しない間、カバー部材5に設けられる落液防止部材51の上方に薬液ノズル73及びリンスノズル76が配置されてもよい。この場合、たとえ薬液ノズル73及びリンスノズル76から処理液の滴が落下しても、当該滴は落液防止部材51上に落ちるため、基板Wは当該滴によって汚染されない。
薬液ノズル73には供給管75aを介して第1薬液供給部75が接続されており、リンスノズル76には供給管78aを介して第1リンス液供給部78が接続されている。薬液ノズル73は、基板保持部20により保持されている基板Wの上方から、基板Wの上面の周縁部に向けて薬液を吐出する。リンスノズル76は、基板保持部20により保持されている基板Wの上方から、基板Wの上面の周縁部に向けてリンス液を吐出する。このように薬液ノズル73及びリンスノズル76は、基板Wの周縁部に処理液(本例では薬液及びリンス液)を供給する処理液供給部として機能する。
なお、基板Wの周縁部に対する処理液の吐出角度が周縁部の処理面に対して垂直(すなわち90°)に近い場合には、周縁部に着地した処理液が基板の回転中心側に向かって跳ね返り、本来意図されていない箇所に処理液が付着して基板を汚染しうる。したがって基板Wの外周側に向かって且つ基板Wに対して斜めに進行するように処理液を吐出することで、基板Wの回転中心側への処理液の跳ね返りを効果的に防ぐことができる。
図1に示す基板処理装置1は、基板保持部20により保持されている基板Wの下方から、基板Wの下面の周縁部に向けて処理液を吐出し、基板Wの下面の周縁部に対してもベベルカット処理を行うことができる。すなわちカップ体3(特に基板保持部20により保持されている基板Wの下面に対面する上面部分)には、薬液吐出口90及びリンス液吐出口93が更に形成されている。薬液吐出口90には供給管92aを介して第2薬液供給部92が接続されており、リンス液吐出口93には供給管94aを介して第2リンス液供給部94が接続されている。
さらにカップ体3(特に基板保持部20により保持されている基板Wの下面に対面する上面部分)には、洗浄液吐出口40及び気体供給口11aも形成されている。洗浄液吐出口40には、洗浄液を貯留するリング状のバッファ40aが接続されており、洗浄液吐出口40から吐出される洗浄液によって基板W(特に下面)を洗浄することができる。このように上述の薬液ノズル73及びリンスノズル76に加え、洗浄液吐出口40、リンス液吐出口93及び薬液吐出口90も、基板Wの周縁部に処理液(本例では洗浄液、リンス液及び薬液)を供給する処理液供給部として機能する。
気体供給口11aは、加熱流体流路11の開口部であり、加熱流体流路11においてヒータ10により加熱された窒素などの不活性ガスやドライエアなどの加熱気体(加熱流体)を噴出する。気体供給口11aから基板Wの下面に吹き付けられる加熱気体によって、基板Wが加熱されるとともに、基板Wの中心側へ処理液(薬液及びリンス液)が入り込むことを防止できる。図1に示す例では、基板Wの半径方向に関して互いに異なる位置に複数(本例では2つ)の気体供給口11aが設けられており、これらの気体供給口11aから、基板Wのうち半径方向に異なる箇所に向けて、加熱気体が吹き付けられる。このような複数の気体供給口11aから基板Wに向けて加熱気体を吹き付けることは、基板Wの全体を効率的且つ均一的に加熱するのに有利である。
基板保持部20は、基板Wを水平に保持する基板保持体21と、鉛直方向に延在して上方先端部が基板保持体21に固定される基板保持駆動軸23と、基板保持駆動軸23を介して基板保持体21を駆動する基板保持駆動部22と有する。
制御部7の制御下で駆動する基板保持駆動部22は、例えばモータを含み、基板Wを基板保持体21及び基板保持駆動軸23とともに、鉛直方向軸線周りに回転させたり、鉛直方向軸線に沿って上下動させたりすることができる。図1に示す基板保持駆動部22は、基板保持駆動軸23を介して基板保持体21を回転させる回転駆動部22aと、基板保持駆動軸23を介して基板保持体21を昇降させる昇降駆動部(昇降機構)22bとを有する。
図1に示す例では、回転駆動部22a及び昇降駆動部22bが別体として設けられ、昇降駆動部22bは、基板保持体21及び基板保持駆動軸23とともに回転駆動部22aも昇降させる。ただし基板保持駆動部22は任意の構成を有することが可能である。例えば、回転駆動部22a及び昇降駆動部22bは一体的に設けられてもよく、お互いを回転或いは昇降させることなく、基板保持体21及び基板保持駆動軸23を回転或いは昇降させるように構成されてもよい。
このように基板保持部20は、基板Wを保持しつつ、当該基板Wを必要に応じて回転させたり昇降させたりする。本実施形態の基板保持部20は、ベベルカット処理を阻害しないように、基板Wの周縁部に接触することなく基板Wを水平に保持するよう構成されている。そのため基板保持体21は、例えば基板Wの下面の中央部を吸着保持するバキュームチャックとして構成される。
基板処理装置1は、更に、基板保持部20により保持される基板Wを側方から覆うよう設けられたカップ体3と、基板Wの上面と対面するよう設けられたカバー部材5とを備える。
カップ体3は、基板保持部20により保持されている基板Wから飛翔する処理液を受ける液受け部3aを有する。図1に示すカップ体3の液受け部3aは、基板Wが通過可能な開口部46を有するリング状の部材として構成され、基板保持部20により保持される基板Wの外周側端部(周縁部)を側方から取り囲むように設けられる。
カップ体3の内部には、円周方向に延在する溝部33が形成され、この溝部33は上方に開口されている。溝部33は、壁36によって相互間が区分されるリング状の排気空間34及びリング状の液受け空間35を含む。排気空間34は、液処理の間に発生する気体や基板Wの周辺に送り込まれる気体を外部に排出するための流路を構成する。液受け空間35は、液処理が行われている間に基板Wから飛散し且つ液受け部3aにより受け止められた処理液を外部に排出するための流路を構成する。壁36は、気体流中に分散している液体成分が、液受け空間35で当該気体流から分離されるように構成される。
カップ体3には、液受け昇降部(昇降機構)47が取り付けられている。液受け昇降部47は、制御部7の制御下で、カップ体3(液受け部3aを含む)を昇降させる。このように図1に示す例において、液受け昇降部47は、昇降駆動部22bとともに、基板保持部20の基板保持体21及びカップ体3の液受け部3aのうち少なくともいずれか一方を昇降させる昇降部として機能する。
図1に示すカバー部材5は、リング状の形状を有し、中央においてカバー開口部55を有する。カバー部材5が基板Wの上方に配置された場合、基本的に、基板Wの周縁部及びその近傍箇所のみがカバー部材5によって覆われ、基板Wの中央部はカバー開口部55に対面する。カバー部材5には、カバー部材5を昇降させるカバー昇降部48が取り付けられている。
カバー部材5の上方に設けられる不図示の気体供給部(例えばFFU:Fan Filter Unit)から噴出される気体は、カバー部材5と基板Wとの間の空間において基板Wの中心側から外側へ向かって流れる。これにより、薬液ノズル73から基板Wに向かって吐出された処理液が基板Wの中心側へ入り込むことを防ぎ、基板Wの意図しない箇所に処理液が付着して基板Wが汚染されることを防止できる。この気体供給部から吐出される気体として、例えば窒素などの不活性ガスやドライエアなどが好ましい。
