特開 2024-171670 基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法および基板処理装置

(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】P2024171670

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/306 20060101AFI20241205BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H01L21/306 R

H01L21/304 643A

H01L21/304 648G

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023088810

(22)【出願日】2023-05-30

(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】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】根本 脩平

【テーマコード（参考）】

5F043

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F043DD13

5F043EE07

5F043EE08

5F157AA12

5F157AB02

5F157AB16

5F157AB33

5F157AB45

5F157AB49

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157AC01

5F157AC13

5F157BB23

5F157BB24

5F157BB42

5F157CD16

5F157CE25

5F157CF40

5F157CF42

5F157CF44

5F157DB02

5F157DB37

(57)【要約】

【課題】高価な金属薄膜付き基板や強酸性薬液等を使用せず、より低コストかつ安全にエッチング幅の調整を行うことのできる技術を提供する。
【解決手段】この発明に係るエッチング幅の調整方法および基板処理装置では、基板の一方主面に水溶性薄膜が形成されたテスト基板を、一方主面の周縁部が薬液ノズルと対向するように回転機構により保持させ回転させる第１工程と、薬液ノズルから水を主成分とする液体を吐出させて、一方主面のうちの周縁部に形成された水溶性薄膜を溶解させ除去する第２工程と、一方主面のうち水溶性薄膜が除去された領域の幅を計測する第３工程と、幅の計測結果に基づき、薬液ノズルを基板の半径方向に移動させて位置調整を行う第４工程とを備える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円形の基板を水平姿勢に保持し前記基板の中心を通る鉛直軸まわりに回転させる回転機構と、前記基板の周縁部に向けてエッチング液を吐出する薬液ノズルとを有する基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法であって、
前記基板の一方主面に水溶性薄膜が形成されたテスト基板を、前記一方主面の周縁部が前記薬液ノズルと対向するように前記回転機構により保持させ回転させる第１工程と、
前記薬液ノズルから水を主成分とする液体を吐出させて、前記一方主面のうちの周縁部に形成された前記水溶性薄膜を溶解させ除去する第２工程と、
前記一方主面のうち前記水溶性薄膜が除去された領域の幅を計測する第３工程と、
前記幅の計測結果に基づき、前記薬液ノズルを前記基板の半径方向に移動させて位置調整を行う第４工程と
を備える、基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法。

【請求項2】

前記第３工程では、前記第２工程後の前記テスト基板を前記回転機構に保持させたまま前記幅の計測を行う、請求項１に記載の基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法。

【請求項3】

前記第３工程では、前記幅を計測するための計測用治具を前記テスト基板の前記周縁部に近接させて配置し、前記計測用治具を用いて前記幅の計測を行う、請求項２に記載の基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法。

【請求項4】

前記第２工程では、前記計測用治具を、前記第３工程における前記計測用治具の位置よりも前記基板に対して遠い退避位置に位置決めする、請求項３に記載の基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法。

【請求項5】

前記計測用治具は、前記一方主面から出射される光を反射させる反射ミラーを有し、反射光の光路上に配置された撮像部が前記反射光を受光して前記一方主面の画像を取得し、取得された画像に対し画像処理部が画像処理を行って前記幅を導出する、請求項３に記載の基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法。

【請求項6】

前記第３工程では、前記撮像部は、前記テスト基板に対して前記計測用治具よりも遠い位置に位置決めされる、請求項５に記載の基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法。

【請求項7】

前記幅の計測結果が予め定められた目標値より大きい場合には前記薬液ノズルを前記半径方向の外側に向けて移動させる一方、前記幅の計測結果が前記目標値より小さい場合には前記薬液ノズルを前記半径方向の内側に向けて移動させる、請求項１に記載の基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法。

【請求項8】

前記第４工程で前記薬液ノズルの位置を変化させたときには、前記第１工程、前記第２工程および前記第３工程をこの順番で再実行する、請求項１に記載の基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法。

【請求項9】

前記第１工程の前に、ベア基板に水溶性ポリマー材料を含む塗布液を塗布して前記テスト基板を作製する工程を備える、請求項１に記載のエッチング幅の調整方法。

【請求項10】

円形の基板を水平姿勢に保持し前記基板の中心を通る鉛直軸まわりに回転させる回転機構と、
前記基板の周縁部に向けてエッチング液を吐出する薬液ノズルと、
前記基板の前記周縁部を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像に対し画像処理を行いその結果に基づきエッチング幅を評価する画像処理部と
を備え、
前記回転機構が、前記基板の一方主面に水溶性薄膜が形成されたテスト基板を、前記一方主面が前記薬液ノズルと対向するように保持して回転させ、
前記薬液ノズルから水を主成分とする液体を吐出させて、前記一方主面のうちの周縁部に形成された前記水溶性薄膜を溶解させ除去し、
前記画像処理部は、前記画像処理として、前記一方主面のうち前記水溶性薄膜が除去された領域の幅を導出する処理を実行し、導出された前記幅を以って前記エッチング幅とみなす、基板処理装置。

【請求項11】

前記薬液ノズルは、前記回転機構により保持される前記基板よりも下方に配置され、前記基板の下面に向けて前記エッチング液を吐出する、請求項１０に記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記薬液ノズルを前記基板の半径方向に移動可能に支持するノズル位置調整機構を備える、請求項１０または１１に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、円形基板の周縁部にエッチング液を供給して該周縁部をエッチング処理する基板処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエハなど円形または略円形の基板に対する処理として、基板の少なくとも一方主面に形成された薄膜のうち、基板周縁部の薄膜だけを除去するものがある。例えば基板を回転させながらその周縁部にエッチング液を供給して、エッチング液の供給位置よりも外側の薄膜だけを除去する技術が知られている。このようにして薄膜を除去する処理については、ベベルエッチング処理と称されることがある。この処理においては、薄膜のうち除去される領域の幅（エッチング幅）を予め定められた目標値に合わせる必要がある。

【0003】

例えば特許文献１に記載の基板処理装置では、処理液ノズルがノズル固定部により片持ち状態で保持されている。そして、位置検出ユニットが基板の周縁部の位置を監視するとともに、その位置検出結果に応じてノズル固定部が処理液ノズルを基板の半径方向に移動させる。これにより、基板の偏心等によらず、基板の周縁部における処理幅が一定に保たれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－２０７８９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このような基板処理装置では、組み立て後や部品交換後の使用開始前に、所定のエッチング幅が得られるように調整作業を行う必要がある。また処理において必要とされるエッチング幅は必ずしも一定ではなく、目的に応じて変更されることがある。上記従来技術では、ノズル固定部に対する処理液ノズルの取り付け位置を調整することで、エッチング幅を増減することが可能である。しかしながら、エッチング幅を正確に目標値に合わせ込むためには、ノズル位置の変更設定と、その状態でエッチング処理を行ってエッチング幅を実測する処理とを繰り返して行う必要がある。

【0006】

処理対象となる基板としては、例えば窒化チタンやタングステン等の金属または金属化合物薄膜を形成したものがあり、このような基板は薄膜が形成されていないべア基板に比べて非常に高価である。このため、エッチング幅の調整のために多数枚の基板を消費することは、コスト面で大きな問題がある。また、例えば強酸などの腐食性薬液を用いたエッチング液で処理するため、そのような薬液の消費量が多くなり、環境負荷も高まる。しかも調整作業を酸雰囲気下で行う必要があるため、オペレータは耐薬品性手袋をつける等の対応が必要となり、作業性が良好であるとは言えない。

【0007】

これらのことから、高価な金属薄膜付き基板や強酸性薬液等を使用せずにエッチング幅調整を行うことができれば便宜である。しかしながら、そのような技術はこれまで実用化されるに至っていない。

【0008】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、高価な金属薄膜付き基板や強酸性薬液等を使用せず、より低コストかつ安全にエッチング幅の調整を行うことのできる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明に係る一の態様は、円形の基板を水平姿勢に保持し前記基板の中心を通る鉛直軸まわりに回転させる回転機構と、前記基板の周縁部に向けてエッチング液を吐出する薬液ノズルとを有する基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法であって、前記基板の一方主面に水溶性薄膜が形成されたテスト基板を、前記一方主面の周縁部が前記薬液ノズルと対向するように前記回転機構により保持させ回転させる第１工程と、前記薬液ノズルから水を主成分とする液体を吐出させて、前記一方主面のうちの周縁部に形成された前記水溶性薄膜を溶解させ除去する第２工程と、前記一方主面のうち前記水溶性薄膜が除去された領域の幅を計測する第３工程と、前記幅の計測結果に基づき、前記薬液ノズルを前記基板の半径方向に移動させて位置調整を行う第４工程とを備える、基板処理装置におけるエッチング幅の調整方法である。

【0010】

このように構成された発明では、テスト基板として、本来の処理対象である例えば金属薄膜付きの基板に代えて、少なくとも一方主面に水溶性薄膜が形成された基板が使用される。そして、本来はエッチング液が吐出される薬液ノズルから水を主成分とする液体が吐出されることで、水溶性薄膜の一部が溶解されて除去される。このときの除去幅はテスト基板に対する薬液ノズルの相対位置によって決まり、これはエッチング液を用いた処理においても同じである。

【0011】

つまり、この発明では、金属薄膜をエッチング液で処理するのに代えて、水を主成分とする液体でテスト基板を処理することで、エッチング処理と同じ除去幅が実現される。この除去幅を計測し、その結果に基づき薬液ノズルの位置調整を行うことで、エッチング幅の調整を適切に行うことができる。

【0012】

このように、金属薄膜を形成された基板やエッチング液を使用することなくエッチング幅の調整を行うことができるので、この発明では、従来より低コストかつ安全にエッチング幅調整を実行可能である。特に水溶性薄膜付きの基板は、例えばベア基板に水溶性ポリマーを含む液体を塗布して乾燥させるという比較的簡単な方法で作製可能であり、しかも基板は再利用が可能である。そのため、費用の削減効果は非常に大きなものとなる。

