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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024170127
(43)【公開日】2024-12-06
(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20241129BHJP
H01L 21/306 20060101ALI20241129BHJP
H01L 21/027 20060101ALI20241129BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 651M
H01L21/304 651B
H01L21/304 643A
H01L21/306 R
H01L21/30 572A
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023087121
(22)【出願日】2023-05-26
(71)【出願人】
【識別番号】000207551
【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】110002310
【氏名又は名称】弁理士法人あい特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100168583
【弁理士】
【氏名又は名称】前井 宏之
(72)【発明者】
【氏名】太田 喬
【テーマコード（参考）】
5F043
5F146
5F157
【Ｆターム（参考）】
5F043DD13
5F043EE07
5F043EE08
5F043EE10
5F043EE22
5F043EE24
5F043EE25
5F043EE28
5F043EE30
5F146MA03
5F146MA10
5F157AB02
5F157AB14
5F157AB33
5F157AB45
5F157AB49
5F157AB51
5F157AB64
5F157AB90
5F157BB22
5F157BB45
5F157BB66
5F157BH18
5F157CF04
5F157CF14
5F157CF34
5F157CF42
5F157CF44
5F157CF60
5F157CF74
5F157CF99
5F157DB37
5F157DB41
5F157DC86
(57)【要約】
【課題】高温の処理液の使用量を抑制する。
【解決手段】基板処理装置（１００）は、チャンバー（１１）と、チャンバー（１１）内において基板（Ｗ）を保持する基板保持部（２０）と、基板保持部（２０）に保持された基板（Ｗ）の周囲を囲むカップ（７０）と、基板保持部（２０）に保持された基板（Ｗ）に、室温よりも高温の処理液を供給する処理液供給部（３０）と、チャンバー（１１）内において、基板（Ｗ）の外縁の周囲に位置し、室温よりも高温の液体が流れる加熱配管（８０）とを備える。
【選択図】図２
【解決手段】基板処理装置（１００）は、チャンバー（１１）と、チャンバー（１１）内において基板（Ｗ）を保持する基板保持部（２０）と、基板保持部（２０）に保持された基板（Ｗ）の周囲を囲むカップ（７０）と、基板保持部（２０）に保持された基板（Ｗ）に、室温よりも高温の処理液を供給する処理液供給部（３０）と、チャンバー（１１）内において、基板（Ｗ）の外縁の周囲に位置し、室温よりも高温の液体が流れる加熱配管（８０）とを備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
チャンバーと、
前記チャンバー内において基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された前記基板の周囲を囲むカップと、
前記基板保持部に保持された前記基板に、室温よりも高温の処理液を供給する処理液供給部と、
前記チャンバー内において、前記基板の外縁の周囲に位置し、室温よりも高温の液体が流れる加熱配管と
を備える、基板処理装置。
前記チャンバー内において基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された前記基板の周囲を囲むカップと、
前記基板保持部に保持された前記基板に、室温よりも高温の処理液を供給する処理液供給部と、
前記チャンバー内において、前記基板の外縁の周囲に位置し、室温よりも高温の液体が流れる加熱配管と
を備える、基板処理装置。
【請求項2】
前記加熱配管は、前記カップに取り付けられる、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記加熱配管は、前記カップの上面に取り付けられる、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記加熱配管は、前記カップに内蔵される、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記処理液供給部は、
前記処理液を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクに貯留された前記処理液が循環する循環配管と
を有し、
前記加熱配管は、前記循環配管と接続し、
前記加熱配管には、前記循環配管を循環する前記処理液が流れる、請求項１に記載の基板処理装置。
前記処理液を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクに貯留された前記処理液が循環する循環配管と
を有し、
前記加熱配管は、前記循環配管と接続し、
前記加熱配管には、前記循環配管を循環する前記処理液が流れる、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記処理液供給部は、
液体を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクに貯留された前記液体が循環する循環配管と
を有し、
前記加熱配管は、前記循環配管と接続し、
前記加熱配管には、前記循環配管を循環する前記液体が流れる、請求項１に記載の基板処理装置。
液体を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクに貯留された前記液体が循環する循環配管と
を有し、
前記加熱配管は、前記循環配管と接続し、
前記加熱配管には、前記循環配管を循環する前記液体が流れる、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記加熱配管を前記カップの内側に移動させる移動機構をさらに備える、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項8】
チャンバー内に保持された基板において、前記基板の外縁の周囲に位置する加熱配管に室温よりも高温の液体を流す工程と、
前記加熱配管に前記液体が流れる期間に、室温よりも高温の処理液を前記基板に供給する工程と
を包含する、基板処理方法。
前記加熱配管に前記液体が流れる期間に、室温よりも高温の処理液を前記基板に供給する工程と
を包含する、基板処理方法。
【請求項9】
前記高温の液体を流す工程において、前記液体として前記処理液を前記加熱配管に流す、請求項８に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
基板を処理する基板処理装置が知られている。基板処理装置は、半導体基板の処理に好適に用いられる。典型的には、基板処理装置は、処理液を用いて基板を処理する。
【0003】
基板の上面に形成されたレジストを除去するために、高温のＳＰＭ液で基板を処理することが検討されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の基板処理装置では、ヒータが、温度センサによって取得された基板上でのＳＰＭ液の温度情報に応じてＳＰＭ液の温度を調整することにより、ＳＰＭ液での処理をより正確に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－５６２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ＳＰＭ液等の処理液で基板を処理する場合、回転する基板の中心近傍に処理液が吐出されると、処理液は、径方向に流れて広がり、基板全面を処理できる。一方で、基板の外縁に流れた処理液の温度は、基板上に吐出された時点の処理液の温度よりも低くなることがある。この場合、基板の外縁部分を適切に処理するためには、高温の処理液を大量に使用することになるおそれがある。
