(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板をほぼ水平に保持して回転させながら当該基板を処理する方法であって、
ほぼ水平に保持されて回転されている基板の下面に薬液を供給し、この薬液を基板の周端面から上面に向けて第１回り込み量で回り込ませる薬液処理工程と、
この薬液処理工程の後に実行され、ほぼ水平に保持されて回転されている基板の下面にリンス液を供給し、このリンス液を基板の周端面から上面に向けて前記第１回り込み量で回り込ませる第１リンス処理工程と、
この第１リンス処理工程の後に実行され、ほぼ水平に保持されて回転されている基板の下面にリンス液を供給し、このリンス液を基板の周端面から上面に向けて前記第１回り込み量よりも大きな第２回り込み量で回り込ませる第２リンス処理工程とを含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記薬液処理工程は、第１回転速度で基板を回転させる工程と、第１流量で基板の下面に薬液を供給する工程とを含み、
前記第１リンス処理工程は、前記第１回転速度で基板を回転させる工程と、前記第１流量で基板の下面にリンス液を供給する工程とを含む、請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記第２リンス処理工程は、前記第１回転速度で基板を回転させる工程と、前記第１流量よりも多い第２流量で基板の下面にリンス液を供給する工程とを含む、請求項２記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記第２リンス処理工程は、前記第１回転速度よりも低速の第２回転速度で基板を回転させる工程と、前記第１流量で基板の下面にリンス液を供給する工程とを含む、請求項２記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記第２リンス処理工程は、前記第１回転速度よりも低速の第２回転速度で基板を回転させる工程と、前記第１流量よりも多い第２流量で基板の下面にリンス液を供給する工程とを含む、請求項２記載の基板処理方法。
【請求項６】
基板をほぼ水平に保持して回転させる基板保持回転手段と、
この基板保持回転手段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下面ノズルと、
この下面ノズルに薬液を供給する薬液供給手段と、
前記下面ノズルにリンス液を供給するリンス液供給手段と、
前記基板保持回転手段、前記薬液供給手段および前記リンス液供給手段を制御し、前記基板保持回転手段により基板を回転させつつ、前記薬液供給手段により前記下面ノズルに薬液を供給させることによって、当該基板の下面に薬液を供給し、この薬液を基板の周端面から上面に向けて第１回り込み量で回り込ませる薬液処理工程を実行し、その後に、前記基板保持回転手段により基板を回転させつつ、前記リンス液供給手段により前記下面ノズルにリンス液を供給させることによって、当該基板の下面にリンス液を供給し、このリンス液を基板の周端面から上面に向けて前記第１回り込み量で回り込ませる第１リンス処理工程を実行し、その後に、前記基板保持回転手段により基板を回転させつつ、前記リンス液供給手段により前記下面ノズルに薬液を供給させることによって、当該基板の下面にリンス液を供給し、このリンス液を基板の周端面から上面に向けて前記第１回り込み量よりも大きな第２回り込み量で回り込ませる第２リンス処理工程を実行する制御手段とを含む、基板処理装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記薬液処理工程において、前記基板保持回転手段によって第１回転速度で基板を回転させるとともに、前記薬液供給手段によって第１流量で前記下面ノズルに薬液を供給させ、
前記第１リンス処理工程において、前記基板保持回転手段によって前記第１回転速度で基板を回転させるとともに、前記薬液供給手段によって前記第１流量で前記下面ノズルにリンス液を供給させるものである、請求項６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、基板に処理液を供給して当該基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理の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などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面に薄膜を形成するための成膜工程が行われる。成膜工程では、ウエハの表面だけでなく周端面にも薄膜が形成されることがある。しかし、一般的に成膜が必要とされるのは表面の中央部（デバイス領域）だけである。
そこで、ウエハの周端面を含む範囲にエッチング液を供給して、不要な薄膜を除去する、いわゆるベベルエッチングが行われる。
【０００３】