【0013】

また、この発明の他の一の態様は、円形の基板を水平姿勢に保持し前記基板の中心を通る鉛直軸まわりに回転させる回転機構と、前記基板の周縁部に向けてエッチング液を吐出するノズルと、前記基板の前記周縁部を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像に対し画像処理を行い、その結果に基づきエッチング幅を評価する画像処理部とを備える基板処理装置である。

【0014】

この発明では、前記回転機構が、前記基板の一方主面に水溶性薄膜が形成されたテスト基板を、前記一方主面が前記ノズルと対向するように保持して回転させ、前記ノズルから水を主成分とする液体を吐出させて、前記一方主面のうちの周縁部に形成された前記水溶性薄膜を溶解させ除去し、前記画像処理部は、前記画像処理として、前記一方主面のうち前記水溶性薄膜が除去された領域の幅を導出する処理を実行し、導出された前記幅を以って前記エッチング幅とみなす。

【0015】

このように構成された発明では、高価な金属薄膜付きの基板や強酸性薬液を用いることなく、エッチング幅を精度よく求めることが可能である。そのため、これらを用いる場合に比べて、より低コストで、しかも安全にエッチング幅を調整することができる。

【0016】

なお、上記発明において「円形の基板」とは、基板の主面が平面視において厳密な意味で円形を有しているものの他、包絡外形が円形であるものの外周部の一部にオリエンテーションフラットや切欠きのような円周とは異なる部位が存在する、「略円形の基板」を含む概念であるものとする。

【発明の効果】

【0017】

この発明によれば、テスト基板として水溶性薄膜が形成された基板を用い、薬液ノズルから水を主成分とする液体を吐出して周縁部の薄膜を除去し、このときの除去幅をエッチング幅とみなす。このため、低コストかつ安全に、エッチング幅の調整を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る基板処理装置の一実施形態を装備する基板処理システムの概略構成を示す平面図である。

【図2】本発明に係る基板処理装置の主要部の構成を示す図である。

【図3】本発明に係る基板処理装置の主要部の構成を示す図である。

【図4】上カップが上昇した状態を示す図である。

【図5】処理機構の構造および配置を示す図である。

【図6】一の処理液吐出ノズルの断面構造を示す図である。

【図7】基板観察機構の構成を示す図である。

【図8】エッチング幅調整処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は本発明に係る基板処理装置の一実施形態を装備する基板処理システムの概略構成を示す平面図である。これは基板処理システム１００の外観を示すものではなく、基板処理システム１００の外壁パネルやその他の一部構成を除外することでその内部構造をわかりやすく示した模式図である。この基板処理システム１００は、例えばクリーンルーム内に設置され、基板Ｓを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。なお、ここに示す基板処理システム１００の主たる構成は、本願出願人の出願に係る特願２０２２－１３４８１６号に記載されたものと類似している。

【0020】

基板処理システム１００は、各々が基板Ｓに対する処理主体となる処理ユニット（基板処理装置）１を複数備えている。図１では、４基の処理ユニット１が水平方向に配置された状態が示されているが、各処理ユニット１は上下方向にも多段に積み重ねられる。例えば処理ユニット１が６段にわたり積層配置されるとき、基板処理システム１００は合計２４基の処理ユニット１を備えることとなる。

【0021】

基板処理システム１００に装備される複数の処理ユニット１の各々において、処理液による基板処理が実行される。本明細書では、基板の両主面のうち下方に向けられた面を「下面」と称し、符号Ｓｂを付す。また、上方に向けられた面を「上面」と称し、符号Ｓｔを付す。

【0022】

ここで、本実施形態における「基板」としては、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などの各種基板を適用可能である。以下では主として半導体ウエハの処理に用いられる基板処理装置を例に採って図面を参照して説明するが、上に例示した各種の基板の処理にも同様に適用可能である。

【0023】

後述するように、本実施形態の処理ユニット１は、一方主面に金属または金属化合物の薄膜が形成された基板Ｓを受け入れ、基板Ｓに形成された薄膜のうち周縁部のみをエッチング処理により除去する、という処理を実行する。このようなエッチング処理は、「ベベルエッチング処理」または単に「ベベル処理」と呼ばれることがある。なお、基板処理システム１００が備える複数の処理ユニット１の全てがこのようなベベルエッチング処理を実行する態様であってもよく、また互いに異なる処理を実行する複数種類の処理ユニットが組み合わされてもよい。

【0024】

図１に示すように、基板処理システム１００は、基板Ｓに対して処理を施す基板処理エリア１１０を有している。この基板処理エリア１１０に対し、インデクサ部１２０が隣接して設けられている。インデクサ部１２０は、基板Ｓを収容するための容器Ｃ（複数の基板Ｓを密閉した状態で収容するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）ポッド、ＯＣ（Open Cassette）など）を複数個保持することができる容器保持部１２１を有している。また、インデクサ部１２０は、容器保持部１２１に保持された容器Ｃにアクセスして、未処理の基板Ｓを容器Ｃから取り出したり、処理済みの基板Ｓを容器Ｃに収納したりするためのインデクサロボット１２２を備えている。各容器Ｃには、複数枚の基板Ｓがほぼ水平な姿勢で収容されている。

【0025】

インデクサロボット１２２は、装置筐体に固定されたベース部１２２ａと、ベース部１２２ａに対し鉛直軸まわりに回動可能に設けられた多関節アーム１２２ｂと、多関節アーム１２２ｂの先端に取り付けられたハンド１２２ｃとを備える。ハンド１２２ｃはその上面に基板Ｓを載置して保持することができる構造となっている。このような多関節アームおよび基板保持用のハンドを有するインデクサロボットは公知であるので詳しい説明を省略する。

【0026】

基板処理エリア１１０では、載置台１１２がインデクサロボット１２２からの基板Ｓを載置可能に設けられている。また、平面視において、基板処理エリア１１０のほぼ中央に基板搬送ロボット１１１が配置される。さらに、この基板搬送ロボット１１１を取り囲むように、複数の処理ユニット１が配置される。具体的には、基板搬送ロボット１１１が配置された空間に面して複数の処理ユニット１が配置される。これらの処理ユニット１に対して基板搬送ロボット１１１は載置台１１２にランダムにアクセスし、載置台１１２との間で基板Ｓを受け渡す。一方、各処理ユニット１は基板Ｓに対して所定の処理を実行するものであり、本発明に係る基板処理装置に相当するものである。本実施形態では、これらの処理ユニット（基板処理装置）１は同一の機能を有している。このため、複数基板Ｓの並列処理が可能となっている。なお、基板搬送ロボット１１１はインデクサロボット１２２から基板Ｓを直接受け渡すことが可能であれば、必ずしも載置台１１２は必要ない。

【0027】

図２および図３は本発明に係る基板処理装置の主要部の構成を示す図である。より具体的には、図２は基板処理装置の一態様である処理ユニット１の内部構造を示す側面図であり、図３はその平面図である。図２、図３および以下に参照する各図では、理解容易のため、各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示される場合がある。基板処理装置（処理ユニット）１は、チャンバ１１内の内部空間１２に基板処理部ＳＰが配置された構造を有する。

【0028】

チャンバ１１の底板１１ａの上面に、ベース支持部材１６、１６が互いに離間しながらボルトなどの締結部品により固定される。つまり、底板１１ａからベース支持部材１６が立設される。これらベース支持部材１６、１６の上端部に、ベース部材１７がボルトなどの締結部品により固定される。このベース部材１７は、底板１１ａよりも小さな平面サイズを有するとともに、底板１１ａよりも厚肉で高い剛性を有する金属プレートで構成される。図２に示すように、ベース部材１７は、ベース支持部材１６、１６により底板１１ａから鉛直上方に持ち上げられている。つまり、チャンバ１１の内部空間１２の底部において、いわゆる高床構造が形成されている。このベース部材１７の上面に、基板Ｓに対して基板処理を施す基板処理部ＳＰが設置される。この基板処理部ＳＰを構成する各部は装置全体を制御する制御ユニット１０と電気的に接続され、制御ユニット１０からの指示に応じて動作する。

【0029】

図２に示すように、チャンバ１１の天井面１１ｆには、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１３が取り付けられている。このファンフィルタユニット１３は、処理ユニット１が設置されているクリーンルーム内の空気をさらに清浄化してチャンバ１１内の内部空間１２に供給する。ファンフィルタユニット１３は、クリーンルーム内の空気を取り込んでチャンバ１１内に送り出すためのファンおよびフィルタ（例えばＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタ）を備えており、天井面１１ｆに設けられた開口１１ｆ１を介して清浄空気を送り込む。これにより、チャンバ１１内の内部空間１２に清浄空気のダウンフローが形成される。また、ファンフィルタユニット１３から供給された清浄空気を均一に分散するために、多数の吹出し孔を穿設したパンチングプレート１４が天井面１１ｆの直下に設けられている。

【0030】

図３に示すように、処理ユニット１では、４枚の側壁１１ｂ～１１ｅのうち基板搬送ロボット１１１と対向する側壁１１ｂに搬送用開口１１ｂ１が設けられており、内部空間１２とチャンバ１１の外部とが連通される。このため、基板搬送ロボット１１１のハンド（図示省略）が搬送用開口１１ｂ１を介して基板処理部ＳＰにアクセス可能となっている。つまり、搬送用開口１１ｂ１を介して、内部空間１２に対する基板Ｓの搬入出が可能となっている。また、この搬送用開口１１ｂ１を開閉するためのシャッター１５が側壁１１ｂに取り付けられている。