【0006】
上述した特許文献１の基板処理装置では、温度センサによって取得された基板上でのＳＰＭ液の温度情報に応じてＳＰＭ液の温度を調整する。しかしながら、基板の外縁に流れる処理液の温度が基板上に吐出された処理液の温度よりも低くなる場合、基板全体を適切に処理するためには、高温のＳＰＭ液を大量に使用することになるおそれがある。
【0007】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高温の処理液の使用量を抑制可能な基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のある局面によれば、基板処理装置は、チャンバーと、前記チャンバー内において基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された前記基板の周囲を囲むカップと、前記基板保持部に保持された前記基板に、室温よりも高温の処理液を供給する処理液供給部と、前記チャンバー内において、前記基板の外縁の周囲に位置し、室温よりも高温の液体が流れる加熱配管とを備える。
【0009】
ある実施形態では、前記加熱配管は、前記カップに取り付けられる。
【0010】
ある実施形態では、前記加熱配管は、前記カップの上面に取り付けられる。
【0011】
ある実施形態では、前記加熱配管は、前記カップに内蔵される。
【0012】
ある実施形態では、前記処理液供給部は、前記処理液を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクに貯留された前記処理液が循環する循環配管とを有し、前記加熱配管は、前記循環配管と接続し、前記加熱配管には、前記循環配管を循環する前記処理液が流れる。
【0013】
ある実施形態では、前記処理液供給部は、液体を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクに貯留された前記液体が循環する循環配管とを有し、前記加熱配管は、前記循環配管と接続し、前記加熱配管には、前記循環配管を循環する前記液体が流れる。
【0014】
ある実施形態では、前記基板処理装置は、前記加熱配管を前記カップの内側に移動させる移動機構をさらに備える。
【0015】
本発明の別の局面によれば、基板処理方法は、チャンバー内に保持された基板において、前記基板の外縁の周囲に位置する加熱配管に室温よりも高温の液体を流す工程と、前記加熱配管に前記液体が流れる期間に、室温よりも高温の処理液を前記基板に供給する工程とを包含する。
【0016】
ある実施形態では、前記高温の液体を流す工程において、前記液体として前記処理液を前記加熱配管に流す。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、高温の処理液の使用量を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本実施形態の基板処理装置の模式図である。
【図2】本実施形態の基板処理装置の模式的な配管構成図である。
【図3】本実施形態の基板処理装置における加熱配管およびカップの模式的な上面図である。
【図4】本実施形態の基板処理装置のブロック図である。
【図5】本実施形態の基板処理装置の模式的な配管構成図である。
【図6】本実施形態の基板処理方法のフロー図である。
【図7】本実施形態の基板処理装置の模式的な配管構成図である。
【図8】本実施形態の基板処理装置の模式的な配管構成図である。
【図9】本実施形態の基板処理装置の模式的な配管構成図である。
【図10】本実施形態の基板処理装置の模式的な配管構成図である。
【図11】本実施形態の基板処理装置の模式的な配管構成図である。
【図12】本実施形態の基板処理装置の模式的な配管構成図である。
【図13】（ａ）は、本実施形態の基板処理装置における加熱配管の模式図であり、（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置におけるカップおよび加熱配管の模式的な上面図である。
【図14】本実施形態の基板処理装置の模式的な配管構成図である。
【図15】本実施形態の基板処理方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照して、本発明による基板処理装置および基板処理方法の実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。なお、本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を記載することがある。典型的には、Ｘ軸およびＹ軸は水平方向に平行であり、Ｚ軸は鉛直方向に平行である。
【0020】
【0021】
基板処理装置１００は、基板Ｗを処理する。基板処理装置１００は、基板Ｗに対して、エッチング、表面処理、特性付与、処理膜形成、膜の少なくとも一部の除去および洗浄のうちの少なくとも１つを行うように基板Ｗを処理する。
【0022】
基板Ｗは、半導体基板として用いられる。基板Ｗは、半導体ウエハを含む。例えば、基板Ｗは略円板状である。ここでは、基板処理装置１００は、基板Ｗを一枚ずつ処理する。
【0023】
図１に示すように、基板処理装置１００は、複数の基板処理ユニット１０と、処理液キャビネット１１０と、処理液ボックス１２０と、複数のロードポートＬＰと、インデクサーロボットＩＲと、センターロボットＣＲと、制御装置１０１とを備える。制御装置１０１は、ロードポートＬＰ、インデクサーロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲを制御する。制御装置１０１は、基板処理ユニット１０、処理液キャビネット１１０および処理液ボックス１２０内の各構成要素を制御してもよい。制御装置１０１は、制御部１０２および記憶部１０４を含む。
【0024】
ロードポートＬＰの各々は、複数枚の基板Ｗを積層して収容する。インデクサーロボットＩＲは、ロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、インデクサーロボットＩＲと基板処理ユニット１０との間で基板Ｗを搬送する。基板処理ユニット１０の各々は、基板Ｗに処理液を吐出して、基板Ｗを処理する。処理液は、薬液、洗浄液、除去液および／または撥水剤を含む。処理液キャビネット１１０は、処理液を収容する。なお、処理液キャビネット１１０は、ガスを収容してもよい。
【0025】
具体的には、複数の基板処理ユニット１０は、平面視においてセンターロボットＣＲを取り囲むように配置された複数のタワーＴＷ（図１では４つのタワーＴＷ）を形成している。各タワーＴＷは、上下に積層された複数の基板処理ユニット１０（図１では３つの基板処理ユニット１０）を含む。処理液ボックス１２０は、それぞれ、複数のタワーＴＷに対応している。処理液キャビネット１１０内の液体は、いずれかの処理液ボックス１２０を介して、処理液ボックス１２０に対応するタワーＴＷに含まれる全ての基板処理ユニット１０に供給される。また、処理液キャビネット１１０内のガスは、いずれかの処理液ボックス１２０を介して、処理液ボックス１２０に対応するタワーＴＷに含まれる全ての基板処理ユニット１０に供給される。
【0026】
基板処理装置１００において、センターロボットＣＲおよび基板処理ユニット１０の設置された領域と、処理液キャビネット１１０の設置された領域との間には、境界壁が配置される。
【0027】
典型的には、処理液キャビネット１１０は、処理液を調製するための貯留槽（タンク）を有する。処理液キャビネット１１０は、１種類の処理液のための貯留槽を有してもよく、複数種類の処理液のための貯留槽を有してもよい。また、処理液キャビネット１１０は、処理液を流通するためのポンプ、バルブ、ヒータおよび／またはフィルタを有する。
【0028】
制御装置１０１は、基板処理装置１００の各種動作を制御する。制御装置１０１により、基板処理ユニット１０は基板Ｗを処理する。
【0029】
制御装置１０１は、制御部１０２および記憶部１０４を含む。制御部１０２は、プロセッサーを有する。制御部１０２は、例えば、中央処理演算機（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）を有する。または、制御部１０２は、汎用演算機を有してもよい。
