(57)【要約】【課題】基板外周部の加熱処理の最適化を図ること。【解決手段】実施形態に係る基板処理装置は、保持部と、回転機構と、処理液供給部と、加熱機構とを備える。保持部は、基板を保持する。回転機構は、保持部を回転させる。処理液供給部は、保持部に保持された基板に対して処理液を供給する。加熱機構は、保持部に保持された基板の外周部を加熱する。また、加熱機構は、吐出流路と、分岐流路と、加熱部とを備える。吐出流路は、保持部に保持された基板の外周部へ向けてガスを吐出するための流路である。分岐流路は、保持部に保持された基板以外へ向けてガスを吐出するための流路である。加熱部は、吐出流路および分岐流路を加熱する。【選択図】図４
2015213122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する保持部と、
前記保持部を回転させる回転機構と、
前記保持部に保持された基板に対して処理液を供給する処理液供給部と、
前記保持部に保持された基板の外周部を加熱する加熱機構と
を備え、
前記加熱機構は、
前記保持部に保持された基板の外周部へ向けてガスを吐出するための吐出流路と、
前記保持部に保持された基板以外へ向けてガスを吐出するための分岐流路と、
前記吐出流路および前記分岐流路を加熱する加熱部と
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
ガス供給源から供給される前記ガスの供給先を前記吐出流路と前記分岐流路との間で切り替える切替部
を備えることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記回転機構を用いて前記基板を回転させつつ、前記処理液供給部を用いて前記基板に所定の温度に加熱された前記処理液を供給する基板処理と、少なくとも前記基板処理において、前記加熱部によって加熱された前記吐出流路から前記基板の外周部へ向けて前記ガスを吐出する第１吐出処理と、前記基板処理以外の所定の処理を行う場合に、前記切替部を制御して、前記ガス供給源から供給される前記ガスの供給先を前記吐出流路から前記分岐流路に切り替えて、前記加熱部によって加熱された前記分岐流路から前記基板以外へ向けて前記ガスを吐出する第２吐出処理とを行う制御部
を備えることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記処理液供給部は、
所定の温度に加熱された前記処理液および揮発性溶剤を前記保持部に保持された基板に対して供給し、
前記制御部は、
前記処理液供給部を用いて前記基板に前記揮発性溶剤を供給する処理を行う場合に、前記第２吐出処理を行うこと
を特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記吐出流路を流れるガスの流量を調整するための第１流量調整機構と、
前記分岐流路を流れるガスの流量を調整するための第２流量調整機構と
を備え、
前記制御部は、
前記第１流量調整機構および前記第２流量調整機構を制御して、前記吐出流路を流れるガスの流量と前記分岐流路を流れるガスの流量とを揃えること
を特徴とする請求項３または４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記加熱機構は、
前記吐出流路と前記分岐流路とが内部に形成され、前記保持部に保持された基板に対向する対向板
を備え、
前記吐出流路は、
前記対向板の前記基板との対向面に形成された第１吐出口に連通し、
前記分岐流路は、
前記加熱機構における前記対向面以外の面に形成された第２吐出口に連通すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記吐出流路は、
複数の前記第１吐出口に連通し、
前記分岐流路は、
１個の前記第２吐出口に連通すること
を特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記第２吐出口は、前記第１吐出口よりも大径であること
を特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記加熱部は、
前記対向板の前記基板との対向面と反対側の面に設けられること
を特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記処理液供給部は、
前記基板の被処理面に対して前記処理液を供給し、
前記加熱機構は、
前記基板の被処理面とは反対側の面に対向する位置に配置されること
を特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記吐出流路は、
前記保持部に保持された基板の外周部へ向けて第１ガスを吐出し、
前記分岐流路は、
前記保持部に保持された基板以外へ向けて前記第１ガスよりも清浄度の低い第２ガスを吐出すること
を特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記処理液供給部は、
ノズルと、
前記ノズルに接続され、所定の温度に加熱された前記処理液が流れる配管と
を備え、
前記分岐流路は、
自装置または他の基板処理装置が備える前記配管へ向けて前記ガスを吐出すること
を特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記分岐流路から吐出されるガスをガス案内管を介して排出する排気ライン
を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項１４】
