(57)【要約】【課題】パターンの深さ方向における処理の均一性を向上させること。【解決手段】実施形態に係る基板処理装置は、保持部と、ノズルとを備える。保持部は、基板を回転可能に保持する。ノズルは、保持部に保持された基板に対して処理液を供給する。また、ノズルは、第１吐出部と、第２吐出部とを備える。第１吐出部は、第１処理液を柱状に吐出する。第２吐出部は、第１吐出部から柱状に吐出される第１処理液の周囲の少なくとも一部を取り囲むように第２処理液を幕状に吐出する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を回転可能に保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記基板に対して処理液を供給するノズルと
を備え、
前記ノズルは、
第１処理液を柱状に吐出する第１吐出部と、
前記第１吐出部から柱状に吐出される前記第１処理液の周囲の少なくとも一部を取り囲むように第２処理液を幕状に吐出する第２吐出部と
を備える、基板処理装置。
【請求項２】
前記第２吐出部は、
スリット状の吐出口を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第２吐出部は、
前記第２処理液を外方に向けて斜めに吐出する、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第２吐出部は、
柱状に吐出される前記第１処理液の周囲のうち、前記基板の回転方向における上流側において前記第２処理液を幕状に吐出する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記第２吐出部は、
前記基板の回転方向と同じ方向に前記第２処理液を旋回させながら吐出する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記ノズルを移動させる移動機構と、
前記移動機構を制御することにより、前記基板の中心から外周に向けて前記ノズルを移動させる制御部と
を備える、請求項１〜５のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記ノズルは、
前記移動機構によって前記基板の中心から外周に向けて移動する途中で、前記第２吐出部からの前記第２処理液の吐出を開始する、請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
基板を回転可能に保持する保持工程と、
第１処理液を柱状に吐出する第１吐出部と、前記第１吐出部から柱状に吐出される前記第１処理液の周囲の少なくとも一部を取り囲むように第２処理液を幕状に吐出する第２吐出部とを備えるノズルを用いて、前記保持工程において保持した前記基板に対して前記第１処理液および前記第２処理液を供給する供給工程と
を含む、基板液処理方法。
【請求項９】
基板に処理液を吐出するノズルであって、
第１処理液を柱状に吐出する第１吐出部と、
前記第１吐出部から柱状に吐出される前記第１処理液の周囲の少なくとも一部を取り囲むように第２処理液を幕状に吐出する第２吐出部と
を備える、ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、基板処理装置、基板液処理方法およびノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスの工程の一つに、基板を処理液によって処理する液処理工程がある。たとえば、特許文献１には、基板の上方にノズルを配置させ、かかるノズルから回転する基板の表面に処理液を吐出することにより、基板の表面をエッチングする手法が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１５４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、たとえばトレンチのような凹凸状のパターンが基板の表面に形成されている場合、パターンの下部に処理液が十分に行き届かないと、パターンの上部と比較してパターンの下部が十分に処理されず、パターンの深さ方向における処理の均一性が低下するおそれがある。
【０００５】
実施形態の一態様は、パターンの深さ方向における処理の均一性を向上させることのできる基板処理装置、基板液処理方法およびノズル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】
【０００６】
実施形態の一態様に係る基板処理装置は、保持部と、ノズルとを備える。保持部は、基板を回転可能に保持する。ノズルは、保持部に保持された基板に対して処理液を供給する。また、ノズルは、第１吐出部と、第２吐出部とを備える。第１吐出部は、第１処理液を柱状に吐出する。第２吐出部は、第１吐出部から柱状に吐出される第１処理液の周囲の少なくとも一部を取り囲むように第２処理液を幕状に吐出する。
【発明の効果】
【０００７】
実施形態の一態様によれば、パターンの深さ方向における処理の均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るウェハの模式図である。