基板処理装置1は、更に、基板保持部20により保持される基板Wを加熱する基板加熱部を備える。図1に示す例では、カップ体3と一体的に設けられるヒータ10及び加熱流体流路11と、加熱流体流路11に流体を供給する流体供給部12とが、基板加熱部として設けられる。
ヒータ10は、制御部7の制御下で発熱する。図1に示すヒータ10は、基板保持部20により保持される基板Wの下面に対面するカップ体3の上面部に設けられ、リング状の平面形状を有する。ヒータ10は、加熱流体流路11を流れる流体を加熱するとともに、基板Wに向けて熱を放射(輻射)する。
加熱流体流路11は、ヒータ10に隣り合うように設けられ、基板保持部20により保持される基板Wの下面に対面するように開口する気体供給口11aを有する。加熱流体流路11には流体供給部12から気体(流体:例えば不活性ガス(窒素など)やドライエアなど)が供給され、加熱流体流路11においてヒータ10により加熱された気体(加熱流体)が、加熱流体流路11から基板Wの下面に向けて吹き付けられる。
流体供給部12は、制御部7の制御下で、所望流量の気体(流体)を加熱流体流路11に供給する。
基板処理装置1は、更に、基板保持部20により保持される基板Wのうち少なくとも周縁部の状態を取得する状態取得部15を備える。状態取得部15によって取得される状態情報(状態パラメータ)は、状態取得部15から制御部7に送信され、制御部7によって各種制御のために用いられうる。状態取得部15は、任意のタイミングで状態情報を取得することが可能であり、例えば「処理対象の基板Wに処理液が付与される前」から「基板Wに対する処理液の付与が終了した後」までの間、複数回にわたって状態情報を取得して制御部7に送信してもよい。
図1には、便宜的に単一の状態取得部15が図示されているが、状態取得部15の設置数及び設置位置は限定されず、複数の状態取得部15が任意の箇所に設置されてもよい。状態取得部15は、他の装置類(例えば駆動系装置)や基板Wと干渉しない任意の位置及び任意の形態にて設置可能であり、カップ体3(例えば液受け部3a)の内側及び/又は外側に設置されてもよい。例えばカップ体3の内壁、ノズル(薬液ノズル73及びリンスノズル76)、ノズルアーム、及び/又は処理モジュール(処理チャンバー1a)内に設けられる他の部材において、状態取得部15を構成する1又は複数の装置を設置することが可能である。また状態取得部15は、任意の固定部材(支持フレーム等)に対して固定されて不動に設けられてもよいし、移動可能に設けられてもよい。例えば、状態取得部15は、制御部7の制御下で、基板Wを保持する基板保持部20(特に基板保持体21)、カップ体3、及び/又はカバー部材5の昇降に応じて昇降させられてもよい。
状態取得部15は、任意のセンサ類を有することが可能であり、本例では基板Wの温度を検出する基板温度検出部と、対象要素間の距離を直接的又は間接的に取得する距離取得部とを有する。
基板温度検出部は、サーモメータなどの任意の機器により構成可能であり、基板Wの特定箇所(例えば周縁部などの狭小領域)の温度を検出してもよいし、基板Wの複数箇所(例えば中心部~周縁部の広範領域に分散する複数箇所)の温度を検出してもよい。特に、基板Wの複数箇所の温度を基板温度検出部によって検出することで、各基板Wの広範な領域における温度分布(温度勾配)に関する状態情報を取得することが可能である。
距離取得部は、例えば、基板保持部20により保持される基板Wと、基板加熱部(本例ではヒータ10及び加熱流体流路11)及びカップ体3のうちの少なくともいずれか一方との間の距離を取得する。距離取得部は、任意の装置及び手法を利用することが可能であり、対象要素間の距離を直接的に検出取得してもよいし、間接的に検出取得してもよい。
例えば、距離取得部は撮像装置を有してもよく、撮像装置により取得される撮像画像に基づいて対象要素間の距離が取得されてもよい。対象要素間の距離を取得するための撮像画像の解析は、撮像装置により行われてもよいし、撮像装置以外の画像処理部(例えば制御部7)により行われてもよい。
撮像装置は、距離取得の対象となる要素(例えば基板Wと、基板加熱部(ヒータ10及び加熱流体流路11)及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方)の撮像画像を取得してもよい。或いは、撮像装置は、距離取得の対象となる要素の位置(例えば高さ位置)を示す他の要素の撮像画像を取得してもよい。例えば、基板加熱部(ヒータ10及び加熱流体流路11)の高さ位置が、基板Wの下面と対面するカップ体3の上面部の高さ位置と同じであるとみなすことができる場合がある。この場合、撮像装置は、基板Wの下面と対面するカップ体3の上面部の撮像画像に基づいて、基板加熱部(ヒータ10及び加熱流体流路11)の高さ位置を取得してもよい。
また距離取得部は、基板保持部20により保持される基板Wの位置を検出する光センサを有してもよく、光センサによる検出結果に基づいて対象要素間の距離が取得されてもよい。光センサの具体的な装置構成及び検出手法は限定されず、例えばレーザ光を検出光として用いるレーザ変位計が、距離取得部の光センサとして用いられてもよい。
光センサは、距離取得の対象となる要素(例えば基板Wと、基板加熱部(ヒータ10及び加熱流体流路11)及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方)に検出光を照射することで距離を取得してもよい。或いは、光センサは、距離取得の対象となる要素の位置(例えば高さ位置)を示す他の要素に検出光を照射することで、対象要素の位置を取得してもよい。例えば、基板加熱部(ヒータ10及び加熱流体流路11)の高さ位置が、基板Wの下面と対面するカップ体3の上面部の高さ位置と同じであるとみなすことができる場合がある。この場合、光センサは、基板Wの下面と対面するカップ体3の上面部に検出光を照射することで、基板加熱部(ヒータ10及び加熱流体流路11)の高さ位置を取得してもよい。
制御部7は、基板処理装置1の各種構成要素の制御を行う。制御部7による制御の対象となる構成要素(装置類)は限定されない。
本実施形態の制御部7は、基板保持部20により保持され且つ基板加熱部10、11により加熱される基板Wの状態であって、状態取得部15により取得される基板Wの状態に基づいて昇降部22b、47を制御する。これにより、基板Wの状態に基づいて、基板保持部20及びカップ体3部のうちの少なくともいずれか一方が昇降させることができる。
上述の基板処理装置1は、制御部7の制御下で、例えば、基板加熱工程、処理液供給工程、基板状態検出工程及び昇降工程を含む基板処理方法を実施することが可能である。
基板加熱工程では、基板加熱部10、11、12によって、基板保持部20により保持される基板Wが加熱される。処理液供給工程では、液受け部3aが、基板保持部20により保持される基板Wから飛翔する処理液を受けるように位置づけられつつ、処理液供給部73、76、40、90、93によって、基板保持部20により保持される基板Wに処理液が供給される。基板状態検出工程では、状態取得部15によって、基板保持部20により保持される基板Wのうち少なくとも周縁部の状態が検出される。昇降工程では、基板保持部20に保持され且つ基板加熱部により加熱される基板Wの状態であって、状態取得部15により取得される基板Wの状態に基づき、基板保持部20及び液受け部3aのうち少なくともいずれか一方が昇降部22b、47によって昇降される。
