特許 7688591 基板処理装置および基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-27

(45)【発行日】2025-06-04

(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 21/306 20060101AFI20250528BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20250528BHJP

【ＦＩ】

H01L21/306 R

H01L21/304 643A

H01L21/304 648G

H01L21/304 643C

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022005866

(22)【出願日】2022-01-18

(65)【公開番号】P2023104709

(43)【公開日】2023-07-28

【審査請求日】2024-12-05

(73)【特許権者】

【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】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】安武 陽介

(72)【発明者】

【氏名】石井 弘晃

【審査官】河合 俊英

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－６１４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５２２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０５０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３３４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－３１６１１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理装置であって、
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を回転させる回転部と、
回転される前記基板の周縁部に向けて吐出口から処理液を吐出する処理液ノズルと、
前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給部と、
前記処理液供給部を制御する制御部と、
を備え、
前記処理液供給部は、前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整する液圧調整部を有し、
前記処理液ノズルは、供給される処理液の液圧に応じて前記吐出口の開口幅を規定する弾性部材を有し、
前記制御部は、前記吐出口の開口幅が所定値となる液圧にて処理液が供給されるように前記液圧調整部を制御することを特徴とする基板処理装置。

【請求項2】

請求項１記載の基板処理装置において、
処理液の液圧と前記吐出口の開口幅と前記吐出口から吐出される処理液の流量との相関関係を関連付けたテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記テーブルに基づいて前記液圧調整部を制御することを特徴とする基板処理装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２記載の基板処理装置において、
前記処理液ノズルは、
前記吐出口が設けられた外側部材と、
前記外側部材内をスライド移動可能に設けられ、開口部を有する内側部材と、
を有し、
前記弾性部材および前記処理液の液圧によって規定される前記内側部材の位置に応じて定まる前記吐出口と前記開口部との重複長さが前記開口幅となることを特徴とする基板処理装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記弾性部材はバネであることを特徴とする基板処理装置。

【請求項5】

基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理装置であって、
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を回転させる回転部と、
回転される前記基板の周縁部に向けて吐出口から処理液を吐出する処理液ノズルと、
前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給部と、
前記処理液ノズルおよび前記処理液供給部を制御する制御部と、
を備え、
前記処理液ノズルは、前記吐出口の開口幅を規定する開口幅規定機構を有し、
前記処理液供給部は、前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整する液圧調整部を有し、
前記制御部は、前記吐出口の開口幅が所定値となるように前記開口幅規定機構を制御するとともに、前記吐出口からの処理液の流量が所定値となるように前記液圧調整部を制御することを特徴とする基板処理装置。

【請求項6】

基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理方法であって、
基板を保持する保持工程と、
保持された前記基板を回転させる回転工程と、
回転される前記基板の周縁部に向けて処理液ノズルの吐出口から処理液を吐出する吐出工程と、
前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給工程と、
を備え、
前記吐出口の開口幅は前記処理液ノズルに供給される処理液の液圧に応じて前記処理液ノズルに設けられた弾性部材によって規定され、
前記処理液供給工程では、前記吐出口の開口幅が所定値となる液圧にて前記処理液ノズルに処理液を供給することを特徴とする基板処理方法。

【請求項7】

請求項６記載の基板処理方法において、
処理液の液圧と前記吐出口の開口幅と前記吐出口から吐出される処理液の流量との相関関係を関連付けたテーブルを記憶する記憶工程をさらに備え、
前記処理液供給工程では、前記テーブルに基づいて前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を決定することを特徴とする基板処理方法。

【請求項8】

基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理方法であって、
基板を保持する保持工程と、
保持された前記基板を回転させる回転工程と、
回転される前記基板の周縁部に向けて処理液ノズルの吐出口から処理液を吐出する吐出工程と、
前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給工程と、
を備え、
前記処理液供給工程では、前記吐出口の開口幅を所定値に規定するとともに、前記吐出口からの処理液の流量が所定値となるように前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整することを特徴とする基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、例えば、半導体基板、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などに用いるflat panel display（ＦＰＤ）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、フォトマスク用基板、セラミック基板、または、太陽電池用基板などが含まれる。

【背景技術】

【0002】

従来より、半導体装置の製造工程では、半導体基板（以下、単に「基板」と称する）に対して種々の処理を行う基板処理装置が用いられている。そのような基板処理装置の１つに、基板を水平姿勢で保持して回転させつつ、当該基板の周縁部に処理液を吐出してエッチング処理（いわゆるベベルエッチング）を行うものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。典型的には、吐出される処理液の液柱の径は約０．３ｍｍであり、処理対象となる基板の周縁部の幅は１ｍｍ～数ｍｍ程度である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１４２６７７号公報

【文献】特開２０２１－１４１２３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

処理液吐出時のエッチングレートは、処理液の接液点において最も高い。従って、液柱径が０．３ｍｍの処理液によって幅数ｍｍの基板周縁部のエッチング処理を行ったときには、処理液の接液点でのエッチングレートは高いものの、接液点から離れるほどエッチングレートが低くなる傾向が認められる。

【0005】

基板周縁部の全域にて均一に高いエッチングレートを得るためには、吐出口の開口幅を広くした処理液ノズルから処理液を帯状に吐出して基板周縁部の幅の全体に処理液を着液させることが考えられる。このようにすれば、基板周縁部の幅の全体が接液点となるため、その幅方向の全体にわたってエッチングレートを高くすることができる。

【0006】

しかしながら、基板の周縁部の幅には１ｍｍ～数ｍｍの範囲があり、処理液ノズルの吐出口の開口幅は想定される最大の基板周縁部の幅に対応できる広いものとしておく必要がある。そうすると、エッチング幅を小さくしたい場合には、広い開口幅の吐出口から吐出された処理液の一部が基板に着液することなく無駄に廃棄されるという問題が生じる。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、処理液を無駄に消費することなく、基板の周縁部の全域に処理液を着液させることができる基板処理装置および基板処理方法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】

【0008】

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理装置において、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を回転させる回転部と、回転される前記基板の周縁部に向けて吐出口から処理液を吐出する処理液ノズルと、前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給部と、前記処理液供給部を制御する制御部と、を備え、前記処理液供給部は、前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整する液圧調整部を有し、前記処理液ノズルは、供給される処理液の液圧に応じて前記吐出口の開口幅を規定する弾性部材を有し、前記制御部は、前記吐出口の開口幅が所定値となる液圧にて処理液が供給されるように前記液圧調整部を制御することを特徴とする。

【0009】

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置において、処理液の液圧と前記吐出口の開口幅と前記吐出口から吐出される処理液の流量との相関関係を関連付けたテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記テーブルに基づいて前記液圧調整部を制御することを特徴とする。

【0010】

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記処理液ノズルは、前記吐出口が設けられた外側部材と、前記外側部材内をスライド移動可能に設けられ、開口部を有する内側部材と、を有し、前記弾性部材および前記処理液の液圧によって規定される前記内側部材の位置に応じて定まる前記吐出口と前記開口部との重複長さが前記開口幅となることを特徴とする。

【0011】

また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記弾性部材はバネであることを特徴とする。

【0012】

また、請求項５の発明は、基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理装置において、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を回転させる回転部と、回転される前記基板の周縁部に向けて吐出口から処理液を吐出する処理液ノズルと、前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給部と、前記処理液ノズルおよび前記処理液供給部を制御する制御部と、を備え、前記処理液ノズルは、前記吐出口の開口幅を規定する開口幅規定機構を有し、前記処理液供給部は、前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整する液圧調整部を有し、前記制御部は、前記吐出口の開口幅が所定値となるように前記開口幅規定機構を制御するとともに、前記吐出口からの処理液の流量が所定値となるように前記液圧調整部を制御することを特徴とする。

【0013】

また、請求項６の発明は、基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理方法において、基板を保持する保持工程と、保持された前記基板を回転させる回転工程と、回転される前記基板の周縁部に向けて処理液ノズルの吐出口から処理液を吐出する吐出工程と、前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給工程と、を備え、前記吐出口の開口幅は前記処理液ノズルに供給される処理液の液圧に応じて前記処理液ノズルに設けられた弾性部材によって規定され、前記処理液供給工程では、前記吐出口の開口幅が所定値となる液圧にて前記処理液ノズルに処理液を供給することを特徴とする。