【0031】

シャッター１５にはシャッター開閉機構（図示省略）が接続されており、制御ユニット１０からの開閉指令に応じてシャッター１５を開閉させる。より具体的には、処理ユニット１では、未処理の基板Ｓをチャンバ１１に搬入する際にシャッター開閉機構はシャッター１５を開き、基板搬送ロボット１１１のハンドによって未処理の基板Ｓが基板処理部ＳＰに搬入される。当該基板搬入後に基板搬送ロボット１１１のハンドがチャンバ１１から退避すると、シャッター開閉機構はシャッター１５を閉じる。そして、チャンバ１１の内部空間１２内で基板Ｓに対する処理が基板処理部ＳＰにより実行される。また、処理の終了後においては、シャッター開閉機構がシャッター１５を再び開き、基板搬送ロボット１１１のハンドが処理済の基板Ｓを基板処理部ＳＰから搬出する。

【0032】

図３に示すように、側壁１１ｄは、ベース部材１７に設置された基板処理部ＳＰ（図２）を挟んで側壁１１ｂの反対側に位置している。この側壁１１ｄには、メンテナンス用開口１１ｄ１が設けられている。メンテナンス時には、同図に示すように、メンテナンス用開口１１ｄ１は開放される。このため、オペレータは装置の外部からメンテナンス用開口１１ｄ１を介して基板処理部ＳＰにアクセス可能となっている。一方、基板処理時には、蓋部材１９がメンテナンス用開口１１ｄ１を塞ぐように取り付けられる。このように、本実施形態では、蓋部材１９は側壁１１ｄに対して着脱自在となっている。

【0033】

また、側壁１１ｅの外側面には、基板処理部ＳＰに対して加熱した不活性ガス（本実施形態では、窒素ガス）を供給するための加熱ガス供給部４７が取り付けられている。この加熱ガス供給部４７は、ヒータ４７１を内蔵している。

【0034】

このように、チャンバ１１の外壁側には、シャッター１５、蓋部材１９および加熱ガス供給部４７が配置される。これに対し、チャンバ１１の内側、つまり内部空間１２には、高床構造のベース部材１７の上面に基板処理部ＳＰが設置される。以下、ベース部材１７上に配置された基板処理部ＳＰの構成について説明する。

【0035】

以下では、装置各部の配置関係や動作などを明確にするために、Ｚ方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とする座標系を適宜付している。図３における座標系において、紙面上下方向に相当する水平方向を「Ｘ方向」とし、それと直交する水平方向を「Ｙ方向」としている。さらに詳しくは、チャンバ１１の内部空間１２から搬送用開口１１ｂ１およびメンテナンス用開口１１ｄ１に向かう方向をそれぞれ「＋Ｘ方向」および「－Ｘ方向」と称し、チャンバ１１の内部空間１２から側壁１１ｃ、１１ｅに向かう方向をそれぞれ「－Ｙ方向」および「＋Ｙ方向」と称し、鉛直上方および鉛直下方に向かう方向をそれぞれ「＋Ｚ方向」および「－Ｚ方向」と称する。

【0036】

図２および図３に示すように、基板処理部ＳＰは、保持回転機構２、飛散防止機構３、上面保護加熱機構４、処理機構５、雰囲気分離機構６、昇降機構７、センタリング機構８および基板観察機構９を備えている。これらの機構は、ベース部材１７上に設けられている。つまり、チャンバ１１よりも高い剛性を有するベース部材１７を基準とし、保持回転機構２、飛散防止機構３、上面保護加熱機構４、処理機構５、雰囲気分離機構６、昇降機構７、センタリング機構８および基板観察機構９が相互に予め決められた位置関係で配置される。

【0037】

保持回転機構２は、基板Ｓの皮膜形成面を下方に向けた状態で基板Ｓを略水平姿勢に保持する基板保持部２Ａと、基板Ｓを保持した基板保持部２Ａおよび飛散防止機構３の一部を同期して回転させる回転機構２Ｂと、を備えている。このため、制御ユニット１０からの回転指令に応じて回転機構２Ｂが作動すると、基板Ｓおよび飛散防止機構３の回転カップ部３１は、鉛直方向Ｚと平行に延びる回転軸ＡＸまわりに回転される。

【0038】

基板保持部２Ａは、基板Ｓより小さい円板状の部材であるスピンチャック２１を備えている。スピンチャック２１は、その上面が略水平となり、その中心軸が回転軸ＡＸに一致するように設けられている。スピンチャック２１の下面には、円筒状の回転軸部２２が連結される。回転軸部２２は、その軸線を回転軸ＡＸと一致させた状態で、鉛直方向Ｚに延設される。また、回転軸部２２には、回転機構２Ｂが接続される。

【0039】

回転機構２Ｂは、基板保持部２Ａおよび飛散防止機構３の回転カップ部３１を回転させるための回転駆動力を発生するモータ２３と、当該回転駆動力を伝達するための動力伝達部２４とを有している。モータ２３は、回転駆動力の発生に伴い回転する回転シャフト２３１を有し、回転シャフト２３１を鉛直下方に延設させた姿勢でベース部材１７にとりつけられている。

【0040】

ベース部材１７から下方に突出した回転シャフト２３１の先端部には、第１プーリ２４１が取り付けられている。また、基板保持部２Ａの回転軸部２２の下方端部には、第２プーリ２４２が取り付けられている。より詳しくは、回転軸部２２の下方端部は、ベース部材１７に設けられた貫通孔に挿通され、ベース部材１７の下方に突出している。この突出部分に第２プーリ２４２が設けられている。そして、第１プーリ２４１および第２プーリ２４２の間に無端ベルト２４３が架け渡される。このように、本実施形態では、第１プーリ２４１、第２プーリ２４２および無端ベルト２４３により、動力伝達部２４が構成される。

【0041】

このような構成を有する動力伝達部２４を用いた場合、長尺のタイミングベルトを無端ベルト２４３として選定することができ、無端ベルト２４３の長寿命化を図ることができる。また、図３に示すように、この実施形態では、モータ２３がチャンバ１１のうちメンテナンス用開口１１ｄ１に臨む位置に配置されている。このため、蓋部材１９をチャンバ１１から取り外してメンテナンス用開口１１ｄ１を開放すると、メンテナンス用開口１１ｄ１を介して動力伝達部２４およびモータ２３が外部に露出する。その結果、オペレータによるメンテナンス作業が容易となり、メンテナンス作業の効率を向上させることができる。

【0042】

しかも、以下に説明する他の機構はベース部材１７の上方に配置されるのに対し、動力伝達部２４はベース部材１７の下方に配置される。このような配置を採用することで、他の機構との干渉を考慮することなく、オペレータによるメンテナンス作業をさらに効率的に行うことができる。

【0043】

スピンチャック２１の上面には吸着孔２１１が設けられており、吸着孔２１１の内部空間には、バルブ（図示省略）が介装された配管２５を介してポンプ２６が接続される。当該ポンプ２６およびバルブは、制御ユニット１０に電気的に接続されており、制御ユニット１０からの指令に応じて動作する。これによって、負圧と正圧とが選択的にスピンチャック２１に付与される。例えば基板Ｓがスピンチャック２１の上面に略水平姿勢で置かれた状態でポンプ２６が負圧をスピンチャック２１の吸着孔２１１に付与すると、スピンチャック２１は基板Ｓを下方から吸着保持する。一方、ポンプ２６が正圧を吸着孔２１１に付与すると、基板Ｓはスピンチャック２１の上面から取り外し可能となる。また、ポンプ２６の吸引を停止すると、スピンチャック２１の上面上で基板Ｓは水平移動可能となる。

【0044】

スピンチャック２１には、回転軸部２２の中央部に設けられた配管２８を介して窒素ガス供給部２９が接続される。窒素ガス供給部２９は、基板処理システム１００が設置される工場のユーティリティーなどから供給される常温の窒素ガスを制御ユニット１０からのガス供給指令に応じた流量およびタイミングでスピンチャック２１に送給し、基板Ｓの下面Ｓｂ側で窒素ガスを中央部から径方向外側に流通させる。なお、本実施形態では、窒素ガスを用いているが、その他の不活性ガスを用いてもよい。

【0045】

回転機構２Ｂは、基板Ｓと一体的にスピンチャック２１を回転させるのみならず、当該回転に同期して回転カップ部３１を回転させるために、動力伝達部２７を有している。動力伝達部２７は、非磁性材料または樹脂で構成される円板部材２７ａと、円板部材２７ａの周縁部に内蔵されるスピンチャック側磁石２７ｂと、回転カップ部３１の一構成である下カップ３２に内蔵されるカップ側磁石２７ｃとを有している。円板部材２７ａは回転軸部２２と同軸に取り付けられ、回転軸部２２とともに回転軸ＡＸまわりに回転可能となっている。

【0046】

円板部材２７ａの外周縁部では、複数のスピンチャック側磁石２７ｂが回転軸ＡＸを中心として放射状で、しかも等角度間隔で配置される。本実施形態では、互いに隣り合う２つのスピンチャック側磁石２７ｂの一方では、外側および内側がそれぞれＮ極およびＳ極となるように配置され、他方では、外側および内側がそれぞれＳ極およびＮ極となるように配置される。

【0047】

これらのスピンチャック側磁石２７ｂと同様に、複数のカップ側磁石２７ｃが回転軸ＡＸを中心として放射状で、しかも等角度間隔で配置される。これらのカップ側磁石２７ｃは下カップ３２に内蔵される。下カップ３２は次に説明する飛散防止機構３の構成部品であり、円環形状を有している。つまり、下カップ３２は、円板部材２７ａの外周面と対向可能な内周面を有している。この内周面の内径は円板部材２７ａの外径よりも大きい。そして、当該内周面を円板部材２７ａの外周面から所定間隔だけ離間対向させた状態で、下カップ３２が回転軸部２２および円板部材２７ａと同心状に配置される。この下カップ３２の外周縁上面には、係合ピンおよび連結用マグネット（図示省略）が設けられており、これらにより上カップ３３が下カップ３２と連結され、この連結体が回転カップ部３１として機能する。

