(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液を吐出する処理液ノズルと、
前記基板保持手段に保持されている基板と前記処理液ノズルとの間に開口部を形成しており、前記処理液ノズルから吐出された処理液の一部を前記基板に到達する前に遮るマスクと、
前記マスクによって遮られた処理液を回収する回収手段とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記回収手段は、前記マスクによって形成されており、前記処理液ノズル向きに開いた回収凹部を含む、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記処理液ノズルおよびマスクの位置関係を固定した状態で、前記処理液ノズルおよびマスクを移動させる移動手段をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記移動手段は、前記処理液ノズルおよびマスクの位置関係を固定した状態で、前記基板に対する処理液の入射角度を変化させながら、前記処理液ノズルおよびマスクを移動させるように構成されている、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
増粘剤を含む処理液を前記処理液ノズルに供給する供給手段をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記開口部の大きさを変更するサイズ変更手段をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記処理液ノズルに薬液を供給する薬液供給手段と、
前記処理液ノズルにリンス液を供給するリンス液供給手段と、
前記薬液供給手段を制御することにより、前記処理液ノズルから前記基板に薬液を供給する薬液供給工程と、前記薬液供給工程の後に、前記サイズ変更手段を制御することにより、前記開口部を前記薬液供給工程のときよりも大きくするサイズ変更工程と、前記サイズ変更工程の後に、前記リンス液供給手段を制御することにより、前記基板において薬液が供給された全ての領域にリンス液を供給するリンス液供給工程とを実行する制御装置とをさらに含む、請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記処理液ノズルは、前記基板保持手段に保持されている基板の予め定められた部分に向けて処理液を吐出するように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記処理液ノズルは、基板ごとに設定される基板の部分に向けて処理液を吐出するように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記処理液ノズルおよびマスクを移動させることにより、前記基板保持手段に保持されている基板に対する処理液の供給位置を変更する移動手段と、
基板において異物が付着している汚染部分を測定する汚染状態測定手段と、
前記汚染状態測定手段からの出力に基づいて前記移動手段を制御することにより、前記基板に対する処理液の供給位置を前記汚染部分に移動させる制御手段とをさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液ノズルから処理液を吐出する処理液供給工程と、
前記処理液供給工程と並行して、前記基板保持手段に保持されている基板と前記処理液ノズルとの間に開口部を形成するマスクによって前記処理液ノズルから吐出された処理液の一部を前記基板に到達する前に遮るマスク工程と、
前記マスク工程において前記マスクによって遮られた処理液を回収手段によって回収する回収工程とを含む、基板処理方法。
【請求項１２】
前記処理液供給工程は、前記基板に向けて前記処理液ノズルから薬液を吐出する薬液供給工程と、前記基板に向けて前記処理液ノズルからリンス液を吐出するリンス液供給工程とを含み、
前記マスク工程は、前記薬液供給工程と並行して、前記処理液ノズルから吐出された薬液の一部を前記マスクによって遮る薬液マスク工程と、前記リンス液供給工程と並行して、前記処理液ノズルから吐出されたリンス液の一部を前記マスクによって遮るリンス液マスク工程とを含む、請求項１１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、基板を処理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、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、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、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。
特許文献１に記載の基板処理装置は、スピンチャックに保持されている基板の下面に向けて処理液を吐出するノズルを含む。基板が回転している状態で、ノズルから処理液が吐出されると、基板の下面に供給された処理液が、基板の周端面を伝って基板の上面側に回り込み、基板の上面周縁部の全周に処理液が供給される。
【０００３】
特許文献２に記載の基板処理装置は、スピンチャックに保持されている基板の上面周縁部に向けて処理液を吐出するノズルを含む。基板が回転している状態で、ノズルから処理液が吐出されると、ノズルから吐出された処理液が、基板の上面周縁部の全周に供給される。
特許文献３に記載の基板処理装置は、処理液を保持する複数の繊維を含む。複数の繊維に保持されている処理液は、基板の下面周縁部に塗布される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１８０１６号公報
【特許文献２】特開２００７−１４２０７７号公報