基板を回転させつつ前記基板に対して所定の温度に加熱された処理液を供給する基板処理工程と、
少なくとも前記基板処理工程において、前記基板の外周部へ向けてガスを吐出するための吐出流路と前記基板以外へ向けてガスを吐出するための分岐流路とを加熱する加熱部によって加熱された前記吐出流路から前記基板の外周部へ向けて前記ガスを吐出することにより、前記基板の外周部を加熱する第１吐出工程と、
前記基板処理工程における処理以外の所定の処理を行う場合に、前記吐出流路から前記基板の外周部への前記ガスの吐出を停止し、前記加熱部によって加熱された前記分岐流路から前記基板以外へ向けて前記ガスを吐出する第２吐出工程と
を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１５】
コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御するプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記プログラムは、実行時に、請求項１４に記載の基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させること
を特徴とする記憶媒体。
【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、基板処理方法および記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイスの製造工程では、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの基板を回転させつつ、上方から基板の中心部へ向けてエッチング液などの処理液を供給することにより、基板を処理することが行われている。
【０００３】
エッチング液などの処理液は、基板処理の効率化のために所定の温度に加熱される場合がある。しかしながら、所定の温度に加熱された処理液は、基板の中心部に供給された後、基板の外周部に到達するまでの間に、基板への熱伝導などによって温度が低下する。つまり、基板の外周部に近付くにつれて処理液の温度は低くなる。この結果、基板の中心部と外周部とで、処理液による処理の不均一が生じるおそれがある。
【０００４】
ここで、特許文献１には、基板の外周部に対して高温のガスを供給することによって、基板の外周部を加熱する技術が開示されている。かかる技術によれば、基板の外周部を加熱することで、基板の外周部における処理液の温度低下を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−５４９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術には、基板外周部の加熱処理の最適化を図るという点でさらなる改善の余地がある。
【０００７】
たとえば、所定の温度に加熱されたエッチング液を用いて基板を処理した後、純水によるリンス処理を行ったうえで、基板上の純水をＩＰＡ（イソプロピルアルコール）に置換する置換処理が行われる場合がある。このような一連の基板処理において、基板の外周部を終始加熱し続けることとすると、たとえば置換処理において、ＩＰＡの揮発が加熱により促進される結果、純水からＩＰＡへの置換が十分に果たされないおそれがある。
【０００８】
このため、基板の外周部を加熱する処理、すなわち、基板の外周部への高温のガスの吐出を一時的に停止することも考えられる。しかしながら、高温のガスの吐出を停止した場合、吐出を再開しても吐出されるガスが所定の温度に達するまでには時間がかかる。このため、ガスの温度が所定の温度に達するまで、エッチング液を用いた次の基板の処理の開始を待たなければならず、スループットが低下するおそれがある。
【０００９】
実施形態の一態様は、基板外周部の加熱処理の最適化を図ることのできる基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体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】
【００１０】
実施形態の一態様に係る基板処理装置は、保持部と、回転機構と、処理液供給部と、加熱機構とを備える。保持部は、基板を保持する。回転機構は、保持部を回転させる。処理液供給部は、保持部に保持された基板に対して処理液を供給する。加熱機構は、保持部に保持された基板の外周部を加熱する。また、加熱機構は、吐出流路と、分岐流路と、加熱部とを備える。吐出流路は、保持部に保持された基板の外周部へ向けてガスを吐出するための流路である。分岐流路は、保持部に保持された基板以外へ向けてガスを吐出するための流路である。加熱部は、吐出流路および分岐流路を加熱する。
【発明の効果】
【００１１】
実施形態の一態様によれば、基板外周部の加熱処理の最適化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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、処理ユニットの概略構成を示す図である。
【図３】図３は、処理ユニットの具体的構成を示す図である。
【図４】図４は、加熱機構の構成を示す図である。
【図５】図５は、溝形成部材の構成を示す図である。
【図６】図６は、封止部材の構成を示す図である。
【図７】図７は、基板処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、薬液処理の動作例を示す図である。