【0030】
記憶部１０４は、データおよびコンピュータープログラムを記憶する。データは、レシピデータを含む。レシピデータは、複数のレシピを示す情報を含む。複数のレシピの各々は、基板Ｗの処理内容および処理手順を規定する。
【0031】
記憶部１０４は、主記憶装置と、補助記憶装置とを含む。主記憶装置は、例えば、半導体メモリである。補助記憶装置は、例えば、半導体メモリおよび／またはハードディスクドライブである。記憶部１０４はリムーバブルメディアを含んでいてもよい。制御部１０２は、記憶部１０４の記憶しているコンピュータープログラムを実行して、基板処理動作を実行する。
【0032】
【0033】
上述したように、基板処理装置１００は、基板処理ユニット１０と、処理液供給部３０と、処理液キャビネット１１０と、処理液ボックス１２０とを備える。基板処理ユニット１０は、チャンバー１１と、基板保持部２０とを備える。チャンバー１１は、基板Ｗを収容する。基板保持部２０は、基板Ｗを保持する。
【0034】
チャンバー１１は、内部空間を有する略箱形状である。チャンバー１１は、基板Ｗを収容する。ここでは、基板処理装置１００は、基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉型であり、チャンバー１１には基板Ｗが１枚ずつ収容される。基板Ｗは、チャンバー１１内に収容され、チャンバー１１内で処理される。チャンバー１１には、基板保持部２０および処理液供給部３０のそれぞれの少なくとも一部が収容される。
【0035】
基板保持部２０は、基板Ｗを保持する。基板保持部２０は、基板Ｗの上面（表面）Ｗａを上方に向け、基板Ｗの裏面（下面）Ｗｂを鉛直下方に向くように基板Ｗを水平に保持する。また、基板保持部２０は、基板Ｗを保持した状態で基板Ｗを回転させる。例えば、基板Ｗの上面Ｗａには、リセスの形成された積層構造が設けられている。基板保持部２０は、基板Ｗを保持したまま基板Ｗを回転させる。
【0036】
例えば、基板保持部２０は、基板Ｗの端部を挟持する挟持式であってもよい。あるいは、基板保持部２０は、基板Ｗを裏面Ｗｂから保持する任意の機構を有してもよい。例えば、基板保持部２０は、バキューム式であってもよい。この場合、基板保持部２０は、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部を上面に吸着させることにより基板Ｗを水平に保持する。あるいは、基板保持部２０は、複数のチャックピンを基板Ｗの周端面に接触させる挟持式とバキューム式とを組み合わせてもよい。
【0037】
例えば、基板保持部２０は、スピンベース２１と、チャック部材２２と、シャフト２３と、電動モーター２４と、ハウジング２５とを含む。チャック部材２２は、スピンベース２１に設けられる。チャック部材２２は、基板Ｗをチャックする。典型的には、スピンベース２１には、複数のチャック部材２２が設けられる。
【0038】
シャフト２３は、中空軸である。シャフト２３は、回転軸Ａｘに沿って鉛直方向に延びる。シャフト２３の上端には、スピンベース２１が結合される。基板Ｗは、スピンベース２１の上方に載置される。
【0039】
スピンベース２１は、円板状であり、基板Ｗを水平に支持する。シャフト２３は、スピンベース２１の中央部から下方に延びる。電動モーター２４は、シャフト２３に回転力を与える。電動モーター２４は、シャフト２３を回転方向に回転させることにより、回転軸Ａｘを中心に基板Ｗおよびスピンベース２１を回転させる。ハウジング２５は、シャフト２３および電動モーター２４を取り囲む。
【0040】
処理液供給部３０は、基板Ｗに処理液を供給する。典型的には、処理液供給部３０は、基板Ｗの上面Ｗａに処理液を供給する。処理液供給部３０の少なくとも一部は、チャンバー１１内に収容される。
【0041】
処理液供給部３０は、基板Ｗの上面Ｗａに処理液を供給する。処理液は、薬液を含んでもよい。薬液は、例えば、希フッ酸（ＤＨＦ）、フッ酸（ＨＦ）、フッ硝酸（フッ酸と硝酸（ＨＮＯ3）との混合液）、バファードフッ酸（ＢＨＦ）、フッ化アンモニウム、ＨＦＥＧ（フッ酸とエチレングリコールとの混合液）、燐酸（Ｈ3ＰＯ４）、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（例えば、クエン酸、シュウ酸）、有機アルカリ（例えば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）、硫酸過酸化水素水混合液（ＳＰＭ）、アンモニア過酸化水素水混合液（ＳＣ１）、塩酸過酸化水素水混合液（ＳＣ２）、王水（濃塩酸と濃硝酸との混合物）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、界面活性剤、腐食防止剤、または、疎水化剤である。
【0042】
あるいは、処理液は、希釈された薬液を含んでもよい。薬液は、フッ酸を含む。例えば、フッ酸は、加熱されてもよく、加熱されなくてもよい。また、薬液は、水または燐酸を含んでもよい。
【0043】
または、処理液は、いわゆる洗浄液（リンス液）を含んでもよい。例えば、洗浄液は、脱イオン水（Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ：ＤＩＷ）、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、アンモニア水、希釈濃度（例えば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、または、還元水（水素水）のいずれかを含んでもよい。
【0044】
処理液供給部３０は、貯留タンク３１と、循環配管３２と、分離配管３３と、バルブ３４と、ノズル３５とを含む。貯留タンク３１は、処理液を貯留する。貯留タンク３１は、処理液キャビネット１１０に収容される。詳細には、貯留タンク３１は、処理液キャビネット１１０の筐体１１１内に位置する。
【0045】
貯留タンク３１に貯留された処理液は、循環配管３２を介して循環する。循環配管３２は、処理液キャビネット１１０の筐体１１１内、処理液ボックス１２０の筐体１２１内、および、チャンバー１１内に延びる。循環配管３２は、処理液キャビネット１１０から、処理液ボックス１２０を通って基板処理ユニット１０まで延び、その後、基板処理ユニット１０から、処理液ボックス１２０を通って処理液キャビネット１１０に戻る。このため、貯留タンク３１に貯留された処理液は、循環配管３２を介して循環する。
【0046】
分離配管３３は、循環配管３２に接続される。分離配管３３は、チャンバー１１内に配置される。分離配管３３には、循環配管３２を流れる処理液が流れる。
【0047】
バルブ３４は、分離配管３３に位置する。バルブ３４は、分離配管３３内の流路を開閉する。ノズル３５は、分離配管３３に接続される。ノズル３５は、基板Ｗの上面Ｗａに処理液を吐出する。
【0048】
ここでは、バルブ３４は、チャンバー１１内に配置される。バルブ３４は、分離配管３３の開度を調節して、分離配管３３に供給される処理液の流量を調整する。具体的には、バルブ３４は、弁座が内部に設けられたバルブボディ（図示しない）と、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータ（図示しない）とを含む。
【0049】
ノズル３５は、移動可能であってもよい。ノズル３５は、制御部１０２によって制御される移動機構にしたがって水平方向および／または鉛直方向に移動できる。
【0050】
処理液供給部３０は、移動機構３６をさらに含む。移動機構３６は、水平方向および鉛直方向にノズル３５を移動させる。詳しくは、移動機構３６は、鉛直方向に延びる回転軸線を中心として周方向に沿ってノズル３５を移動させる。また、移動機構３６は、ノズル３５を鉛直方向に昇降させる。
【0051】
移動機構３６は、アーム３６ａと、軸部３６ｂと、駆動部３６ｃとを有する。アーム３６ａは、水平方向に沿って延びる。ノズル３５は、アーム３６ａの先端部に配置される。ノズル３５は、チャック部材２２に保持されている基板Ｗの上面Ｗａに向けて処理液を供給できる姿勢で、アーム３６ａの先端部に配置される。詳しくは、ノズル３５は、アーム３６ａの先端部に結合されて、アーム３６ａから下方に突出する。アーム３６ａの基端部は、軸部３６ｂに結合する。軸部３６ｂは、鉛直方向に沿って延びる。
【0052】