【特許文献３】国際公開番号ＷＯ２００９／０８１４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の基板処理装置は、基板の上面周縁部に処理液を供給するために、基板の下面から基板の上面に処理液を回り込ませるので、処理液の消費量を低減することが困難である。
特許文献２に記載の基板処理装置は、基板の上面周縁部に向けて処理液を吐出するので、処理液の飛沫が飛び散って、処理液を供給する必要のない部分にまで処理液が供給される場合がある。
【０００６】
特許文献３に記載の基板処理装置は、複数の繊維と基板とを接触させるので、複数の繊維に付着している異物が基板に移動して、基板が汚染される場合がある。
そこで、本発明の目的は、基板の一部に精度よく処理液を供給でき、処理液の消費量を低減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である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持手段（５）と、前記基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液を吐出する処理液ノズル（８）と、前記基板保持手段に保持されている基板と前記処理液ノズルとの間に開口部（２０、３２０）を形成しており、前記処理液ノズルから吐出された処理液の一部を前記基板に到達する前に遮るマスク（９、３０９）と、前記マスクによって遮られた処理液を回収する回収手段（１１）とを含む、基板処理装置（１）である。
【０００８】
この構成によれば、基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液ノズルから吐出された処理液の一部が、マスクによって形成された開口部を通過し、残りの一部が、マスクによって遮られる。そのため、基板において開口部に対向する部分に処理液が供給され、それ以外の部分への処理液の供給が抑制または防止される。さらに、処理液ノズルからの処理液の吐出によって発生した処理液の飛沫は、マスクによって遮られるため、基板への供給が抑制または防止される。これにより、基板の一部だけに精度よく処理液を供給できる。さらに、マスクによって遮られた処理液は、回収手段によって回収され、再び処理液ノズルから吐出されるので、処理液の消費量を低減できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記回収手段は、前記マスクによって形成されており、前記処理液ノズル向きに開いた回収凹部（２５、３２５）を含む、請求項１に記載の基板処理装置である。この構成によれば、処理液ノズルから吐出された処理液の一部が、マスクによって遮られて、回収凹部に受け止められる。これにより、処理液の一部が確実に回収される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記処理液ノズルおよびマスクの位置関係を固定した状態で、前記処理液ノズルおよびマスクを移動させる移動手段（１２）をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理装置である。この構成によれば、移動手段が、処理液ノズルおよびマスクの位置関係を固定した状態で、処理液ノズルおよびマスクを移動させる。これにより、基板に対する処理液の供給位置が移動する。さらに、処理液ノズルおよびマスクの位置関係が固定されているので、処理液ノズルから吐出された処理液の一部をマスクによって確実に遮ることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記移動手段は、前記処理液ノズルおよびマスクの位置関係を固定した状態で、前記基板に対する処理液の入射角度を変化させながら、前記処理液ノズルおよびマスクを移動させるように構成されている、請求項３に記載の基板処理装置である。この構成によれば、移動手段が、基板に対する処理液の入射角度を変化させるので、基板の主面および周端面の両方に処理液を確実に供給できる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、増粘剤を含む処理液を前記処理液ノズルに供給する供給手段（１０）をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。この構成によれば、増粘剤を含む処理液が、処理液ノズルから基板に向けて吐出される。処理液ノズルから吐出される処理液の粘度が高いので、処理液の飛沫の発生量が少ない。さらに、処理液の粘度が高いので、基板に供給された処理液が基板上で広がり難い。そのため、基板の一部だけに精度よく処理液を供給できる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記開口部の大きさを変更するサイズ変更手段（２３０）をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。処理液ノズルから吐出された処理液は、基板において開口部に対向する部分に供給される。したがって、サイズ変更手段は、開口部の大きさを変更することにより、基板に対する処理液の供給範囲を変更できる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、前記処理液ノズルに薬液を供給する薬液供給手段（１０）と、前記処理液ノズルにリンス液を供給するリンス液供給手段（２３１、２３２）と、前記薬液供給手段を制御することにより、前記処理液ノズルから前記基板に薬液を供給する薬液供給工程と、前記薬液供給工程の後に、前記サイズ変更手段を制御することにより、前記開口部を前記薬液供給工程のときよりも大きくするサイズ変更工程と、前記サイズ変更工程の後に、前記リンス液供給手段を制御することにより、前記基板において薬液が供給された全ての領域にリンス液を供給するリンス液供給工程とを実行する制御手段（３）とをさらに含む、請求項６に記載の基板処理装置である。
【００１５】