【図９】図９は、ＩＰＡ置換処理の動作例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１変形例に係る加熱機構の構成を示す図である。
【図１１】図１１は、第２変形例に係る加熱機構の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、第３変形例に係る加熱機構の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
次に、処理ユニット１６の構成について図２を参照して説明する。図２は、処理ユニット１６の概略構成を示す図である。
【００２６】
図２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、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。
【００２７】
チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部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。
【００２８】
基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウェハＷを水平に保持する。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。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に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウェハＷを回転させる。
【００２９】
処理流体供給部４０は、ウェハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。
【００３０】
回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、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から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。
【００３１】
次に、処理ユニット１６の具体的な構成について図３を参照して説明する。図３は、処理ユニット１６の具体的構成を示す図である。
【００３２】
図３に示すように、処理ユニット１６は、加熱機構６０を備える。加熱機構６０は、保持部３１に保持されたウェハＷの外周部ＷＥに対して高温のガスを吐出することによってウェハＷの外周部ＷＥを加熱する。加熱機構６０は、ウェハＷの裏面側（被処理面と反対側の面側）に配置される。
【００３３】
保持部３１は、たとえばバキュームチャックであり、ウェハＷの裏面中心部を吸着保持する。すなわち、ウェハＷの裏面は、保持部３１によって保持される中心部以外は露出しており、かかる露出した裏面と対向するように加熱機構６０が配置される。加熱機構６０は、ウェハＷの露出した裏面とたとえば２〜３ｍｍ程度の間隔を空けて配置される。
【００３４】
処理流体供給部４０は、ノズル４１と、ノズル４１に一端が接続される配管４２とを備える。配管４２の他端は複数に分岐しており、それぞれ、バルブ７１を介して薬液供給源７２に、バルブ７３を介してＤＩＷ供給源７４に、バルブ７５を介してＩＰＡ供給源７６に接続される。かかる処理流体供給部４０は、薬液供給源７２から供給される薬液、ＤＩＷ供給源７４から供給されるＤＩＷ（常温の純水）またはＩＰＡ供給源７６から供給される常温のＩＰＡ（イソプロピルアルコール）をノズル４１からウェハＷの表面（被処理面）に対して吐出する。
【００３５】
ここでは、処理流体供給部４０が１つのノズル４１を備える場合の例について説明するが、処理流体供給部４０は、各処理液に対応する複数のノズルを備えていてもよい。すなわち、処理流体供給部４０は、薬液供給源７２に接続されて薬液を吐出するノズルと、ＤＩＷ供給源７４に接続されてＤＩＷを吐出するノズルと、ＩＰＡ供給源７６に接続されてＩＰＡを吐出するノズルとを備えていてもよい。また、処理流体供給部４０は、ＩＰＡ供給源７６に代えて、ＩＰＡ以外の揮発性溶剤をノズル４１へ供給する揮発性溶剤供給源に接続されてもよい。
【００３６】
次に、加熱機構６０の具体的な構成について図４を参照して説明する。図４は、加熱機構６０の構成例を示す図である。なお、図４に示す符号Ｏは、ウェハＷの中心線を示している。
【００３７】
図４に示すように、加熱機構６０は、対向板６１と、加熱部６２とを備える。対向板６１は、ウェハＷの裏面と対向する位置に設けられ、加熱部６２は、対向板６１のウェハＷと対向する面とは反対側の面に設けられる。
【００３８】
対向板６１は、保持部３１に保持されたウェハＷの外周部ＷＥへ向けてガスを吐出する吐出流路６３と、ウェハＷ以外へ向けてガスを吐出する分岐流路６４とを有する。吐出流路６３は、封止部材６１２に形成された第１吐出口６５に連通し、分岐流路６４は、加熱部６２に形成された第２吐出口６６に連通する。
【００３９】
吐出流路６３および分岐流路６４は、それぞれ分岐管８１，８４を介して切替バルブ８２に接続される。切替バルブ８２は、ガス供給源８３に接続される。
【００４０】
分岐管８１には、吐出流路６３を流れるガスの流量を調整するための第１流量調整機構９１が設けられる。また、分岐管８４には、分岐流路６４を流れるガスの流量を調整するための第２流量調整機構９２が設けられる。第１流量調整機構９１および第２流量調整機構９２は、たとえばマスフローコントローラである。