【0014】

また、請求項７の発明は、請求項６の発明に係る基板処理方法において、処理液の液圧と前記吐出口の開口幅と前記吐出口から吐出される処理液の流量との相関関係を関連付けたテーブルを記憶する記憶工程をさらに備え、前記処理液供給工程では、前記テーブルに基づいて前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を決定することを特徴とする。

【0015】

また、請求項８の発明は、基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理方法において、基板を保持する保持工程と、保持された前記基板を回転させる回転工程と、回転される前記基板の周縁部に向けて処理液ノズルの吐出口から処理液を吐出する吐出工程と、前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給工程と、を備え、前記処理液供給工程では、前記吐出口の開口幅を所定値に規定するとともに、前記吐出口からの処理液の流量が所定値となるように前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

請求項１から請求項４の発明によれば、処理液ノズルは、供給される処理液の液圧に応じて吐出口の開口幅を規定する弾性部材を有し、吐出口の開口幅が所定値となる液圧にて処理液が供給されるように液圧調整部を制御するため、吐出口の開口幅が基板の周縁部の幅と等しくなる液圧にて処理液を供給すれば、処理液を無駄に消費することなく、基板の周縁部の全域に処理液を着液させることができる。

【0017】

請求項５の発明によれば、吐出口の開口幅が所定値となるように開口幅規定機構を制御するとともに、吐出口からの処理液の流量が所定値となるように液圧調整部を制御するため、吐出口の開口幅を基板の周縁部の幅と等しくして処理液を供給すれば、処理液を無駄に消費することなく、基板の周縁部の全域に処理液を着液させることができる。

【0018】

請求項６および請求項７の発明によれば、吐出口の開口幅は処理液ノズルに供給される処理液の液圧に応じて処理液ノズルに設けられた弾性部材によって規定され、吐出口の開口幅が所定値となる液圧にて処理液ノズルに処理液を供給するため、吐出口の開口幅が基板の周縁部の幅と等しくなる液圧にて処理液を供給すれば、処理液を無駄に消費することなく、基板の周縁部の全域に処理液を着液させることができる。

【0019】

請求項８の発明によれば、吐出口の開口幅を所定値に規定するとともに、吐出口からの処理液の流量が所定値となるように処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整するため、吐出口の開口幅を基板の周縁部の幅と等しくして処理液を供給すれば、処理液を無駄に消費することなく、基板の周縁部の全域に処理液を着液させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。

【図2】処理ユニットの構成の例を示す図解的な断面図である。

【図3】第１実施形態の処理液ノズルの構成を示す図である。

【図4】図３の処理液ノズルを下方から見た図である。

【図5】制御部の構成を示すブロック図である。

【図6】相関テーブルを説明するための図である。

【図7】第１実施形態の基板処理装置における処理手順を示すフローチャートである。

【図8】処理液供給の開始時点における処理液ノズルの状態を示す図である。

【図9】バネの復元力と処理液の液圧とが均衡したときの処理液ノズルの状態を示す図である。

【図10】第２実施形態の処理液ノズルの構成を示す図である。

【図11】第２実施形態における基板の処理手順を示すフローチャートである。

【図12】第３実施形態の処理液ノズルの構成を示す図である。

【図13】第４実施形態の処理液ノズルの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。

【0022】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る基板処理装置１００の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置１００は、半導体ウェハーなどの円板形状のシリコン基板である基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。

【0023】

基板処理装置１００は、基板Ｗの周縁部に対して薬液およびリンス液を吐出して表面処理を行った後、基板Ｗの乾燥処理を行う。上記の薬液としては、例えば、エッチング処理を行うための液、または、不要な膜を除去するための液が含まれ、具体的には、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）、または、希フッ酸（ＤＨＦ）などが用いられる。また、リンス液としては、典型的には純水が用いられる。以下の説明では、薬液、リンス液および有機溶剤などを総称して「処理液」とする。

【0024】

基板処理装置１００は、複数の処理ユニット１と、ロードポートＬＰと、インデクサロボット１０２と、主搬送ロボット１０３と、制御部１６とを備える。

【0025】

ロードポートＬＰには、処理ユニット１で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリアＣが載置される。キャリアＣの形態としては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified pod)の他に、ＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納した基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open cassette)であっても良い。

【0026】

インデクサロボット１０２は、キャリアＣと主搬送ロボット１０３との間で基板Ｗを搬送する。また、主搬送ロボット１０３は、インデクサロボット１０２と処理ユニット１との間で基板Ｗを搬送する。インデクサロボット１０２がキャリアＣから取り出した基板Ｗを主搬送ロボット１０３が受け取って処理ユニット１に搬入する。また、主搬送ロボット１０３が処理ユニット１から搬出した基板Ｗをインデクサロボット１０２が受け取ってキャリアＣに収納する。

【0027】

処理ユニット１は、１枚の基板Ｗに対して液処理および乾燥処理を行う。本実施形態の基板処理装置１００には、同様の構成である１２個の処理ユニット１が配置されている。具体的には、それぞれが３個の処理ユニット１を鉛直方向に積層してなる４つのタワーが（つまり、合計１２個の処理ユニット１が）、主搬送ロボット１０３の周囲を取り囲むようにして配置されている。図１では、３段に重ねられた処理ユニット１の１つが概略的に示されている。なお、基板処理装置１００における処理ユニット１の数量は、１２個に限定されるものではなく、適宜変更されてもよい。

【0028】

主搬送ロボット１０３は、処理ユニット１が積層された４個のタワーの中央に設置されている。主搬送ロボット１０３は、インデクサロボット１０２から受け取った処理対象となる基板Ｗをそれぞれの処理ユニット１内の処理カップ２００に搬入する。また、主搬送ロボット１０３は、それぞれの処理ユニット１から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサロボット１０２に渡す。制御部１６は、基板処理装置１００のそれぞれの構成要素の動作を制御する。

【0029】

以下、基板処理装置１００に搭載された１２個の処理ユニット１のうちの１つについて説明するが、他の処理ユニット１についても、ノズルの配置関係が異なること以外は、同一の構成を有する。

【0030】

図２は、処理ユニット１の構成の例を示す図解的な断面図である。処理ユニット１は、基板Ｗの周縁部に処理液を吐出して当該周縁部にエッチング処理を施すユニットである。本実施形態では、基板Ｗの周縁部とは、基板Ｗの上面の周縁領域、基板Ｗの下面の周縁領域、および、基板Ｗの外周端を含む部分である。また、周縁領域とは、基板Ｗの外周端から、例えば０．１ｍｍ以上、かつ、数ｍｍ以下の幅を有する円環状の領域である。

【0031】

処理ユニット１は、処理チャンバー４と、処理チャンバー４内で基板Ｗを水平な姿勢で保持し、かつ、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの周縁部（正確には上面の周縁領域）に処理液を吐出する処理液ノズル３００と、処理液ノズル３００に処理液を供給する処理液供給ユニット６と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面の中央部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ユニット８と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面の周縁領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ユニット９と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの下面の周縁領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ユニット１０と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの周縁部を加熱するヒーター１１と、スピンチャック５を取り囲む処理カップ２００と、を備える。

【0032】

処理チャンバー４は、箱状の隔壁１１３と、隔壁１１３の上部から隔壁１１３内（処理チャンバー４内に相当）に清浄空気を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）１４と、隔壁１１３の下部から処理チャンバー４内の気体を排出する排気装置（ここでは、図示しない）とを備える。

【0033】

ＦＦＵ１４は、隔壁１１３の上方に配置されており、具体的には隔壁１１３の天井に取り付けられている。ＦＦＵ１４は、隔壁１１３の天井から処理チャンバー４内に清浄空気を送る。排気装置は、処理カップ２００内に接続された排気ダクト１１５を介して処理カップ２００の底部に接続されており、処理カップ２００の底部から処理カップ２００の内部を吸引する。ＦＦＵ１４および排気装置によって、処理チャンバー４内に清浄空気のダウンフロー（下降流）が形成される。

【0034】

本実施形態におけるスピンチャック５は、真空吸着式のチャックである。なお、スピンチャックは、挟持式のメカニカルチャックなどの他の形態のチャックであってもよい。スピンチャック５は、基板Ｗの下面の中央部を吸着支持している。スピンチャック５は、鉛直な方向に延びたスピン軸１１６と、スピン軸１１６の上端に取り付けられて、基板Ｗが水平な姿勢となるように基板Ｗの下面を吸着して保持するスピンベース１１７と、スピン軸１１６と同軸に結合された回転軸を有するスピンモータ１１８と、を備える。