【図３】図３は、従来の基板処理においてスプラッシュが発生する様子を示す模式図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る処理ユニットの構成を示す模式図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るノズルの構成を示す模式図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る基板処理システムが実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第２吐出部から幕状に吐出される第２処理液によってスプラッシュが抑制される様子を示す図である。
【図８】図８は、第２吐出部から幕状に吐出される第２処理液によってスプラッシュが抑制される様子を示す図である。
【図９】図９は、第２吐出部から幕状に吐出される第２処理液の変形例を示す図である。
【図１０】図１０は、第２吐出部から幕状に吐出される第２処理液の変形例を示す図である。
【図１１】図１１は、変形例に係るノズルの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本願に係る基板処理装置、基板液処理方法およびノズルを実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本願に係る基板処理装置、基板液処理方法およびノズルが限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１０】
＜１．基板処理システムの構成＞
まず、本実施形態に係る基板処理システムの構成について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【００１２】
図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
【００１３】
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
【００１４】
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。
【００１５】
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
【００１６】
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。
【００１７】
処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。
【００１８】
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
【００１９】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００２０】
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
【００２１】
処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
【００２２】
図２は、本実施形態に係るウェハＷの模式図である。また、図３は、従来の基板処理においてスプラッシュが発生する様子を示す図である。
【００２３】
図２に示すように、本実施形態に係るウェハＷには凹凸状のパターンＰが形成されている。また、ウェハＷには、ウェハＷおよびパターンＰの表面を覆うように膜Ｆが形成されている。
【００２４】
処理ユニット１６は、パターンＰの形成面（以下、「パターン形成面」と記載する）を上方に向けた状態でウェハＷを回転させつつパターン形成面に処理液を供給することによって、たとえばウェハＷの表面から膜Ｆを除去するエッチング処理を行う。
【００２５】
近年、パターンＰの微細化が進んでおり、これに伴いパターンＰ間の幅も狭くなっている。パターンＰ間の幅が狭くなるほど、ウェハＷに供給した処理液がパターンＰ間に入り込みにくくなるため、パターンＰの下部が上部と比べて十分に処理されないおそれがある。すなわち、パターンＰの深さ方向における処理の均一性が低下するおそれがある。
【００２６】
パターンＰの深さ方向における処理の均一性を向上させるために、処理ユニット１６から供給する処理液の流速を上げて、パターンＰ間に処理液を入り込み易くすることが考えられる。しかしながら、処理液の流速を上げると、図３に示すように、処理ユニット１６から柱状に供給される処理液の流れＬ１と、ウェハＷ上でウェハＷとともに回転する処理液の流れＬ２とがぶつかり合うことでスプラッシュが発生するおそれがある。スプラッシュによって飛び散った処理液は、処理ユニット１６の内部に付着することで、ウェハＷの汚染源となるおそれがある。
【００２７】
そこで、本実施形態に係る処理ユニット１６は、柱状に供給される処理液の流れＬ１とウェハＷ上の処理液の流れＬ２とがぶつからないように、処理液の流れＬ１の周囲に処理液による障壁を形成することで、スプラッシュの発生を抑制することとした。
【００２８】
＜２．処理ユニットの構成＞
次に、処理ユニット１６の構成について図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る処理ユニット１６の構成を示す模式図である。