具体的には、表面および周端面に薄膜が形成されたウエハが、表面を上にしてほぼ水平に保持され、ほぼ中心を通る鉛直軸線まわりに回転される。そして、ウエハの下面（裏面）の回転中心付近に向けてエッチング液が吐出される。エッチング液は、ウエハの回転に伴う遠心力によってウエハの下面に沿って広がっていき、その一部が、ウエハの周端面から上面に向けて回り込む。これにより、ウエハの周端面および上面の周縁部の薄膜がエッチングされて除去される。
【０００４】
その後、ウエハの上面および下面の回転中心付近に純水が供給されて、供給された純水がウエハの上面および下面に沿って広がっていく。これにより、ウエハの下面、周端面および上面の周縁部のエッチング液を洗い流すリンス処理が行われる。
【特許文献１】特開２０００−２３５９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の純水によるウエハのリンス処理では、ウエハの上面全域に純水が供給されてウエハの上面の周縁部のエッチング液を洗い流すようになっている。しかしながら、純水によって薄膜が悪影響（膜の溶解、金属成分等の溶出、薄膜の酸化等）を受ける場合があり、その場合には、ウエハの上面の中央部に純水を供給することができない。そこで、このような場合には、ウエハの上面に純水を供給せず、ウエハの下面の中央部のみに純水を供給することで、前述のエッチング液と同様にウエハの下面から周端面を介して、純水をウエハの上面の周縁部に回り込ませ、この周縁部のエッチング液を洗い流すことができるのではないかと本願発明者は考えた。
【０００６】
しかしながら、ウエハの上面に向けて回り込んだエッチング液を全て除去するためには、エッチング液の回り込み量よりも大きな回り込み量で純水を前記上面に向けて回り込ませる必要がある。このとき、ウエハに供給された純水は、ウエハに残ったエッチング液を溶かし込みながらウエハに広がっていく。したがって、特にリンス処理の初期において、エッチング液を高い濃度で含有した純水が、エッチング液が回り込んでいないウエハ上面の中央部のデバイス領域に回り込み、その結果、前記デバイス領域の周縁部の意図しない範囲がエッチングされて前記デバイス領域にダメージを与えるおそれがある。
【０００７】
同様の問題は、ベベルエッチング処理だけでなく、ウエハの周端面や周縁部を洗浄用薬液で処理するベベル洗浄処理などのように薬液を用いてウエハの周端面や周縁部を処理する場合にも生じる。すなわち、ウエハの周端面や周縁部に付着した薬液が、リンス処理のための純水によって内方の領域へと運ばれ、デバイス領域にダメージを与えるおそれがある。
【０００８】
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、基板の不所望な範囲にまで薬液処理が及ぶことを抑制または防止することができる基板処理方法および基板処理液装置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】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板をほぼ水平に保持して回転させながら当該基板を処理する方法であって、ほぼ水平に保持されて回転されている基板（Ｗ）の下面に薬液を供給し、この薬液を基板の周端面から上面に向けて第１回り込み量（Ａ１）で回り込ませる薬液処理工程と、この薬液処理工程の後に実行され、ほぼ水平に保持されて回転されている基板の下面にリンス液を供給し、このリンス液を基板の周端面から上面に向けて前記第１回り込み量で回り込ませる第１リンス処理工程と、この第１リンス処理工程の後に実行され、ほぼ水平に保持されて回転されている基板の下面にリンス液を供給し、このリンス液を基板の周端面から上面に向けて前記第１回り込み量よりも大きな第２回り込み量（Ａ２）で回り込ませる第２リンス処理工程とを含む、基板処理方法である。
【００１０】
なお、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等を表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、ほぼ水平に保持して回転されている基板の下面に薬液を供給し、この薬液を基板の周端面から上面に向けて第１回り込み量で回り込ませて薬液処理工程を実行し、その後、回転されている基板の下面にリンス液を供給し、このリンス液を基板の周端面から上面に向けて前記第１回り込み量（すなわち、薬液と同じ回りこみ量）で回り込ませて第１リンス処理工程を実行する。これにより、基板の下面および周端面に残っている薬液を除去するとともに、薬液が回り込んだ範囲に残っている薬液をリンス液に溶かし込みつつ希釈することができる。さらに、純水の回り込み量は、薬液の回り込み量と同じにされているので、リンス液によって、薬液が回り込んでいない範囲にまで薬液が運ばれることを抑制することができる。
【００１１】