【００４１】
切替バルブ８２（「切替部」の一例に相当）は、制御部１８によって制御され、ガス供給源８３から供給されるガスの供給先を吐出流路６３と分岐流路６４との間で切り替える。ガス供給源８３は、たとえば常温のＮ２ガスや常温のドライエア等の常温のガスを供給する。
【００４２】
加熱部６２は、内部にヒータ６２１を有しており、かかるヒータ６２１を用いて吐出流路６３および分岐流路６４を加熱する。このように加熱された吐出流路６３および分岐流路６４に常温のガスを流通させることにより、常温のガスを所定の温度に加熱することができる。
【００４３】
対向板６１は、溝形成部材６１１と、封止部材６１２とを備える。封止部材６１２は、保持部３１に保持されたウェハＷと対向する位置に配置され、溝形成部材６１１は、封止部材６１２におけるウェハＷとの対向面とは反対側の面に取り付けられる。
【００４４】
ここで、溝形成部材６１１および封止部材６１２の具体的な構成について図５および図６を参照して説明する。図５は、溝形成部材６１１の構成を示す図である。また、図６は、封止部材６１２の構成を示す図である。
【００４５】
図５および図６に示すように、溝形成部材６１１および封止部材６１２は、ウェハＷと略同径の円板状の部材である。溝形成部材６１１および封止部材６１２の中心部には、保持部３１よりも大径の円形の穴が形成される。なお、加熱機構６０は、溝形成部材６１１および封止部材６１２に形成される上記円形の穴の中心と、ウェハＷの中心線Ｏ（図４参照）とが一致する位置に配置される。
【００４６】
図５に示すように、溝形成部材６１１の表面には、吐出流路６３の一部を構成する溝６３ａと、分岐流路６４の一部を構成する溝６４ａとがそれぞれ形成される。溝６３ａおよび溝６４ａは、分岐管８１，８４が接続される溝形成部材６１１の一端部から他端部へ向かって、溝形成部材６１１の中央に形成された円形の穴を避けるように形成されるとともに、溝形成部材６１１の外周側を通って再び一端部へ戻るように形成される。また、溝６３ａおよび溝６４ａは、互いに干渉しないように形成される。具体的には、本実施形態では、溝６３ａの往路と復路との間に溝６４ａの往路と復路が形成される。これらの溝６３ａ，６４ａが封止部材６１２によって封止されることにより、吐出流路６３および分岐流路６４が形成される。
【００４７】
なお、上述した溝６３ａ，６４ａは、溝形成部材６１１のＹ軸正方向側の領域と負方向側の領域とにそれぞれ１つずつ形成される。また、分岐管８１，８４は、溝形成部材６１１のＹ軸正方向側の領域に形成された溝６３ａ，６４ａおよびＹ軸負方向側の領域に形成された溝６３ａ，６４ａにそれぞれ接続される。
【００４８】
図６に示すように、封止部材６１２には、封止部材６１２の外周部に沿って複数の第１吐出口６５が形成される。第１吐出口６５は、溝形成部材６１１における溝６３ａの復路に対応する位置に形成されており、ガス供給源８３から吐出流路６３へ供給されたガスは、かかる第１吐出口６５からウェハＷの外周部ＷＥへ向けて吐出される。
【００４９】
加熱部６２に形成される第２吐出口６６（図４参照）は、溝形成部材６１１における溝６４ａに対応する位置に形成されており、分岐流路６４においてガス供給源８３から最も遠い位置に１個形成される。上述したように、対向板６１には、２系統の分岐流路６４が設けられている。このため、溝形成部材６１１には、合計２個の第２吐出口６６が形成される。
【００５０】
ガス供給源８３から分岐流路６４へ供給されたガスは、かかる第２吐出口６６から加熱機構６０の下方へ向けて吐出される。
【００５１】
このように、加熱機構６０は、対向板６１に形成された吐出流路６３および分岐流路６４を加熱部６２によって加熱し、加熱された吐出流路６３または分岐流路６４に常温のガスを流通させることによって常温のガスを所定の温度に加熱して、加熱されたガスを第１吐出口６５からウェハＷの外周部ＷＥへ向けて吐出することができる。または、第２吐出口６６からウェハＷ以外へ向けて吐出することができる。
【００５２】
また、加熱機構６０は、ガス供給源８３から供給されるガスの供給先を切替バルブ８２を用いて吐出流路６３と分岐流路６４との間で切り替えることにより、所定の温度に加熱されたガスの吐出先をウェハＷの外周部ＷＥまたはウェハＷ以外のいずれかに切り替えることができる。
【００５３】
また、封止部材６１２には、第３吐出口６８が形成される。第３吐出口６８は、溝形成部材６１１における溝６３ａの往路に対応する位置に形成される。ガス供給源８３から吐出流路６３へ供給されたガスは、かかる第３吐出口６８からウェハＷの外周部ＷＥよりも中心部寄りの位置へ向けて吐出される。これにより、ウェハＷの外周部ＷＥだけでなく、ウェハＷの外周部ＷＥよりも中心部寄りの位置における薬液の温度低下も抑えられる。
【００５４】
第３吐出口６８は、第１吐出口６５よりも径が小さく形成される。これは、ウェハＷの外周部ＷＥよりも中心部寄りの位置での薬液の温度低下が、ウェハＷの外周部ＷＥと比べて少ないことから、ウェハＷの外周部ＷＥに吐出されるガスの流量よりも少ない流量でも薬液の温度低下を抑えることができるためである。
【００５５】
また、図４に示すように、第２吐出口６６は、第１吐出口６５よりも大径に形成される。これは、後述するように、吐出流路６３と分岐流路６４とでガスの流量を揃えるためである。
【００５６】