以下に、基板処理装置1によって実施可能な基板処理方法の具体例について説明する。
[第1実施形態]
図2は、基板Wと、基板加熱部10、11との間の間隔(基板-加熱部間隔CL1)を概略的に例示する拡大断面図である。
図2は、基板Wと、基板加熱部10、11との間の間隔(基板-加熱部間隔CL1)を概略的に例示する拡大断面図である。
一般に、同一の装置設定値の下で基板Wの液処理を行っても、エッチングレート等のプロセス性能が基板W間で必ずしも一定せず、液処理後の基板Wの状態がばらつくことがある。例えばエッチングレートが下がると、処理時間が長くなり、カット精度も悪化する。従来、そのような性能差に起因する不具合は、薬液濃度などの処理パラメータを変更することで対応されることがあったが、液処理全体のバランスを保ちつつ特定の処理パラメータを変更することは簡単ではない。また装置性能の向上に伴って基板Wの加熱効率が高くなる傾向があり、液処理中に加熱されている基板に、基板内の温度勾配等に起因する反りが発生する事象が生じることがある。
本件発明者は、図1に示す基板処理装置1と同様の構成を有する実機を使って、同一の装置設定値の下で複数の基板Wのベベルカット処理を行い、基板Wのエッチングレート及び液処理中の基板Wの温度を測定した。その結果、たとえ同一ロットの基板Wであっても、基板W間で数%~10%程度のエッチングレートのばらつきが見られることがあった。また、液処理の開始からある程度時間が経過した後(特に基板Wに対する処理液(薬液など)の付与後)に、基板W間で数℃程度の温度差が見られることがあった。
そのような基板W間におけるエッチングレート等のプロセス性能の差を低減するには、実際の処理条件を基板W間でより正確にそろえることが求められる。エッチングレートの変動要因の一つとして、基板Wの温度(以下「基板温度」とも称する)の基板W間におけるばらつきがある。基板温度は、液処理の他の条件の影響を受けて変動しうる。例えばヒータ出力(PID制御のパラメータ値/温度オフセット)、気体供給口11aからの加熱流体の流量、基板Wに対する処理液の濃度、付与流量及び付与位置、及びカップ体3における排気圧及び内圧によって、基板温度は変わりうる。
特に、基板Wと基板加熱部10、11との間のクリアランス(「基板-加熱部間隔CL1」とも称する)は、基板Wに加えられるヒータ10からの輻射熱量だけではなく、気体供給口11aからの加熱気体の基板Wに対する吹き付け量にも影響する。そのため基板-加熱部間隔CL1が基板W間でばらつくことで、基板温度が基板W間でばらつき、基板Wのエッチングレートが基板W間で変動する。その一方で、基板Wが反りなどの個体差を有することを考慮すると、装置の組み付けを精度良く行うことのみによっては、処理対象の複数の基板Wの各々に関して基板-加熱部間隔CL1を所望間隔に厳密に調整することは現実的に難しい。
一方、本実施形態の基板処理装置1及び基板処理方法によれば、制御部7の制御下で、基板-加熱部間隔CL1が基板W毎に動的に調整されることで、基板W間での基板温度のばらつきが抑えられ、基板W間のエッチングレートのプロセス性能の差が低減される。具体的には、基板保持駆動部22(特に昇降駆動部22b)によって基板保持部20により保持されている基板Wの高さ位置を必要に応じて調整することで、基板-加熱部間隔CL1が所望間隔に厳密に調整される。その結果、基板加熱部10、11による基板Wの加熱(ヒータ10による輻射加熱及び加熱気体による加熱)を安定的に均一化でき、基板W間のエッチングレート差を低減できる。
状態取得部15は、基板温度に影響しうる状態パラメータを継続的に検出して検出結果を制御部7に送信することで、状態パラメータのデータフィードバックを行う。制御部7は、状態取得部15の検出結果に基づいて、基板保持部20により保持されている処理対象の基板Wの高さ位置及び他の処理条件(例えばヒータ10の発熱出力量)を必要に応じて調整することで、基板温度を制御する。
例えば、制御部7は、状態取得部15の基板温度検出部により検出される基板Wの温度に基づいて基板保持駆動部22(本例では昇降駆動部22b)を制御し、基板保持部20の基板保持体21を昇降させてもよい。また制御部7は、状態取得部15の距離取得部(撮像装置や光センサなど)により取得される基板Wと基板加熱部10、11との間の距離に基づいて基板保持駆動部22(昇降駆動部22b)を制御し、基板保持部20の基板保持体21を昇降させてもよい。
基板Wの温度に基づいて基板保持駆動部22(昇降駆動部22b)の制御が行われる場合、制御部7は、基板Wの一部(狭小領域)の温度の検出値に基づいて制御を行ってもよいし、各基板Wの広範領域における温度分布(温度勾配)に基づいて制御を行ってもよい。例えば制御部7は、状態取得部15の基板温度検出部の検出結果に基づいて処理対象の基板Wの半径方向に関する温度分布を導出し、当該温度分布に基づいて基板-加熱部間隔CL1を調整するように、昇降駆動部22bによって基板保持体21を昇降させてもよい。
このような基板保持体21の昇降制御によって、基板-加熱部間隔CL1を、液処理に最適な所望間隔に精度良く調整することができ、基板温度を効果的に均一化でき、ひいてはエッチングレートを基板W間で効果的に均一化できる。
<基板-加熱部間隔CL1の第1の調整例>
制御部7は、状態取得部15によって取得される状態パラメータに基づいて基板保持駆動部22(昇降駆動部22b)を制御し、基板保持部20により保持されている処理対象の基板Wの高さ位置を調整してもよい。
制御部7は、状態取得部15によって取得される状態パラメータに基づいて基板保持駆動部22(昇降駆動部22b)を制御し、基板保持部20により保持されている処理対象の基板Wの高さ位置を調整してもよい。
この場合、基板-加熱部間隔CL1を大きくするように基板Wの高さ位置を調整することで、基板加熱部10、11による基板Wの加熱が弱まり、その結果、基板Wの温度を低下させることができる。一方、基板-加熱部間隔CL1を小さくするように基板Wの高さ位置を調整することで、基板加熱部10、11による基板Wの加熱が強まり、その結果、基板Wの温度を上昇させることができる。
このように基板-加熱部間隔CL1の大きさを基板W毎に調整して、処理対象の基板W間で基板温度をより高度に均一化させることで、基板W間のエッチングレートのばらつきをより一層抑えることができる。
<基板-加熱部間隔CL1の第2の調整例>
制御部7は、状態取得部15によって取得される状態パラメータに基づいて、処理対象の基板Wの高さ位置だけではなく、基板加熱部10、11、12による基板Wの加熱の程度も調整してもよい。すなわち制御部7は、基板保持駆動部22(昇降駆動部22b)を制御して基板保持部20により保持されている処理対象の基板Wの高さ位置を調整しつつ、基板加熱部10、11、12を制御して基板Wの加熱の程度を調整してもよい。
制御部7は、状態取得部15によって取得される状態パラメータに基づいて、処理対象の基板Wの高さ位置だけではなく、基板加熱部10、11、12による基板Wの加熱の程度も調整してもよい。すなわち制御部7は、基板保持駆動部22(昇降駆動部22b)を制御して基板保持部20により保持されている処理対象の基板Wの高さ位置を調整しつつ、基板加熱部10、11、12を制御して基板Wの加熱の程度を調整してもよい。