【0048】

下カップ３２は、ベース部材１７の上面上において、図面への図示を省略したベアリングによって、上記配置状態のまま、回転軸ＡＸまわりに回転可能に支持される。この下カップ３２の内周縁部において、上記したようにカップ側磁石２７ｃが回転軸ＡＸを中心として放射状で、しかも等角度間隔で配置される。互いに隣り合う２つのカップ側磁石２７ｃの配置についてもスピンチャック側磁石２７ｂと同様である。つまり、一方では、外側および内側がそれぞれＮ極およびＳ極となるように配置され、他方では、外側および内側がそれぞれＳ極およびＮ極となるように配置される。

【0049】

このように構成された動力伝達部２７では、モータ２３により回転軸部２２とともに円板部材２７ａが回転すると、スピンチャック側磁石２７ｂとカップ側磁石２７ｃとの間での磁力作用によって、下カップ３２がエアギャップ（円板部材２７ａと下カップ３２との隙間）を維持しつつ円板部材２７ａと同じ方向に回転する。このように、動力伝達部２７は、スピンチャック側磁石２７ｂとカップ側磁石２７ｃとがいわゆるマグネットカップリングを構成しており、スピンチャック２１に対する回転駆動力がマグネットカップリングを介して回転カップ部３１に伝達される。これにより、回転カップ部３１が回転軸ＡＸまわりに回転する。スピンチャック２１の回転により基板Ｓが回転するとき、回転カップ部３１は基板Ｓと同一方向に同期して回転する。

【0050】

飛散防止機構３は、スピンチャック２１に保持された基板Ｓの外周を囲みながら回転軸ＡＸまわりに回転可能な回転カップ部３１と、回転カップ部３１を囲むように固定的に設けられる固定カップ部３４と、を有している。回転カップ部３１は、下カップ３２に上カップ３３が連結されることで、回転する基板Ｓの外周を囲みながら回転軸ＡＸまわりに回転可能に設けられている。

【0051】

下カップ３２は円環形状を有している。図２に示すように、その外径は基板Ｓの外径よりも大きく、鉛直上方からの平面視においてスピンチャック２１で保持された基板Ｓから径方向にはみ出た状態で下カップ３２は回転軸ＡＸまわりに回転自在に配置される。当該はみ出た領域、つまり下カップ３２の上面周縁部では、周方向に沿って鉛直上方に立設する係合ピン（図示省略）と平板状の下マグネット（図示省略）とが交互に取り付けられている。

【0052】

一方、上カップ３３は、図２に示すように、下円環部位３３１と、上円環部位３３２と、これらを連結する傾斜部位３３３とを有している。下円環部位３３１の外径は下カップ３２の外径と略同一であり、下円環部位３３１は下カップ３２の周縁部３２１の鉛直上方に位置している。そして、上円環部位３３２の内周面と下円環部位３３１の内周面とが上カップ３３の全周にわたって傾斜部位３３３により連結される。このため、傾斜部位３３３の内周面、つまり基板Ｓを取り囲む面は、傾斜面３３４となっている。したがって、傾斜部位３３３は回転する基板Ｓの外周を囲んで基板Ｓから飛散する液滴を捕集可能となっており、上カップ３３および下カップ３２で囲まれた空間が捕集空間として機能する。

【0053】

傾斜部位３３３は、下円環部位３３１から基板Ｓの周縁部の上方に向かって傾斜している。このため、傾斜部位３３３に捕集された液滴は傾斜面３３４に沿って上カップ３３の下端部、つまり下円環部位３３１に流動し、さらに下カップ３２との隙間を介して回転カップ部３１の外側に排出される。

【0054】

固定カップ部３４は回転カップ部３１を取り囲むように設けられる。固定カップ部３４は、液受け部位３４１と、液受け部位３４１の内側に設けられた排気部位３４２とを有している。液受け部位３４１は、上カップ３３と下カップ３２との隙間を外側から取り囲むように開口したカップ構造を有している。つまり、液受け部位３４１の内部空間が排出空間として機能している。したがって、回転カップ部３１により捕集された液滴は気体成分とともに液受け部位３４１に案内される。そして、液滴は液受け部位３４１の底部に集められ、固定カップ部３４から排液される。

【0055】

一方、気体成分は排気部位３４２に集められる。この排気部位３４２は区画壁３４３を介して液受け部位３４１と区画される。また、区画壁３４３の上方に気体案内部３４４が配置される。気体案内部３４４は、区画壁３４３の直上位置から略水平方向に延設されることで、区画壁３４３を上方から覆ってラビリンス構造を有する気体成分の流通経路を形成している。したがって、液受け部位３４１に流入した流体のうち気体成分が上記流通経路を経由して排気部位３４２に集められる。この排気部位３４２は排気部３８と接続される。このため、制御ユニット１０からの指令に応じて排気部３８が作動することで固定カップ部３４の圧力が調整され、排気部位３４２内の気体成分が効率的に排気される。

【0056】

上面保護加熱機構４は、スピンチャック２１に保持される基板Ｓの上面Ｓｔの上方に配置された遮断板４１を有している。この遮断板４１は水平な姿勢で保持された円板部４２を有している。円板部４２はヒータ駆動部４２２により駆動制御されるヒータ４２１を内蔵している。この円板部４２は基板Ｓよりも若干短い直径を有している。そして、円板部４２の下面が基板Ｓの上面Ｓｔのうち周縁部Ｓｓを除く表面領域を上方から覆うように、円板部４２は支持部材４３により支持される。

【0057】

支持部材４３の下端部は円板部４２の中央部に取り付けられている。支持部材４３と円板部４２とを上下に貫通するように、円筒状の貫通孔が形成される。また、当該貫通孔に対し、中央ノズル４５が上下に挿通している。この中央ノズル４５には、図２に示すように、配管４６を介して加熱ガス供給部４７と接続される。加熱ガス供給部４７は、基板処理システム１００が設置される工場の用力などから供給される常温の窒素ガスをヒータ４７１により加熱して制御ユニット１０からの加熱ガス供給指令に応じた流量およびタイミングで基板処理部ＳＰに供給する。

【0058】

ここで、ヒータ４７１をチャンバ１１の内部空間１２に配置すると、ヒータ４７１から放射される熱が基板処理部ＳＰ、特に後述するように処理機構５や基板観察機構９に悪影響を及ぼす可能性がある。そこで、本実施形態では、ヒータ４７１を有する加熱ガス供給部４７が、図３に示すように、チャンバ１１の外側に配置される。また、本実施形態では、配管４６の一部にリボンヒータ４８が取り付けられている。リボンヒータ４８は制御ユニット１０からの加熱指令に応じて発熱して配管４６内を流れる窒素ガスを加熱する。

【0059】

こうして加熱された窒素ガス（以下「加熱ガス」という）が中央ノズル４５に向けて圧送され、中央ノズル４５から吐出される。例えば、円板部４２がスピンチャック２１に保持された基板Ｓに近接した処理位置に位置決めされた状態で加熱ガスが供給されることによって、加熱ガスは基板Ｓの上面Ｓｔとヒータ内蔵の円板部４２とに挟まれた空間の中央部から周縁部に向って流れる。これによって、基板Ｓの周囲の雰囲気が基板Ｓの上面Ｓｔに入り込むのを抑制することができる。その結果、上記雰囲気に含まれる液滴が基板Ｓと円板部４２とで挟まれた空間に巻き込まれるのを効果的に防止することができる。また、ヒータ４２１による加熱と加熱ガスによって上面Ｓｔが全体的に加熱され、基板Ｓの面内温度を均一化することができる。これによって、基板Ｓが反るのを抑制することができる。

【0060】

図２に示すように、支持部材４３の上端部は、水平方向に延びる梁部材４９に固定される。この梁部材４９は、ベース部材１７の上面に取り付けられた昇降機構７と接続されており、制御ユニット１０からの指令に応じて昇降機構７により昇降される。例えば図２では梁部材４９が下方に位置決めされることで、支持部材４３を介して梁部材４９に連結された円板部４２が処理位置に位置している。一方、制御ユニット１０からの上昇指令を受けて昇降機構７が梁部材４９を上昇させると、梁部材４９、支持部材４３および円板部４２が一体的に上昇するとともに、上カップ３３も連動して下カップ３２から分離して上昇する。これによって、スピンチャック２１と、上カップ３３および円板部４２との間が広がり、スピンチャック２１に対する基板Ｓの搬出入を行うことが可能となる。

【0061】

雰囲気分離機構６は、下密閉カップ部材６１と、上密閉カップ部材６２とを有している。下密閉カップ部材６１および上密閉カップ部材６２はともに上下に開口した筒形状を有している。そして、それらの内径は回転カップ部３１の外径よりも大きい。雰囲気分離機構６は、スピンチャック２１、スピンチャック２１に保持された基板Ｓ、回転カップ部３１および上面保護加熱機構４を上方からすっぽりと囲むように配置される、より詳しくは、図２に示すように、上密閉カップ部材６２は、その上方開口が天井面１１ｆの開口１１ｆ１を下方から覆うように、パンチングプレート１４の直下位置に固定配置される。このため、チャンバ１１内に導入された清浄空気のダウンフローは、上密閉カップ部材６２の内部を通過するものと、上密閉カップ部材６２の外側を通過するものとに分けられる。

【0062】

また、上密閉カップ部材６２の下端部は、内側に折り込まれた円環形状を有するフランジ部６２１を有している。このフランジ部６２１の上面にＯリング６３が取り付けられている。上密閉カップ部材６２の内側において、下密閉カップ部材６１が鉛直方向に移動自在に配置される。

【0063】

下密閉カップ部材６１の上端部は、外側に折り広げられた円環形状を有するフランジ部６１１を有している。このフランジ部６１１は、鉛直上方からの平面視で、フランジ部６２１と重なり合っている。このため、下密閉カップ部材６１が下降すると、下密閉カップ部材６１のフランジ部６１１がＯリング６３を介して上密閉カップ部材６２のフランジ部６２１で係止される。これにより、下密閉カップ部材６１は下限位置に位置決めされる。この下限位置では、鉛直方向において上密閉カップ部材６２と下密閉カップ部材６１とが繋がり、上密閉カップ部材６２の内部に導入されたダウンフローがスピンチャック２１に保持された基板Ｓに向けて案内される。