【0035】

スピンベース１１７は、基板Ｗの外径よりも小さな外径を有する水平な円形の上面１１７ａを備える。スピンベース１１７は、上面１１７ａにて基板Ｗの下面中央を真空吸着する。基板Ｗの下面がスピンベース１１７に吸着保持された状態では、基板Ｗの周縁部が、スピンベース１１７の外周端よりも外側にはみ出ている。基板Ｗがスピンベース１１７に吸着保持された状態にてスピンモータ１１８が駆動されることによって、スピン軸１１６の中心軸線まわりに基板Ｗが回転される。

【0036】

本実施形態の処理液ノズル３００は、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルである。処理液ノズル３００は、基板Ｗの上面における処理液の供給位置を変更することができる。処理液ノズル３００は、スピンチャック５の上方でほぼ水平に延びたノズルアーム２０の先端部に取り付けられている。ノズルアーム２０は、スピンチャック５の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸２１に支持されている。アーム支持軸２１には、アーム揺動モータ２２が接続されている。アーム揺動モータ２２は、たとえば、サーボモータである。アーム揺動モータ２２によって、ノズルアーム２０をスピンチャック５の側方に設定された鉛直な揺動軸線Ａ２を中心として水平面内で揺動させることができ、これによって、揺動軸線Ａ２まわりに処理液ノズル３００を処理位置と退避位置との間で円弧軌跡を描くように回動させることができる。なお、処理液ノズル３００の回動位置を検知するためのエンコーダをアーム揺動モータ２２に付設するようにしても良い。

【0037】

処理液ノズル３００には、処理液供給ユニット６から処理液が供給される。処理液供給ユニット６は、処理液配管６１に処理液バルブ６２およびポンプ６３を備える。処理液配管６１の先端は処理液ノズル３００に接続されるとともに、基端は処理液供給源に接続される。処理液配管６１の経路途中に処理液バルブ６２およびポンプ６３が介挿されている。

【0038】

処理液バルブ６２が開かれた状態でポンプ６３が作動すると、処理液供給源から処理液配管６１を経て処理液ノズル３００に処理液が送給される。処理液供給ユニット６は、処理液として薬液またはリンス液を処理液ノズル３００に供給する。薬液は、例えば、基板Ｗの上面をエッチングしたり、基板Ｗの上面を洗浄したりするために用いられる液である。薬液は、フッ酸、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）、希フッ酸（ＤＨＦ）、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（例えば、クエン酸、蓚酸など）、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など）、有機溶剤（例えば、ＩＰＡ（isopropyl alcohol）など）、界面活性剤および腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液であってもよい。リンス液は、例えば、脱イオン水（ＤＩＷ）であるが、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度（例えば、１０ｐｐｍ以上、かつ、１００ｐｐｍ以下）の塩酸水のいずれかであってもよい。

【0039】

図３は、第１実施形態の処理液ノズル３００の構成を示す図である。図４は、処理液ノズル３００を下方から見た図である。処理液ノズル３００は、外側部材３１０、内側部材３２０およびバネ３３０を備える。処理液ノズル３００のカバーである外側部材３１０の内部は中空となっており、外側部材３１０には吐出口３１１が形設されている。また、処理液ノズル３００の本体である内側部材３２０の内部は処理液の流路となっており、内側部材３２０には開口部３２１が形設されている。内側部材３２０は、外側部材３１０内を処理液ノズル３００の長手方向である矢印ＡＲ１にて示す方向にスライド移動可能に設けられている。処理液ノズル３００の長手方向はスピンチャック５に保持された基板Ｗの径方向と一致する。また、内側部材３２０と外側部材３１０との間はリップシール等によってシールされている。

【0040】

処理液供給ユニット６は、内側部材３２０内の流路に処理液を供給する。外側部材３１０の内壁面と内側部材３２０の外壁先端との間に弾性部材であるバネ３３０が設けられている。外側部材３１０内で内側部材３２０がスライド移動すると、バネ３３０が伸縮し、バネ３３０の復元力が外側部材３１０および内側部材３２０に作用する。

【0041】

バネ３３０が変形していないとき、すなわちバネ３３０に応力が作用していないときには、図３，４に示すように、外側部材３１０の吐出口３１１と内側部材３２０の開口部３２１とが全く重なっておらず、開口部３２１は閉塞されている。この状態にて、処理液供給ユニット６が処理液ノズル３００に処理液を供給すると、開口部３２１が閉塞されているため、供給された処理液は外部に吐出されず、その処理液によって内側部材３２０が押圧される。これにより、内側部材３２０は外側部材３１０に対して図３の左側に向けてスライド移動し、図４の矢印ＡＲ２に示すように開口部３２１が吐出口３１１に近付くように移動する。内側部材３２０が外側部材３１０に対してスライド移動すると、バネ３３０が縮み、バネ３３０に復元力が発生する。

【0042】

処理液供給ユニット６が処理液供給を継続して内側部材３２０がさらにスライド移動すると、バネ３３０の復元力による応力と処理液の液圧とが均衡するところで内側部材３２０の移動が停止する。内側部材３２０の移動が停止したときには、吐出口３１１と開口部３２１の一部または全部とが重なって開口が形成され、その開口から基板Ｗの周縁部に向けて処理液が吐出される。

【0043】

すなわち、バネ３３０の復元力と処理液供給ユニット６から供給される処理液の液圧とによって外側部材３１０内における内側部材３２０の位置が規定される。処理液の液圧は制御部１６の制御下にてポンプ６３によって調整される。そして、外側部材３１０内における内側部材３２０の位置に応じて吐出口３１１と開口部３２１とが重なる重複長さが定まり、その重複長さが吐出口３１１の開口幅となるのである。処理液ノズル３００の吐出口３１１からは、当該開口幅と同じ幅の帯状にて処理液が吐出される。

【0044】

図２に戻り、不活性ガス供給ユニット８は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面の中央部に不活性ガスを供給するための気体吐出ノズル２７と、気体吐出ノズル２７に不活性ガスを供給する気体配管２８と、気体配管２８を開閉する気体バルブ２９と、気体吐出ノズル２７を移動させるためのノズル移動機構３０とを備える。気体吐出ノズル２７が基板Ｗの上面の中央部の上方に設定された処理位置に位置しているときに気体バルブ２９が開かれると、気体吐出ノズル２７から吐出される不活性ガスによって、基板Ｗの上面における中央部から外周部に向けて流れる放射状気流が形成される。

【0045】

不活性ガス供給ユニット９は、基板Ｗの上面の周縁領域に対して不活性ガスを吐出するための気体吐出ノズル３１と、気体吐出ノズル３１に不活性ガスを供給する気体配管３２と、気体配管３２を開閉する気体バルブ３３と、気体吐出ノズル３１を移動させるためのノズル移動機構３４とを備える。気体吐出ノズル３１が基板Ｗの上面の周縁領域の上方に設定された処理位置に位置しているときに気体バルブ３３が開かれると、気体吐出ノズル３１は、基板Ｗの上面の周縁領域の吹き付け位置に対し、基板Ｗの回転半径方向（以下、径方向ＲＤ）の内側から、外側かつ斜め下向きに不活性ガスを吐出する。

【0046】

不活性ガス供給ユニット１０は、基板Ｗの下面の周縁領域に対して不活性ガスを吐出するための気体吐出ノズル３６と、気体吐出ノズル３６に不活性ガスを供給する気体配管３７と、気体配管３７を開閉する気体バルブ３８とを備える。気体吐出ノズル３６が基板Ｗの下面の周縁領域に下方に設定された処理位置に位置しているときに気体バルブ３８が開かれると、気体吐出ノズル３６は、基板Ｗの下面の周縁領域の吹き付け位置に対し、径方向ＲＤの内側から外側斜め上向き（例えば、水平面に対し４５°）に不活性ガスを吐出する。

【0047】

不活性ガス供給ユニット８、不活性ガス供給ユニット９および不活性ガス供給ユニット１０が吐出する不活性ガスとしては窒素、アルゴン、ヘリウム等を用いることができる（本実施形態では窒素）。