すなわち、吐出流路６３には、複数の第１吐出口６５および第３吐出口６８が連通するのに対し、分岐流路６４には、１個の第２吐出口６６が連通するのみである。このため、第２吐出口６６の径を第１吐出口６５または第３吐出口６８と同径とすると、吐出流路６３と同等の流量のガスを分岐流路６４に流すことが困難となる。言い換えれば、吐出流路６３を流れるガスの流量を減らすことなく、両者のガスの流量を揃えることは困難である。そこで、本実施形態に係る加熱機構６０では、第２吐出口６６の径を第１吐出口６５よりも大きくすることで、分岐流路６４に対して吐出流路６３と同等の流量のガスを流すことができるようにしている。
【００５７】
このように、吐出流路６３と分岐流路６４とでガスの流量を揃えることにより、ガスの吐出先を切り替えた際のヒータ６２１の出力変動を抑えることができる。したがって、たとえば、後述する薬液処理においてガスの吐出先を分岐流路６４から吐出流路６３へ切り替えた際に、ウェハＷに対して所定の温度に加熱されたガスをすぐに吐出することができる。
【００５８】
次に、処理ユニット１６が実行する基板処理の処理手順について図７〜図９を参照して説明する。図７は、基板処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図８は、薬液処理の動作例を示す図であり、図９は、ＩＰＡ置換処理の動作例を示す図である。
【００５９】
なお、処理ユニット１６は、制御装置４が備える制御部１８によって制御される。制御部１８は、たとえばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）であり、記憶部１９に記憶された図示しないプログラムを読み出して実行することによって処理ユニット１６の動作を制御する。なお、制御部１８は、プログラムを用いずにハードウェアのみで構成されてもよい。
【００６０】
ここで、図７に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０６の一連の基板処理において、吐出流路６３および分岐流路６４は、加熱部６２によって加熱された状態が維持される。すなわち、加熱部６２は、一連の基板処理の途中で停止されない。また、ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の一連の基板処理において、吐出流路６３または分岐流路６４には、ガス供給源８３からガスが供給され続ける。すなわち、ガス供給源８３から吐出流路６３または分岐流路６４へのガスの供給も、一連の基板処理の途中で停止されない。
【００６１】
また、一連の基板処理の開始時点において、ガス供給源８３から供給されるガスは、分岐流路６４に供給されるものとする。すなわち、一連の基板処理の開始時点において、加熱機構６０は、第２吐出口６６から加熱機構６０の下方へ向けて所定の温度に加熱されたガスを吐出した状態となっている。
【００６２】
図７に示すように、処理ユニット１６では、まず、ウェハＷの搬入処理が行われる（ステップＳ１０１）。かかる搬入処理では、基板搬送装置１７（図１参照）が保持部３１上にウェハＷを載置し、保持部３１がウェハＷを吸着保持する。
【００６３】
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、まず、駆動部３３が保持部３１を回転させることにより、保持部３１に保持されたウェハＷを所定の回転数で回転させる。つづいて、処理流体供給部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７１が所定時間開放されることによって、薬液供給源７２から供給される薬液がノズル４１からウェハＷの被処理面へ供給される。ウェハＷへ供給された薬液は、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの被処理面の全面に広がる。これにより、ウェハＷの被処理面が薬液によって処理される。
【００６４】
ここで、処理ユニット１６では、ステップＳ１０２の薬液処理として、ＨＦ（フッ酸）等のエッチング液をウェハＷの被処理面へ供給することによって、ウェハＷの被処理面をエッチングするエッチング処理が行われる。
【００６５】
かかるエッチング処理においては、エッチングレートを高めるために、たとえば５０〜８０℃程度に加熱されたエッチング液が使用される。しかしながら、ウェハＷの中心部に供給されたエッチング液は、ウェハＷの外周部に到達するまでの間にウェハＷに熱が奪われ、温度が低下する。このため、ウェハＷの中心部と外周部とでエッチングレートの不均一が生じるおそれがある。
【００６６】
そこで、本実施形態に係る処理ユニット１６では、薬液処理において、加熱機構６０の第１吐出口６５から所定の温度に加熱されたガスを吐出することにより、ウェハＷの外周部ＷＥを加熱する第１吐出処理を行う。
【００６７】
具体的には、図８に示すように、たとえばウェハＷが保持部３１によって保持された後、ノズル４１からウェハＷに対して薬液が供給される前に、ガス供給源８３を制御して、ガス供給源８３から供給されるガスの供給先を分岐流路６４から吐出流路６３へ切り替える。これにより、ガス供給源８３から供給される常温のガスは、吐出流路６３へ供給され、吐出流路６３を流通する間に加熱部６２によって、たとえばエッチング液の温度と同程度（５０〜８０℃）に加熱される。加熱されたガスは、第１吐出口６５からウェハＷの外周部ＷＥへ向けて吐出される。これにより、ウェハＷの外周部ＷＥが加熱される。
【００６８】