【0064】

下密閉カップ部材６１の下端部は、外側に拡径された円環形状を有するフランジ部６１２を有している。このフランジ部６１２は、鉛直上方からの平面視で、固定カップ部３４の上端部（液受け部位３４１の上端部）と重なり合っている。したがって、上記下限位置では、下密閉カップ部材６１のフランジ部６１２がＯリング６４を介して固定カップ部３４で係止される。これにより、鉛直方向において下密閉カップ部材６１と固定カップ部３４が繋がり、上密閉カップ部材６２、下密閉カップ部材６１および固定カップ部３４により密閉空間１２ａが形成される。この密閉空間１２ａ内において、基板Ｓに対するベベル処理が実行可能となっている。

【0065】

つまり、下密閉カップ部材６１が下限位置に位置決めされることで、密閉空間１２ａが密閉空間１２ａの外側空間１２ｂから分離される（雰囲気分離）。したがって、外側雰囲気の影響を受けることなく、ベベル処理を安定して行うことができる。また、ベベル処理を行うために処理液を用いるが、処理液が密閉空間１２ａから外側空間１２ｂに漏れるのを確実に防止することができる。よって、外側空間１２ｂに配置する部品の選定・設計の自由度が高くなる。

【0066】

下密閉カップ部材６１は鉛直上方にも移動可能に構成される。また、図２および図３に示すように、梁部材４９を介して上面保護加熱機構４が下密閉カップ部材６１の中間部に固定される。つまり、図４に示すように、下密閉カップ部材６１は、周方向において互いに異なる２箇所で梁部材４９の一方端部および他方端部とそれぞれ接続される。そして、昇降機構７が梁部材４９の一方端部および他方端部を昇降させることで、それに伴って下密閉カップ部材６１も昇降する。

【0067】

この下密閉カップ部材６１の内周面では、図２および図３に示すように、内側に向けて突起部６１３が上カップ３３と係合可能な係合部位として複数本（４本）突設される。各突起部６１３は上カップ３３の上円環部位３３２の下方空間まで延設される。また、各突起部６１３は、下密閉カップ部材６１が下限位置に位置決めされた状態で上カップ３３の上円環部位３３２から下方に離れるように取り付けられている。そして、下密閉カップ部材６１の上昇によって各突起部６１３が下方から上円環部位３３２に係合可能となっている。この係合後においても、下密閉カップ部材６１がさらに上昇することで上カップ３３を下カップ３２から離脱させることが可能となっている。

【0068】

図４は上カップが上昇した状態を示す図である。より具体的には、図４は昇降機構７の作動により、下密閉カップ部材６１が上カップ３３を上昇させた状態を示す図であり、その意味において、上カップ３３が下降した状態を示す図２と対をなすものである。なお、図２と図４とでは一部の位置関係が異なるのみで各構成自体は基本的に共通である。そこで図４では、図２に示される構成のうちここでの説明に直接関係しない一部について記載を省略している。

【0069】

本実施形態では、昇降機構７により下密閉カップ部材６１が上面保護加熱機構４とともに上昇し始めた後で、図４に示すように、下密閉カップ部材６１の突起部６１３が係合することで、上カップ３３も一緒に上昇する。これによって、上カップ３３および上面保護加熱機構４がスピンチャック２１から上方に離れる。下密閉カップ部材６１の退避位置への移動によって、基板搬送ロボット１１１のハンドがスピンチャック２１にアクセスするための搬送空間が形成される。そして、当該搬送空間を介してスピンチャック２１への基板Ｓのローディングおよびスピンチャック２１からの基板Ｓのアンローディングが実行可能となる。このように、本実施形態では、昇降機構７による下密閉カップ部材６１の最小限の上昇によってスピンチャック２１に対する基板Ｓのアクセスを行うことが可能となっている。

【0070】

昇降機構７は２つの昇降駆動部、すなわち第１昇降駆動部７１、第２昇降駆動部７２を有している。昇降駆動部７１では、第１昇降モータ（図示省略）がベース部材１７に取り付けられている。第１昇降モータは、制御ユニット１０からの駆動指令に応じて作動して回転力を発生する。この第１昇降モータに対し昇降部７１２が連結される。昇降部７１２は下密閉カップ部材６１の側面を介して梁部材４９の一方端部に結合され、第１昇降モータから上記回転力を受けると、第１昇降モータの回転量に応じて梁部材４９の一方端部を鉛直方向Ｚに昇降させる。

【0071】

昇降駆動部７２では、第２昇降モータ（図示省略）がベース部材１７に取り付けられている。第２昇降モータに対し昇降部７２２が連結される。第２昇降モータは、制御ユニット１０からの駆動指令に応じて作動して回転力を発生し、昇降部７２２に与える。昇降部７２２は、下密閉カップ部材６１の側面を介して梁部材４９の他方端部に結合され、第２昇降モータの回転量に応じて梁部材４９の他方端部を鉛直方向に昇降させる。

【0072】

昇降駆動部７１、７２は、下密閉カップ部材６１の側面に対し、その周方向において互いに異なる２箇所を同期させつつ鉛直方向に移動させる。したがって、上面保護加熱機構４および下密閉カップ部材６１の昇降を安定して行うことができる。また、下密閉カップ部材６１の昇降に伴って上カップ３３も安定して昇降させることができる。

【0073】

次にセンタリング機構８について、基本的に公知であるため簡単に説明する。センタリング機構８は、ポンプ２６による吸引を停止している間（つまりスピンチャック２１の上面上で基板Ｓが水平移動可能となっている間）に、センタリング処理を実行する。このセンタリング処理により基板Ｓの偏心が解消され、基板Ｓの中心が回転軸ＡＸと一致する。センタリング機構８は、図３に示すように、スピンチャック２１の回転軸ＡＸを挟んで互いに反対側に配置されたシングル当接部８１およびマルチ当接部８２と、シングル当接部８１およびマルチ当接部８２を当接移動方向に移動させるセンタリング駆動部８３とを有している。

【0074】

センタリング駆動部８３がシングル当接部８１およびマルチ当接部８２を連動させつつスピンチャック２１上の基板Ｓに対して接近方向に移動し、シングル当接部８１が有する１つの当接部位と、マルチ当接部８２が有する２つの当接部位とがいずれも基板Ｓの端面に当接した状態となるように、基板Ｓの位置を調整する。このようにして、スピンチャック２１上での基板Ｓの偏心が解消されセンタリングが実現される。

【0075】

次に処理機構５について説明する。図３に示すように、処理機構５は、基板Ｓの下面Ｓｂ側に配置されるノズルブロック５０と、ノズルブロック５０に処理液を供給する処理液供給部５９とを有している。ノズルブロック５０はそれぞれが処理液を吐出する３組の処理液吐出ノズル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ（図５）と、これらを支持する支持機構５４とを有している。後述するように、支持機構５４は、各処理液吐出ノズル５１Ａ～５１Ｃの基板Ｓに対する位置を、基板Ｓの周方向において調整可能に構成されている。

【0076】

３組の処理液吐出ノズル５１Ａ～５１Ｃに対して処理液供給部５９が接続される。処理液供給部５９はＳＣ１液、ＤＨＦ（希フッ酸）などの薬液や機能水（ＣＯ_２水など）を処理液として供給可能に構成されており、３組の処理液吐出ノズル５１Ａ～５１ＣからＳＣ１液、ＤＨＦおよび機能水がそれぞれ独立して吐出可能となっている。

【0077】

図２に示すように、本実施形態では、基板Ｓの下面Ｓｂの周縁部に向けて処理液を吐出するために、ノズルブロック５０を支持するノズル支持部５７が、スピンチャック２１に保持された基板Ｓの下方に設けられている。ノズル支持部５７は、鉛直方向に延設された薄肉の円筒部位５７１と、円筒部位５７１の上端部において径方向外側に折り広げられた円環形状を有するフランジ部位５７２とを有している。円筒部位５７１は、円板部材２７ａと下カップ３２との間に形成されたエアギャップに遊挿自在な形状を有している。そして、図２に示すように、円筒部位５７１がエアギャップに遊挿されるとともにフランジ部位５７２がスピンチャック２１に保持された基板Ｓと下カップ３２との間に位置するように、ノズル支持部５７は固定配置される。フランジ部位５７２の上面周縁部の一部に対し、ノズルブロック５０が取り付けられている。

【0078】

図５は処理機構の構造および配置を示す図である。また、図６は一の処理液吐出ノズルの断面構造を示す図である。なお、以下では、スピンチャック２１の回転軸ＡＸから水平かつ外向きに向かう方向を、動径方向Ｒと称することがある。この動径方向Ｒは、スピンチャック２１により保持される基板Ｓの半径方向、特に基板Ｓの中心から外向きの方向に相当する。

【0079】

図５に示すように、ノズル支持部５７の上部に設けられた略円環状のフランジ部位５７２に、ノズルブロック５０が取り付けられている。ノズルブロック５０の支持機構５４は、ベース部材５４１と押さえ部材５４２とを有している。ベース部材５４１は、３組の処理液吐出ノズル５１Ａ～５１Ｃを一括して支持する。

【0080】

ベース部材５４１の両端部には長穴５４１ａ，５４１ｂが設けられており、ここに挿通されるねじ等の固結部材５５１，５５１がフランジ部位５７２に設けられたねじ穴に螺合することで、ベース部材５４１がフランジ部位５７２に固定される。したがって、フランジ部位５７２に対するベース部材５４１の取り付け位置が所定の範囲内で変更可能である。これにより、３本の処理液吐出ノズル５１Ａ～５１Ｃの位置が一体として調整可能となっている。