【0048】

ヒーター１１は、円環状に形成されており、基板Ｗの外径と同等の外径を有する。ヒーター１１は、スピンチャック５に保持された基板Ｗの下面の周縁領域に対向する上端面を有する。ヒーター１１は、セラミックまたは炭化ケイ素（ＳｉＣ）によって形成されており、その内部に加熱源（図示しない）が搭載されている。加熱源の加熱によってヒーター１１が温められ、ヒーター１１が基板Ｗを加熱する。ヒーター１１によって基板Ｗの周縁部を下面側から加熱することによって、基板Ｗの上面の周縁領域におけるエッチングレートを向上させることができる。

【0049】

処理カップ２００は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗよりも外方（すなわち、回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置される。処理カップ２００は、スピンベース１１７を取り囲む。スピンチャック５が基板Ｗを回転させている状態で処理液が基板Ｗに供給されると、基板Ｗに供給された処理液が遠心力によって基板Ｗの周囲に振り切られる。処理液が基板Ｗに供給される際、上向きに開いた処理カップ２００の上端部２００ａは、スピンベース１１７よりも上方に配置される。従って、基板Ｗの周囲に排出された薬液または水などの処理液は、処理カップ２００によって受け止められる。そして、処理カップ２００に受け止められた処理液は排液処理される。排液処理は、使用済み処理液の廃棄、および、処理液の再生処理を含む。

【0050】

制御部１６は、基板処理装置１００に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。図５は、制御部１６の構成を示すブロック図である。制御部１６のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部１６は、各種演算処理を行う回路であるＣＰＵ７１、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ７２、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ７３および制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく記憶部７４（例えば、磁気ディスク）を備えている。ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３および記憶部７４は、バスライン７５を介して互いに接続されている。制御部１６のＣＰＵ７１が所定の処理プログラムを実行することによって基板処理装置１００における処理が進行する。

【0051】

処理プログラムは、非一過性の記録媒体（例えば、半導体メモリ、光学メディアまたは磁気メディアなど）に記録された状態で、制御部１６に提供されてもよい。この場合、当該記録媒体から処理プログラムを読み取る読み取り装置がバスライン７５に接続されているとよい。

【0052】

また、処理プログラムは、ネットワークを介してサーバーなどから制御部１６に提供されてもよい。この場合、外部装置とネットワーク通信を行う通信部がバスライン７５に接続されているとよい。

【0053】

バスライン７５には、入力部７６および表示部７７が接続されている。制御部１６は、表示部７７に種々の情報を表示する。基板処理装置１００のオペレータは、表示部７７に表示された情報を確認しつつ、入力部７６から種々のコマンドやパラメータを入力することができる。入力部７６としては、例えばキーボードやマウスを用いることができる。表示部７７としては、例えば液晶ディスプレイを用いることができる。本実施形態においては、表示部７７および入力部７６として、基板処理装置１００の外壁に設けられた液晶のタッチパネルを採用して双方の機能を併せ持たせるようにしている。

【0054】

制御部１６には、各処理ユニット１のスピンモータ１１８、アーム揺動モータ２２、ノズル移動機構３０、ノズル移動機構３４、処理液バルブ６２、ポンプ６３、ヒーター１１、気体バルブ２９、気体バルブ３３、および、気体バルブ３８などが接続されており（図５ではポンプ６３のみ例示）、制御部１６はそれらの動作を制御する。また、制御部１６は、インデクサロボット１０２および主搬送ロボット１０３の動作も制御する。

【0055】

制御部１６の記憶部７４には相関テーブル９９が格納されている。図６は、相関テーブル９９を説明するための図である。上述の通り、本実施形態においては、バネ３３０の復元力と処理液供給ユニット６から供給される処理液の液圧とによって吐出口３１１の開口幅が規定される。吐出口３１１の開口幅が定まれば、液圧によって吐出口３１１から吐出される処理液の流量も規定される。すなわち、処理液の液圧と吐出口３１１の開口幅と吐出口３１１から吐出される処理液の流量との間には相互に相関関係が存在しており、その相関関係が相関テーブル９９に登録されている。このような相関関係は予め実験またはシミュレーションによって求めておけば良い。そして、求めた相関関係を登録した相関テーブル９９を記憶部７４に保存しておく。

【0056】

次に、基板処理装置１００の処理動作について説明する。図７は、第１実施形態の基板処理装置１００における処理手順を示すフローチャートである。まず、処理対象となる未処理の基板Ｗがいずれかの処理ユニット１の処理チャンバー４に搬入される（ステップＳ１１）。具体的には、インデクサロボット１０２がキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出して主搬送ロボット１０３に渡す。主搬送ロボット１０３は、受け取った未処理の基板Ｗを処理チャンバー４に搬入する。このときに主搬送ロボット１０３は、未処理の基板Ｗを保持するハンドを処理チャンバー４内に進入させ、デバイス形成面を上方に向けた状態で基板Ｗをスピンチャック５に渡す。続いて、基板Ｗの下面の中央部がスピンベース１１７に吸着支持されることにより、スピンチャック５によって基板Ｗが保持される（ステップＳ１２）。スピンチャック５に基板Ｗが保持された後、制御部１６が所定の回転数でスピンモータ１１８を回転させると、基板Ｗの回転が開始される（ステップＳ１３）。

【0057】

次に、処理液ノズル３００に供給する処理液の液圧を決定する（ステップＳ１４）。本実施形態においては、回転する基板Ｗの周縁部に処理液ノズル３００から処理液を吐出して当該周縁部のエッチング処理を行う（ベベルエッチング）。エッチングされる領域は円環状となるが、エッチングが必要とされる円環状領域の幅は基板Ｗによって異なり、１ｍｍ～数ｍｍである。以降、エッチングが必要とされている円環状領域の幅を「エッチング幅」と称する。

【0058】

ステップＳ１４では、必要とされるエッチング幅に応じて処理液ノズル３００に供給する処理液の液圧を決定する。具体的には、記憶部７４に格納されている相関テーブル９９に基づいて、制御部１６が必要とされるエッチング幅と同じ開口幅に対応する液圧を抽出する。例えば、必要とされるエッチング幅が３ｍｍである場合、制御部１６は相関テーブル９９で３ｍｍの開口幅に対応する液圧を抽出する。なお、必要とされるエッチング幅は、制御部１６がレシピから取得するようにしても良いし、或いは基板処理装置１００のオペレータが入力部７６から入力するようにしても良い。

【0059】

次に、ステップＳ１４で決定された液圧にて処理液供給ユニット６が処理液ノズル３００に処理液を供給する（ステップＳ１５）。処理液供給ユニット６は、処理液ノズル３００に供給する処理液の液圧を調整する液圧調整部として機能するポンプ６３を備えている。制御部１６は、ステップＳ１４で決定された液圧にて処理液を送給するようにポンプ６３を制御する。

【0060】

図８は、処理液供給の開始時点における処理液ノズル３００の状態を示す図である。処理液供給が行われていないときには、バネ３３０にいかなる応力も作用しておらず、内側部材３２０は吐出口３１１と開口部３２１とが全く重ならない位置に停止しており、開口部３２１は閉塞されている。処理液供給ユニット６から内側部材３２０の流路に処理液供給を開始した時点では、開口部３２１が閉塞されているため、処理液の出口がなく、供給された処理液によって内側部材３２０が図８の矢印ＡＲ３に示す向きに押圧される。このときに内側部材３２０に作用する力はポンプ６３によって規定される処理液の液圧に比例する。

【0061】

処理液の液圧によって内側部材３２０が押圧されると、内側部材３２０は矢印ＡＲ３に示す向きにスライド移動を開始する。内側部材３２０が移動した距離と同じ長さだけバネ３３０が縮み、バネ３３０に復元力が発生する。バネ３３０に生じる復元力の大きさはバネ３３０が縮んだ長さに比例する。その復元力が作用する向きは矢印ＡＲ３とは反対の向きである。つまり、バネ３３０には処理液によって押圧される内側部材３２０を押し戻すような復元力が生じる。また、内側部材３２０が矢印ＡＲ３に示す向きに移動するにしたがって開口部３２１が吐出口３１１に近付く。