このように、ウェハＷの外周部ＷＥを加熱することで、ウェハＷの外周部ＷＥにおける薬液の温度低下を抑えることができる。したがって、エッチングレートの面内均一性を高めることができる。
【００６９】
ここで、制御部１８は、一連の基板処理において、吐出流路６３と分岐流路６４とでガスの流量が同等になるように、第１流量調整機構９１および第２流量調整機構９２を制御する。これにより、上述したように、ガスの吐出先を切り替えた際のヒータ６２１の出力変動を抑えることができる。なお、吐出流路６３におけるガスの流量と分岐流路６４におけるガスの流量とは、必ずしも完全に一致させることを要しない。すなわち、制御部１８は、ガスの吐出先を切り替えに伴う温度変動が生じない範囲で、分岐流路６４におけるガスの流量を吐出流路６３におけるガスの流量よりも僅かに少なくしてもよい。これにより、ガスの使用量を削減することができる。
【００７０】
また、図示を省略するが、加熱機構６０は、第１吐出処理において、ウェハＷの外周部ＷＥだけでなく、第３吐出口６８からウェハＷの外周部ＷＥよりも中心部寄りの位置にも高温のガスを吐出する。これにより、ウェハＷの外周部ＷＥよりも中心部寄りの位置における薬液の温度低下も抑えることができる。
【００７１】
つづいて、処理ユニット１６では、ウェハＷの被処理面をＤＩＷですすぐリンス処理が行われる（ステップＳ１０３）。かかるリンス処理では、バルブ７３が所定時間開放されることによって、ＤＩＷ供給源７４から供給されるＤＩＷがノズル４１からウェハＷの被処理面へ供給され、ウェハＷに残存する薬液が洗い流される。
【００７２】
つづいて、処理ユニット１６では、ＩＰＡ置換処理が行われる（ステップＳ１０４）。ＩＰＡ置換処理は、リンス処理の終了後、ウェハＷの被処理面に残存するＤＩＷをＤＩＷよりも揮発性の高いＩＰＡに置換する処理である。
【００７３】
かかるＩＰＡ置換処理では、バルブ７５が所定時間開放されることによって、ＩＰＡ供給源７６から供給されるＩＰＡがノズル４１からウェハＷの被処理面へ供給される。ウェハＷへ供給されたＩＰＡは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの被処理面の全面に広がる。これにより、ウェハＷの被処理面に残存するＤＩＷがＩＰＡに置換される。
【００７４】
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Ｓ１０５）。かかる乾燥処理では、ウェハＷの回転速度を増速させることによってウェハＷ上のＩＰＡを振り切ってウェハＷを乾燥させる。その後、処理ユニット１６では、搬出処理が行われる（ステップＳ１０６）。かかる搬出処理では、駆動部３３によるウェハＷの回転が停止した後、ウェハＷが基板搬送装置１７（図１参照）によって処理ユニット１６から搬出される。かかる搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての一連の基板処理が完了する。
【００７５】
ここで、ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の一連の基板処理において、加熱機構６０の第１吐出口６５からウェハＷの外周部ＷＥに対して高温のガスを供給し続けたとすると、たとえばステップＳ１０４のＩＰＡ置換処理において、ＩＰＡの揮発が必要以上に促進されてしまい、ＤＩＷからＩＰＡへの置換が十分に達成されないおそれがある。また、ＩＰＡは、高温のガスによって加熱されることにより発火するおそれもある。
【００７６】
このため、たとえばステップＳ１０２の薬液処理以外の処理を行う場合に、加熱部６２による加熱およびガス供給源８３からのガスの供給を停止することが考えられる。しかしながら、加熱部６２による加熱を再開してからヒータ６２１の出力が安定するまでには時間を要する。このため、所定の温度のガスが第１吐出口６５から吐出されるようになるまで薬液処理の開始を待たなければならず、スループットが低下するおそれがある。
【００７７】
また、加熱部６２による加熱を停止せずに、ガス供給源８３からのガスの供給のみを停止することも考えられる。しかしながら、かかる場合、ヒータ６２１が空焚きされることとなるため、過熱によりヒータ６２１が焼損するおそれがある。また、ヒータ６２１が目標温度に合わせて出力を自動調整する機能を有していたとしても、ガスの供給が停止している間は出力が低く抑えられるため、ガスの供給を再開した際に、ヒータ６２１の出力が安定するまでに時間がかかってしまうおそれがある。このように、加熱部６２による加熱やガス供給源８３からのガスの供給を一時的に停止することは、一連の基板処理の効率化を図るうえで好ましくない。
【００７８】
そこで、本実施形態に係る処理ユニット１６では、加熱部６２による加熱およびガス供給源８３からのガスの供給を停止するのではなく、ガス供給源８３から供給されるガスの供給先を吐出流路６３から分岐流路６４へ切り替えることとした。
【００７９】
具体的には、制御部１８は、ステップＳ１０２の薬液処理が終了した後、切替バルブ８２を制御して、ガス供給源８３から供給されるガスの供給先を吐出流路から分岐流路に切り替える第２吐出処理を行う。これにより、図９に示すように、ガス供給源８３から供給されるガスは、切替バルブ８２および分岐管８４を介して分岐流路６４へ供給され、分岐流路６４を流通する間に加熱部６２によって加熱されて、第２吐出口６６から加熱機構６０の下方へ、すなわち、ウェハＷ以外へ吐出される。したがって、たとえばＩＰＡ置換処理時において、ウェハＷ上に供給されたＩＰＡが高温のガスによって加熱されることを防止することができる。
【００８０】