駆動部３６ｃは、回転駆動機構と、昇降駆動機構とを有する。駆動部３６ｃの回転駆動機構は、回転軸線を中心として軸部３６ｂを回転させて、軸部３６ｂを中心にアーム３６ａを水平面に沿って旋回させる。その結果、ノズル３５が水平面に沿って移動する。詳しくは、ノズル３５は、軸部３６ｂの周りを周方向に沿って移動する。駆動部３６ｃの回転駆動機構は、例えば、正逆回転可能なモーターを含む。
【0053】
駆動部３６ｃの昇降駆動機構は、軸部３６ｂを鉛直方向に昇降させる。駆動部３６ｃの昇降駆動機構が軸部３６ｂを昇降させることにより、ノズル３５が鉛直方向に昇降する。駆動部３６ｃの昇降駆動機構は、モーター等の駆動源および昇降機構を有しており、駆動源によって昇降機構を駆動して、軸部３６ｂを上昇または下降させる。昇降機構は、例えば、ラック・ピニオン機構またはボールねじを含む。
【0054】
処理液供給部３０は、ポンプ３２ｐ、フィルタ３２ｆおよびヒータ３２ｈをさらに有する。ポンプ３２ｐ、フィルタ３２ｆおよびヒータ３２ｈのそれぞれは、循環配管３２に配置される。例えば、ポンプ３２ｐ、フィルタ３２ｆおよびヒータ３２ｈは、処理液キャビネット１１０に配置される。
【0055】
ポンプ３２ｐは、循環配管３２の上流から下流に処理液を送る。フィルタ３２ｆは、循環配管３２を流れる処理液をろ過する。フィルタ３２ｆは、循環配管３２を流通する処理液中のパーティクル等の異物をろ過して除去する。
【0056】
ヒータ３２ｈは、循環配管３２を流れる処理液を加熱する。ヒータ３２ｈにより、処理液の温度が調整される。ヒータ３２ｈは、循環配管３２を流通する処理液を加熱し、処理温度（例えば、約１００℃～１８０℃）に調整する。ヒータ３２ｈは、処理液を加熱するとともに処理液の温度を測定可能であってもよい。この場合、ヒータ３２ｈは、加熱部を有するとともに温度測定部を有する。
【0057】
基板処理ユニット１０は、カップ７０をさらに備える。カップ７０は、基板Ｗの周囲に位置する。カップ７０は、基板Ｗから飛散した処理液を回収する。
【0058】
カップ７０は、昇降可能であってもよい。例えば、カップ７０は、処理液供給部３０が基板Ｗに処理液を供給する期間にわたって基板Ｗの側方にまで鉛直上方に上昇する。この場合、カップ７０は、基板Ｗの回転によって基板Ｗから飛散する処理液を回収する。また、カップ７０は、処理液供給部３０が基板Ｗに処理液を供給する期間が終了すると、基板Ｗの側方から鉛直下方に下降する。
【0059】
例えば、カップ７０は、フッ素樹脂から構成される。典型的には、フッ素樹脂は、パーフルオロアルコキシアルカン（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ ａｌｋａｎｅ：ＰＦＡ）またはポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａ ｆｌｕｏｒｏｅｔｙｌｅｎｅ：ＰＴＦＥ）を含む。
【0060】
なお、カップ７０は、金属芯を内蔵した樹脂であってもよい。例えば、カップ７０は、樹脂内にステンレス製の芯を内蔵してもよい。
【0061】
基板処理ユニット１０は、加熱配管８０をさらに備える。加熱配管８０には、室温よりも高温の液体が流れる。例えば、加熱配管８０には、室温よりも高温の処理液が流れる。加熱配管８０は、基板Ｗの外縁の周囲に位置する。
【0062】
例えば、加熱配管８０は、カップ７０に取り付けられる。一例では、加熱配管８０は、カップ７０の上面に取り付けられる。例えば、カップ７０が基板Ｗに対して昇降可能な場合、カップ７０が基板Ｗに対して上昇すると、加熱配管８０は、基板Ｗの外縁の周囲に移動する。
【0063】
循環配管３２は、往路配管３２ａと、復路配管３２ｂと、接続配管３２ｃと、接続配管３２ｄとを有する。循環配管３２を流れる液体は、貯留タンク３１から往路配管３２ａを介して折り返し地点まで流れ、折り返し地点から復路配管３２ｂを介して貯留タンク３１まで戻る。
【0064】
接続配管３２ｃは、往路配管３２ａおよび復路配管３２ｂの少なくとも一方と、分離配管３３とを接続する。接続配管３２ｃは、処理液ボックス１２０とチャンバー１１にまたがって位置する。ここでは、接続配管３２ｃは、復路配管３２ｂと分離配管３３とを接続する。詳細には、接続配管３２ｃは、復路配管３２ｂと分離配管３３とを接続する第１部分３２ｃ１と、分離配管３３と復路配管３２ｂとを接続する第２部分３２ｃ２とを有する。
【0065】
接続配管３２ｄは、往路配管３２ａおよび復路配管３２ｂの少なくとも一方と、加熱配管８０とを接続する。接続配管３２ｄは、処理液ボックス１２０とチャンバー１１にまたがって位置する。ここでは、接続配管３２ｄは、復路配管３２ｂと加熱配管８０とを接続する。詳細には、接続配管３２ｄは、復路配管３２ｂと加熱配管８０とを接続する第１部分３２ｄ１と、加熱配管８０と復路配管３２ｂとを接続する第２部分３２ｄ２とを有する。
【0066】
このため、バルブ３４が閉じた場合、貯留タンク３１から往路配管３２ａおよび復路配管３２ｂを流れた処理液は、接続配管３２ｃを通過するが、ノズル３５よりも下流側に流れずに復路配管３２ｂを流れる。その後、処理液は、接続配管３２ｄおよび加熱配管８０を通過して復路配管３２ｂを流れて貯留タンク３１に戻る。一方で、バルブ３４が開いた場合、貯留タンク３１から往路配管３２ａおよび復路配管３２ｂを流れた処理液は、接続配管３２ｃおよび分離配管３３を通過した後、ノズル３５から基板Ｗに供給される。なお、バルブ３４が開いた場合でも、接続配管３２ｃを流れる処理液の一部は、復路配管３２ｂ、接続配管３２ｄおよび加熱配管８０を通過した後、復路配管３２ｂを流れて貯留タンク３１に戻ってもよい。
【0067】
上述したように、制御装置１０１は、制御部１０２および記憶部１０４を含む。制御部１０２は、基板保持部２０、処理液供給部３０および／またはカップ７０を制御する。一例では、制御部１０２は、電動モーター２４、ポンプ３２ｐ、ヒータ３２ｈ、バルブ３４、移動機構３６および／またはカップ７０を制御する。
【0068】
本実施形態によれば、処理液供給部３０が室温よりも高温の処理液を基板Ｗに供給する際に、加熱配管８０は、基板Ｗの外縁を加熱する。これにより、処理液供給部３０から基板Ｗに供給された処理液の温度が、基板Ｗの外縁において低下して、処理特性が低下することを抑制できるため、処理液の使用量を抑制できる。
【0069】
例えば、処理液供給部３０は、室温よりも高温の処理液として、硫酸過酸化水素水混合液（ＳＰＭ）を供給してもよい。あるいは、処理液供給部３０は、室温よりも高温の処理液として、燐酸またはＴＭＡＨを供給してもよい。
【0070】
本実施形態の基板処理装置１００は、半導体の設けられた半導体素子の作製に好適に用いられる。典型的には、半導体素子において、基材の上に導電層および絶縁層が積層される。基板処理装置１００は、半導体素子の製造時に、導電層および／または絶縁層の洗浄および／または加工（例えば、エッチング、特性変化等）に好適に用いられる。
【0071】
なお、図２に示したように、ノズル３５および加熱配管８０に流れる液体が、復路配管３２ｂから流入して復路配管３２ｂに戻る場合、図１に示したタワーＴＷ状に上下方向に積層された基板処理ユニット１０において、基板処理ユニット１０の高さに応じて順番に処理液が供給されてもよい。例えば、最初に最上部の基板処理ユニット１０のノズル３５および加熱配管８０に処理液が供給され、次に、その次に高い基板処理ユニット１０のノズル３５および加熱配管８０に処理液が供給され、基板処理ユニット１０の高さに応じて順番に処理液が供給されてもよい。
【0072】
なお、図２に示した基板処理装置１００では、加熱配管８０と復路配管３２ｂとを接続する接続配管３２ｄは、分離配管３３と復路配管３２ｂとを接続する接続配管３２ｃよりも循環配管３２の下流に位置したが、本実施形態はこれに限定されない。加熱配管８０と復路配管３２ｂとを接続する接続配管３２ｄは、分離配管３３と復路配管３２ｂとを接続する接続配管３２ｃよりも循環配管３２の上流に位置してもよい。
【0073】
また、図２に示した基板処理装置１００では、ノズル３５および加熱配管８０に流れる処理液は、同一の循環配管３２から供給されたが、本実施形態はこれに限定されない。ノズル３５および加熱配管８０に流れる処理液は、貯留タンク３１に接続された異なる循環配管から供給されてもよい。または、ノズル３５および加熱配管８０に流れる処理液は、異なる貯留タンクに接続された異なる循環配管から供給されてもよい。あるいは、加熱配管８０に流れる液体は、ノズル３５から吐出される処理液とは異なる液体であってもよい。この場合も、加熱配管８０には、ヒータ等の加熱部材によって加熱された液体が流れる。