上述のように図1に示す例において、基板Wは、ヒータ10からの輻射熱によって加熱されるとともに、加熱流体流路11の開口(気体供給口11a)からの加熱気体が吹き付けられることによって加熱される。したがって本例の制御部7は、状態取得部15の基板温度検出部により検出される基板Wの温度に基づいて、ヒータ10及び流体供給部12のうち少なくともいずれか一方を制御してもよい。この場合、制御部7は、ヒータ10の発熱出力及び基板Wに対する加熱気体の供給量のうち少なくともいずれか一方を調整することで、基板Wの加熱の程度を調整することができる。
本調整例によれば、主として基板-加熱部間隔CL1の調整を行う上述の第1の調整例に比べ、基板Wの加熱の程度をより多段的に調整することが可能である。
例えば、本調整例において「基板Wに対する加熱気体の供給量」を「基板-加熱部間隔CL1」と組み合わせて調整することで、少なくとも4段階にわたって基板Wの加熱の程度を調整することが可能である。すなわち「間隔CL1:大、且つ、流体供給量:大」、「間隔CL1:大、且つ、流体供給量:小」、「間隔CL1:小、且つ、流体供給量:大」及び「間隔CL1:小、且つ、流体供給量:小」の調整が可能である。ここで「間隔CL1」は基板-加熱部間隔CL1を意味し、「流体供給量」は加熱流体流路11からの基板Wに対する加熱気体の供給量を意味する。また「大」は、基板-加熱部間隔CL1又は加熱気体の供給量を相対的に大きくすることを意味し、「小」は、基板-加熱部間隔CL1又は加熱気体の供給量を相対的に小さくすることを意味する。
一般に、基板Wに対する加熱気体の供給量が増大するに従ってウエハの温度は高くなる傾向があり、基板Wに対する加熱気体の供給量が減少するに従ってウエハの温度は低くなる傾向がある。特に、基板Wの加熱に対する加熱気体の供給量の寄与度は、基板Wの加熱に対するヒータ10からの輻射熱の寄与度よりも大きい傾向がある。このような傾向が見られる基板処理装置1において、「基板-加熱部間隔CL1」及び「基板Wに対する加熱気体の供給量」の調整量は、基板Wの加熱の程度に関して例えば以下の大小関係をとりうる。
「間隔CL1:小、且つ、流体供給量:大」≧「間隔CL1:大、且つ、流体供給量:大」≧「間隔CL1:小、且つ、流体供給量:小」≧「間隔CL1:大、且つ、流体供給量:小」
「間隔CL1:小、且つ、流体供給量:大」≧「間隔CL1:大、且つ、流体供給量:大」≧「間隔CL1:小、且つ、流体供給量:小」≧「間隔CL1:大、且つ、流体供給量:小」
<基板-加熱部間隔CL1の第3の調整例>
制御部7は、状態取得部15によって取得される状態パラメータを、基板Wの温度制御のために用いるだけではなく、ログ情報(記録情報)として記憶部(図示省略)に記憶してもよい。状態取得部15により取得される状態パラメータを記憶しておく記憶部は限定されず、例えば制御部7に内蔵されるメモリに状態パラメータが記憶されてもよいし、制御部7が自由にアクセス可能な外部の記憶装置に状態パラメータが記憶されてもよい。
制御部7は、状態取得部15によって取得される状態パラメータを、基板Wの温度制御のために用いるだけではなく、ログ情報(記録情報)として記憶部(図示省略)に記憶してもよい。状態取得部15により取得される状態パラメータを記憶しておく記憶部は限定されず、例えば制御部7に内蔵されるメモリに状態パラメータが記憶されてもよいし、制御部7が自由にアクセス可能な外部の記憶装置に状態パラメータが記憶されてもよい。
状態取得部15は、上述のように任意のセンサ類を有することが可能であり、例えば基板温度に影響を及ぼしうる各種条件を検出する複数のセンサが状態取得部15として設けられてもよい。基板温度に影響を及ぼしうる各種条件を検出するこのような複数のセンサの検出結果は、上述のような「基板Wの温度制御」のために使用可能であるだけではなく、他の用途のためにも使用可能である。
例えば、カップ体3における排気圧を検出するセンサ、流体供給部12から加熱流体流路11に供給される流体流量を検出するセンサ(ひいては気体供給口11aからの加熱気体の吐出流量を検出するセンサ)が状態取得部15として設けられてもよい。また基板Wに付与される処理液の供給量を検出するセンサ(薬液ノズル73、リンスノズル76、洗浄液吐出口40、リンス液吐出口93及び薬液吐出口90における処理液流量を直接的又は間接的に検出するセンサ)が状態取得部15として設けられてもよい。
例えば、制御部7は、状態取得部15の基板温度検出部が検出する基板Wの温度に基づいて昇降駆動部22bを制御して基板保持体21及び基板Wを昇降させるとともに、当該基板Wの温度を記憶部に記憶させてもよい。
また制御部7は、状態取得部15により取得される「カップ体3の排気圧」、「気体供給口11aからの加熱気体吐出流量」及び/又は「基板Wに付与される処理液供給量」を、基板保持体21及び基板Wの昇降制御に使用し且つ記憶部に記憶させてもよい。例えば「カップ体3の排気圧の上昇」、「気体供給口11aからの加熱気体吐出流量の低下」及び/又は「基板Wに付与される処理液供給量の増大」を示す情報が状態取得部15により取得される場合、制御部7の制御下でヒータ10の発熱出力が増大される。一方、例えば「カップ体3の排気圧の低下」、「気体供給口11aからの加熱気体吐出流量の増大」及び/又は「基板Wに付与される処理液供給量の低減」を示す情報が状態取得部15により取得される場合、制御部7の制御下でヒータ10の発熱出力が低減される。これにより、処理対象の基板Wの基板温度の意図しない低下及び上昇を抑えて、基板温度を所望温度に安定的且つ精度良く調整でき、基板W間でのエッチングレートのばらつきを抑えることができる。
次に、上述の第1実施形態の基板処理装置1によって行われる基板処理方法の例を説明する。
<第1実施形態における第1の液処理フロー>
図3は、第1実施形態に関する第1の液処理フローを例示するフローチャートである。
図3は、第1実施形態に関する第1の液処理フローを例示するフローチャートである。
本液処理フローにおいて、図示しない基板搬送装置によって処理チャンバー1a内に搬入された処理対象の基板Wが、基板保持部20によって保持され且つ所定の処理位置に配置された後に、基板Wの液処理が開始される(図3のS1)。液処理の内容及び手順は限定されず、必要に応じて任意のタイミングで、薬液ノズル73、リンスノズル76、洗浄液吐出口40、リンス液吐出口93及び薬液吐出口90から基板Wに向けて処理液が吐出される。また基板加熱部10、11による基板Wの加熱も行われる。
基板Wの液処理が行われている間、状態取得部15によって状態パラメータの取得が行われる(S2)。状態取得部15による状態パラメータの取得は、基板Wに処理液が付与されている間だけではなく、基板Wに処理液が付与されていない間も行われてもよい。本液処理フローにおいて、状態取得部15は、少なくとも基板Wの温度の測定を行うが、基板Wの温度以外の他の状態パラメータの取得を行ってもよい。そして制御部7によって、状態取得部15による基板Wの温度の測定結果に基づき、基板温度が所望の温度範囲内にあるか否かが判定される(S3)。