なお、第２吐出処理、すなわち、分岐流路６４からウェハＷ以外へガスを吐出する処理は、たとえばＩＰＡ置換処理の間だけ行うようにしてもよい。
【００８１】
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」の一例に相当）は、保持部３１と、駆動部３３（「回転機構」の一例に相当）と、処理流体供給部４０（「処理液供給部」の一例に相当）と、加熱機構６０とを備える。保持部３１は、ウェハＷを保持する。駆動部３３は、保持部３１を回転させる。処理流体供給部４０は、保持部３１に保持されたウェハＷに対して所定の温度に加熱された薬液（「処理液」の一例に相当）を供給する。加熱機構６０は、保持部３１に保持されたウェハＷの外周部ＷＥを加熱する。
【００８２】
また、加熱機構６０は、吐出流路６３と、分岐流路６４と、加熱部６２とを備える。吐出流路６３は、保持部３１に保持されたウェハＷの外周部ＷＥへ向けてガスを吐出するための流路である。分岐流路６４は、保持部３１に保持されたウェハＷ以外へ向けてガスを吐出するための流路である。加熱部６２は、吐出流路６３および分岐流路６４を加熱する。
【００８３】
これにより、加熱部６２による加熱およびガス供給源８３からのガスの供給を停止させることなく、たとえばＩＰＡ置換処理時に、ウェハＷ上に供給されたＩＰＡが高温のガスによって加熱されることを防止することができる。したがって、本実施形態に係る処理ユニット１６によれば、ウェハＷの外周部ＷＥの加熱処理の最適化を図ることができる。
【００８４】
（その他の実施形態）
加熱機構の構成は、上述した実施形態において示した構成に限定されない。そこで、以下では、加熱機構の変形例について図１０〜図１２を参照して説明する。図１０は、第１変形例に係る加熱機構の構成を示す図であり、図１１は、第２変形例に係る加熱機構の構成を示す図であり、図１２は、第３変形例に係る加熱機構の構成を示す図である。
【００８５】
なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８６】
図１０に示すように、第１変形例に係る加熱機構６０Ａは、ガス案内管６７を備える。ガス案内管６７は、加熱機構６０の第２吐出口６６に一端が接続されるとともに、他端が処理流体供給部４０における配管４２の近傍に設けられる。
【００８７】
分岐流路６４を通って第２吐出口６６から吐出された高温のガスは、ガス案内管６７によって処理流体供給部４０の配管４２の近傍まで案内され、ガス案内管６７からかかる配管４２へ向けて吐出される。これにより、配管４２は、高温のガスによって加熱される。このように、配管４２を加熱することにより、薬液処理以外の処理において加熱された処理液を用いる場合に、かかる処理液の温度が配管４２を通ってノズル４１へ到達するまでの間に低下することを抑制することができる。また、配管４２に薬液を流さない期間が長く続いた後で薬液処理を開始する場合にも、開始直後の薬液の温度低下を抑えることができるため有効である。
【００８８】
また、上記の例に限らず、ガス案内管６７は、分岐流路６４から吐出される高温のガスを他の処理ユニット１６Ａの配管４２の近傍へ案内してもよい。これにより、他の処理ユニット１６Ａの薬液処理中において、薬液の温度が配管４２を通ってノズル４１へ到達するまでの間に低下することを抑制することができる。
【００８９】
また、ガス案内管６７は、分岐流路６４から吐出される高温のガスを他の処理ユニット１６Ａの分岐管８１の近傍へ案内してもよい。これにより、他の処理ユニット１６Ａの薬液処理中において、ガス供給源８３から供給されるガスを加熱部６２によって加熱される前から加熱することができ、加熱部６２の出力を小さく抑えることができる。
【００９０】
また、ガス案内管６７は、分岐流路６４から吐出される高温のガスを、工場の排気ラインに接続される処理ユニット１６の排気口５２（「排気ライン」の一例に相当）に接続してもよい。このように、分岐流路６４から吐出される高温のガスを排気口５２からチャンバ２０の外部へ直接排出することにより、分岐流路６４から吐出される高温のガスによるチャンバ２０内部の温度上昇を抑えることができる。
【００９１】
また、上述した実施形態では、吐出流路６３および分岐流路６４に対して同一のガスを供給する場合の例について説明したが、吐出流路６３と分岐流路６４とで、供給するガスを異ならせてもよい。
【００９２】
たとえば、図１１に示すように、第２変形例に係る加熱機構６０Ｂにおいて、吐出流路６３は、配管８５およびバルブ８６を介して第１ガス供給源８７に接続される。第１ガス供給源８７は、配管８５およびバルブ８６を介して吐出流路６３へ第１ガスを供給する。また、分岐流路６４は、配管８８およびバルブ８９を介して第２ガス供給源９０に接続される。第２ガス供給源９０は、配管８８およびバルブ８９を介して分岐流路６４へ第２ガスを供給する。
【００９３】
第１ガス供給源８７から吐出流路６３へ供給される第１ガスは、たとえばクリーンドライエアである。クリーンドライエアは、たとえばクリーンルーム等に用いられる清浄度の高い空気である。また、第２ガス供給源９０から分岐流路６４へ供給される第２ガスは、たとえばコンプレッサエアである。コンプレッサエアは、たとえばポンプの動作源等として用いられる空気であり、クリーンドライエアよりも清浄度は低い。
【００９４】
ウェハＷ以外へ向けて吐出される第２ガスは、ウェハＷに対して直接的に吐出されるものではないため、第１ガスよりも清浄度の低い第２ガスが用いられてもよい。このようにすることで、使用するガスのコスト削減を図ることができる。