この構成によれば、処理液ノズルから吐出された薬液が基板に供給された後に、開口部が広げられる。この状態で、リンス液が処理液ノズルから吐出され、基板において薬液が供給された全ての領域にリンス液が供給される。これにより、基板に付着している薬液が洗い流される。さらに、基板の一部だけにリンス液が供給されるので、基板の全域にリンス液が供給される場合よりも、リンス液の消費量を低減できる。
【００１６】
前記処理液ノズルは、請求項８に記載の発明のように、前記基板保持手段に保持されている基板の予め定められた部分に向けて処理液を吐出するように構成されていてもよいし、請求項９に記載の発明のように、基板ごとに設定される基板の部分に向けて処理液を吐出するように構成されていてもよい。
前記処理液ノズルが、基板ごとに設定される基板の部分に向けて処理液を吐出するように構成されている場合、請求項１０に記載の発明のように、前記基板処理装置は、前記処理液ノズルおよびマスクを移動させることにより、前記基板保持手段に保持されている基板に対する処理液の供給位置を変更する移動手段（１２）と、基板において異物が付着している汚染部分を測定する汚染状態測定手段（３３３）と、前記汚染状態測定手段からの出力に基づいて前記移動手段を制御することにより、前記基板に対する処理液の供給位置を前記汚染部分に移動させる制御手段（３）とをさらに含んでいてもよい。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液ノズルから処理液を吐出する処理液供給工程と、前記処理液供給工程と並行して、前記基板保持手段に保持されている基板と前記処理液ノズルとの間に開口部を形成するマスクによって前記処理液ノズルから吐出された処理液の一部を前記基板に到達する前に遮るマスク工程と、前記マスク工程において前記マスクによって遮られた処理液を回収手段によって回収する回収工程とを含む、基板処理方法である。この方法によれば、請求項１の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、前記処理液供給工程は、前記基板に向けて前記処理液ノズルから薬液を吐出する薬液供給工程と、前記基板に向けて前記処理液ノズルからリンス液を吐出するリンス液供給工程とを含み、前記マスク工程は、前記薬液供給工程と並行して、前記処理液ノズルから吐出された薬液の一部を前記マスクによって遮る薬液マスク工程と、前記リンス液供給工程と並行して、前記処理液ノズルから吐出されたリンス液の一部を前記マスクによって遮るリンス液マスク工程とを含む、請求項１１に記載の基板処理方法である。
【００１９】
この方法において、薬液供給工程およびリンス液供給工程は、共通のノズルから吐出された薬液およびリンス液を基板に供給する工程であってもよいし、別々のノズルから吐出された薬液およびリンス液を基板に供給する工程であってもよい。すなわち、処理液ノズルは、基板に向けて薬液を吐出する薬液ノズルと、基板に向けてリンス液を吐出するリンス液ノズルとを含んでいてもよい。この場合、薬液およびリンス液の一部を遮るマスクは、共通のマスクであってもよいし、別々のマスクであってもよい。すなわち、マスクは、薬液の一部を遮る薬液マスクと、リンス液の一部を遮るリンス液マスクとを含んでおり、薬液マスクとリンス液マスクとが、それぞれ、薬液マスク工程とリンス液マスク工程とで用いられてもよい。
【００２０】
なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平方向から見た模式図である。
【図２】処理液ノズル、マスク、供給装置、および回収装置の模式図である。
【図３Ａ】マスクの模式的な平面図である。
【図３Ｂ】マスクの模式的な平面図である。
【図４Ａ】処理液ノズルおよびマスクの模式的な断面図である。
【図４Ｂ】処理液ノズルおよびマスクの模式的な断面図である。
【図４Ｃ】処理液ノズルおよびマスクの模式的な断面図である。
【図５Ａ】第１実施形態に係る処理ユニットによって行われる基板の処理の一例について説明するための図である。
【図５Ｂ】第１実施形態に係る処理ユニットによって行われる基板の処理の一例について説明するための図である。
【図５Ｃ】第１実施形態に係る処理ユニットによって行われる基板の処理の一例について説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るサイズ変更装置の模式的な斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る処理液ノズル、マスク、供給装置、および回収装置の模式図である。
【図８Ａ】第２実施形態に係る処理ユニットによって行われる基板の処理の一例について説明するための図である。
【図８Ｂ】第２実施形態に係る処理ユニットによって行われる基板の処理の一例について説明するための図である。
【図８Ｃ】第２実施形態に係る処理ユニットによって行われる基板の処理の一例について説明するための図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る処理液ノズル、マスク、供給装置、および回収装置の模式図である。
【図１０】基板およびマスクの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１に備えられた処理ユニット２の内部を水平方向から見た模式図である。図２は、処理液ノズル８、マスク９、供給装置１０、および回収装置１１の模式図である。図３Ａおよび図３Ｂは、マスク９の模式的な平面図である。図４Ａ、図４Ｂ，および図４Ｃは、処理液ノズル８およびマスク９の模式的な断面図である。
【００２３】
図１に示すように、基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、複数の処理ユニット２と、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置３とを含む。