基板温度が所望の温度範囲内にないと判定される場合(S3のN)、制御部7は基板保持駆動部22(昇降駆動部22b)を制御して、基板Wと基板加熱部10、11との間の間隔(基板-加熱部間隔CL1)の変更調整を行う(S4)。一方、基板温度が所望の温度範囲内にあると判定される場合(S3のY)、制御部7は、基板Wと基板加熱部10、11との間の間隔(基板-加熱部間隔CL1)を変更せずに維持するように、基板保持駆動部22(昇降駆動部22b)を制御する(S5)。
その後、処理対象の基板Wの液処理が終了すると(S6)、制御部7の制御下で、処理済みの基板Wは基板保持体21から解放され、図示しない基板搬送装置によって処理チャンバー1a外に搬出される。
そして制御部7によって、処理対象の別の基板W(すなわち次の処理対象の基板W)の有無が判定される(S7)。処理対象の別の基板Wがあると判定される場合(S7のY)、新たな処理対象の基板Wが処理チャンバー1aに搬入され、基板保持体21により保持されつつ所定の処理位置に配置され、液処理が開始される(S1)。一方、処理対象の別の基板Wがないと判定される場合(S7のN)、本液処理フローは終了する。
<第1実施形態における第2の液処理フロー>
図4は、第1実施形態に関する第2の液処理フローを例示するフローチャートである。本液処理フローにおいて、上述の第1の液処理フローと同様の処理の内容については、詳細な説明は省略する。
図4は、第1実施形態に関する第2の液処理フローを例示するフローチャートである。本液処理フローにおいて、上述の第1の液処理フローと同様の処理の内容については、詳細な説明は省略する。
本液処理フローにおいても、基板Wの液処理が開始されると(図4のS11)、基板Wの液処理が行われている間は状態取得部15によって状態パラメータの取得が行われる(S12)。ただし本液処理フローでは、状態取得部15が、基板Wの温度の測定だけではなく、他の状態パラメータの取得も行う。ここで言う「他の状態パラメータ」は限定されず、例えば「カップ体3の排気圧」、「気体供給口11aからの加熱気体吐出流量」及び/又は「基板Wに付与される処理液供給量」を含みうる。
そして制御部7によって、状態取得部15による基板Wの温度の測定結果に基づき、基板温度が所望の温度範囲内にあるか否かが判定される(S13)。基板温度が所望の温度範囲内にないと判定される場合(S13のN)、制御部7は基板保持駆動部22(昇降駆動部22b)を制御して、基板Wと基板加熱部10、11との間の間隔(基板-加熱部間隔CL1)の変更調整を行う(S14)。一方、基板温度が所望の温度範囲内にあると判定される場合(S13のY)、制御部7は、基板Wと基板加熱部10、11との間の間隔(基板-加熱部間隔CL1)を変更せずに維持するように、基板保持駆動部22(昇降駆動部22b)を制御する(S15)。
そして制御部7によって、状態取得部15が取得した状態パラメータが所望範囲内にあるか否かが判定される(S16)。状態パラメータが所望範囲内にないと判定される場合(S16のN)、制御部7は、基板加熱部(ヒータ10及び/又は流体供給部12)を制御して、基板加熱部10、11による基板Wの加熱の程度を調整する加熱調整処理を行う(S17)。具体的には、制御部7は、ヒータ10からの発熱出力及び/又は流体供給部12から加熱流体流路11への流体の供給量(ひいては気体供給口11aからの加熱気体の吐出流量)を適宜調整するように、ヒータ10及び/又は流体供給部12を制御する。一方、状態パラメータが所望範囲内にあると判定される場合(S16のY)、制御部7は、基板加熱部の加熱調整処理を行わずにスキップする(S18)。
なお上述のステップS13~S18或いはステップS16~S18は、基板Wの液処理が終了するまでの間、繰り返し行われてもよい。
その後、処理対象の基板Wの液処理が終了すると(S19)、制御部7の制御下で、処理済みの基板Wは基板保持体21から解放されて処理チャンバー1a外に搬出される。
そして制御部7によって、処理対象の別の基板Wの有無が判定される(S20)。処理対象の別の基板Wがあると判定される場合(S20のY)、新たな処理対象の基板Wが処理チャンバー1aに搬入され、基板保持体21により保持されつつ所定の処理位置に配置され、液処理が開始される(S11)。一方、処理対象の別の基板Wがないと判定される場合(S20のN)、本液処理フローは終了する。
以上説明したように本実施形態によれば、基板-加熱部間隔CL1の大きさを調整して基板Wを所望温度に安定的に加熱でき、エッチングレートなどの処理パラメータの変動を抑えて、基板Wの液処理を精度良く行うことが可能である。
[第2実施形態]
本実施形態において、上述の第1実施形態と同一又は対応の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本実施形態において、上述の第1実施形態と同一又は対応の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図5は、基板Wと、カップ体3の液受け部3aとの間の間隔(基板-液受け部間隔CL2)を概略的に例示する拡大断面図である。
一般に、基板Wのベベルカット処理において、基板W上でクラスターパーティクルが発生することがある。本件発明者は、鋭意研究の結果、そのようなクラスターパーティクルの一因が、基板Wから一旦離脱した処理液Lが、カップ体3の液受け部3aに衝突して飛散し、基板Wに再付着することにあることを突き止めた。
例えば基板Wと液受け部3aとの間のクリアランス(基板-液受け部間隔CL2)が大きくなることで、基板Wの周縁近傍での風速が低下し、その結果、液受け部3aに衝突して跳ね返った処理液Lが基板W上に着地しやすくなることがある。一方、基板-液受け部間隔CL2が小さくなることで、基板Wの周縁近傍での風速は増大するが、基板Wと液受け部3aとの間の距離が短くなる(図5に示す液受け部3a上の処理液Lの着液点PLの例を参照)。その結果、液受け部3aに衝突して跳ね返った処理液Lが、基板W上に着地しやすくなることがある。
特に、基板-液受け部間隔CL2の大きさは、基板W(特に周縁部)の熱反りのために意図せずに変化しうる。そのため、実際の基板-液受け部間隔CL2の大きさは、意図した基板-液受け部間隔CL2の設定値と異なることがあり、基板Wから離脱して液受け部3aに衝突した処理液Lが想定外の飛散挙動を示すことがある。
本実施形態では、制御部7の制御下で、基板Wの液処理中の基板-液受け部間隔CL2を状態取得部15によってモニタリングしつつ、当該モニタリングの結果に応じて基板-液受け部間隔CL2が調整される。
本件発明者は、基板温度に起因する基板-液受け部間隔CL2の変化と、基板W上でのパーティクルの発生との間の関係性を、実際に検証した。具体的には、「熱反りを生じさせる高温に基板Wを加熱した場合」と「熱反りを生じさせない温度に基板Wを加熱した場合」との間で、基板-液受け部間隔CL2の設定値を変えつつ、基板W上のパーティクルを観察した。その結果、基板-液受け部間隔CL2の設定値が同じでも、「熱反りを生じさせない温度に基板Wを加熱した場合」にはパーティクルが観察されなかったが、「熱反りを生じさせる高温に基板Wを加熱した場合」にはパーティクルが観察されることがあった。これは、基板Wの熱反りによって基板-液受け部間隔CL2の実際の大きさが設定値よりも小さくなることで、「熱反りを生じさせる高温に基板Wを加熱した場合」にのみパーティクルが発生したことによるものと考えられる。