【0074】
また、図２に示した基板処理装置１００では、ノズル３５および加熱配管８０に流れる液体は、復路配管３２ｂから流入し、復路配管３２ｂに戻ったが、本実施形態はこれに限定されない。ノズル３５および加熱配管８０の少なくとも一方に流れる液体は、往路配管３２ａから流入してもよく、また、往路配管３２ａに戻ってもよい。
【0075】
なお、図２に示した基板処理装置１００では、処理液供給部３０は、１種類の処理液を供給可能である。ただし、本実施形態はこれに限定されない。処理液供給部３０は、複数種類の処理液を供給してもよい。例えば、処理液供給部３０は、用途の異なる複数種類の処理液を基板Ｗに順次供給可能であってもよい。あるいは、処理液供給部３０は、用途の異なる複数種類の処理液を基板Ｗに同時に供給可能であってもよい。
【0076】
なお、図２に示した基板処理装置１００では、処理液供給部３０は、１つの貯留タンク３１に貯留された処理液を基板Ｗに供給したが、本実施形態はこれに限定されない。処理液供給部３０は、複数の貯留タンクに貯留された液体を混合することによって調製した処理液を基板Ｗに供給してもよい。
【0077】
次に、図１～図３を参照して、本実施形態の基板処理装置１００の基板処理ユニット１０におけるカップ７０および加熱配管８０を説明する。図３は、基板処理装置１００の基板処理ユニット１０におけるカップ７０に配置された加熱配管８０の模式的な上面図である。
【0078】
図３に示すように、加熱配管８０は、カップ７０の表面に取り付けられる。ここでは、加熱配管８０は、カップ７０の上面に配置される。
【0079】
加熱配管８０は、管部８１と、流入口８２と、流出口８３とを有する。ここでは、管部８１は、カップ７０に取り付けられる。例えば、管部８１は、カップ７０の表面に溶着して取付けられる。管部８１は、細い管が渦巻きに延びて構成される。ここでは、管部８１は、略３周分渦巻き形状に延びる。
【0080】
流入口８２は、管部８１の一端に位置する。流入口８２は、循環配管３２に接続される。このため、循環配管３２を流れた液体は、流入口８２から管部８１に流入する。
【0081】
流出口８３は、管部８１の他端に位置する。流出口８３は、循環配管３２に接続される。このため、管部８１を流れた液体は、流出口８３から流出する。
【0082】
ここでは、管部８１のうち流入口８２に接続する部分は、カップ７０の径方向内側に位置し、管部８１のうち流出口８３に接続する部分は、カップ７０の径方向外側に位置する。典型的には、流入口８２を通過する処理液の温度は、流出口８３を通過する処理液の温度よりも高い。このため、加熱配管８０のうち基板Ｗに近い側をより高い温度に維持できる。
【0083】
本実施形態の基板処理装置１００は、半導体の設けられた半導体素子の作製に好適に用いられる。典型的には、半導体素子において、基材の上に導電層および絶縁層が積層される。基板処理装置１００は、半導体素子の製造時に、導電層および／または絶縁層の洗浄および／または加工（例えば、エッチング、特性変化等）に好適に用いられる。
【0084】
【0085】
図４に示すように、制御装置１０１は、基板処理装置１００の各種動作を制御する。制御装置１０１は、インデクサーロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、基板保持部２０、処理液供給部３０およびカップ７０を制御する。具体的には、制御装置１０１は、インデクサーロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、基板保持部２０、処理液供給部３０およびカップ７０に制御信号を送信することによって、インデクサーロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、基板保持部２０、処理液供給部３０およびカップ７０を制御する。
【0086】
また、記憶部１０４は、コンピュータープログラムおよびデータを記憶する。データは、レシピデータを含む。レシピデータは、複数のレシピを示す情報を含む。複数のレシピの各々は、基板Ｗの処理内容、処理手順および基板処理条件を規定する。制御部１０２は、記憶部１０４の記憶しているコンピュータープログラムを実行して、基板処理動作を実行する。
【0087】
制御部１０２は、インデクサーロボットＩＲを制御して、インデクサーロボットＩＲによって基板Ｗを受け渡しする。
【0088】
制御部１０２は、センターロボットＣＲを制御して、センターロボットＣＲによって基板Ｗを受け渡しする。例えば、センターロボットＣＲは、未処理の基板Ｗを受け取って、複数のチャンバー１１のうちのいずれかに基板Ｗを搬入する。また、センターロボットＣＲは、処理された基板Ｗをチャンバー１１から受け取って、基板Ｗを搬出する。
【0089】
制御部１０２は、基板保持部２０を制御して、基板Ｗの回転の開始、回転速度の変更および基板Ｗの回転の停止を制御する。例えば、制御部１０２は、基板保持部２０を制御して、基板保持部２０の回転速度を変更することができる。具体的には、制御部１０２は、基板保持部２０の電動モーター２４の回転速度を変更することによって、基板Ｗの回転速度を変更できる。
【0090】
制御部１０２は、処理液供給部３０のポンプ３２ｐを制御して、循環配管３２の上流から下流に処理液を送る。また、制御部１０２は、処理液供給部３０のヒータ３２ｈを制御して、循環配管３２を流れる処理液を加熱する。
【0091】
制御部１０２は、処理液供給部３０のバルブ３４を制御して、バルブ３４の状態を開状態と閉状態とに切り替えることができる。具体的には、制御部１０２は、処理液供給部３０のバルブ３４を制御して、バルブ３４を開状態にすることによって、ノズル３５に向かって分離配管３３内を流れる処理液を通過させることができる。また、制御部１０２は、処理液供給部３０のバルブ３４を制御して、バルブ３４を閉状態にすることによって、ノズル３５に向かって分離配管３３内を流れる処理液の供給を停止させることができる。
【0092】
制御部１０２は、カップ７０を制御して基板Ｗに対してカップ７０を移動させてもよい。具体的には、制御部１０２は、処理液供給部３０が基板Ｗに処理液を供給する期間にわたって基板Ｗの側方にまで鉛直上方にカップ７０を上昇させる。また、制御部１０２は、処理液供給部３０が基板Ｗに処理液を供給する期間が終了すると、基板Ｗの側方から鉛直下方にカップ７０を下降させる。
【0093】
本実施形態の基板処理装置１００は、半導体素子を形成するために好適に用いられる。例えば、基板処理装置１００は、積層構造の半導体素子として用いられる基板Ｗを処理するために好適に利用される。半導体素子は、いわゆる３Ｄ構造のメモリ（記憶装置）である。一例として、基板Ｗは、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリとして好適に用いられる。
【0094】
なお、図２に示した基板処理装置１００では、カップ７０は、下方に位置しており、加熱配管８０は、基板Ｗの側面に対して下方に位置したが、本実施形態はこれに限定されない。カップ７０が上昇することによって加熱配管８０は基板Ｗの側方に位置してもよい。
【0095】
次に、図１～図５を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を説明する。図５は、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を示す模式図である。図５の基板処理装置１００は、カップ７０が上昇して加熱配管８０が基板Ｗの側方に位置する点を除いて、図２の基板処理装置１００と同様の構成を有しており、冗長な説明を避ける目的で重複する説明を省略する。
【0096】
図５に示すように、カップ７０が上昇しており、加熱配管８０が基板Ｗの側方に位置する。加熱配管８０が基板Ｗの側方に位置することにより、加熱配管８０を高温の液体が流れる場合、加熱配管８０は、基板Ｗの外縁を効率的に加熱できる。このように、加熱配管８０がカップ７０に取り付けられる場合、カップ７０は、加熱配管８０が基板Ｗの側方に位置するまで上昇していることが好ましい。
【0097】
【0098】
図６に示すように、ステップＳ１０２において、基板Ｗをチャンバー１１に搬入する。制御部１０２の制御により、センターロボットＣＲは、基板Ｗをチャンバー１１に搬入する。
【0099】
ステップＳ１０４において、基板保持部２０は、搬入された基板Ｗを保持する。制御部１０２の制御により、基板保持部２０は、基板Ｗを保持する。