図１に示すように、処理ユニット２は、図示しない箱形の隔壁を有するチャンバー４と、チャンバー４内で基板Ｗを水平に保持して基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック５と、基板Ｗの上面に向けてリンス液を吐出する上リンス液ノズル６と、基板Ｗの下面に向けてリンス液を吐出する下リンス液ノズル７とを含む。
【００２４】
図２に示すように、処理ユニット２は、さらに、基板Ｗに向けて処理液を吐出する処理液ノズル８と、処理液ノズル８から吐出された処理液の一部を遮る一対のマスク９と、処理液ノズル８に薬液を供給する供給装置１０と、処理液ノズル８から吐出された処理液の一部を回収する回収装置１１と、処理液ノズル８およびマスク９を移動させる移動装置１２とを含む。移動装置１２は、モータやシリンダなどのアクチュエータを含む装置である。移動装置１２は、処理液ノズル８およびマスク９を一体的に移動させる装置であってもよいし、処理液ノズル８とマスク９とを個別に移動させる装置であってもよい。
【００２５】
図１に示すように、スピンチャック５は、基板Ｗを水平に保持している状態で回転軸線Ａ１まわりに回転可能な円盤状のスピンベース１３と、スピンベース１３を回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ１４とを含む。スピンチャック５は、基板Ｗの端部を挟んで当該基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックであってもよいし、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）を吸着することにより当該基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。図１では、スピンチャック５がバキューム式のチャックである場合が示されている。制御装置３は、スピンモータ１４を制御することにより、基板Ｗを回転軸線Ａ１まわりに回転させる。
【００２６】
図１に示すように、上リンス液ノズル６は、上リンス液バルブ１５が介装された上リンス液配管１６に接続されている。下リンス液ノズル７は、下リンス液バルブ１７が介装された下リンス液配管１８に接続されている。上リンス液バルブ１５が開かれると、リンス液が、基板Ｗの上面中央部に向けて上リンス液ノズル６から吐出される。下リンス液バルブ１７が開かれると、リンス液が、基板Ｗの下面周縁部に向けて下リンス液ノズル７から吐出される。上リンス液ノズル６は、固定された状態で基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液を吐出する固定ノズルであってもよいし、基板Ｗの上面に対するリンス液の着液位置が中央部と周縁部との間で移動するように移動しながらリンス液を吐出するスキャンノズルであってもよい。上リンス液ノズル６および下リンス液ノズル７に供給されるリンス液は、純水（脱イオン水：Ｄeionzied Ｗater）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれであってもよい。
【００２７】
図２に示すように、処理液ノズル８は、基板Ｗの周縁部に向けて薬液を吐出する吐出口１９を有している。マスク９は、処理液ノズル８の吐出口１９と基板Ｗとの間に配置されている。処理液ノズル８およびマスク９は、移動装置１２に支持されている。マスク９の断面は、処理液ノズル８向きに開いた凹形状である。マスク９の断面は、Ｖ字状であってもよいし、Ｕ字状であってもよい。マスク９は、吐出口１９からの処理液の吐出方向Ｄ１（吐出口１９から基板Ｗに向かう方向）に直交する平面に沿って延びている。マスク９は、図３Ａに示すような直線状であってもよいし、図３Ｂに示すような基板Ｗの周縁部に沿う円弧状であってもよい。図２に示すように、一対のマスク９は、吐出方向Ｄ１に直交する対向方向Ｄ２に一定の間隔を空けて配置されている。一対のマスク９は、吐出口１９に対向する開口部２０を形成している。
【００２８】
図２に示すように、処理液ノズル８の吐出口１９は、開口部２０を介して基板Ｗの上面周縁部に対向している。処理液ノズル８は、開口部２０の幅Ｗ２（対向方向Ｄ２への距離）よりも広い吐出幅Ｗ１で薬液が開口部２０に吹き付けられるように薬液を吐出する。図４Ａに示すように、処理液ノズル８は、開口部２０の幅Ｗ２よりも大きい直径を有する吐出口１９Ａから開口部２０に向けて薬液を吐出するように構成されていてもよい。また、図４Ｂに示すように、処理液ノズル８は、開口部２０の幅Ｗ２よりも広い幅を有するメッシュ状の処理液ノズル８の下面全域に形成された複数の吐出口１９Ｂから開口部２０に向けて薬液を吐出するように構成されていてもよい。また、図４Ｃに示すように、処理液ノズル８は、吐出口１９Ｃから吐出された薬液が開口部２０に近づくに従って円錐状に広がるように薬液を吐出するように構成されていてもよい。
【００２９】
図２に示すように、処理液ノズル８は、供給装置１０から供給された薬液を吐出口１９から開口部２０に向けて吐出する。処理液ノズル８から吐出された薬液が、開口部２０の幅Ｗ２よりも広い吐出幅Ｗ１で開口部２０に吹き付けられるので、薬液の一部だけが、開口部２０を通過して基板Ｗに供給され、残りの一部は、マスク９に吹き付けられる。そのため、薬液の幅が、一対のマスク９によって、開口部２０の幅Ｗ２と等しいまたはほぼ等しい幅に整えられる。これにより、開口部２０の幅Ｗ２と等しいまたはほぼ等しい幅で、基板Ｗの上面周縁部に薬液が供給される。したがって、基板Ｗが回転している状態で、薬液が処理液ノズル８から吐出されると、基板Ｗの上面周縁部の全周に均一な幅で薬液が供給される。その一方で、マスク９の断面が処理液ノズル８向きに開いた凹形状であるので、開口部２０を通過しなかった薬液は、マスク９に受け止められ、マスク９内に貯留される。
【００３０】