【００９５】
なお、制御部１８は、たとえばステップＳ１０２の薬液処理を行う場合に、バルブ８９を閉じるとともにバルブ８６を開いて、第１ガス供給源８７から供給される第１ガスを吐出流路６３へ供給する。また、制御部１８は、ステップＳ１０２の薬液処理を終えた後、バルブ８６を閉じるとともにバルブ８９を開いて、第２ガス供給源９０から供給される第２ガスを分岐流路６４へ供給する。このように、第２変形例に係る加熱機構６０Ｂにおいて、バルブ８６およびバルブ８９は、切替部の他の一例に相当する。
【００９６】
なお、第２変形例に係る加熱機構６０Ｂのように、吐出流路６３へのガスの供給経路と分岐流路６４へのガスの供給経路とが独立している場合、一連の基板処理において分岐流路６４には、ガスが常時供給され続けてもよい。
【００９７】
また、上述した実施形態では、加熱機構がウェハＷの裏面側（被処理面と反対側の面側）に配置される場合の例について説明したが、加熱機構は、ウェハＷの被処理面側に配置されてもよい。かかる点について図１２を参照して説明する。図１２は、第３変形例に係る加熱機構の構成を示す図である。
【００９８】
図１２に示すように、第３変形例に係る加熱機構６０Ｃは、ウェハＷの表面（被処理面）と対向する位置に配置される。具体的には、加熱機構６０Ｃは、封止部材６１２をウェハＷの被処理面と対向させた状態で配置される。かかる場合、溝形成部材６１１、封止部材６１２および加熱部６２の中央部に形成される円形の穴（図５、図６参照）には、ノズル４１が挿通される。
【００９９】
このように、加熱機構は、ウェハＷの裏面側（被処理面とは反対側の面側）に限らず、ウェハＷの表面側（被処理面側）に配置されてもよい。
【０１００】
なお、加熱機構をウェハＷの被処理面側に配置した場合、加熱機構から吐出される高温のガスは、ウェハＷ上に供給された薬液に吐出されることとなるため、ウェハＷの外周部は、かかる高温のガスによって間接的に加熱されることとなる。これに対し、加熱機構をウェハＷの被処理面とは反対側の面側に配置した場合には、加熱機構から吐出される高温のガスは、ウェハＷの外周部に直接吐出されるため、ウェハＷの外周部を直接的に加熱することができる。したがって、ウェハＷの外周部を効率良く加熱したい場合には、加熱機構をウェハＷの被処理面とは反対側の面側に配置することが好ましい。
【０１０１】
また、上述した実施形態では、薬液処理としてエッチング処理を行う場合の例について説明したが、薬液処理は、エッチング処理に限らず、たとえばＤＨＦ（希フッ酸）等の洗浄液をウェハＷへ供給することによってウェハＷを洗浄する洗浄処理等であってもよい。
【０１０２】
また、上述した実施形態では、分岐流路６４を流れるガスを第２吐出口６６からウェハＷと反対の方向へ向けて吐出する場合の例について説明した。しかし、分岐流路６４を流れるガスの吐出方向は、ウェハＷ以外の方向であればよく、上記の例に限られない。たとえば、第２吐出口６６を溝形成部材６１１の周面に設けて、分岐流路６４を流れるガスを加熱機構６０の側方へ吐出してもよい。
【０１０３】
また、処理ユニットは、加熱機構を昇降させる昇降機構をさらに備えてもよい。かかる場合、薬液処理以外の処理時に、すなわち、ガスの供給先を吐出流路６３から分岐流路６４へ切り替えるタイミングで加熱機構を降下させて、加熱機構をウェハＷから遠ざけることにより、薬液処理以外の処理時にウェハＷの外周部ＷＥが加熱されることをより確実に防止することができる。また、処理ユニットは、加熱機構を昇降させる昇降機構に代えて、保持部３１を昇降させる昇降機構を備えてもよい。かかる場合、薬液処理以外の処理時に保持部３１を上昇させて、保持部３１に保持されたウェハＷを加熱機構から遠ざけることにより、薬液処理以外の処理時にウェハＷの外周部ＷＥが加熱されることをより確実に防止することができる。このように、処理ユニットは、保持部に保持されたウェハＷと加熱機構とを相対的に移動させる昇降機構を備えてもよい。
【０１０４】
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】
【０１０５】
Ｗ      ウェハ
ＷＥ    ウェハの外周部
１      基板処理システム
４      制御装置
１６    処理ユニット
１８    制御部
３１    保持部
３３    駆動部
４０    処理流体供給部
４１    ノズル
６０    加熱機構
６１    対向板
６２    加熱部
６３    吐出流路
６３ａ  溝
６４    分岐流路
６４ａ  溝
６５    第１吐出口
６６    第２吐出口
７２    薬液供給源
７４    ＤＩＷ供給源
７６    ＩＰＡ供給源
８２    切替バルブ
８３    ガス供給源
６１１  溝形成部材
６１２  封止部材
６２１  ヒータ
【図１】
2015213122.tif 000003
【図２】
2015213122.tif 000004
【図３】
2015213122.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015213122.tif 000007
【図６】
2015213122.tif 000008
【図７】
2015213122.tif 000009
【図８】
2015213122.tif 000010
【図９】
2015213122.tif 000011
【図１０】
2015213122.tif 000012
【図１１】
2015213122.tif 000013
【図１２】
2015213122.tif 000014