【0062】

内側部材３２０がさらに矢印ＡＲ３に示す向きに移動すると、移動距離が大きくなるにつれてバネ３３０の復元力も大きくなり、やがてバネ３３０の復元力による応力と処理液の液圧とが等しくなる。バネ３３０の復元力と処理液の液圧とが均衡すると、内側部材３２０には移動の駆動力が作用しなくなり、内側部材３２０は移動を停止する。

【0063】

図９は、バネ３３０の復元力と処理液の液圧とが均衡したときの処理液ノズル３００の状態を示す図である。内側部材３２０が移動を停止したときには、吐出口３１１と開口部３２１の一部または全部とが重なって開口が形成される。内側部材３２０の停止位置はバネ３３０の復元力と処理液の液圧とが均衡する位置に規定される。内側部材３２０の停止位置に応じて定まる吐出口３１１と開口部３２１とが重なる重複長さが吐出口３１１に形成された開口の開口幅ｄとなる。

【0064】

供給される処理液の液圧が大きいほど、バネ３３０が大きく縮んだ位置でバネ３３０の復元力と処理液の液圧とが均衡することとなり、開口幅ｄが大きくなる。すなわち、バネ３３０は、供給される処理液の液圧に応じて吐出口３１１の開口幅ｄを規定することとなる。また、視点を変えれば、供給する処理液の液圧によって吐出口３１１の開口幅ｄを調整することができるとも言える。

【0065】

本実施形態においては、相関テーブル９９に基づいて、制御部１６が必要とされるエッチング幅と同じ開口幅に対応する液圧を決定し、その液圧にて処理液を供給するようにポンプ６３を制御している。このため、処理液の液圧によって形成される吐出口３１１の開口の開口幅ｄは必要とされるエッチング幅と等しくなる。

【0066】

処理液ノズル３００の吐出口３１１に開口幅ｄの開口が形成されると、その吐出口３１１の開口から基板Ｗの周縁部に向けて処理液が吐出される（ステップＳ１６）。吐出口３１１の開口からは処理液が帯状の液柱として吐出される。液柱を水平方向で切断した断面の長手方向の幅は開口幅ｄと等しい。また、当該断面の短手方向の幅は、吐出口３１１の短手方向の幅（例えば、０．３ｍｍ）と等しい。さらに、吐出口３１１から吐出される処理液の流量は処理液ノズル３００に供給される処理液の液圧によって規定される。

【0067】

処理液ノズル３００は処理液としてまず薬液を基板Ｗの周縁部に吐出する。より詳細には、制御部１６は、スピンモータ１１８を制御して基板Ｗを所定の回転速度（例えば、３００ｒｐｍ以上、かつ、１０００ｒｐｍ以下）で回転させながら、アーム揺動モータ２２を制御して処理液ノズル３００を適切な処理位置に配置して処理液ノズル３００から基板Ｗの周縁部に薬液を吐出させる。処理液ノズル３００の適切な処理位置とは、エッチングが必要とされている円環状領域の幅の直上に吐出口３１１の開口の幅が完全に重なるように配置される位置である。また、処理液ノズル３００の適切な処理位置では、処理液ノズル３００の長手方向と基板Ｗの径方向とが一致している。処理液ノズル３００を適切な処理位置に移動させるために、基板Ｗの端縁部を検出する光学センサーを処理液ノズル３００に設けるようにしても良い。

【0068】

処理液ノズル３００から吐出された薬液は回転する基板Ｗの周縁部（正確には基板Ｗの上面の周縁領域）に着液する。これにより、基板Ｗの周縁部のエッチング処理が進行する。

【0069】

薬液を吐出してのエッチング処理では、処理位置に位置する気体吐出ノズル２７から吐出される不活性ガスによって、基板Ｗの上面における中央部から外周部に向けて流れる放射状気流が形成される。この放射状気流によって、デバイス形成領域である基板Ｗの上面の中央部が保護される。

【0070】

また、エッチング処理では、処理位置に位置する気体吐出ノズル３１から基板Ｗの上面の周縁領域に対し不活性ガスが吹き付けられる。この不活性ガスの吹き付けによって、基板Ｗの上面の周縁領域における薬液の処理幅を制御することができる。

【0071】

さらに、エッチング処理では、処理位置に位置する気体吐出ノズル３６から基板Ｗの下面の周縁領域に対し不活性ガスが吹き付けられる。この不活性ガスの吹き付けによって、基板Ｗの下面への薬液の回り込みを抑制することができる。

【0072】

本実施形態においては、処理液ノズル３００の吐出口３１１の開口幅ｄが必要とされるエッチング幅と等しく、その吐出口３１１の開口から薬液を吐出することにより、エッチングが必要とされる基板Ｗの周縁部の全域に薬液が着液することとなる。換言すれば、エッチングが必要とされる基板Ｗの周縁部の全域が薬液の接液点となる。その結果、基板Ｗの周縁部の全域にわたって均一にエッチングレートを高くすることができる。

【0073】

また、薬液を吐出してのエッチング処理を行うときに、ヒーター１１によって基板Ｗの周縁部を加熱するようにしても良い。ヒーター１１によって基板Ｗの周縁部を加熱することにより、当該周縁部におけるエッチングレートをさらに高くすることができる。

【0074】

薬液の吐出を開始してから所定時間が経過した後、処理液ノズル３００から吐出される処理液が薬液からリンス液に切り換えられる。より詳細には、制御部１６は、スピンモータ１１８を制御して基板Ｗを所定の回転速度（例えば、３００ｒｐｍ以上、かつ、１０００ｒｐｍ以下）で回転させながら、アーム揺動モータ２２を制御して処理液ノズル３００を適切な処理位置に配置して処理液ノズル３００から基板Ｗの周縁部にリンス液を吐出させる。なお、処理液ノズル３００からリンス液を吐出するときにも、上記の薬液と同様に、吐出口３１１の開口幅ｄと等しい幅の帯状の液柱が形成される。

【0075】

処理液ノズル３００から吐出されたリンス液は回転する基板Ｗの周縁部に着液する。これにより、基板Ｗの周縁部に付着していた薬液がリンス液によって洗い流されるリンス処理が進行する。薬液が洗い流されることによって、基板Ｗの周縁部におけるエッチング処理は停止する。

【0076】

リンス処理では、処理位置に位置する気体吐出ノズル２７から吐出される不活性ガスによって、基板Ｗの上面における中央部から外周部に向けて流れる放射状気流が形成される。

【0077】

また、リンス処理では、処理位置に位置する気体吐出ノズル３１から基板Ｗの上面の周縁領域に対し不活性ガスが吹き付けられる。

【0078】

また、リンス処理では、処理位置に位置する気体吐出ノズル３６から基板Ｗの下面の周縁領域に対し不活性ガスが吹き付けられる。

【0079】

また、リンス処理では、ヒーター１１によって基板Ｗの周縁部を加熱するようにしてもよい。

【0080】

リンス液の吐出を開始してから所定時間が経過した後、制御部１６は、処理液バルブ６２を閉止して処理液ノズル３００からのリンス液吐出を停止する。続いて、制御部１６は、アーム揺動モータ２２を制御して、処理液ノズル３００をスピンチャック５の側方の退避位置へと戻す。

【0081】

リンス処理が終了した後、基板Ｗを乾燥させるスピンドライが行われる（ステップＳ１７）。具体的には、制御部１６は、スピンモータ１１８を制御して、所定の乾燥回転速度（たとえば、数千ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させる。これによって、大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わり、基板Ｗの周縁部に付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗの周縁部から液体が除去され、基板Ｗの周縁部が乾燥する。

【0082】

基板Ｗの高速回転を開始してから所定時間が経過すると、制御部１６は、スピンモータ１１８を制御することによって、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させる。

【0083】

スピンドライが終了した後、処理チャンバー４から基板Ｗが搬出される（ステップＳ１８）。具体的には、主搬送ロボット１０３がハンドを処理チャンバー４の内部に進入させる。そして、主搬送ロボット１０３はハンドによってスピンチャック５上の基板Ｗを保持する。その後、主搬送ロボット１０３は、基板Ｗを保持したハンドを処理チャンバー４から退避させる。これによって、処理後の基板Ｗが処理チャンバー４から搬出される。

【0084】

主搬送ロボット１０３は処理チャンバー４から搬出した基板Ｗをインデクサロボット１０２に渡す。インデクサロボット１０２は、主搬送ロボット１０３から受け取った処理後の基板ＷをキャリアＣに戻す。以上のようにして１枚の基板Ｗに対する処理が完了する。