図２に示すように、供給装置１０は、薬液を貯留するタンク２１と、タンク２１と処理液ノズル８とを接続する供給配管２２と、タンク２１内の薬液を処理液ノズル８に送る供給ポンプ２３と、供給配管２２に介装された供給バルブ２４とを含む。供給ポンプ２３が駆動されており、供給バルブ２４が開かれている状態では、タンク２１内の薬液が、供給配管２２を介して処理液ノズル８に供給され、処理液ノズル８から吐出される。処理液ノズル８に供給される薬液は、増粘剤によって粘度が調整された高粘度のエッチング液（粘性薬液）である。なお、処理液ノズル８に供給される薬液は、増粘剤を含まないエッチング液であってもよい。当然、エッチング液以外の薬液が、処理液ノズル８に供給されてもよい。薬液として、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液が、処理液ノズル８に供給されてもよい。
【００３１】
薬液が高粘度のエッチング液である場合、室温（２０〜３０℃）における薬液の粘度は、たとえば、数十ｃＰ（センチポワズ）〜数千ｃＰの範囲内である。この場合、薬液は、エッチング成分と増粘剤とを含む。エッチング成分は、基板Ｗ、もしくはパーティクルなどの基板Ｗに付着している異物を溶かす液体である。なお、ここでいう基板Ｗは、薄膜が表層に形成されていない基板Ｗ（たとえば、ベアウエハ）であってもよいし、薄膜が表層に形成されている基板Ｗであってもよい。基板Ｗを溶かすエッチング成分は、基板Ｗ自体（たとえば、ベアウエハ）を溶かす成分であってもよいし、基板Ｗの表層に形成されている薄膜を溶かす成分であってもよい。薬液の一例は、エッチング成分としてのフッ化水素酸と増粘剤との混合液である。エッチング成分は、フッ化水素酸に限らず、フッ化水素酸と過酸化水素の混合物や水酸化アンモニウムと過酸化水素の混合物などの他の成分であってもよい。また、増粘剤は、液体の粘度を増加させる成分であり、たとえば、カルボキシメチルセルロースが挙げられる。
【００３２】
図２に示すように、回収装置１１は、マスク９によって形成された回収凹部２５と、タンク２１と回収凹部２５とを接続する回収配管２６と、回収凹部２５内の薬液をタンク２１に送る回収ポンプ２７と、回収配管２６内を流れる薬液から異物を除去するフィルタ２８と、回収配管２６に介装された回収バルブ２９とを含む。マスク９によって遮られた薬液は、マスク９内、すなわち、回収凹部２５に貯留される。回収配管２６は、回収凹部２５の底に接続されている。回収ポンプ２７が駆動されており、回収バルブ２９が開かれている状態では、回収凹部２５内の薬液が、フィルタ２８によってろ過された後、タンク２１内に送られる。これにより、基板Ｗに供給されなかった薬液がタンク２１内に回収され、再び処理液ノズル８から吐出される。そのため、薬液の消費量が低減される。
【００３３】
移動装置１２は、吐出口１９が基板Ｗの周縁部に対向する処理位置と、処理液ノズル８およびマスク９が基板Ｗから離れた退避位置との間で、処理液ノズル８およびマスク９の位置関係を固定した状態で処理液ノズル８およびマスク９を移動させる。また、処理位置において、開口部２０の幅Ｗ２は一定に維持される。したがって、図２に示すように、基板Ｗが回転している状態で処理位置に配置された処理液ノズル８から薬液が吐出されると、基板Ｗの上面周縁部の全周に均一な幅で薬液が供給される。
【００３４】
さらに、図１に示すように、処理位置では、移動装置１２は、吐出方向Ｄ１が上下方向に延びる鉛直姿勢（実線で示す姿勢）と、吐出方向Ｄ１が水平面に対して９０度以下の傾斜角度で傾いた傾斜姿勢（二点鎖線で示す姿勢）との間で、処理液ノズル８およびマスク９を移動させる。そのため、基板Ｗに対する薬液の入射角度が変化しながら、基板Ｗに対する薬液の供給位置が基板Ｗの周縁部に沿って移動し、薬液が基板Ｗの周端面にも供給される。さらに、移動装置１２は、処理液ノズル８およびマスク９の位置関係を固定した状態で、処理液ノズル８およびマスク９を移動させるため、開口部２０の幅Ｗ２が一定に維持された状態で、基板Ｗに対する薬液の供給位置が変更される。したがって、基板Ｗが回転しており、処理液ノズル８が薬液を吐出している状態で、移動装置１２が、鉛直姿勢と傾斜姿勢との間で処理液ノズル８およびマスク９を移動させると、基板Ｗの周縁部の全周に均一に薬液が供給される。
【００３５】
図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃは、第１実施形態に係る処理ユニット２によって行われる基板Ｗの処理の一例について説明するための図である。
基板Ｗが処理されるときには、制御装置３は、処理液ノズル８等のチャンバー４内に配置された構成をスピンチャック５の上方から退避させている状態で、図示しない搬送ロボットによってチャンバー４内に基板Ｗを搬入させる。その後、制御装置３は、搬送ロボットによって、基板Ｗをスピンベース１３上に載置させる。制御装置３は、スピンベース１３上に基板Ｗが載置された後、搬送ロボットをチャンバー４から退避させる。また、制御装置３は、基板Ｗがスピンベース１３上に載置された後、スピンベース１３によって基板Ｗを保持させる。その後、制御装置３は、スピンチャック５を制御して、基板Ｗを回転軸線Ａ１まわりに回転させる。
【００３６】
次に、図５Ａに示すように、薬液の一例である高粘度のエッチング液を基板Ｗの周縁部に供給する薬液供給工程（Ｓ１）が行われる。具体的には、制御装置３は、移動装置１２を制御して、処理液ノズル８およびマスク９を処理位置に移動させる。これにより、処理液ノズル８の吐出口１９が、マスク９によって形成された開口部２０を介して基板Ｗの周縁部に対向する。制御装置３は、この状態で、供給バルブ２４を開いて、薬液を処理液ノズル８から吐出させる。さらに、制御装置３は、移動装置１２を制御して、処理液ノズル８を鉛直姿勢と傾斜姿勢との間で移動させる。供給バルブ２４が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、供給バルブ２４を閉じて、処理液ノズル８からの薬液の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、移動装置１２を制御して、処理液ノズル８およびマスク９を退避位置に移動させる。
【００３７】