そこで本実施形態では、状態取得部15によって基板-液受け部間隔CL2の大きさ(基板Wの状態)が直接的又は間接的に取得される。そして制御部7が、状態取得部15により取得される基板-液受け部間隔CL2の大きさに基づいて昇降部22b、47を制御し、基板保持部20(特に基板保持体21)及びカップ体3(特に液受け部3a)のうちの少なくともいずれか一方を昇降させる。これにより、たとえ熱反りによって基板Wの周縁部の高さ位置が変動しても、基板-液受け部間隔CL2を所望の大きさに調整でき、その結果、液受け部3aから基板Wへの処理液Lの意図しない跳ね返りを防いで、パーティクルの発生を抑えられる。
制御部7は、基板-液受け部間隔CL2を調整するために、昇降駆動部22b及び液受け昇降部47の一方を制御して、基板保持体21及び液受け部3aの一方のみを昇降させてもよい。或いは、制御部7は、基板-液受け部間隔CL2を調整するために、昇降駆動部22b及び液受け昇降部47の両方を制御して、基板保持体21及び液受け部3aの両方を昇降させてもよい。
状態取得部15は、基板保持部20により保持される基板Wと、液受け部3aとの間の距離である基板-液受け部間隔CL2を取得する距離取得部を有するが、基板-液受け部間隔CL2の大きさを取得するために任意の手法及び装置を用いることが可能である。
そのような距離取得部は例えば撮像装置を有してもよく、撮像装置により取得される撮像画像に基づいて基板-液受け部間隔CL2の大きさが取得されてもよい。撮像装置は、距離取得の対象となる要素(本実施形態では基板W(特に周縁部)及びカップ体3(特に液受け部3a)のうちの少なくともいずれか一方(例えば熱反りが生じやすい基板W))の撮像画像を取得してもよい。基板-液受け部間隔CL2を取得するための撮像画像の解析は、撮像装置により行われてもよいし、撮像装置以外の画像処理部(例えば制御部7)により行われてもよい。
また状態取得部15の距離取得部は、基板保持部20により保持される基板W(特に周縁部)の位置を検出する光センサを有してもよく、光センサによる検出結果に基づいて基板-液受け部間隔CL2の大きさが取得されてもよい。光センサの具体的な装置構成及び検出手法は限定されず、例えばレーザ光を検出光として用いるレーザ変位計が、距離取得部の光センサとして用いられてもよい。そのような光センサは、距離取得の対象となる要素(本実施形態では基板W(特に周縁部)及びカップ体3(特に液受け部3a)のうちの少なくともいずれか一方(例えば熱反りが生じやすい基板W))に検出光を照射することで距離を取得してもよい。
また状態取得部15の距離取得部は、基板Wの温度を検出する基板温度検出部を有してもよく、基板温度検出部による検出結果に基づいて基板-液受け部間隔CL2の大きさが取得されてもよい。この場合、制御部7は、例えば、基板Wの温度と、熱反りに起因する基板W(特に周縁部)の高さ位置の変化量との間の関係を直接的又は間接的に示す関係データを参照することで、基板-液受け部間隔CL2を取得することが可能である。そのような関係データは、制御部7によって適宜読み出し可能な任意の記憶部(例えば制御部7の内蔵メモリや外部記憶装置)に記憶される。
なお基板温度検出部は、サーモメータなどの任意の機器により構成可能であり、基板Wの特定箇所(例えば周縁部などの狭小領域)の温度を検出してもよいし、基板Wの複数箇所(例えば中心部~周縁部に分散する複数箇所)の温度を検出してもよい。特に、基板Wの複数箇所の温度を基板温度検出部によって検出することで、各基板Wの広範な領域における温度分布(温度勾配)に関する状態情報を取得することが可能である。制御部7は、基板温度検出部の検出結果を取得し、基板Wの一部の温度検出値に基づいて制御を行ってもよいし、各基板Wの広範領域における温度分布(温度勾配)に基づいて制御を行ってもよい。例えば制御部7は、基板温度検出部の検出結果に基づいて処理対象の基板Wの半径方向に関する温度分布を導出し、当該温度分布に基づいて基板-液受け部間隔CL2を調整するように昇降駆動部22bによって基板保持体21を昇降させてもよい。
本実施形態では、液処理中に基板Wが加熱され、液処理の開始前と液処理中との間で基板Wの温度が変化しうる。そのため状態取得部15は、液処理の開始前及び液処理中のいずれにおいても、基板-液受け部間隔CL2(特に基板W(特に周縁部)の高さ位置)を取得することが望ましい。この場合、たとえ液処理開始後に基板Wの周縁部が高さ方向に変化しても、状態取得部15によって、液処理開始後における基板Wの周縁部の高さ位置の変化量を取得することができる。
制御部7は、このようにして取得される基板Wの周縁部の高さ位置の変化量に基づいて、上述のように昇降駆動部22b及び/又は液受け昇降部47を制御して基板-液受け部間隔CL2を所望の大きさに調整できる。また制御部7は、このようにして取得される基板Wの周縁部の高さ位置の変化量に基づいてノズル駆動部70を制御し、ノズル(薬液ノズル73及びリンスノズル76)と基板Wとの間の間隔を所望間隔にするように、当該ノズルの高さ位置を調整してもよい。
本件発明者は、上述の本実施形態の基板処理装置1によって基板Wのベベルカット処理を行った場合の基板W上のパーティクルの発生について、実際に検証した。具体的には、状態取得部15(具体的には撮像装置及びレーザ変位計の各々)が取得した基板-液受け部間隔CL2に基づいて基板保持体21及び液受け部3aの一方を昇降させて、基板-液受け部間隔CL2の実際の大きさを所望値に調整した。
その結果、いずれのケースも、基板W上のパーティクルの意図しない増大が防がれており、パーティクル発生の抑制に有効であった。また従来装置では、基板Wの熱反りに起因して基板-液受け部間隔CL2が小さくなって圧損が増大し、その結果、カップ体3(排気空間34)における必要排気量が増加したり、排気圧の安定的な制御ができなくなったりすることがあった。一方、上述の本実施形態の基板処理装置1では、基板Wの熱反りが生じても基板-液受け部間隔CL2が所望値に調整され、意図しない圧損の増大を回避できた。その結果、本実施形態の基板処理装置1では、カップ体3(特に溝部33(排気空間34))における必要排気量も増加せず、排気圧も安定的に制御できた。
次に、上述の第2実施形態の基板処理装置1によって行われる基板処理方法の例を説明する。
<第2実施形態における第1の液処理フロー>
図6~図8は、第2実施形態に関する第1の液処理フローを例示するフローチャートである。
図6~図8は、第2実施形態に関する第1の液処理フローを例示するフローチャートである。
本液処理フローにおいて、処理対象の基板Wが基板保持部20によって保持され且つ所定の処理位置に配置された後(図6のS31)、状態取得部15によって基板-液受け部間隔CL2の取得及び基板Wの温度の測定が開始される(S32)。なお状態取得部15は、他の状態パラメータを併せて取得してもよい。
そして制御部7により、状態取得部15によって取得される基板-液受け部間隔CL2が所望範囲内か否かが判定される(S33)。基板-液受け部間隔CL2が所望範囲内にない場合(S33のN)、制御部7により昇降部(昇降駆動部22b及び/又は液受け昇降部47)が制御され、基板-液受け部間隔CL2が変更調整される(S34)。一方、基板-液受け部間隔CL2が所望範囲内にある場合(S33のY)、基板-液受け部間隔CL2は、変更調整されることなく、維持される(S35)。