【0085】

第１実施形態においては、処理液ノズル３００の外側部材３１０と内側部材３２０とを弾性部材であるバネ３３０によって繋ぐとともに、処理液ノズル３００に供給する処理液の液圧とバネ３３０の復元力とのバランスによって吐出口３１１の開口幅ｄを規定している。そして、制御部１６は、相関テーブル９９に基づいて、吐出口３１１の開口幅ｄが必要とされるエッチング幅（エッチングが必要とされる基板Ｗの周縁部の幅に相当）と等しくなる液圧にて処理液が処理液ノズル３００に供給されるようにポンプ６３を制御する。

【0086】

このようにすれば、処理液ノズル３００の吐出口３１１の開口から吐出される処理液の液柱の幅と必要とされるエッチング幅とが等しくなり、エッチングが必要とされる基板Ｗの周縁部の全域に均等に薬液が着液することとなる。その結果、基板Ｗの周縁部の全域にわたって均一にエッチングレートを高くすることができる。

【0087】

また、新たな基板Ｗを処理する際に、必要とされるエッチング幅が変更になった場合であっても、制御部１６がポンプ６３を制御して処理液ノズル３００に供給する処理液の液圧を調整することにより、所望のエッチング幅と等しい吐出口３１１の開口幅ｄを得ることができる。従って、必要とされるエッチング幅が小さくなったときにも、吐出口３１１の開口幅ｄを狭くすることにより、処理液ノズル３００から吐出された処理液を全て基板Ｗに着液させることができる。その結果、処理液ノズル３００から吐出された処理液の一部が基板Ｗに着液することなく廃棄されることはなく、処理液が無駄に消費されるのを防止することができる。すなわち、第１実施形態にようにすれば、処理液を無駄に消費することなく、基板Ｗの周縁部の全域に処理液を着液させてエッチングレートを高くすることができるのである。

【0088】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の基板処理装置１００の全体レイアウトは図１に示したものと同じである。また、第２実施形態の基板処理装置１００に搭載された各処理ユニット１の構成も図２に示したものと概ね同様である。さらに、第２実施形態における基板Ｗに対する処理内容も概ね第１実施形態と同様である。第２実施形態が第１実施形態と相違するのは処理液ノズルの構造である。

【0089】

図１０は、第２実施形態の処理液ノズル４００の構成を示す図である。図１０において、第１実施形態と同一の要素については同じ符号を付している。第２実施形態の処理液ノズル４００は、外側部材３１０、内側部材３２０およびアクチュエータ４３０を備える。外側部材３１０の内部は中空となっており、外側部材３１０には吐出口３１１が形設されている。また、内側部材３２０の内部は処理液の流路となっており、内側部材３２０には開口部３２１が形設されている。内側部材３２０は、外側部材３１０内をスライド移動可能に設けられている。処理液供給ユニット６は、内側部材３２０内の流路に処理液を供給する。

【0090】

第２実施形態では、外側部材３１０の内壁面と内側部材３２０の外壁先端との間にアクチュエータ４３０が設けられている。すなわち、外側部材３１０と内側部材３２０とはアクチュエータ４３０を介して繋がれている。アクチュエータ４３０は、制御部１６の制御により、外側部材３１０内で内側部材３２０を矢印ＡＲ４に示すように前後にスライド移動させる。アクチュエータ４３０を除く第２実施形態の残余の構成は第１実施形態と同じである。

【0091】

図１１は、第２実施形態における基板Ｗの処理手順を示すフローチャートである。図１１のステップＳ２１～ステップＳ２３の処理はそれぞれ図７のステップＳ１１～ステップＳ１３の処理と同じである。すなわち、主搬送ロボット１０３によって未処理の基板Ｗが処理チャンバー４内に搬入され（ステップＳ２１）、その搬入された未処理の基板Ｗはスピンチャック５に吸着されて保持される（ステップＳ２２）。スピンチャック５に基板Ｗが保持された後、制御部１６が所定の回転数でスピンモータ１１８を回転させると、基板Ｗの回転が開始される（ステップＳ２３）。

【0092】

次に、処理液ノズル４００の吐出口３１１の開口幅を設定する（ステップＳ２４）。第２実施形態においては、アクチュエータ４３０が内側部材３２０を前後にスライド移動させることによって、吐出口３１１と開口部３２１とが重なる重複長さである開口幅ｄを自在に設定することができる。制御部１６は、吐出口３１１の開口の開口幅ｄが必要とされるエッチング幅と等しくなるように、アクチュエータ４３０を制御して内側部材３２０を移動させる。これにより、吐出口３１１の開口の開口幅ｄが必要とされるエッチング幅と同じ値に設定されることとなる。

【0093】

次に、処理液ノズル４００に供給する処理液の液圧を決定する（ステップＳ２５）。第２実施形態では、アクチュエータ４３０によって吐出口３１１の開口幅ｄが規定されており、処理液の液圧を変化させても開口幅ｄは変動しない。但し、開口幅ｄが固定されていても、処理液ノズル４００に供給する処理液の液圧が変化すると吐出口３１１から吐出される処理液の流量は変動する。制御部１６は、吐出口３１１から吐出される処理液の流量が要求されている所定値となるように処理液ノズル４００に供給する処理液の液圧を決定する。なお、供給する処理液の液圧と吐出される処理液の流量との相関を示すテーブルを予め作成して記憶部７４に格納しておき、制御部１６はそのテーブルに基づいて処理液ノズル４００に供給する処理液の液圧を決定するようにしても良い。

【0094】

次に、決定された液圧にて処理液供給ユニット６が処理液ノズル４００に処理液を供給する（ステップＳ２６）。具体的には、制御部１６がステップＳ２５で決定された液圧にて処理液を送給するようにポンプ６３を制御する。

【0095】

第２実施形態では、アクチュエータ４３０によって吐出口３１１の開口幅ｄが規定されている。処理液ノズル４００に供給された処理液は開口幅ｄの吐出口３１１から吐出される。また、吐出口３１１から吐出される処理液の流量は処理液ノズル４００に供給される処理液の液圧によって規定される。

【0096】

図１１のステップＳ２７～ステップＳ２９の処理はそれぞれ図７のステップＳ１６～ステップＳ１８の処理と同じである。すなわち、処理液ノズル４００の吐出口３１１の開口から基板Ｗの周縁部に向けて処理液が吐出される（ステップＳ２７）。処理液ノズル４００は処理液としてまず薬液を基板Ｗの周縁部に吐出する。これにより、基板Ｗの周縁部のエッチング処理が進行する。

【0097】

その後、処理液ノズル４００から吐出される処理液が薬液からリンス液に切り換えられる。処理液ノズル４００から吐出されたリンス液は回転する基板Ｗの周縁部に着液する。これにより、基板Ｗの周縁部に付着していた薬液がリンス液によって洗い流されるリンス処理が進行する。

【0098】

所定時間のリンス処理が終了した後、基板Ｗを乾燥させるスピンドライが行われる（ステップＳ２８）。これにより、基板Ｗの周縁部から液体が除去され、基板Ｗの周縁部が乾燥する。スピンドライが終了した後、処理チャンバー４から基板Ｗが搬出される（ステップＳ２９）。

【0099】

第２実施形態においては、第１実施形態のバネ３３０に代えてアクチュエータ４３０を設け、アクチュエータ４３０によって内側部材３２０を移動させて吐出口３１１の開口の開口幅ｄを規定している。すなわち、アクチュエータ４３０は、吐出口３１１の開口幅ｄを規定する開口幅規定機構として機能する。そして、制御部１６は、吐出口３１１の開口幅ｄが必要とされるエッチング幅と同じ値となるようにアクチュエータ４３０を制御する。また、制御部１６は、吐出口３１１から吐出される処理液の流量が要求されている所定値となるようにポンプ６３を制御する。

【0100】

このようにすれば、第１実施形態と同様に、処理液ノズル４００の吐出口３１１の開口から吐出される処理液の液柱の幅と必要とされるエッチング幅（エッチングが必要とされる基板Ｗの周縁部の幅に相当）とが等しくなり、エッチングが必要とされる基板Ｗの周縁部の全域に均等に薬液が着液することとなる。その結果、基板Ｗの周縁部の全域にわたって均一にエッチングレートを高くすることができる。