処理液ノズル８から吐出された薬液の一部は、開口部２０を通過して基板Ｗに供給され、残りの一部は、マスク９に吹き付けられる。そのため、基板Ｗに供給される薬液の幅が、マスク９によって、開口部２０の幅Ｗ２と等しいまたはほぼ等しい幅に整えられ、開口部２０の幅Ｗ２と等しいまたはほぼ等しい幅で、基板Ｗの周縁部に薬液が供給される。これにより、薬液が基板Ｗの周縁部に塗布される。さらに、薬液の粘度が高いので、薬液の飛び散りが少なく、開口部２０に対向する部分以外に薬液が供給され難い。さらに、薬液の粘度が高いので、基板Ｗに供給された薬液が基板Ｗ上で移動し難い。そのため、基板Ｗの周縁部の全周に均一な幅で薬液が供給される。これにより、基板Ｗの周縁部が全周に亘って均一なエッチング幅（回転半径方向への長さ）でエッチングされる。
【００３８】
次に、図５Ｂに示すように、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面および下面に供給するリンス液供給工程（Ｓ２）が行われる。具体的には、制御装置３は、基板Ｗが回転している状態で、上リンス液バルブ１５および下リンス液バルブ１７を開いて、上リンス液ノズル６および下リンス液ノズル７から純水を吐出させる。上リンス液バルブ１５および下リンス液バルブ１７が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、上リンス液バルブ１５および下リンス液バルブ１７を閉じて、上リンス液ノズル６および下リンス液ノズル７からの純水の吐出を停止させる。上リンス液ノズル６から基板Ｗの上面に向けて供給された純水は、遠心力によって基板Ｗの上面内を外方に広がる。これにより、基板Ｗの上面全域に純水が供給される。同様に、下リンス液ノズル７から基板Ｗの下面周縁部に向けて吐出された純水は、遠心力によって基板Ｗの下面内を外方に広がる。これにより、基板Ｗの下面周縁部全域に純水が供給される。さらに、基板Ｗの上面周縁部および下面周縁部に供給された純水は、基板Ｗを伝って基板Ｗの周端面に移動する。そのため、基板Ｗの周縁部全域に純水が供給される。これにより、薬液が供給された基板Ｗの全領域に純水が供給され、基板Ｗに付着している薬液が純水によって洗い流される。
【００３９】
次に、図５Ｃに示すように、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（Ｓ３）が行われる。具体的には、制御装置３は、スピンチャック５を制御して、基板Ｗを高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で回転させる。そのため、基板Ｗに付着している純水は、遠心力によって基板Ｗの周囲に振り切られる。これにより、純水が基板Ｗから除去され、基板Ｗが乾燥する。基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、制御装置３は、スピンチャック５を制御して、基板Ｗの回転を停止させる。その後、制御装置３は、処理液ノズル８等のチャンバー４内に配置された構成をスピンチャック５の上方から退避させている状態で、搬送ロボットをチャンバー４内に進入させ、基板Ｗをスピンチャック５から搬出させる。これにより、チャンバー４内から基板Ｗが搬出される。
【００４０】
以上のように第１実施形態では、スピンチャック５に保持されている基板Ｗに向けて処理液ノズル８から吐出された処理液の一部が、マスク９によって形成された開口部２０を通過し、残りの一部が、マスク９によって遮られる。そのため、基板Ｗにおいて開口部２０に対向する部分に処理液が供給され、それ以外の部分への処理液の供給が抑制または防止される。さらに、処理液ノズル８からの処理液の吐出によって発生した処理液の飛沫は、マスク９によって遮られて、基板Ｗへの供給が抑制または防止される。これにより、基板Ｗの一部だけに精度よく処理液を供給できる。さらに、マスク９によって遮られた処理液は、回収装置１１によって回収され、再び処理液ノズル８から吐出されるので、処理液の消費量を低減できる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の図６〜図８Ｃにおいて、前述の図１〜図５Ｃに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図６は、本発明の第２実施形態に係るサイズ変更装置２３０の模式的な斜視図である。図７は、本発明の第２実施形態に係る処理液ノズル８、マスク９、供給装置１０、および回収装置１１の模式図である。
【００４２】
図６に示すように、第２実施形態に係る処理ユニット２０２は、第１実施形態に係る処理ユニット２の構成に加えて、開口部２０の幅Ｗ２を変更するサイズ変更装置２３０をさらに含む。図７に示すように、さらに第２実施形態では、処理液ノズル８は、供給配管２２に加えて、リンス液バルブ２３１が介装されたリンス液配管２３２に接続されている。したがって、薬液およびリンス液の一方が選択的に処理液ノズル８から吐出される。
【００４３】
図６に示すように、サイズ変更装置２３０は、各マスク９の端部に連結されている。マスク９は、サイズ変更装置２３０に支持されている。サイズ変更装置２３０は、移動装置１２に支持されている。移動装置１２は、処理液ノズル８、マスク９、およびサイズ変更装置２３０を一体的に移動させる。サイズ変更装置２３０は、対向方向Ｄ２へのマスク９間の間隔が狭い幅狭位置（図６に示す位置）と間隔が広い幅広位置との間でマスク９を対向方向Ｄ２に移動させる。サイズ変更装置２３０は、幅狭位置から幅広位置までの間の任意の位置でマスク９を保持可能である。開口部２０に対向する基板Ｗの部分の幅は、サイズ変更装置２３０によって変更される。したがって、制御装置３は、サイズ変更装置２３０を制御することにより、基板Ｗへの薬液およびリンス液の供給幅を変更することができる。
【００４４】
図８Ａ、図８Ｂ、および図８Ｃは、第２実施形態に係る処理ユニット２０２によって行われる基板Ｗの処理の一例について説明するための図である。