【００２９】
図４に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、第１液供給部４０と、回収カップ５０とを備える。
【００３０】
チャンバ２０は、基板保持機構３０と第１液供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan  Filter  Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。
【００３１】
ＦＦＵ２１は、バルブ２２を介してダウンフローガス供給源２３に接続される。ＦＦＵ２１は、ダウンフローガス供給源２３から供給されるダウンフローガス（たとえば、ドライエア）をチャンバ２０内に吐出する。
【００３２】
基板保持機構３０は、回転保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。回転保持部３１は、チャンバ２０の略中央に設けられる。回転保持部３１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材３１１が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材３１１によって回転保持部３１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。
【００３３】
支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において回転保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。
【００３４】
かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された回転保持部３１を回転させ、これにより、回転保持部３１に保持されたウェハＷを回転させる。このように、基板保持機構３０は、ウェハＷを回転可能に保持する。
【００３５】
なお、回転保持部３１は、上記のようにウェハＷを側面から保持するタイプに限らず、たとえばバキュームチャックのようにウェハＷを下方から吸着保持するタイプであってもよい。
【００３６】
第１液供給部４０は、基板保持機構３０に保持されたウェハＷに対して処理液を供給する。第１液供給部４０は、ノズル４１と、ノズル４１を水平に支持するアーム４２と、アーム４２を旋回および昇降させる旋回昇降機構４３とを備える。
【００３７】
ノズル４１は、バルブ４４ａおよび流量調整器４５ａを介して第１処理液供給源４６ａに接続される。また、ノズル４１は、バルブ４４ｂおよび流量調整器４５ｂを介して第２処理液供給源４６ｂに接続される。
【００３８】
ノズル４１は、第１処理液供給源４６ａから供給される第１処理液を柱状に吐出する。また、ノズル４１は、第２処理液供給源４６ｂから供給される第２処理液を第１処理液の周囲を取り囲む幕状に吐出する。かかるノズル４１の具体的な構成については後述する。
【００３９】
本実施形態において、第１処理液供給源４６ａから供給される第１処理液および第２処理液供給源４６ｂから供給される第２処理液は、同一のエッチング液であるものとする。なお、「同一の」とは、同じ種類でかつ同じ温度であることを意味する。
【００４０】
第２液供給部６０は、基板保持機構３０に保持されたウェハＷに対してリンス液を供給する。第２液供給部６０は、ノズル６１と、ノズル６１を水平に支持するアーム６２と、アーム６２を旋回および昇降させる旋回昇降機構６３とを備える。
【００４１】
ノズル６１は、バルブ６４および流量調整器６５を介してリンス液供給源６６に接続される。ノズル６１からは、リンス液供給源６６から供給されるリンス液が吐出される。リンス液は、たとえばＤＩＷ（脱イオン水）である。
【００４２】
回収カップ５０は、回転保持部３１を取り囲むように配置され、回転保持部３１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給されるダウンフローガスを処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。
【００４３】
なお、ここでは、ノズル４１およびノズル６１が別々のアーム４２，６２に支持される場合の例を示すが、ノズル４１およびノズル６１は、単一のアームに支持されてもよい。
【００４４】
＜３．ノズルの構成＞
次に、ノズル４１の具体的な構成について図５を参照して説明する。図５は、ノズル４１の構成を示す図である。
【００４５】
図５に示すように、ノズル４１は、本体部４００と、第１吐出部４０１と、第２吐出部４０２とを備える。
【００４６】
第１吐出部４０１は、ウェハＷに対して第１処理液を柱状に吐出する。具体的には、第１吐出部４０１は、第１処理液が吐出される第１吐出口４１１と、第１吐出口４１１に連通する第１流路４１２と、第１流路４１２に第１処理液を供給するための第１供給口４１３とを備える。
【００４７】