【0100】
ステップＳ１０６において、処理液の循環を開始する。制御部１０２の制御により、処理液供給部３０は、貯留タンク３１内の処理液を循環配管３２に沿って循環する。このとき、ヒータ３２ｈによって処理液を加熱するため、処理液は、室温よりも高温になる。処理液は、循環配管３２を介して加熱配管８０も流れるため、基板Ｗの外縁が選択的に加熱される。
【0101】
ステップＳ１０８において、基板Ｗの回転を開始し、処理液を基板Ｗに供給する。制御部１０２の制御により、基板保持部２０は、基板Ｗを保持した状態で基板Ｗの回転を開始する。また、制御部１０２の制御により、処理液供給部３０は、ノズル３５から基板Ｗに処理液を供給する。このとき、加熱配管８０を流れる高温の液体により、基板Ｗの外縁が選択的に加熱された状態で、基板Ｗは処理液で処理される。
【0102】
なお、基板Ｗへの処理液の供給は、循環配管３２を流れる処理液の温度が一定になった後に開始してもよい。例えば、基板Ｗへの処理液の供給は、周囲温度、ヒータ３２ｈの加熱温度、および／または、ヒータ３２ｈの加熱を開始してから経過した時間に基づいて開始してもよい。あるいは、基板Ｗへの処理液の供給は、循環配管３２を流れる処理液の温度を測定した結果に基づいて、開始してもよい。例えば、循環配管３２の往路配管３２ａ、復路配管３２ｂまたは加熱配管８０を流れる処理液の温度を測定してもよい。一例では、赤外センサによって往路配管３２ａ、復路配管３２ｂまたは加熱配管８０を流れる処理液の温度を測定してもよい。
【0103】
また、必要に応じて、基板Ｗ上に処理液が存在する状態で基板Ｗの回転数を減少させて、基板Ｗを処理してもよい。または、基板Ｗ上に処理液が存在する状態で基板Ｗの回転を停止させて、基板Ｗを処理してもよい。この場合も、加熱配管８０を流れる高温の液体により、基板Ｗの外縁が選択的に加熱された状態で、基板Ｗは処理液で処理される。
【0104】
なお、基板Ｗに処理液を供給する場合、加熱配管８０が基板Ｗの側方に位置するようにカップ７０を上昇してもよい。なお、カップ７０の上昇は、基板Ｗへの処理液の供給を開始するタイミングにおいて行われてもよい。あるいは、カップ７０の上昇は、処理液の循環を開始するタイミングにおいて行われてもよい。
【0105】
ステップＳ１１０において、処理液の供給を停止する。制御部１０２の制御により、処理液供給部３０は、ノズル３５から基板Ｗへの処理液の供給を停止する。
【0106】
ステップＳ１１２において、処理液の循環を停止する。制御部１０２の制御により、処理液供給部３０は、ポンプ３２ｐの駆動を停止して処理液の循環を停止する。
【0107】
ステップＳ１１４において、基板Ｗを乾燥する。制御部１０２の制御により、基板保持部２０は、基板Ｗの回転速度を増加させて基板Ｗ上の処理液を遠心力によって吹き飛ばす。その後、制御部１０２の制御により、基板保持部２０は、基板Ｗの回転を停止する。
【0108】
ステップＳ１１６において、基板処理ユニット１０から基板Ｗを搬出する。制御部１０２の制御により、基板保持部２０は基板Ｗの保持を解除し、センターロボットＣＲは、チャンバー１１から基板Ｗを取り出す。その後、基板Ｗは、インデクサーロボットＩＲを介して基板処理装置１００の外部に搬送される。
【0109】
本実施形態では、以上のようにして、基板Ｗを処理する。本実施形態によれば、基板Ｗに室温よりも高温の処理液を供給する際に、加熱配管８０が、基板Ｗの外縁を加熱することにより、基板Ｗに供給された処理液が、基板Ｗの外縁において急速に温度低下することを抑制できるため、処理液の使用量を抑制できる。
【0110】
なお、上述した説明では、高温の液体が流れる加熱配管８０により、基板Ｗの外縁を選択的に加熱したが、本実施形態は、これに限定されない。加熱配管８０によって基板Ｗの外縁を選択的に加熱することに加えて、別の加熱部材によって基板Ｗを全面的および／または選択的に加熱してもよい。
【0111】
図２および図５に示した基板処理装置１００では、接続配管３２ｃは、分離配管３３と復路配管３２ｂとを接続しており、接続配管３２ｃを流れる処理液は、復路配管３２ｂから流入したが、本実施形態はこれに限定されない。接続配管３２ｃを流れる処理液は、往路配管３２ａから流入してもよい。
【0112】
次に、図１～図７を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を説明する。図７は、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を示す模式図である。図７の基板処理装置１００は、処理液が往路配管３２ａから接続配管３２ｃに流入する点を除いて、図２の基板処理装置１００と同様の構成を有しており、冗長な説明を避ける目的で重複する説明を省略する。
【0113】
図７に示すように、循環配管３２は、往路配管３２ａと、復路配管３２ｂと、接続配管３２ｃと、接続配管３２ｄとを有する。ここでは、接続配管３２ｃは、往路配管３２ａと分離配管３３と復路配管３２ｂとを接続する。接続配管３２ｃの上流側の端部は、往路配管３２ａに接続し、往路配管３２ａの下流側の端部は、復路配管３２ｂに接続する。このため、処理液は、往路配管３２ａから接続配管３２ｃに流入し、接続配管３２ｃを流れた処理液は、復路配管３２ｂに流出する。
【0114】
詳細には、接続配管３２ｃは、往路配管３２ａと分離配管３３とを接続する第１部分３２ｃ１と、分離配管３３と復路配管３２ｂとを接続する第２部分３２ｃ２とを有する。
【0115】
ここでも、バルブ３４は、分離配管３３に位置する。このため、バルブ３４が開いた場合、往路配管３２ａを流れる液体の一部は、分離配管３３を流れてノズル３５から基板Ｗに供給される。一方で、バルブ３４が閉じた場合、往路配管３２ａを流れる液体は、往路配管３２ａを流れて折り返し地点を通過して復路配管３２ｂに流れるとともに、折り返し地点を通過することなく接続配管３２ｃを介して復路配管３２ｂを流れて貯留タンク３１に戻る。
【0116】
本実施形態によれば、処理液供給部３０が室温よりも高温の処理液を基板Ｗに供給する際に、加熱配管８０は、基板Ｗの外縁を加熱する。これにより、処理液供給部３０から基板Ｗに供給された処理液が、基板Ｗの外縁において急速に温度低下することを抑制できるため、処理液の使用量を抑制できる。また、本実施形態によれば、第１部分３２ｃ１が往路配管３２ａと接続し、第２部分３２ｃ２が復路配管３２ｂと接続しており、貯留タンク３１から接続配管３２ｄまでに２つの経路ができるため、バルブ３４の開閉状態が変化する場合でも、接続配管３２ｄを介して加熱配管８０に流れる処理液の温度の変動を抑制できる。
【0117】
なお、図７に示した基板処理装置１００では、接続配管３２ｃを流れる処理液は、往路配管３２ａから流入する一方で、接続配管３２ｄを流れる処理液は、復路配管３２ｂから流入したが、本実施形態はこれに限定されない。接続配管３２ｄを流れる処理液は、往路配管３２ａから流入してもよい。
【0118】
次に、図１～図８を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を説明する。図８は、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を示す模式図である。図８の基板処理装置１００は、接続配管３２ｃを流れる処理液が往路配管３２ａから流入し、また、接続配管３２ｄを流れる処理液が往路配管３２ａから流入する点を除いて、図２の基板処理装置１００と同様の構成を有しており、冗長な説明を避ける目的で重複する説明を省略する。
【0119】
図８に示すように、循環配管３２は、往路配管３２ａと、復路配管３２ｂと、接続配管３２ｃと、接続配管３２ｄとを有する。ここでは、接続配管３２ｃは、往路配管３２ａと分離配管３３と復路配管３２ｂとを接続する。詳細には、接続配管３２ｃは、往路配管３２ａと分離配管３３とを接続する第１部分３２ｃ１と、分離配管３３と復路配管３２ｂとを接続する第２部分３２ｃ２とを有する。
【0120】
このため、バルブ３４が開いた場合、往路配管３２ａを流れる液体の一部は、分離配管３３を流れてノズル３５から基板Ｗに供給される。一方で、バルブ３４が閉じた場合、往路配管３２ａを流れる液体は、往路配管３２ａを流れて折り返し地点を通過して復路配管３２ｂに流れるとともに、折り返し地点を通過することなく接続配管３２ｃを介して復路配管３２ｂを流れて貯留タンク３１に戻る。
【0121】