その後、制御部7の制御下で、基板Wに対する処理液の付与が開始される(S36)。特に図1に示す基板処理装置1では、基板Wに対する処理液の付与とともに、基板加熱部10、11、12による基板Wの加熱も制御部7の制御下で行われる。このように液処理開始後は、処理液の付与及び加熱を受ける基板の温度は変化し、熱反り等の影響で基板W(特に周縁部)の高さ位置が変動しうる。
このような液処理が進行している間も、状態取得部15による状態パラメータ(基板-液受け部間隔CL2及び基板温度を含む)の取得は継続的に行われ、基板-液受け部間隔CL2が所望範囲内にあるか否かの判定も制御部7によって継続的に行われる(S37)。そして基板-液受け部間隔CL2が所望範囲内にないと判定される場合(S37のN)、制御部7により昇降部(昇降駆動部22b及び/又は液受け昇降部47)が制御されて基板-液受け部間隔CL2は変更調整される(S38)。一方、基板-液受け部間隔CL2が所望範囲内にあると判定される場合(S37のY)、基板-液受け部間隔CL2は、変更調整されることなく、維持される(S39)。
制御部7は、基板Wの液処理が終了しない間(S40のY)、これらの基板-液受け部間隔CL2の判定及び変更調整(S37、S38及びS39)を繰り返し行う。一方、基板Wの液処理が終了すると(S40のN)、制御部7の制御下で、処理済みの基板Wは基板保持体21から解放されて処理チャンバー1a外に搬出される(S41)。
そして制御部7によって、処理対象の別の基板Wの有無が判定される(図7のS42)。処理対象の別の基板Wがないと判定される場合(S42のN)、本液処理フローは終了する(図8参照)。一方、処理対象の別の基板Wがあると判定される場合(S42のY)、新たな処理対象の基板Wが処理チャンバー1aに搬入され、基板保持体21により保持されつつ所定の処理位置に配置される(S43)。
そして、状態取得部15によって基板-液受け部間隔CL2の取得及び基板Wの温度の測定が開始され(S44)、制御部7により、状態取得部15によって取得される基板Wの温度が所望範囲内か否かが判定される(S45)。
この際、液処理を受け終わった基板W(上述のS31~S41参照)に関して状態取得部15により取得された基板温度の情報が利用されて、新たな処理対象の基板Wの温度が所望範囲内か否かが判定されてもよい。特に「液処理を受け終わった基板W」及び「新たな処理対象の基板W」が基本的に同一の温度特性を有すると考えられる場合(例えばこれらの基板Wが同一ロットに属する場合)、これらの基板W間で基板温度が同じであれば、熱反り量も同じであると考えられる。したがってこの場合、「新たな処理対象の基板W」の温度の判定基準(すなわち所望範囲)は、「液処理を受け終わった基板W」に関して状態取得部15により取得された基板温度の情報に基づいて決められてもよい。
基板Wの温度が所望範囲内にない場合(S45のN)、制御部7により昇降部(昇降駆動部22b及び/又は液受け昇降部47)が制御され、基板-液受け部間隔CL2が変更調整される(S46)。一方、基板Wの温度が所望範囲内にある場合(S45のY)、基板-液受け部間隔CL2は、変更調整されることなく、維持される(S47)。
その後、制御部7の制御下で、基板Wに対する処理液の付与が開始される(S48)。そして状態取得部15による状態パラメータ(基板-液受け部間隔CL2及び基板温度を含む)の取得が継続的に行われ、状態取得部15によって取得される基板Wの温度が所望範囲内か否かの判定が制御部7によって継続的に行われる(S49)。基板Wの温度が所望範囲内にない場合(S49のN)、制御部7により昇降部(昇降駆動部22b及び/又は液受け昇降部47)が制御され、基板-液受け部間隔CL2が変更調整される(S50)。一方、基板Wの温度が所望範囲内にある場合(S49のY)、基板-液受け部間隔CL2は、変更調整されることなく、維持される(S51)。
制御部7は、基板Wの液処理が終了しない間(S52のN)、これらの基板温度の判定及び基板-液受け部間隔CL2の変更調整(S49、S50及びS51)を繰り返し行う。一方、基板Wの液処理が終了すると(S52のY)、制御部7の制御下で、処理済みの基板Wは基板保持体21から解放されて処理チャンバー1a外に搬出される(図8のS53)。
そして制御部7によって、処理対象の別の基板Wの有無が判定される(S54)。処理対象の別の基板Wがないと判定される場合(S54のN)、本液処理フローは終了する。一方、処理対象の別の基板Wがあると判定される場合(S54のY)、上述のステップS43~S54が繰り返され、新たな処理対象の基板Wの液処理が行われる。
<第2実施形態における第2の液処理フロー>
図9は、第2実施形態に関する第2の液処理フローを例示するフローチャートである。本液処理フローにおいて、上述の第1の液処理フローと同様の処理の内容については、詳細な説明は省略する。
図9は、第2実施形態に関する第2の液処理フローを例示するフローチャートである。本液処理フローにおいて、上述の第1の液処理フローと同様の処理の内容については、詳細な説明は省略する。
上述の第1の液処理フローは、状態取得部15によって取得される基板温度に基づいて、基板-液受け部間隔CL2が所望範囲内かを判定するステップ(図7のS45及びS49)を含むが、基板-液受け部間隔CL2の判定に基板温度が用いられなくてもよい。
図9に示す第2の液処理フローにおいて処理対象の基板Wは、上述の第1の液処理フロー(特に図6のS31~S41)と同様の液処理を受け(図9のS61~S71)、液処理後に基板保持体21から解放され処理チャンバー1a外に搬出される(S72)。本液処理フローにおいても、上述の第1の液処理フローと同様に、最初の処理対象の基板Wに対する液処理に関し、状態取得部15によって取得される基板-液受け部間隔CL2の大きさに基づいて、基板-液受け部間隔CL2が所望範囲内か否かが判定される。
そして制御部7によって、処理対象の別の基板Wの有無が判定され(S73)、処理対象の別の基板Wがないと判定される場合(S73のN)、本液処理フローは終了する。一方、処理対象の別の基板Wがあると判定される場合(S73のY)、新たな処理対象の基板Wが処理チャンバー1aに搬入され、最初の基板Wに対する液処理と同じ処理ステップS61~S72が繰り返される。
したがって本液処理フローでは、すべての基板Wに関し、状態取得部15によって取得される基板-液受け部間隔CL2の大きさに基づいて基板-液受け部間隔CL2が所望範囲内か否かが判定され、当該判定結果に基づいて基板-液受け部間隔CL2が調整される。
以上説明したように本実施形態によれば、基板-液受け部間隔CL2の大きさが調整されることで、基板W上でのパーティクルの発生が抑えられ、基板Wの液処理を精度良く行うことが可能である。
本明細書で開示されている実施形態及び変形例はすべての点で例示に過ぎず限定的には解釈されないことに留意されるべきである。上述の実施形態及び変形例は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態での省略、置換及び変更が可能である。例えば上述の実施形態及び変形例が全体的に又は部分的に組み合わされてもよく、また上述以外の実施形態が上述の実施形態又は変形例と組み合わされてもよい。また、本明細書に記載された本開示の効果は例示に過ぎず、他の効果がもたらされてもよい。