【0081】

各処理液吐出ノズル５１Ａ～５１Ｃは同一形状を有している。ここでは１つの処理液吐出ノズル５１Ａを例に取り、図６を参照してその構造を説明する。なお、以下では各処理液吐出ノズル５１Ａ～５１Ｃを区別する必要がないとき、これらを単に「処理液吐出ノズル５１」ということがある。図６（ａ）は処理液吐出ノズル５１の縦断面図であり、同図に示すように、処理液吐出ノズル５１は、動径方向Ｒに沿って細長い形状を有しており、（－Ｒ）方向に沿って、ノズルヘッド部５１ａ、大径シャフト部５１ｂ、小径シャフト部５１ｃおよび雄ねじ部５１ｄをこの順番で有している。

【0082】

処理液吐出ノズル５１の（＋Ｒ）側に設けられたノズルヘッド部５１ａの先端には、処理液を吐出する吐出口５１１が設けられている。吐出口５１１は、処理液供給部５９から内部のマニホールド部５１２を介して供給される処理液を仰角４５度で斜め上向きに、かつ回転軸ＡＸからみて外向きに吐出する。処理液は、基板Ｓの下面周縁部Ｓｓに向けて吐出される。

【0083】

基板Ｓの下面Ｓｂに金属薄膜または金属化合物薄膜が形成されており、吐出される処理液が当該薄膜に対し溶解性を有するものである場合、基板下面Ｓｂのうち処理液が着液した領域の薄膜がエッチング除去される。基板Ｓが回転している場合、遠心力の作用より、処理液は着液位置よりも外側に広がるため、結果として、着液位置よりも外側の薄膜が除去されることになる。

【0084】

また、ノズルヘッド部５１ａの下部には、（＋Ｒ）側端面が平坦な反射面となった反射部材５１３が取り付けられている。反射部材５１３は、例えばレーザー変位計によりノズル位置を計測する際に用いられるものであり、レーザー変位計から出射されるレーザー光を反射することで、精度よく安定した位置計測を可能とするものである。

【0085】

大径シャフト部５１ｂはベース部材５４１に設けられた溝に係合する。図６（ｂ）または図６（ｃ）に示すように、大径シャフト部５１ｂの横断面は非円形の一定形状であり、ベース部材５４１にはこの断面形状に応じた溝が形成されている。したがって、処理液吐出ノズル５１はベース部材５４１に対してある程度の範囲で動径方向Ｒに沿って移動可能であるが、図６（ｂ）および図６（ｃ）に太線矢印で示す方向の回転は抑止される。これにより、処理液の吐出方向が変動するのが防止される。

【0086】

なお、大径シャフト部５１ｂの断面形状はこれらに限定されず、非円形の各種形状とすることができる。単にベース部の溝内で回転しないだけでなく、ガタが生じない形状であることが好ましい。図６（ｂ）および図６（ｃ）に示す形状は、押さえ部材５４２が取り付けられたときに大径シャフト部５１ｂの紙面横方向の変位を規制する作用を有する点で好ましい形状の例である。

【0087】

大径シャフト部５１ｂの上部は押さえ部材５４２によって押さえられ、押さえ部材５４２はねじ等の固結部材５５２によりベース部材５４１に固定される。これにより、大径シャフト部５１ｂが上向きに変位してベース部材５４１から脱落することが抑制されている。押さえ部材５４２にはさらに、固定ねじ５５３が取り付けられており、位置調整後に固定ねじ５５３が締め付けられると、適宜のクッション部材５５４を介して固定ねじ５５３が大径シャフト部５１ｂを押圧する。これにより、処理液吐出ノズル５１のＲ方向への変位が抑止される。

【0088】

大径シャフト部５１ｂの（－Ｒ）側には小径シャフト部５１ｃが続いており、小径シャフト部５１ｃの（－Ｒ）側には雄ねじ部５１ｄが続いている。小径シャフト部５１ｃにはコイルばね５１４が設けられ、雄ねじ部５１ｄはベース部材５４１の（－Ｒ）側端部に設けられた貫通孔を介してさらに（－Ｒ）まで延びている。雄ねじ部５１ｄにはアジャストナット５１５が螺合されている。

【0089】

したがって、処理液吐出ノズル５１は、コイルばね５１４により（＋Ｒ）方向へ付勢されつつ、その付勢力による変位はアジャストナット５１５によって規制された状態となっている。このため、オペレータがアジャストナット５１５をいずれかの方向に回転させると、その回転に応じて吐出口５１１の位置は（＋Ｒ）方向または（－Ｒ）方向に変位することになる。これにより、基板Ｓの径方向における吐出口５１１の位置調整を行うことができる。

【0090】

アジャストナット５１５がコイルばね５１４の付勢力に抗して変位を抑止することでノズル位置を規定する構成としているため、バックラッシやガタの影響を受けにくいノズル位置調整を実現することが可能である。

【0091】

処理液吐出ノズル５１（５１Ａ～５１Ｃ）および支持機構５４は、耐薬品性に優れた材料、例えば樹脂材料により構成される。例えばポリエチレン樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン；polytetrafluoroethylene）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン：polyetheretherketone）樹脂等を、目的に応じて適宜選択し使用することができる。このうち、特にコイルばね５１４については、適度の弾性を必要とするため、そのような材料としてはＰＥＥＫ樹脂を好適に適用することが可能である。

【0092】

図５に戻って説明を続ける。処理液吐出ノズル５１Ａ～５１Ｃはそれぞれ上記した構造を有しており、ノズル支持部５４は、これらのノズル５１Ａ～５１Ｃの長手方向がそれぞれ動径方向Ｒと一致するように、ノズル５１Ａ～５１Ｃを等角度間隔で支持している。したがって、このノズルブロック５０では、ノズル支持部５７（フランジ部位５７２）に対するベース部材５４１の位置を調整することにより、３つの処理液吐出ノズル５１Ａ～５１Ｃを一体的に、しかも大きなストロークで移動させる粗調整モードと、３つの処理液吐出ノズル５１Ａ～５１Ｃをベース部材５４１に対して個別に、かつ細かく移動させる微調整モードとを実現可能となっている。これらの調整モードを組み合わせることで、この実施形態では、各処理液吐出ノズル５１Ａ～５１Ｃの位置を大きなストロークでしかも精密に調整することが可能となっている。

【0093】

処理液吐出ノズル５１Ａ～５１Ｃへ処理液を供給するための配管５６は以下のような配置となっている。すなわち、処理液供給部５９から各ノズル５１Ａ～５１Ｃへ処理液を通送する配管５６１，５６２，５６３はフレキシブルチューブにより構成され、各配管５６１，５６２，５６３はそれぞれ、ノズル支持部５７のフランジ部位５７２に取り付けられた中継ブロック５９１により上流側配管と下流側配管とに区分される。

【0094】

具体的には、処理液吐出ノズル５１ＡにＳＣ１液を供給する配管５６１は、中継ブロック５９１よりも上流側の上流側配管５６１ａと下流側の下流側配管５６１ｂとに区分される。上流側配管５６１ａと中継ブロック５９１とは継手５６１ｃにより接続される。また、下流側配管５６１ｂと中継ブロック５９１とは継手５６１ｄにより接続される。上流側配管５６１ａはチャンバ１１の下方から、円板部材２７ａと下カップ３２との間のエアギャップを通ってフランジ部位５７２の上部まで延びており、その内部に処理液供給部５９から送出されるＳＣ１液が通送される。ＳＣ１液はさらに、下流側配管５６１ｂを通送されて最終的に処理液吐出ノズル５１Ａから吐出される。

【0095】

同様に、処理液吐出ノズル５１ＢにＤＨＦを供給する配管５６２は、中継ブロック５９１よりも上流側の上流側配管５６２ａと下流側の下流側配管５６２ｂとに区分される。上流側配管５６２ａと中継ブロック５９１とは継手５６２ｃにより接続される。下流側配管５６２ｂと中継ブロック５９１とは継手５６２ｄにより接続される。また、上流側配管５６２ａはチャンバ１１の下方から、円板部材２７ａと下カップ３２との間のエアギャップを通ってフランジ部位５７２の上部まで延びており、その内部に処理液供給部５９から送出されるＤＨＦが通送され、下流側配管５６２ｂを介して通送されたＤＨＦは最終的に処理液吐出ノズル５１Ｂから吐出される。

【0096】

また、処理液吐出ノズル５１Ｃに機能水（ＣＯ_２水）を供給する配管５６３は、中継ブロック５９１よりも上流側の上流側配管５６３ａと下流側の下流側配管５６３ｂとに区分される。上流側配管５６３ａと中継ブロック５９１とは継手５６３ｃにより接続される。下流側配管５６３ｂと中継ブロック５９１とは継手５６３ｄにより接続される。また、上流側配管５６３ａはチャンバ１１の下方から、円板部材２７ａと下カップ３２との間のエアギャップを通ってフランジ部位５７２の上部まで延びており、その内部に処理液供給部５９から送出される機能水が通送され、下流側配管５６３ｂを介して通送された機能水は最終的に処理液吐出ノズル５１Ｃから吐出される。

【0097】

配管を中継ブロック５９１により上流側と下流側とに区分したことにより、それぞれの配管の引き回しを独立して設定することが可能である。このため、スピンチャック２１の周辺の狭いスペースにも配管を収めることができる。また、マグネットカップリングを介した回転力の伝達にも影響を及ぼすことなく配管を通すことが可能である。

【0098】

次に、基板観察機構９について説明する。基板観察機構９は、処理が適切に行われているか否かを確認する目的で、処理される基板Ｓの周縁部Ｓｓを光学的に観察するための機構である。

【0099】

図７は基板観察機構の構成を示す図である。より具体的には、図７（ａ）は基板観察機構９の動作を模式的に示す図であり、図７（ｂ）は基板観察機構９の観察ヘッド９３を示す斜視図である基板観察機構９は、光源部９１と、撮像部９２と、観察ヘッド９３と、観察ヘッド駆動部９４と、有している。光源部９１および撮像部９２は、ベース部材１７において並設される。光源部９１は、制御ユニット１０からの照明指令に応じて照明光を観察位置に向けて照射する。この観察位置は、基板Ｓの周縁部Ｓｓに対応する位置であり、図７（ａ）において観察ヘッド９３が実線で示される位置に相当する。