第１吐出口４１１は、本体部４００の下端に設けられる。第１吐出口４１１は、たとえば平面視において円形を有する。第１流路４１２は、本体部４００の内部に設けられ、鉛直方向に沿って延在する。第１供給口４１３は、たとえば本体部４００の上部に設けられ、バルブ４４ａおよび流量調整器４５ａを介して第１処理液供給源４６ａに接続される。かかる第１吐出部４０１は、第１処理液供給源４６ａから供給される第１処理液を第１吐出口４１１から柱状に吐出する。
【００４８】
第２吐出部４０２は、第１吐出部４０１から柱状に吐出される第１処理液の周囲を取り囲むように第２処理液を幕状に吐出する。
【００４９】
具体的には、第２吐出部４０２は、第２処理液が吐出される第２吐出口４２１と、第２吐出口４２１に連通する第２流路４２２と、第２流路４２２に第２処理液を供給するための第２供給口４２３とを備える。
【００５０】
第２吐出口４２１は、平面視において円環形状を有するスリット状の開口であり、本体部４００の下端において第１吐出口４１１と同心円状に配置される。具体的には、本体部４００の下端に形成された円形状の開口と第１流路４１２との隙間が第２吐出口４２１に相当する。第２流路４２２は、本体部４００の内部に設けられる。具体的には、本体部４００の内部に形成された空間と第１流路４１２との隙間が第２流路４２２に相当する。第２供給口４２３は、第２流路４２２の周面に設けられ、バルブ４４ｂおよび流量調整器４５ｂを介して第２処理液供給源４６ｂに接続される。
【００５１】
第２供給口４２３から第２流路４２２に供給された第２処理液は、第２流路４２２を旋回しながら第２吐出口４２１へ向かって流れ、円環状の第２吐出口４２１から柱状に吐出される第１処理液の周囲を取り囲むように、旋回しながら幕状に吐出される。
【００５２】
このように、本実施形態に係るノズル４１は、スリット状の第２吐出口４２１から第２処理液を幕状に吐出することで、柱状に吐出される第１処理液の流れＬ１を幕状に吐出される第２処理液の流れＬ３によって取り囲むことができる。
【００５３】
なお、第１処理液は、鉛直下向きに柱状に吐出されるのに対し、第２処理液は、円環状の第２吐出口４２１から外方に向かって広がるように斜め下向きに幕状に吐出される。この結果、第１処理液の周囲には、第２処理液による円錐状の幕が形成されることとなる。
【００５４】
第１吐出部４０１から吐出される第１処理液の流速は、第１処理液がパターンＰの下部に十分に行き届く速度となるように、流量調整器４５ａによって調整される。一方、第２吐出部４０２から吐出される第２処理液の流速は、第１吐出部４０１から吐出される第１処理液の流速よりも遅くなるように流量調整器４５ｂによって調整される。また、第２吐出部４０２から吐出される第２処理液の流量は、第１吐出部４０１から吐出される第１処理液の流量よりも多くなるように設定される。
【００５５】
＜４．処理ユニットの具体的動作＞
次に、処理ユニット１６の具体的動作について図６を参照して説明する。図６は、本実施形態に係る基板処理システム１が実行する処理の手順を示すフローチャートである。また、図７および図８は、第２吐出部４０２から幕状に吐出される第２処理液によってスプラッシュが抑制される様子を示す図である。なお、基板処理システム１が備える各装置は、制御部１８の制御に従って図６に示す各処理手順を実行する。また、図８では、ウェハＷ上のパターンＰおよび膜Ｆを省略して示している。
【００５６】
図６に示すように、処理ユニット１６では、まず、基板搬入処理が行われる（ステップＳ１０１）。かかる基板搬入処理では、基板搬送装置１７（図１参照）によってチャンバ２０内に搬入されたウェハＷが基板保持機構３０の保持部材３１１により保持される。ウェハＷは、パターン形成面が上方を向いた状態で保持部材３１１に保持される。その後、駆動部３３によって回転保持部３１が回転する。これにより、ウェハＷは、回転保持部３１に水平保持された状態で回転保持部３１とともに回転する。
【００５７】
つづいて、処理ユニット１６では、薬液処理が行われる（ステップＳ１０２）。かかる薬液処理では、第１液供給部４０のノズル４１がウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ４４ａおよびバルブ４４ｂが所定時間開放されることにより、ウェハＷのパターン形成面に対して処理液が供給される。また、制御部１８は、旋回昇降機構４３を制御することにより、ノズル４１から処理液を吐出した状態で、ノズル４１をウェハＷの中心から外周へ向けて水平移動させる。
【００５８】
ウェハＷへ供給された処理液は、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に広がる。これにより、ウェハＷのパターン形成面に形成された膜Ｆが処理液によってエッチングされる。このとき、柱状に吐出される第１処理液がパターンＰの下部に十分に行き届くことで、パターンＰの下部をパターンＰの上部と同じようにエッチングすることができる。したがって、本実施形態に係る処理ユニット１６によれば、パターンＰの深さ方向における処理の均一性を向上させることができる。
【００５９】