上述の技術的思想の創作を具現化する技術的カテゴリーは限定されない。例えば上述の装置を製造する方法或いは使用する方法に含まれる1又は複数の手順(ステップ)をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムによって、上述の技術的思想が具現化されてもよい。またそのようなコンピュータプログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な非一時的(non-transitory)な記録媒体によって、上述の技術的思想が具現化されてもよい。
Claims (15)
- 基板を保持する基板保持部と、
前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板から飛翔する前記処理液を受ける液受け部と、
前記基板保持部により保持される前記基板を加熱する基板加熱部と、
前記基板保持部により保持される前記基板のうち少なくとも周縁部の状態を取得する状態取得部と、
前記基板保持部及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方を昇降させる昇降部と、
前記昇降部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記基板保持部に保持され且つ前記基板加熱部により加熱される前記基板の状態であって、前記状態取得部により取得される前記基板の状態に基づいて前記昇降部を制御し、前記基板保持部及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方を昇降させる、
基板処理装置。 - 前記状態取得部は、前記基板の温度を検出する基板温度検出部を有し、
前記制御部は、前記基板温度検出部により検出される前記基板の温度に基づいて前記昇降部を制御し、前記基板保持部及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方を昇降させる、
請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記状態取得部は、前記基板保持部により保持される前記基板と、前記基板加熱部及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方との間の距離を取得する距離取得部を有し、
前記制御部は、前記距離取得部により取得される前記距離に基づいて前記昇降部を制御し、前記基板保持部及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方を昇降させる、
請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記距離取得部は撮像装置を有し、前記撮像装置により取得される撮像画像に基づいて前記距離を取得する、
請求項3に記載の基板処理装置。 - 前記距離取得部は、前記基板保持部により保持される前記基板の位置を検出する光センサを有し、前記光センサによる検出結果に基づいて前記距離を取得する、
請求項3に記載の基板処理装置。 - 前記制御部は、前記基板保持部により保持され且つ前記基板加熱部により加熱される前記基板の温度分布であって、前記基板温度検出部の検出結果から得られる前記基板の温度分布に基づき、前記基板保持部及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方を昇降させるように前記昇降部を制御する、
請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記基板加熱部は、ヒータと、前記ヒータにより加熱された流体を前記基板に供給する流体供給部と、を有し、
前記制御部は、前記基板温度検出部により検出される前記基板の温度に基づいて前記ヒータ及び前記流体供給部のうち少なくともいずれか一方を制御し、前記ヒータの発熱出力及び前記基板に対する前記流体の供給量のうち少なくともいずれか一方を調整する、
請求項2に記載の基板処理装置。 - 基板加熱部によって、基板保持部により保持される基板を加熱する工程と、
液受け部を、前記基板保持部により保持される前記基板から飛翔する処理液を受けるように位置づけつつ、処理液供給部によって、前記基板保持部により保持される前記基板に前記処理液を供給する工程と、
状態取得部によって、前記基板保持部により保持される前記基板のうち少なくとも周縁部の状態を検出する工程と、
前記基板保持部に保持され且つ前記基板加熱部により加熱される前記基板の状態であって、前記状態取得部により取得される前記基板の状態に基づき、前記基板保持部及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方を昇降部によって昇降させる工程と、
を含む基板処理方法。 - 前記状態取得部は、前記基板の温度を検出する基板温度検出部を有し、
前記基板温度検出部により検出される前記基板の温度に基づき、前記基板保持部及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方が昇降させられる、
請求項8に記載の基板処理方法。 - 前記状態取得部は、前記基板保持部により保持される前記基板と、前記基板加熱部及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方との間の距離を取得する距離取得部を有し、
前記距離取得部により取得される前記距離に基づき、前記基板保持部及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方が昇降させられる、
請求項8に記載の基板処理方法。 - 前記距離取得部は、前記基板と、前記基板加熱部及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方とを撮像する撮像装置を有し、前記撮像装置により取得される撮像画像に基づいて前記距離を取得する、
請求項10に記載の基板処理方法。 - 前記距離取得部は、前記基板保持部により保持される前記基板の位置を検出する光センサを有し、前記光センサによる検出結果に基づいて前記距離を取得する、
請求項10に記載の基板処理方法。 - 前記基板保持部により保持され且つ前記基板加熱部により加熱される前記基板の温度分布であって、前記基板温度検出部により検出される前記基板の温度分布に基づき、前記基板保持部及び前記液受け部のうち少なくともいずれか一方が昇降させられる、
請求項9に記載の基板処理方法。 - 前記基板加熱部は、ヒータと、前記ヒータにより加熱された流体を前記基板に供給する流体供給部と、を有し、
前記基板温度検出部により検出される前記基板の温度に基づき、前記ヒータの発熱出力及び前記基板に対する前記流体の供給量のうち少なくともいずれか一方を調整する、
請求項9に記載の基板処理方法。 - 請求項8~14のいずれか一項に記載の基板処理方法の各工程を、コンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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