基板Ｗが処理されるときには、制御装置３は、処理液ノズル８等のチャンバー４内に配置された構成をスピンチャック５の上方から退避させている状態で、図示しない搬送ロボットによってチャンバー４内に基板Ｗを搬入させる。その後、制御装置３は、搬送ロボットによって、基板Ｗをスピンベース１３上に載置させる。制御装置３は、スピンベース１３上に基板Ｗが載置された後、搬送ロボットをチャンバー４から退避させる。また、制御装置３は、基板Ｗがスピンベース１３上に載置された後、スピンベース１３によって基板Ｗを保持させる。その後、制御装置３は、スピンチャック５を制御して、基板Ｗを回転軸線Ａ１まわりに回転させる。
【００４５】
次に、図８Ａに示すように、薬液の一例である高粘度のエッチング液を基板Ｗの周縁部に供給する薬液供給工程（Ｓ１）が行われる。具体的には、制御装置３は、移動装置１２を制御して、処理液ノズル８およびマスク９を処理位置に移動させる。これにより、処理液ノズル８の吐出口１９が、マスク９によって形成された開口部２０を介して基板Ｗの周縁部に対向する。制御装置３は、この状態で、供給バルブ２４を開いて、薬液を処理液ノズル８から吐出させる。さらに、制御装置３は、サイズ変更装置２３０によって開口部２０の幅Ｗ２（図６参照）を一定の大きさに維持した状態で、移動装置１２を制御して、処理液ノズル８を鉛直姿勢と傾斜姿勢との間で移動させる。これにより、基板Ｗの周縁部の全周に均一な幅で薬液が供給される。供給バルブ２４が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、供給バルブ２４を閉じて、処理液ノズル８からの薬液の吐出を停止させる。
【００４６】
次に、図８Ｂに示すように、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面および下面に供給するリンス液供給工程（Ｓ４）が行われる。具体的には、制御装置３は、処理液ノズル８の吐出口１９が開口部２０に対向している状態で、サイズ変更装置２３０を制御して、開口部２０の幅Ｗ２を薬液供給工程のときよりも広げる。そして、制御装置３は、基板Ｗが回転している状態で、リンス液バルブ２３１および下リンス液バルブ１７を開いて、処理液ノズル８および下リンス液ノズル７から純水を吐出させる。さらに、制御装置３は、サイズ変更装置２３０によって開口部２０の幅Ｗ２を薬液供給工程のときよりも広い一定の大きさに維持した状態で、移動装置１２を制御して、処理液ノズル８を鉛直姿勢と傾斜姿勢との間で移動させる。これにより、薬液供給工程のときよりも広くかつ均一な幅で、基板Ｗの周縁部の全周に純水が供給される。そのため、薬液が供給された基板Ｗの全領域に純水が供給され、基板Ｗに付着している薬液が純水によって洗い流される。リンス液バルブ２３１および下リンス液バルブ１７が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、リンス液バルブ２３１および下リンス液バルブ１７を閉じて、処理液ノズル８および下リンス液ノズル７からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、移動装置１２を制御して、処理液ノズル８およびマスク９を退避位置に移動させる。
【００４７】
次に、図８Ｃに示すように、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（Ｓ３）が行われる。具体的には、制御装置３は、スピンチャック５を制御して、基板Ｗを高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で回転させる。そのため、基板Ｗに付着している純水は、遠心力によって基板Ｗの周囲に振り切られる。これにより、純水が基板Ｗから除去され、基板Ｗが乾燥する。基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、制御装置３は、スピンチャック５を制御して、基板Ｗの回転を停止させる。その後、制御装置３は、処理液ノズル８等のチャンバー４内に配置された構成をスピンチャック５の上方から退避させている状態で、搬送ロボットをチャンバー４内に進入させ、基板Ｗをスピンチャック５から搬出させる。これにより、チャンバー４内から基板Ｗが搬出される。
【００４８】
以上のように第２実施形態では、開口部２０の幅Ｗ２が、サイズ変更装置２３０によって変更される。処理液ノズル８から吐出された処理液は、開口部２０に対向する基板Ｗの部分に供給される。したがって、サイズ変更装置２３０は、開口部２０の大きさを変更することにより、基板Ｗに対する処理液の供給範囲を変更できる。具体的には、たとえば、前述の処理の一例のように、処理液ノズル８から吐出された薬液が基板Ｗに供給された後に、開口部２０が広げられる。この状態で、リンス液が処理液ノズル８から吐出され、基板Ｗにおいて薬液が供給された全ての領域にリンス液が供給される。これにより、基板Ｗに付着している薬液が洗い流される。さらに、処理液ノズル８から吐出されたリンス液が、基板Ｗの上面の一部だけに供給されるので、基板Ｗの上面全域にリンス液が供給される場合よりも、リンス液の消費量を低減できる。
【００４９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の図９〜図１０において、前述の図１〜図８Ｃに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図９は、本発明の第３実施形態に係る処理液ノズル８、マスク３０９、供給装置１０、および回収装置１１の模式図である。図１０は、基板Ｗおよびマスク３０９の平面図である。
【００５０】
第３実施形態に係る処理ユニット３０２は、マスクを除き、第１実施形態に係る処理ユニット２と同様の構成を備えている。すなわち、図９に示すように、第３実施形態に係る処理ユニット３０２は、第１実施形態に係るマスク９に代えて、マスク３０９を備えている。さらに、図１０に示すように、第３実施形態に係る処理ユニット３０２は、基板Ｗの汚染状態を測定する汚染状態測定装置３３３をさらに備えている。