また、図７に示すように、本実施形態に係るノズル４１は、柱状に吐出される第１処理液を取り囲むように第２処理液の流れＬ３を幕状に形成することで、柱状に供給される第１処理液の流れＬ１とウェハＷ上の処理液の流れＬ２とがぶつかり合うことを防止することができる。幕状に供給される第２処理液の流れＬ３は、柱状に供給される第１処理液の流れＬ１よりも流速が遅く、また、柱状に供給される第１処理液の流れＬ１よりも広い面積でウェハＷ上の処理液の流れＬ２を受ける。このため、柱状に供給される第１処理液の流れＬ１とウェハＷ上の処理液の流れＬ２とがぶつかり合う場合と比較してスプラッシュの発生を抑制することができる。
【００６０】
また、図８に示すように、幕状に供給される第２処理液は、外方に向かけて斜めに吐出される。これにより、たとえば、幕状に供給される第２処理液を鉛直下向きに吐出する場合と比べて、ウェハＷ上の処理液の流れＬ２を斜め上方へも受け流すことができる。このため、スプラッシュの発生をさらに抑制することができる。
【００６１】
なお、図７に示すように、ウェハＷ上の処理液の流れＬ２は、ウェハＷの中心よりも外周のほうが速くなるため、スプラッシュは、ウェハＷの外周において発生し易い。そこで、処理ユニット１６は、ウェハＷの中心から外周へ向けてノズル４１を移動させる途中で、第２吐出口４２１からの第２処理液の吐出を開始させてもよい。これにより、第２処理液の消費量を抑えつつ、スプラッシュの発生を抑制することができる。
【００６２】
なお、処理ユニット１６は、ノズル４１がウェハＷの中心から外周へ向かうに従ってノズル４１の移動速度を徐々に遅くしてもよい。これにより、ウェハＷの面内における処理の均一性を高めることができる。
【００６３】
つづいて、処理ユニット１６では、リンス処理が行われる（ステップＳ１０３）。リンス処理では、第２液供給部６０のノズル６１がウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ６４が所定時間開放されることにより、ウェハＷに対してリンス液であるＤＩＷが供給される。ウェハＷへ供給されたＤＩＷは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷのパターン形成面に広がる。これにより、ウェハＷ上に残存する処理液がＤＩＷによって洗い流される。
【００６４】
つづいて、処理ユニット１６では、乾燥処理が行われる（ステップＳ１０４）。乾燥処理では、たとえばウェハＷの回転数を第１回転数から第２回転数に増加させることによって、ウェハＷの表面に残存するＤＩＷを振り切ってウェハＷを乾燥させる。
【００６５】
つづいて、処理ユニット１６では、基板搬出処理が行われる（ステップＳ１０５）。かかる基板搬出処理では、基板搬送装置１７（図１参照）によって、処理ユニット１６のチャンバ２０からウェハＷが取り出される。その後、ウェハＷは、受渡部１４および基板搬送装置１３を経由して、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣに収容される。かかる基板搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての処理が完了する。
【００６６】
上述してきたように、本実施形態に係る処理ユニット１６（基板処理装置の一例）は、基板保持機構３０（保持部の一例）と、ノズル４１とを備える。基板保持機構３０は、ウェハＷ（基板の一例）を回転可能に保持する。ノズル４１は、基板保持機構３０に保持されたウェハＷに対して処理液を供給する。また、ノズル４１は、第１吐出部４０１と、第２吐出部４０２とを備える。第１吐出部４０１は、第１処理液を柱状に吐出する。第２吐出部４０２は、第１吐出部４０１から柱状に吐出される第１処理液の周囲の少なくとも一部を取り囲むように第２処理液を幕状に吐出する。したがって、本実施形態に係る処理ユニット１６によれば、パターンＰの深さ方向における処理の均一性を向上させることができる。
【００６７】
また、本実施形態に係る処理ユニット１６において、第２吐出部４０２は、スリット状の第２吐出口４２１を有する。これにより、第２処理液を幕状に吐出することができるため、柱状に吐出される第１処理液の流れＬ１とウェハＷ上の処理液の流れＬ２との間を隙間なく仕切ることができる。
【００６８】
また、本実施形態に係る処理ユニット１６において、第２吐出部４０２は、第２処理液を外方に向けて斜めに吐出する。これにより、ウェハＷ上の処理液の流れＬ２を斜め上方へも受け流すことができるため、スプラッシュの発生をさらに抑制することができる。
【００６９】
また、本実施形態に係る処理ユニット１６において、第２吐出部４０２は、ウェハＷの回転方向と同じ方向に第２処理液を旋回させながら吐出する。このように、ウェハＷ上の処理液の流れＬ２の方向に逆らわない方向に第２処理液を旋回させることで、スプラッシュの発生をさらに抑制することができる。
【００７０】
また、本実施形態に係る処理ユニット１６は、ノズル４１を移動させる旋回昇降機構４３（移動機構の一例）と、旋回昇降機構４３を制御することにより、ウェハＷの中心から外周に向けてノズル４１を移動させる制御部１８とを備える。また、ノズル４１は、旋回昇降機構４３によってウェハＷの中心から外周に向けて移動する途中で、第２吐出部４０２からの第２処理液の吐出を開始する。これにより、処理液の消費量を抑えつつ、スプラッシュの発生を抑制することができる。
【００７１】
＜５．変形例＞