本実施形態の基板処理装置１００では、接続配管３２ｄは、往路配管３２ａと分離配管３３とを接続する第１部分３２ｄ１と、分離配管３３と復路配管３２ｂとを接続する第２部分３２ｄ２とを有する。このため、往路配管３２ａを流れる液体の一部は、接続配管３２ｄを介して加熱配管８０を流れ、接続配管３２ｄを介して復路配管３２ｂに戻る。その後、液体は、貯留タンク３１に戻る。
【0122】
本実施形態によれば、処理液供給部３０が室温よりも高温の処理液を基板Ｗに供給する際に、加熱配管８０は、基板Ｗの外縁を加熱する。これにより、処理液供給部３０から基板Ｗに供給された処理液が、基板Ｗの外縁において急速に温度低下してしまうことを抑制できるため、処理液の使用量を抑制できる。また、本実施形態によれば、第１部分３２ｄ１が往路配管３２ａと接続し、第２部分３２ｄ２が復路配管３２ｂと接続しており、貯留タンク３１から接続配管３２ｄまでに３つの経路ができるため、バルブ３４の開閉状態が変化する場合でも、接続配管３２ｄを介して加熱配管８０に流れる処理液の温度の変動を抑制できる。
【0123】
なお、図２、図３、図５、図７および図８に示した基板処理装置１００では、加熱配管８０はカップ７０の上面に配置されていたが、本実施形態はこれに限定されない。加熱配管８０は、カップ７０の内部に配置されてもよい。
【0124】
次に、図１～図９を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を説明する。図９は、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を示す模式図である。図９の基板処理装置１００は、加熱配管８０がカップ７０の内部に配置される点を除いて、図２の基板処理装置１００と同様の構成を有しており、冗長な説明を避ける目的で重複する説明を省略する。
【0125】
図９に示すように、加熱配管８０は、カップ７０の内部に配置される。ここでは、加熱配管８０は、カップ７０に内蔵されており、加熱配管８０は、カップ７０に囲まれる。例えば、加熱配管８０は、渦巻き形状である。これにより、室温よりも高温の液体が加熱配管８０を流れる際に、基板Ｗの外縁を効果的に加熱でき、処理液の使用量を抑制できる。また、カップ７０の上面が平坦にできるため、基板Ｗを処理する処理液がカップ７０の上面に飛散する場合でも、カップ７０の上面に処理液および／またはパーティクルが付着することを抑制できる。
【0126】
なお、図９に示した基板処理装置１００では、加熱配管８０は、カップ７０の内部に配置され、カップ７０に囲まれていたが、本実施形態はこれに限定されない。加熱配管８０は、カップ７０の内部に配置される一方で、加熱配管８０の少なくとも一部は、カップ７０から露出してもよい。
【0127】
次に、図１～図１０を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を説明する。図１０は、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を示す模式図である。図１０の基板処理装置１００は、加熱配管８０の一部がカップ７０から露出される点を除いて、図９の基板処理装置１００と同様の構成を有しており、冗長な説明を避ける目的で重複する説明を省略する。
【0128】
図１０に示すように、加熱配管８０は、カップ７０の内部に配置される。詳細には、加熱配管８０は、カップ７０内の径方向内側に配置される。
【0129】
ここでは、加熱配管８０の少なくとも一部は、カップ７０から露出される。例えば、加熱配管８０の径方向内側は、カップ７０から露出される。これにより、室温よりも高温の液体が加熱配管８０を流れる際に、基板Ｗの外縁を効果的に加熱できる。
【0130】
なお、図１～図１０に示した基板処理装置１００では、処理液供給部３０は、１種類の液体を貯留する貯留タンク３１を有したが、本実施形態はこれに限定されない。処理液供給部３０は、２種類の液体を貯留する貯留タンクを有してもよい。
【0131】
次に、図１～図１１を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を説明する。図１１は、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を示す模式図である。図１１の基板処理装置１００は、処理液供給部３０が２種類の液体を貯留する貯留タンクを有し、２種類の液体で処理液を調製する点を除いて、図２の基板処理装置１００と同様の構成を有しており、冗長な説明を避ける目的で重複する説明を省略する。
【0132】
図１１に示すように、処理液供給部３０は、第１成分液供給部３０ｓと、第２成分液供給部３０ｔとを有する。第１成分液供給部３０ｓは、基板Ｗに第１成分液を吐出可能である。第２成分液供給部３０ｔは、基板Ｗに第２成分液を吐出可能である。処理液供給部３０は、少なくともある期間において、第１成分液および第２成分液を混合することによって調製された処理液を基板Ｗに供給する。例えば、第１成分液は、硫酸であり、第２成分液は、過酸化水素水である。
【0133】
貯留タンク３１は、貯留タンク３１と、貯留タンク３１ｔを有する。貯留タンク３１および貯留タンク３１ｔは、それぞれ、処理液キャビネット１１０に配置される。
【0134】
例えば、第１成分液供給部３０ｓは、貯留タンク３１と、循環配管３２と、分離配管３３と、バルブ３４と、ノズル３５とを含む。貯留タンク３１ｔに貯留された第１成分液は、循環配管３２ｔを介して循環する。循環配管３２は、往路配管３２ａと、復路配管３２ｂと、接続配管３２ｃと、接続配管３２ｄとを有する。接続配管３２ｄは、復路配管３２ｂと加熱配管８０とを接続する。
【0135】
第１成分液供給部３０ｓは、ポンプ３２ｐ、フィルタ３２ｆおよびヒータ３２ｈをさらに有する。ポンプ３２ｐ、フィルタ３２ｆおよびヒータ３２ｈのそれぞれは、循環配管３２に配置される。例えば、ポンプ３２ｐ、フィルタ３２ｆおよびヒータ３２ｈは、処理液キャビネット１１０に配置される。
【0136】
例えば、第２成分液供給部３０ｔは、貯留タンク３１ｔと、循環配管３２ｔと、分離配管３３ｔと、バルブ３４ｔとを含む。循環配管３２ｔは、往路配管３２ｔａと、復路配管３２ｔｂとを有する。
【0137】
貯留タンク３１ｔに貯留された第２成分液は、循環配管３２ｔを介して循環する。循環配管３２ｔは、処理液キャビネット１１０から、処理液ボックス１２０を通って基板処理ユニット１０まで延び、その後、基板処理ユニット１０から、処理液ボックス１２０を通って処理液キャビネット１１０に戻る。このため、貯留タンク３１ｔに貯留された第２成分液は、循環配管３２ｔを介して循環する。
【0138】
分離配管３３ｔは、循環配管３２ｔに接続される。分離配管３３ｔには、循環配管３２を流れる第２成分液が流れる。
【0139】
バルブ３４ｔは、分離配管３３ｔに位置する。バルブ３４ｔは、分離配管３３内の流路を開閉する。ノズル３５は、分離配管３３だけでなく分離配管３３ｔに接続される。
【0140】
循環配管３２ｔを流れる液体は、貯留タンク３１ｔから往路配管３２ｔａを介して折り返し地点まで流れ、折り返し地点から復路配管３２ｔｂを介して貯留タンク３１ｔまで戻る。
【0141】
第２成分液供給部３０ｔは、ポンプ３２ｐｔをさらに有する。ポンプ３２ｐｔは、循環配管３２ｔに配置される。例えば、ポンプ３２ｐｔは、処理液キャビネット１１０に配置される。
【0142】
バルブ３４およびバルブ３４ｔを開く場合、第１成分液および第２成分液がノズル３５において混合され、第１成分液および第２成分液を混合した液体がノズル３５から基板Ｗに吐出される。
【0143】
例えば、第１成分液が硫酸であり、第２成分液が過酸化水素水である場合、硫酸および過酸化水素水は、ノズル３５において混合される。硫酸および過酸化水素水の混合によって生成されたＳＰＭ液の温度は、混合前の硫酸および過酸化水素水のそれぞれの温度よりも上昇する。ノズル３５から基板ＷにＳＰＭ液が供給される。
【0144】
本実施形態によれば、基板Ｗに室温よりも高温の処理液を供給する際に、ヒータ３２ｈによって加熱された第１成分液を加熱配管８０に流すことにより、加熱配管８０が、基板Ｗの外縁を加熱する。このため、基板Ｗに供給された処理液が、基板Ｗの外縁において急速に温度低下することを抑制できるため、処理液の使用量を抑制できる。
【0145】
なお、図１１に示した基板処理装置１００では、基板Ｗに供給される処理液は、貯留タンク３１に貯留された第１成分液および貯留タンク３１ｔに貯留された第２成分液を混合して生成されたが、本実施形態はこれに限定されない。貯留タンク３１ｔに貯留された液体が基板Ｗに供給される処理液として用いられ、貯留タンク３１に貯留された液体が加熱配管８０を流れる液体として用いられてもよい。