【0101】

また、新たな基板Ｗを処理する際に、必要とされるエッチング幅が変更になった場合であっても、制御部１６がアクチュエータ４３０を制御して内側部材３２０の位置を変えることにより、所望のエッチング幅と等しい吐出口３１１の開口幅ｄを得ることができる。従って、必要とされるエッチング幅が小さくなったときにも、吐出口３１１の開口幅ｄを狭くすることにより、処理液ノズル４００から吐出された処理液を全て基板Ｗに着液させることができる。その結果、処理液ノズル４００から吐出された処理液の一部が基板Ｗに着液することなく廃棄されることはなく、処理液が無駄に消費されるのを防止することができる。すなわち、第２実施形態にようにしても、処理液を無駄に消費することなく、基板Ｗの周縁部の全域に処理液を着液させてエッチングレートを高くすることができるのである。

【0102】

第１実施形態では、制御部１６がポンプ６３を制御して処理液ノズル３００に供給する処理液の液圧を調整することによって吐出口３１１の開口幅ｄを規定するとともに、吐出口３１１から吐出される処理液の流量も規定している。すなわち、ポンプ６３という１つの要素によって、吐出口３１１の開口幅ｄおよび吐出される処理液の流量の双方を規定しているのである。これに対して、第２実施形態では、制御部１６がアクチュエータ４３０を制御して内側部材３２０をスライド移動させて吐出口３１１の開口幅ｄを規定する。一方、制御部１６はポンプ６３を制御して吐出口３１１から吐出される処理液の流量を規定している。すなわち、第２実施形態では、吐出口３１１の開口幅ｄを規定する要素（アクチュエータ４３０）と吐出される処理液の流量を規定する要素（ポンプ６３）とが異なるのである。

【0103】

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態の基板処理装置１００の全体レイアウトは図１に示したものと同じである。また、第３実施形態の基板処理装置１００に搭載された各処理ユニット１の構成も図２に示したものと概ね同様である。さらに、第３実施形態における基板Ｗに対する処理内容も概ね第１実施形態と同様である。第３実施形態が第１実施形態と相違するのは処理液ノズルの構造である。

【0104】

図１２は、第３実施形態の処理液ノズル５００の構成を示す図である。第３実施形態の処理液ノズル５００は、本体部５１０、弁体５２０およびバネ５３０を備える。第３実施形態においては、本体部５１０の内側空間が処理液の流路となっている。本体部５１０には、吐出口５１１が形設されている。本体部５１０の吐出口５１１に弁体５２０およびバネ５３０が設けられている。なお、図示の便宜上、図１２ではバネ５３０は露出しているが、バネ５３０は本体部５１０内に埋め込まれている。或いは、バネ５３０は、伸縮自在のベローズによって覆われていても良い。弁体５２０およびバネ５３０を除く第３実施形態の残余の構成は第１実施形態と同じである。

【0105】

弁体５２０は三角柱形状の部材である。処理液ノズル５００の本体部５１０に処理液が供給されていないときには、本体部５１０の吐出口５１１は弁体５２０によって閉塞されている。処理液供給ユニット６から本体部５１０に処理液が供給されると、処理液の液圧によって三角柱形状の弁体５２０が矢印ＡＲ５に示す向きに押圧される。このときに弁体５２０に作用する力はポンプ６３によって規定される処理液の液圧に比例する。

【0106】

処理液の液圧によって弁体５２０が押圧されると、弁体５２０は矢印ＡＲ５に示す向きに移動を開始する。弁体５２０が移動した距離と同じ長さだけバネ５３０が縮み、バネ５３０に復元力が発生する。バネ５３０に生じる復元力の大きさはバネ５３０が縮んだ長さに比例する。その復元力が作用する向きは矢印ＡＲ５とは反対の向きである。つまり、バネ５３０には弁体５２０を押し戻すような復元力が生じる。

【0107】

弁体５２０がさらに矢印ＡＲ５に示す向きに移動すると、移動距離が大きくなるにつれてバネ５３０の復元力も大きくなり、やがてバネ５３０の復元力による応力と処理液の液圧とが等しくなる。バネ５３０の復元力と処理液の液圧とが均衡すると、弁体５２０には移動の駆動力が作用しなくなり、弁体５２０は移動を停止する。

【0108】

弁体５２０が処理液の液圧によって移動し、その移動が停止したときには本体部５１０の吐出口５１１に開口幅ｄの開口が形成される。供給される処理液の液圧が大きいほど、バネ５３０が大きく縮んだ位置でバネ５３０の復元力と処理液の液圧とが均衡することとなり、開口幅ｄが大きくなる。すなわち、第１実施形態と同様に、処理液ノズル５００に供給する処理液の液圧とバネ５３０の復元力とのバランスによって吐出口５１１の開口幅ｄを規定している。そして、制御部１６は、吐出口５１１の開口幅ｄが必要とされるエッチング幅と等しくなる液圧にて処理液が処理液ノズル５００に供給されるようにポンプ６３を制御する。この際に、供給する処理液の液圧と吐出される処理液の流量と吐出口５１１の開口幅ｄとの相関を示すテーブルを予め作成して記憶部７４に格納しておき、制御部１６はそのテーブルに基づいて処理液ノズル５００に供給する処理液の液圧を決定するようにしても良い。

【0109】

第３実施形態の基板処理装置１００における処理手順は第１実施形態（図７）と同様である。

【0110】

このようにすれば、第１実施形態と同様に、処理液ノズル５００の吐出口５１１の開口から吐出される処理液の液柱の幅と必要とされるエッチング幅（エッチングが必要とされる基板Ｗの周縁部の幅に相当）とが等しくなり、エッチングが必要とされる基板Ｗの周縁部の全域に均等に薬液が着液することとなる。その結果、基板Ｗの周縁部の全域にわたって均一にエッチングレートを高くすることができる。

【0111】

また、新たな基板Ｗを処理する際に、必要とされるエッチング幅が変更になった場合であっても、制御部１６がポンプ６３を制御して処理液ノズル５００に供給する処理液の液圧を調整することにより、所望のエッチング幅と等しい吐出口５１１の開口幅ｄを得ることができる。従って、必要とされるエッチング幅が小さくなったときにも、吐出口５１１の開口幅ｄを狭くすることにより、処理液ノズル５００から吐出された処理液を全て基板Ｗに着液させることができる。その結果、処理液ノズル５００から吐出された処理液の一部が基板Ｗに着液することなく廃棄されることはなく、処理液が無駄に消費されるのを防止することができる。すなわち、第３実施形態にようにしても、処理液を無駄に消費することなく、基板Ｗの周縁部の全域に処理液を着液させてエッチングレートを高くすることができるのである。

【0112】

第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、制御部１６がポンプ６３を制御して処理液ノズル５００に供給する処理液の液圧を調整することによって吐出口５１１の開口幅ｄを規定するとともに、吐出口５１１から吐出される処理液の流量も規定している。すなわち、ポンプ６３という１つの要素によって、吐出口５１１の開口幅ｄおよび吐出される処理液の流量の双方を規定している。

【0113】

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態の基板処理装置１００の全体レイアウトは図１に示したものと同じである。また、第４実施形態の基板処理装置１００に搭載された各処理ユニット１の構成も図２に示したものと概ね同様である。さらに、第４実施形態における基板Ｗに対する処理内容も概ね第１実施形態と同様である。第４実施形態が第１実施形態と相違するのは処理液ノズルの構造である。

【0114】

図１３は、第４実施形態の処理液ノズル６００の構成を示す図である。図１３において、第１実施形態と同一の要素については同じ符号を付している。第４実施形態の処理液ノズル６００は、外側部材３１０、内側部材３２０、バネ３３０および窒素供給機構６４０を備える。外側部材３１０の内部は中空となっており、外側部材３１０には吐出口３１１が形設されている。また、内側部材３２０の内部は処理液の流路となっており、内側部材３２０には開口部３２１が形設されている。内側部材３２０は、外側部材３１０内をスライド移動可能に設けられている。処理液供給ユニット６は、内側部材３２０内の流路に処理液を供給する。

【0115】

第４実施形態では、外側部材３１０の内壁面と内側部材３２０の外壁先端との間にバネ３３０が設けられている。すなわち、外側部材３１０と内側部材３２０とはバネ３３０を介して繋がれている。そして、第４実施形態においては、バネ３３０が設けられた空間に窒素供給機構６４０が窒素を供給する。窒素供給機構６４０を除く第４実施形態の残余の構成は第１実施形態と同じである。