上述した実施形態では、第１吐出部４０１から柱状に吐出される第１処理液の周囲を全周にわたって取り囲むように第２処理液を第２吐出口４２１から幕状に吐出する場合の例について説明した。しかしながら、第２吐出部４０２は、少なくとも、柱状に吐出される第１処理液の周囲のうち、ウェハＷの回転方向における上流側に第２処理液による障壁が形成されていればよく、必ずしも柱状に吐出される第１処理液の全周を第２処理液で取り囲むことを要しない。図９および図１０は、第２吐出部４０２から幕状に吐出される第２処理液の変形例を示す図である。
【００７２】
たとえば、図９に示すように、第２吐出口４２１は、柱状に供給される第１処理液よりもウェハＷの回転方向における上流側において、幕状に供給される第２処理液を平面視弧状に吐出してもよい。この場合の第２吐出口４２１は、平面視弧状に形成される。また、図１０に示すように、第２吐出口４２１は、柱状に供給される第１処理液よりもウェハＷの回転方向における上流側において、幕状に供給される第２処理液を平面視直線状に吐出してもよい。この場合の第２吐出口４２１は、平面直線状に形成される。いずれの場合においても、幕状に供給される第２処理液の流れＬ３によって、柱状に供給される第１処理液の流れＬ１とウェハＷ上の処理液の流れＬ２とがぶつかり合うことを防止することが可能である。
【００７３】
また、上述した実施形態では、第１吐出部４０１が、単一の第１吐出口４１１から第１処理液を柱状に吐出する場合の例について説明したが、第１吐出部４０１の構成は、上記の例に限定されない。図１１は、変形例に係るノズルの構成を示す模式図である。
【００７４】
図１１に示すように、変形例に係るノズル４１Ａは、第１吐出部４０１Ａを備える。第１吐出部４０１Ａは、第１吐出口４１１Ａと第１流路４１２Ａと第１供給口４１３Ａとを備える。
【００７５】
また、第１吐出部４０１Ａは、第１流路４１２Ａの下流側端部に散水部４２４を備える。散水部４２４には、第１流路４１２Ａと第１吐出口４１１Ａとを連通する複数の貫通孔が設けられており、第１流路４１２Ａを流れる第１処理液は、散水部４２４を通ることによって第１吐出口４１１Ａからシャワー状に吐出される。
【００７６】
このように、第１吐出口４１１Ａから第１処理液をシャワー状に吐出するようにすることで、第１処理液の消費量を抑えつつ第１処理液の流速を上げることができるため、パターンＰ間に第１処理液を入り込み易くすることができる。したがって、パターンＰの深さ方向における処理の均一性をより一層向上させることができる。
【００７７】
また、上述した実施形態では、第１吐出口４１１，４１１Ａおよび第２吐出口４２１から同一の処理液を吐出する場合の例について説明したが、ノズル４１，４１Ａは、第１吐出口４１１，４１１Ａおよび第２吐出口４２１から異なる処理液を吐出してもよい。「異なる」とは、種類および温度の少なくとも１つが異なることを意味する。
【００７８】
たとえば、ノズル４１，４１Ａは、第１吐出口４１１，４１１Ａから第１温度の第１処理液を吐出し、第１温度と異なる温度である第２温度の第２処理液を第２吐出口４２１から吐出してもよい。この場合、第１吐出口４１１，４１１Ａから吐出される第１処理液の温度は、エッチングに最適な温度に設定されることが好ましい。一方、第２吐出口４２１から吐出される第２処理液は、柱状に供給される処理液の流れＬ１とウェハＷ上の処理液の流れＬ２とがぶつかり合うことを防止するものである。このため、第２処理液の温度については、例えば加熱機構による加熱が不要な常温とすることが好ましい。
【００７９】
また、ノズル４１，４１Ａは、第１吐出口４１１，４１１Ａから第１処理液を吐出し、第１処理液と異なる処理液である第２処理液を第２吐出口４２１から吐出してもよい。この場合、たとえば第１処理液として硫酸を吐出し、第２処理液として過酸化水素水を吐出することで、ウェハＷ上でＳＰＭを生成することができる。また、第１処理液としてエッチング液を吐出し、第２処理液については省薬液の観点から純水を吐出することとしてもよい。
【００８０】
また、上述した実施形態では、処理液がエッチング液である場合の例について説明したが、処理液は、たとえば、ウェハＷからパーティクル等を除去するための洗浄液（たとえば、ＳＣ１やＳＣ２など）であってもよいし、ウェハＷの表面をめっきするためのめっき液であってもよいし、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）などの現像液であってもよい。また、リンス液を供給するノズル６１に対してノズル４１の構成を適用してもよい。
【００８１】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００８２】
Ｗ  ウェハ
１  基板処理システム
１６  処理ユニット
１８  制御部
３０  基板保持機構
４０  第１液供給部
４１  ノズル
４００  本体部
４０１  第１吐出部
４０２  第２吐出部
４１１  第１吐出口
４１２  第１流路
４１３  第１供給口
４２１  第２吐出口
４２２  第２流路
４２３  第２供給口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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