【0100】

観察位置と、観察位置から基板Ｓの径方向外側に離れた退避位置（点線）との間を、観察ヘッド９３は往復移動可能となっている。当該観察ヘッド９３に対し、観察ヘッド駆動部９４が接続される。観察ヘッド駆動部９４はベース部材１７に取り付けられている。そして、制御ユニット１０からのヘッド移動指令に応じて、観察ヘッド駆動部９４は観察ヘッド９３を往復移動させる。より具体的には、基板Ｓの観察処理を実行しない間、観察ヘッド駆動部９４は観察ヘッド９３を退避位置に移動して位置決めしている。このため、観察ヘッド９３は基板Ｓの搬送経路から離れ、チャンバ１１に対して搬入出される基板Ｓに対して観察ヘッド９３が干渉するのを効果的に防止することができる。一方、基板Ｓの観察処理を実行する際には、制御ユニット１０からの基板観察指令に応じて、観察ヘッド駆動部９４が観察ヘッド９３を観察位置に移動させる。

【0101】

この観察ヘッド９３は、図７（ｂ）に示すように、拡散面９３１ａを有する拡散照明部９３１と、３枚のミラー部材９３２ａ～９３２ｃで構成されるガイド部９３２と、保持部９３３と、を有している。

【0102】

拡散照明部９３１は、例えばＰＴＦＥで構成される。拡散照明部９３１は、水平方向に延設されたプレート形状を有しており、基板Ｓ側の端部に切欠部９３１１が形成されている。切欠部９３１１の鉛直方向サイズは基板Ｓの厚みよりも大きく、観察ヘッド９３が観察位置に位置決めされると、切欠部９３１１が基板Ｓの周縁部Ｓｓおよび周縁部Ｓｓからさらに径方向内側に入った領域まで入り込む。この切欠部９３１１は、基板Ｓの周方向から見て逆Ｃ字形状を有している。また、拡散照明部９３１では、切欠部９３１１に沿って傾斜面が設けられている。傾斜面は切欠部９３１１に近づくにしたがって照明光が進む方向に傾斜するように仕上げられたテーパー面である。

【0103】

保持部９３３は、例えばＰＥＥＫで構成されており、基板Ｓ側の端部に、拡散照明部９３１と同様の切欠部が設けられている。また、保持部９３３は拡散照明部９３１と相互に嵌合可能な形状に仕上げられている。

【0104】

このように構成された観察ヘッド９３が観察位置に位置決めされると、拡散面９３１ａが光源部９１による照明領域に位置する。この位置決め状態で制御ユニット１０からの照明指令に光源部９１が点灯すると、照明光が照明領域に照射される。このとき、拡散面９３１ａが照明光を拡散反射させ、基板Ｓの周縁部Ｓｓおよびその隣接領域を種々の方向から照明する。図７（ｂ）に点線矢印で示すように、基板Ｓの周縁部Ｓｓ近傍のうち、上面で反射される光の一部がミラー部材９３２ａにより反射される。また、基板Ｓの端面で反射される光の一部がミラー部材９３２ｂにより反射される。さらに、基板Ｓの下面で反射される光の一部がミラー部材９３２ｃにより反射される。これらの反射光は撮像部９２に導光される。

【0105】

撮像部９２は、物体側テレセントリックレンズで構成される観察レンズ系と、ＣＭＯＳカメラとを有している。したがって、観察ヘッド９３から導光される反射光のうち観察レンズ系の光軸に平行な光線のみがＣＭＯＳカメラのセンサ面に入射され、基板Ｓの周縁部Ｓｓおよび隣接領域の像がセンサ面上に結像される。こうして撮像部９２は基板Ｓの周縁部Ｓｓおよび隣接領域を撮像し、基板Ｓの上面画像、側面画像および下面画像を取得する。そして、撮像部９２はその画像を示す画像データを制御ユニット１０に送信する。

【0106】

観察ヘッド９３は必要に応じ基板Ｓの周縁部に近接する位置に配置されるが、光源部９１および撮像部９２は基板Ｓに対し観察ヘッド９３よりも十分に遠い位置に配置される。このため、基板Ｓに液体が付着していたとしても、これが光源部９１および撮像部９２に付着し撮像に支障を来すおそれは極めて低い。

【0107】

制御ユニット１０は、演算処理部１０Ａ、記憶部１０Ｂ、読取部１０Ｃ、画像処理部１０Ｄ、駆動制御部１０Ｅ、通信部１０Ｆおよび排気制御部１０Ｇを有している。記憶部１０Ｂは、ハードディスクドライブなどで構成されており、上記基板処理装置１によりベベル処理を実行するためのプログラムを記憶している。当該プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能な記録媒体ＲＭ（例えば、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等）に記憶されており、読取部１０Ｃにより記録媒体ＲＭから読み出され、記憶部１０Ｂに保存される。また、当該プログラムの提供は、記録媒体ＲＭに限定されるものではなく、例えば当該プログラムが電気通信回線を介して提供されるように構成してもよい。画像処理部１０Ｄは、基板観察機構９により撮像された画像に種々の処理を施す。駆動制御部１０Ｅは、基板処理装置１の各駆動部を制御する。通信部１０Ｆは、基板処理システム１００の各部を統合して制御する制御部などと通信を行う。排気制御部１０Ｇは排気部３８を制御する。

【0108】

また、制御ユニット１０には、各種情報を表示する表示部１０Ｈ（例えばディスプレイなど）や操作者からの入力を受け付ける入力部１０Ｊ（例えば、キーボードおよびマウスなど）が接続される。

【0109】

演算処理部１０Ａは、ＣＰＵ（= Central Processing Unit）やＲＡＭ（=Random
Access Memory）等を有するコンピュータにより構成されており、記憶部１０Ｂに記憶されるプログラムにしたがって基板処理装置１の各部を制御することで所定の動作を実現する。例えば前記したベベル処理を実行することができる。

【0110】

次に、上記のように構成された処理ユニット１におけるノズル位置の調整作業について説明する。基板Ｓの周縁部Ｓｓの薄膜を除去するベベル処理においては、エッチング幅を目標通りの大きさとするために、事前にノズル位置の調整を行っておく必要がある。というのは、前記した通り、エッチング幅はノズルからの処理液の着液位置によって決まり、着液位置はノズル位置の影響を受けるからである。

【0111】

エッチング幅を目標値に調整するためには、処理対象の基板Ｓを用いてベベルエッチング処理を実行してエッチング幅を計測し、その結果に基づいてノズル位置を調整する必要がある。しかしながら、処理対象となる基板Ｓが金属薄膜あるいは金属化合物薄膜を有するものである場合、一般にベア基板に比べて非常に高価である。また、腐食性の薬液を用いた処理となるため、オペレータによる調整作業には耐薬品性を有する防護装備を身に着ける必要があるため、作業性が必ずしもよくない。

【0112】

この問題に鑑み、本願発明者は、高価な基板や腐食性の薬液を使用せず、したがって低コストで安全性が高く、しかもエッチング幅を正しく評価してノズル位置を適切に調整することが可能な、以下の手法を提案する。

【0113】

上記したように、金属系薄膜が形成された基板は高価である。その一方、薄膜が形成されていないベア基板はより安価であり、またベア基板に水溶性薄膜を形成する処理も、比較的低コストで実現可能である。例えば、基板の片面に反射防止膜（ＴＡＲＣ；Top Anti-Reflective Coating）を形成する目的で、水溶性ポリマー材料を含む塗布液を基板に塗布しこれを乾燥させることが広く行われている。

【0114】

そこで、本来の処理対象である金属系薄膜が形成された基板に代えて、水溶性ポリマー薄膜が形成された基板（ＴＡＲＣ基板）をテスト基板として用いることを考える。この場合、水を主成分とする処理液によって薄膜を除去することが可能である。したがって腐食性薬液を用いる必要はない。

【0115】

ただし、エッチング幅を正しく評価するためには、水溶性薄膜を除去するための処理液を、本来はエッチング用薬液を吐出する処理液吐出ノズルから当該薬液に代えて吐出させる必要がある。言い換えれば、ひとたび製造現場に投入され処理に使用された処理ユニット１においてこの方法を実行するには、配管ライン上の薬液をいったん全て取り除く必要がある。このことから、本手法は、装置の製造後、現場に投入される前の調整段階での実行により適したものであるとも言える。

【0116】

ここでは、基板処理装置の製造元において予め調整動作を実行した上で装置がプロセス現場に納入され、プロセス現場においてエッチング幅の最終確認を行う、という一連の流れが想定されている。

【0117】

図８はエッチング幅調整処理を示すフローチャートである。このうちステップＳ１０１～Ｓ１０７は、装置の納入前に製造元において行われる。まず、テスト基板として例えばＴＡＲＣ基板が準備される（ステップＳ１０１）。例えば適宜の塗布装置により、ベア基板に水溶性ポリマーを含む塗布液を塗布しこれを乾燥させることにより、テスト基板を作製することができる。テスト基板は予め作製されていてもよく、必要が生じたときに新たに作製されてもよい。

【0118】

また、評価対象の処理ユニット１に対し、本来はエッチング用の薬液が供給される配管に水を主成分とする液体、例えばＤＩＷが投入される（ステップＳ１０２）。ここでの液体としては、水溶性薄膜を溶解することができれば足り、高い反応性が要求されるものではない。