【0146】
【0147】
次に、図１～図１２を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を説明する。図１２は、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を示す模式図である。図１２の基板処理装置１００は、加熱配管８０が、カップ７０とは離れて構成される点を除いて、図２の基板処理装置１００と同様の構成を有しており、冗長な説明を避ける目的で重複する説明を省略する。
【0148】
図１２に示すように、基板処理ユニット１０において、加熱配管８０は、カップ７０とは別に設けられる。加熱配管８０は、環状である。加熱配管８０の外径は、カップ７０の開口部の内径よりも小さい。ここでは、基板処理ユニット１０は、加熱配管８０を移動させる移動機構８５を有する。移動機構８５は、加熱配管８０をカップ７０の内側に移動できる。
【0149】
例えば、移動機構８５は、加熱配管８０を昇降させる。典型的には、移動機構８５により、加熱配管８０は、鉛直方向に移動する。移動機構８５は、モーター等の駆動源および昇降機構を有しており、駆動源によって昇降機構を駆動して、加熱配管８０を上昇または下降させる。昇降機構は、例えば、ラック・ピニオン機構またはボールねじを含む。
【0150】
次に、図１～図１３を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における加熱配管８０を説明する。図１３（ａ）は、実施形態の基板処理装置における加熱配管８０の模式的な斜視図であり、図１３（ｂ）は、実施形態の基板処理装置１００におけるカップ７０および加熱配管８０の模式的な上面図である。
【0151】
図１３（ａ）に示すように、加熱配管８０は、管部８１と、流入口８２と、流出口８３とを有する。管部８１は、略環状である。
【0152】
流入口８２は、管部８１の上流側端部に位置する。流入口８２は、循環配管３２に接続される。循環配管３２を流れる液体は、流入口８２から管部８１に流入する。
【0153】
流出口８３は、管部８１の下流側端部に位置する。流出口８３は、循環配管３２に接続される。管部８１を流れた液体は、流出口８３から流出する。
【0154】
管部８１には、移動機構８５が取り付けられる。移動機構８５は、管部８１の上部に取り付けられており、流入口８２および流出口８３とともに管部８１を昇降する。
【0155】
図１３（ｂ）に示すように、加熱配管８０は、カップ７０の内側に位置する。加熱配管８０の中心軸は、カップ７０の中心軸と同軸上にある。加熱配管８０の外径は、カップ７０の開口部部分の内径よりも小さい。そのため、加熱配管８０は、カップ７０の内側に移動できる。このとき、加熱配管８０は、基板Ｗの外縁と対向することが好ましい。加熱配管８０がカップ７０の内側に移動できることにより、加熱配管８０は、基板Ｗの外縁を効率的に加熱できる。
【0156】
次に、図１～図１４を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を説明する。図１４は、本実施形態の基板処理装置１００における配管構成を示す模式図である。なお、図１４の基板処理装置１００は、リンス液供給部４０をさらに備える点を除いて、図１２を参照して上述した基板処理装置１００と同様の構成を有しており、冗長な説明を避ける目的で重複する説明を省略する。
【0157】
図１４に示すように、本実施形態の基板処理装置１００は、チャンバー１１、基板保持部２０および処理液供給部３０に加えて、リンス液供給部４０をさらに備える。リンス液供給部４０は、処理液供給部３０から供給される処理液とは異なるリンス液を基板Ｗに供給する。
【0158】
リンス液供給部４０が基板Ｗにリンス液を供給することにより、基板Ｗを洗浄できる。典型的には、リンス液供給部４０から供給されるリンス液は、室温である。
【0159】
リンス液供給部４０は、配管４２と、ノズル４４と、バルブ４６とを含む。ノズル４４は、配管４２に接続される。配管４２には、供給源からリンス液が供給される。バルブ４６は、配管４２内の流路を開閉する。ノズル４４は、基板Ｗの上面Ｗａにリンス液を吐出する。
【0160】
バルブ４６は、配管４２の開度を調節して、配管４２に供給されるリンス液の流量を調整する。具体的には、バルブ４６は、弁座が内部に設けられたバルブボディ（図示しない）と、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータ（図示しない）とを含む。
【0161】
ノズル４４は、移動可能であってもよい。ノズル４４は、制御部１０２によって制御される移動機構にしたがって水平方向および／または鉛直方向に移動できる。なお、本明細書において、図面が過度に複雑になることを避けるために移動機構を省略していることに留意されたい。
【0162】
次に、図１～図１５を参照して、本実施形態の基板処理方法を説明する。図１５は、本実施形態の基板処理方法のフロー図である。なお、図１５のフロー図は、加熱配管８０がカップ７０とは別に移動し、また、基板Ｗにリンス液が供給される点を除いて、図６を参照して上述したフロー図と同様であり、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。
【0163】
【0164】
ステップＳ１０６ａにおいて、加熱配管８０を降下する。制御部１０２の制御により、移動機構８５は、加熱配管８０が基板Ｗの外縁と対向する位置まで加熱配管８０を降下する。
【0165】
その後、ステップＳ１０６、ステップＳ１０８およびステップＳ１１０は、図６のステップＳ１０６、ステップＳ１０８およびステップＳ１１０と同様である。
【0166】
その後、ステップＳ１１１ａにおいて、基板Ｗへのリンス液の供給を開始する。制御部１０２の制御により、リンス液供給部４０は、ノズル４４から基板Ｗにリンス液を供給する。このとき、加熱配管８０は基板Ｗの近傍に位置する。
【0167】
ステップＳ１１１ｂにおいて、基板Ｗへのリンス液の供給を終了する。制御部１０２の制御により、リンス液供給部４０は、ノズル４４から基板Ｗへのリンス液の供給を終了する。加熱配管８０は基板Ｗの近傍に位置した状態で基板Ｗにリンス液を供給することにより、基板Ｗを洗浄するとともに加熱配管８０も洗浄できる。
【0168】
ステップＳ１１２において、処理液の循環を停止する。制御部１０２の制御により、処理液供給部３０は、処理液の循環を停止する。
【0169】
ステップＳ１１２ａにおいて、加熱配管８０を上昇させる。制御部１０２の制御により、移動機構８５は、加熱配管８０が基板Ｗの外縁の近くから離れるように加熱配管８０を上昇させる。その後、ステップＳ１１４およびステップＳ１１６は、図６のステップＳ１１４およびステップＳ１１６と同様である。ステップＳ１１４において基板Ｗを乾燥する前に、加熱配管８０を基板Ｗから離れた位置に移動させることにより、基板Ｗを乾燥する際に、基板Ｗの乾燥ムラを抑制できる。
【0170】
本実施形態によれば、基板Ｗに室温よりも高温の処理液を供給する際に、加熱配管８０が、基板Ｗの外縁を加熱できることにより、基板Ｗに供給された処理液が、基板Ｗの外縁において急速に温度低下することを抑制できるため、処理液の使用量を抑制できる。さらに、基板Ｗをリンス液で洗浄する際に、加熱配管８０を洗浄できるため、加熱配管８０に付着した処理液またはパーティクルを洗浄できる。
【0171】
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0172】
本発明は、基板処理装置および基板処理方法に好適に用いられる。
【符号の説明】
【0173】
１０ 基板処理ユニット
１１ チャンバー
２０ 基板保持部
３０ 処理液供給部
７０ カップ
８０ 加熱配管
１００ 基板処理装置
１０１ 制御装置
１０２ 制御部
１０４ 記憶部
１１０ 処理液キャビネット
１２０ 処理液ボックス
Ｗ 基板
１１ チャンバー
２０ 基板保持部
３０ 処理液供給部
７０ カップ
８０ 加熱配管
１００ 基板処理装置
１０１ 制御装置
１０２ 制御部
１０４ 記憶部
１１０ 処理液キャビネット
１２０ 処理液ボックス
Ｗ 基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】