【００５１】
図９に示すように、マスク３０９は、基板Ｗの上方に配置されている。マスク３０９は、処理液ノズル８の吐出口１９と基板Ｗとの間に配置されている。マスク３０９は、基板Ｗよりも小さい環状である。処理液ノズル８およびマスク３０９は、移動装置１２に支持されている。移動装置１２は、処理液ノズル８およびマスク３０９の位置関係を固定すると共に、処理液ノズル８およびマスク３０９を鉛直姿勢に維持した状態で、処理液ノズル８およびマスク３０９を基板Ｗの上面に沿って水平に移動させる。
【００５２】
図９に示すように、マスク３０９は、基板Ｗの上面に対向する環状の底壁３３４と、底壁３３４の内周部から処理液ノズル８側に延びる筒状の内壁３３５と、底壁３３４の外周部から処理液ノズル８側に延びる筒状の外壁３３６とを含む。マスク３０９は、処理液ノズル８向きに開いた環状の回収凹部３２５を形成している。回収配管２６は、回収凹部３２５の底部に接続されている。マスク３０９は、処理液ノズル８の吐出口１９に対向する円柱状の開口部３２０を形成している。処理液ノズル８の吐出口１９は、開口部３２０を介して基板Ｗの上面に対向している。処理液ノズル８は、開口部３２０の幅Ｗ２よりも広い吐出幅Ｗ１で薬液が開口部３２０に吹き付けられるように薬液を吐出する。
【００５３】
図１０に示すように、汚染状態測定装置３３３は、パーティクルなどの基板Ｗに付着している異物の数および基板Ｗに対する各異物の位置を測定する装置である。汚染状態測定装置３３３は、異物の位置を位置情報として制御装置３に出力する。汚染状態測定装置３３３は、たとえば、パーティクルカウンタ、全反射蛍光Ｘ線分析装置（ＴＲＸＲＦ）、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、および画像認識異物検査装置の少なくとも一つを含む。汚染状態の測定は、共通のチャンバー４（図１参照）内で行われてもよいし、異なるチャンバー４内で行われてもよい。
【００５４】
基板Ｗの上面において異物が付着している汚染部分は、基板Ｗごとに異なる。汚染部分は、汚染状態測定装置３３３によって特定される。制御装置３は、汚染状態測定装置３３３からの出力に基づいて移動装置１２を制御することにより、処理液ノズル８から基板Ｗの上面への薬液の供給位置（狙い位置）を汚染部分に移動させる。そして、制御装置３は、この状態で、処理液ノズル８から汚染部分に向けて薬液を吐出させる。これにより、汚染部分だけに薬液が供給される。制御装置３は、このようにして全ての汚染部分に薬液を供給させる。その後、制御装置３は、上リンス液ノズル６からリンス液（たとえば、純水）を吐出させて、基板Ｗの上面に付着している薬液および異物をリンス液によって洗い流す。続いて、制御装置３は、スピンチャック５（図１参照）によって基板Ｗを高速回転させることにより、基板Ｗを乾燥させる。
【００５５】
本発明の第１〜第３実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の第１〜第３実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、第１および第２実施形態では、基板の周縁部に処理液を供給する場合について説明したが、周縁部以外の基板の部分に処理液が供給されてもよい。
【００５６】
また、第２実施形態では、共通のノズル（処理液ノズル）から吐出された薬液およびリンス液が、基板に供給される場合について説明したが、別々のノズルから吐出された薬液およびリンス液が基板に供給されてもよい。具体的には、基板に向けて薬液を吐出する薬液ノズルと、薬液ノズルから吐出された薬液の一部を遮る薬液マスクと、基板に向けてリンス液を吐出するリンス液ノズルと、リンス液ノズルから吐出されたリンス液の一部を遮るリンス液マスクとが、共通のチャンバー内に設けられていてもよい。この場合、リンス液マスクによって形成される開口部は、薬液マスクによって形成される開口部よりも大きいことが好ましい。
【００５７】
また、第１〜第３実施形態では、基板処理装置が、円板状の基板を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１        ：基板処理装置
３        ：制御装置（制御手段）
５        ：スピンチャック（基板保持手段）
８        ：処理液ノズル
９        ：マスク
１０      ：供給装置（供給手段）
１１      ：回収装置（回収手段、薬液供給手段）
１２      ：移動装置（移動手段）
２０      ：開口部
２５      ：回収凹部
２３０    ：サイズ変更装置（サイズ変更手段）
２３１    ：リンス液バルブ（リンス液供給手段）
２３２    ：リンス液配管（リンス液供給手段）
３０９    ：マスク
３２０    ：開口部
３２５    ：回収凹部
３３３    ：汚染状態測定装置（汚染状態測定手段）
Ｗ        ：基板
【図１】
0005865153.tif 000002
【図２】
0005865153.tif 000003
【図３Ａ】
0005865153.tif 000004
【図３Ｂ】
0005865153.tif 000005
【図４Ａ】
0005865153.tif 000006
【図４Ｂ】
0005865153.tif 000007
【図４Ｃ】
0005865153.tif 000008
【図５Ａ】
0005865153.tif 000009
【図５Ｂ】
0005865153.tif 000010
【図５Ｃ】
0005865153.tif 000011
【図６】
0005865153.tif 000012
【図７】
0005865153.tif 000013
【図８Ａ】
0005865153.tif 000014
【図８Ｂ】
0005865153.tif 000015
【図８Ｃ】
0005865153.tif 000016
【図９】
0005865153.tif 000017
【図１０】
0005865153.tif 000018