【0119】

次に、上記配管に接続する処理液吐出用ノズル（例えばＤＨＦ用のノズル５１Ｂ）の初期位置が適宜に仮設定される（ステップＳ１０３）。そして、テスト基板が処理ユニット１に搬入され、スピンチャック２１にセットされる（ステップＳ１０４）。このとき、テスト基板は薄膜が形成された面が下向きとなるようにセットされる。そして、エッチング処理と同じ処理条件（回転速度、吐出量）で液体をテスト基板の下面に供給し擬似的なエッチング処理が行われる（ステップＳ１０５）。

【0120】

次いで、除去された薄膜の幅が計測される（ステップＳ１０６）。すなわち、図４に示すように昇降機構７により上カップ３３が上昇した状態で、基板観察機構９の観察ユニット９３が基板周縁部に接近した観察位置へ移動し、テスト基板の周縁部を撮像する。制御ユニット１０の画像処理部１０Ｄが画像処理を実行することで、薄膜の除去幅を計測することが可能である。計測された除去幅が所定の適正範囲に収まるまで、ノズル位置を変更しながら上記処理を繰り返すことで（ステップＳ１０７）、エッチング幅を目標値に追い込んでゆくことができる。このときのノズル位置変更は、オペレータが計測結果に応じた回転量だけアジャストナット５１５を回すことにより実現される。

【0121】

例えば計測された除去幅が目標値より小さい場合には、ノズル位置を基板Ｓの回転中心ＡＸ側に向けて移動させることで、より内側からエッチングが行われるようにすることができる。こうすることで、エッチング幅を増加させることができる。一方、例えば計測された除去幅が目標値より大きい場合には、ノズル位置を基板Ｓの回転中心ＡＸ側から外向きに移動させることで、エッチング幅をより小さくすることができる。

【0122】

本実施形態の処理ユニット１では、ノズル位置を微調整するための機構が設けられており、バックラッシやガタの影響も軽減されている。このため、ノズル位置の調整量とエッチング幅の変化量との間によい相関性が得られるはずである。したがって、目標のエッチング幅を実現するための上記の試行回数はそれほど大きくならないと考えられる。

【0123】

以後の処理は製品の納入先で設置後に例えば検収処理として実行される。まず、先の処理では水を主成分とする液体が投入されていた配管に本来の薬液が投入され（ステップＳ１０８）、被処理基板である金属系薄膜が形成された基板が処理ユニット１にセットされる（ステップＳ１０９）。そして、所定の処理条件（回転速度、吐出量）で薬液が基板の下面に供給され、エッチング処理が行われる（ステップＳ１１０）。

【0124】

続いて、上記と同様にして除去幅が計測される（ステップＳ１１１）。ここで、既に一通りの調整は終わっているため、計測された除去幅（エッチング幅）は目標通りとなっているはずである。実測値を確認し、適正範囲内に収まっていれば（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、そのまま処理は終了し、以後は目標通りのエッチング幅でベベルエッチング処理を実行することができる。

【0125】

一方、何らかの理由で調整後の条件が変動し、計測値が適正範囲を外れている場合があり得る（ステップＳ１１２においてＮＯ）。万が一そのような場合には、ステップＳ１０１に戻り、テスト基板を用いた調整を改めて実行する必要がある。なお、アジャストナット５１５の回転量とエッチング幅の変化量との間に高い相関性が得られていれば、目標値からの実測値のずれ分に対応する回転量だけアジャストナット５１５を回転させることによっても、ずれを修正し目標のエッチング幅を実現することができる場合がある。

【0126】

以上説明したように、この実施形態の処理ユニット１は、本発明の「基板処理装置」の一実施形態に相当するものであり、本発明に係る「エッチング幅の調整方法」の実行主体となるものでもある。この実施形態において、処理液供給ノズル５１Ａ～５１Ｃ、特にエッチング用薬液としてのＤＨＦを吐出する処理液供給ノズル５１Ｂが、本発明の「薬液ノズル」に相当している。また、保持回転機構２が本発明の「回転機構」として機能している。また、制御ユニット１０に実現される画像処理部１０Ｄが、本発明の「画像処理部」として機能している。

【0127】

また、上記実施形態では、観察ヘッド９３が本発明の「測定用治具」に相当しており、撮像部９２が本発明の「撮像部」として機能している。また、ミラー部材９３２ａ～９３２ｃが本発明の「反射ミラー」としての機能を果たしている。また、ノズルブロック５０は本発明の「支持機構」としての機能を有している。

【0128】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態の処理ユニット１は、基板Ｓの周縁部Ｓｓのうち下面Ｓｂ側に処理液を供給してベベルエッチング処理を行う装置である。しかしながら、これに代えて、あるいはこれに加えて、基板Ｓの上面側についてベベルエッチング処理を行う装置にも、本発明を適用可能である。

【0129】

また、上記実施形態のノズルブロック５０では、オペレータがアジャストナット５１５を回転させることで処理液ノズル５１Ａ等の位置調整が行われる。これに代えて、適宜のアクチュエータを介して処理液ノズルを支持する機構を設け、アクチュエータの作動によって自動的にノズル位置を調整可能な構成としてもよい。このような場合においても、本発明に係るエッチング幅の調整方法を適用してノズル位置の最適化を行うことで、所望のエッチング幅を実現することが可能である。

【0130】

また、上記実施形態では、テスト基板の事例としてＴＡＲＣ薄膜が形成された基板（ＴＡＲＣ基板）を用いているが、テスト基板に形成される薄膜は水溶性であれば足り、ＴＡＲＣ薄膜に限定されるものではない。

【0131】

また、上記実施形態の処理ユニット１はノズルブロック５０にそれぞれ異なる処理液を吐出する３組の処理液吐出ノズル５１Ａ～５１Ｃが設けられている。しかしながら、ノズルの配設数はこれに限定されるものではなく、その数によらず、本発明を適用してエッチング幅の調整を適切に行うことが可能である。

【0132】

以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、本発明に係るエッチング幅の調整方法において、例えば第３工程では、第２工程後のテスト基板を回転機構に保持させたまま幅の計測を行うように構成されてもよい。このような構成によれば、第２工程で周縁部の薄膜が除去されたテスト基板を直ちに計測に供することができる。

【0133】

この場合、第３工程では、幅を計測するための計測用治具をテスト基板の周縁部に近接させて配置し、計測用治具を用いて幅の計測を行うことができる。この場合さらに、第２工程では、計測用治具を、第３工程における計測用治具の位置よりも基板に対して遠い退避位置に位置決めしてもよい。このように、基板から離れた位置に退避されている計測用治具を測定の際のみテスト基板に近接させることで、処理液による処理が行われる際に計測用治具に処理液が付着するのを抑制することができる。

【0134】

また例えば、計測用治具は、一方主面から出射される光を反射させる反射ミラーを有するものであり、反射光の光路上に配置された撮像部が反射光を受光して一方主面の画像を取得し、取得された画像に対し画像処理部が画像処理を行って前記幅を導出するように構成されてもよい。この場合、撮像部は必ずしも基板に近接して配置される必要はなく、例えばテスト基板に対して計測用治具よりも遠い位置に位置決めしておくことができる。これにより、撮像部に処理液が付着するのを抑制することが可能になる。

【0135】

また例えば、本発明に係るエッチング幅の調整方法では、幅の計測結果が予め定められた目標値より大きい場合には薬液ノズルを半径方向の外側に向けて移動させる一方、幅の計測結果が目標値より小さい場合には薬液ノズルを前記半径方向の内側に向けて移動させるようにすることができる。このような構成によれば、エッチング幅が大きい場合には薬液ノズルを外側に移動させることで、径方向におけるエッチングの開始位置を外側に移動させてエッチング幅を小さくすることができる。逆に、エッチング幅が小さい場合には薬液ノズルを内側に移動させることで、径方向においてエッチングがより内側から開始されるようにしてエッチング幅を大きくすることができる。

【0136】

また例えば、第４工程で薬液ノズルの位置を変化させたときには、第１工程、第２工程および第３工程をこの順番で再実行するようにしてもよい。このような構成によれば、変更後の薬液ノズルの位置で再度水溶性薄膜を除去しその除去幅を実測することで、ノズルの位置変化量とエッチング幅の変化量との相関性を明らかにすることができる。その結果を用いれば、目標のエッチング幅を得るための調整作業をより効率的に実行することが可能となる。

【0137】

また例えば、第１工程の前に、ベア基板に水溶性ポリマー材料を含む塗布液を塗布してテスト基板を作製する工程がさらに設けられてもよい。このようにしてテスト基板を製造する工程は比較的低コストかつ簡単なものであり、予めテスト基板を用意しておかなくても、簡単に本発明を実施することが可能である。

【0138】

また、この発明に係る基板処理装置では、例えば薬液ノズルは、回転機構により保持される基板よりも下方に配置され、基板の下面に向けてエッチング液を吐出するものであってもよい。このような構成によれば、基板の下面側周縁部の薄膜を所望のエッチング幅で除去することが可能になる。

【0139】

また例えば、薬液ノズルを基板の半径方向に移動可能に支持するノズル位置調整機構がさらに設けられてもよい。単にエッチング幅を計測するだけでなく、計測結果を用いてノズル位置の調整を行うことで、所望のエッチング幅を実現することが可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0140】

この発明は、基板の周縁部に処理液を供給して周縁部を処理する基板処理装置全般に適用することができ、特にエッチングによる周縁部の薄膜除去幅を目標値に合わせ込む目的に、好適に適用可能である。

【符号の説明】

【0141】

１ 処理ユニット
２ 保持回転機構（回転機構）
２Ａ 基板保持部
２Ｂ 回転機構
４ 上面保護加熱機構
５ 処理機構
１０Ｄ 画像処理部
１１ チャンバ
２１ スピンチャック
５０ ノズルブロック（支持機構）
５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ 処理液吐出ノズル（薬液ノズル）
９２ 撮像部
９３ 観察ヘッド（測定用治具）
９３２ａ～９３２ｃ ミラー部材（反射ミラー）
ＡＸ 回転軸
ＳＰ 基板処理部
Ｓ 基板
Ｓｓ （基板の）周縁部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】