【0116】

第４実施形態においては、窒素供給機構６４０が窒素を供給すると、供給された窒素のガス圧によって内側部材３２０が図１３の矢印ＡＲ６に示す向きに押圧される。窒素のガス圧によって内側部材３２０が押圧されると、内側部材３２０は矢印ＡＲ６に示す向きにスライド移動を開始する。内側部材３２０が移動した距離と同じ長さだけバネ３３０が伸び、バネ３３０に復元力が発生する。バネ３３０に生じる復元力の大きさはバネ３３０が伸びた長さに比例する。その復元力が作用する向きは矢印ＡＲ６とは反対の向きである。つまり、バネ３３０には内側部材３２０を引き戻すような復元力が生じる。また、内側部材３２０が矢印ＡＲ６に示す向きに移動するにしたがって開口部３２１が吐出口３１１に近付く。

【0117】

内側部材３２０がさらに矢印ＡＲ６に示す向きに移動すると、移動距離が大きくなるにつれてバネ３３０の復元力も大きくなり、やがてバネ３３０の復元力による応力と窒素のガス圧とが等しくなる。バネ３３０の復元力と窒素のガス圧とが均衡すると、内側部材３２０には移動の駆動力が作用しなくなり、内側部材３２０は移動を停止する。

【0118】

内側部材３２０が移動を停止したときには、吐出口３１１と開口部３２１の一部または全部とが重なって開口が形成される。内側部材３２０の停止位置はバネ３３０の復元力と窒素のガス圧とが均衡する位置に規定される。内側部材３２０に停止位置に応じて定まる吐出口３１１と開口部３２１とが重なる重複長さが吐出口３１１に形成された開口の開口幅ｄとなる。

【0119】

このように第４実施形態においては、窒素供給機構６４０が窒素を供給することによって、吐出口３１１と開口部３２１とが重なる重複長さである開口幅ｄを自在に設定することができる。供給される窒素のガス圧が大きいほど、バネ３３０が大きく伸びた位置でバネ３３０の復元力と窒素のガス圧とが均衡することとなり、開口幅ｄが大きくなる。制御部１６は、吐出口３１１の開口の開口幅ｄが必要とされるエッチング幅と等しくなるように、窒素供給機構６４０を制御して窒素のガス圧を調整する。これにより、吐出口３１１の開口の開口幅ｄが必要とされるエッチング幅と同じ値に設定されることとなる。

【0120】

第４実施形態では、第２実施形態と同様に、処理液ノズル６００に供給する処理液の液圧によって吐出口３１１から吐出される処理液の流量を規定している。制御部１６は、吐出口３１１から吐出される処理液の流量が要求されている所定値となるように処理液ノズル４００に供給する処理液の液圧を決定する。また、供給する処理液の液圧と吐出される処理液の流量との相関を示すテーブルを予め作成して記憶部７４に格納しておき、制御部１６はそのテーブルに基づいて処理液ノズル６００に供給する処理液の液圧を決定するようにしても良い。さらに、吐出口３１１の開口幅ｄと窒素供給機構６４０からバネ３３０が設けられた空間に供給する窒素のガス圧との相関を示すテーブルを予め作成して記憶部７４に格納しておき、制御部１６は、そのテーブルに基づいて吐出口３１１の開口幅ｄが必要されるエッチング幅と同じ値となるように窒素供給機構６４０を制御するようにしても良い。

【0121】

第４実施形態の基板処理装置１００における処理手順は第２実施形態（図１１）と同様である。

【0122】

第４実施形態においては、窒素供給機構６４０からの窒素供給によって内側部材３２０を移動させて吐出口３１１の開口の開口幅ｄを規定している。すなわち、窒素供給機構６４０は、吐出口３１１の開口幅ｄを規定する開口幅規定機構として機能する。そして、制御部１６は、吐出口３１１の開口幅ｄが必要とされるエッチング幅と同じ値となるように窒素供給機構６４０を制御する。また、制御部１６は、吐出口３１１から吐出される処理液の流量が要求されている所定値となるようにポンプ６３を制御する。

【0123】

このようにすれば、第１実施形態と同様に、処理液ノズル６００の吐出口３１１の開口から吐出される処理液の液柱の幅と必要とされるエッチング幅（エッチングが必要とされる基板Ｗの周縁部の幅に相当）とが等しくなり、エッチングが必要とされる基板Ｗの周縁部の全域に均等に薬液が着液することとなる。その結果、基板Ｗの周縁部の全域にわたって均一にエッチングレートを高くすることができる。

【0124】

また、新たな基板Ｗを処理する際に、必要とされるエッチング幅が変更になった場合であっても、制御部１６が窒素供給機構６４０を制御して内側部材３２０の位置を変えることにより、所望のエッチング幅と等しい吐出口３１１の開口幅ｄを得ることができる。従って、必要とされるエッチング幅が小さくなったときにも、吐出口３１１の開口幅ｄを狭くすることにより、処理液ノズル６００から吐出された処理液を全て基板Ｗに着液させることができる。その結果、処理液ノズル６００から吐出された処理液の一部が基板Ｗに着液することなく廃棄されることはなく、処理液が無駄に消費されるのを防止することができる。すなわち、第４実施形態にようにしても、処理液を無駄に消費することなく、基板Ｗの周縁部の全域に処理液を着液させてエッチングレートを高くすることができるのである。

【0125】

第４実施形態では、制御部１６が窒素供給機構６４０を制御して内側部材３２０をスライド移動させて吐出口３１１の開口幅ｄを規定する。一方、制御部１６はポンプ６３を制御して吐出口３１１から吐出される処理液の流量を規定している。すなわち、第４実施形態では、第２実施形態と同様に、吐出口３１１の開口幅ｄを規定する要素（窒素供給機構６４０）と吐出される処理液の流量を規定する要素（ポンプ６３）とが異なる。

【0126】

＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態においては、処理液ノズルに設ける弾性部材としてバネを用いていたが、これに限定されるものではなく、弾性部材としてゴム等を用いるようにしても良い。

【0127】

また、上記実施形態においては、処理液ノズルがアーム揺動モータ２２によって処理位置と退避位置との間で円弧軌跡を描いて回動していたが、処理液ノズルは直線状に移動しても良い。

【0128】

また、上記実施形態においては、エッチング処理時にヒーター１１によって基板Ｗの周縁部を加熱してエッチングレートをさらに高くしていたが、ヒーター１１は必須の要素ではない。耐薬液性能を要求されるヒーター１１はユニットコストが高価である。また、ヒーター１１による加熱によって基板Ｗが変形するおそれもある。このため、ヒーター１１を設置しないようにしても良い。ヒーター１１を設けていない場合であっても、エッチングが必要とされる基板Ｗの周縁部の全域に薬液を着液させるとともに、薬液の流量を増加させることにより、エッチングレートを十分に高くすることができる。

【0129】

また、上記実施形態において、処理液ノズルからは処理液として薬液およびリンス液の双方を吐出していたが、処理液ノズルは専ら薬液を吐出するための薬液ノズル、または、専らリンス液を吐出するためのリンス液ノズルであっても良い。

【0130】

また、基板Ｗは円板形状に限定されるものではなく、基板Ｗは外周端の少なくとも一部が円弧状をなしていれば足り、必ずしも真円である必要はない。

【符号の説明】

【0131】

１ 処理ユニット
４ 処理チャンバー
５ スピンチャック
６ 処理液供給ユニット
８，９，１０ 不活性ガス供給ユニット
１１ ヒーター
１６ 制御部
２７，３１，３６ 気体吐出ノズル
６１ 処理液配管
６２ 処理液バルブ
６３ ポンプ
７４ 記憶部
９９ 相関テーブル
１００ 基板処理装置
１０２ インデクサロボット
１０３ 主搬送ロボット
１１７ スピンベース
１１８ スピンモータ
２００ 処理カップ
３００，４００，５００，６００ 処理液ノズル
３１０ 外側部材
３１１ 吐出口
３２０ 内側部材
３２１ 開口部
３３０，５３０ バネ
４３０ アクチュエータ
５１０ 本体部
５２０ 弁体
６４０ 窒素供給機構
Ｃ キャリア
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】