そして、前記第１リンス処理工程の後に、回転されている基板の下面にリンス液を供給し、このリンス液を基板の周端面から上面に向けて前記第１回り込み量よりも大きな第２回り込み量で回り込ませて第２リンス処理工程を実行することにより、前記薬液が回り込んだ範囲の薬液を残らず洗い流して基板から除去することができる。第１リンス処理工程によって大部分の薬液は基板外に除去されており、また、第１リンス処理工程終了時の基板上に多少の薬液が残っていたとしても、この薬液はリンス液によって十分に希釈されている。そのため、第２リンス処理工程において供給されるリンス液が第２回り込み量で基板の上面に向けて回り込むことによって第１回り込み量の範囲を超えて運ばれる薬液は、基板に対して有意な影響を及ぼすことができないほど希釈されている。このようにして、基板の意図しない範囲（薬液処理工程において薬液が回り込んでいない基板の中央部）に薬液処理が及ぶことを抑制または防止できる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記薬液処理工程は、第１回転速度で基板を回転させる工程と、第１流量で基板の下面に薬液を供給する工程とを含み、前記第１リンス処理工程は、前記第１回転速度で基板を回転させる工程と、前記第１流量で基板の下面にリンス液を供給する工程とを含む、請求項１記載の基板処理方法である。
この発明によれば、第１リンス処理工程における基板の回転速度およびリンス液の供給流量を、それぞれ、薬液処理工程における基板の回転速度および薬液の供給流量と一致させることにより、基板の周端面から上面に向かうリンス液の回り込み量を、薬液の回り込み量と一致させることができる。これにより、薬液が回り込んでいない範囲に薬液が回り込むことを抑制することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記第２リンス処理工程は、前記第１回転速度で基板を回転させる工程と、前記第１流量よりも多い第２流量で基板の下面にリンス液を供給する工程とを含む、請求項２記載の基板処理方法である。
この発明によれば、第２リンス処理工程における基板の回転速度を、薬液処理工程における基板の回転速度と一致させるとともに、第２リンス処理工程におけるリンス液の供給流量を、薬液処理工程における薬液の供給流量よりも多くすることにより、リンス液を前記第１回り込み量よりも大きな第２回り込み量で基板の周端面から上面に向けて回り込ませることができる。これにより、基板上の薬液を残らず洗い流して除去することができる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、前記第２リンス処理工程は、前記第１回転速度よりも低速の第２回転速度で基板を回転させる工程と、前記第１流量で基板の下面にリンス液を供給する工程とを含む、請求項２記載の基板処理方法である。
この発明によれば、第２リンス処理工程におけるリンス液の供給流量を、薬液処理工程における薬液の供給流量と一致させるとともに、第２リンス処理工程における基板の回転速度を、薬液処理工程における基板の回転速度よりも低速にすることにより、リンス液を前記第１回り込み量よりも大きな第２回り込み量で基板の周端面から上面に向けて回り込ませることができる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記第２リンス処理工程は、前記第１回転速度よりも低速の第２回転速度で基板を回転させる工程と、前記第１流量よりも多い第２流量で基板の下面にリンス液を供給する工程とを含む、請求項２記載の基板処理方法である。
この発明によれば、第２リンス処理工程における基板の回転速度を、薬液処理工程における基板の回転速度よりも低速にするとともに、第２リンス処理工程におけるリンス液の供給流量を、薬液処理工程における薬液の供給流量よりも多くすることにより、リンス液を前記第１回り込み量よりも大きな第２回り込み量で基板の周端面から上面に向けて回り込ませることができる。
【００１６】
請求項６記載の発明は、基板をほぼ水平に保持して回転させる基板保持回転手段（１）と、この基板保持回転手段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下面ノズル（７）と、この下面ノズルに薬液を供給する薬液供給手段（１０，１３）と、前記下面ノズルにリンス液を供給するリンス液供給手段（１１，１２，１４，１５）と、前記基板保持回転手段、前記薬液供給手段および前記リンス液供給手段を制御し、前記基板保持回転手段により基板を回転させつつ、前記薬液供給手段により前記下面ノズルに薬液を供給させることによって、当該基板の下面に薬液を供給し、この薬液を基板の周端面から上面に向けて第１回り込み量で回り込ませる薬液処理工程を実行し、その後に、前記基板保持回転手段により基板を回転させつつ、前記リンス液供給手段により前記下面ノズルにリンス液を供給させることによって、当該基板の下面にリンス液を供給し、このリンス液を基板の周端面から上面に向けて前記第１回り込み量で回り込ませる第１リンス処理工程を実行し、その後に、前記基板保持回転手段により基板を回転させつつ、前記リンス液供給手段により前記下面ノズルに薬液を供給させることによって、当該基板の下面にリンス液を供給し、このリンス液を基板の周端面から上面に向けて前記第１回り込み量よりも大きな第２回り込み量で回り込ませる第２リンス処理工程を実行する制御手段（３０）とを含む、基板処理装置である。
【００１７】
この発明によれば、制御手段が、基板保持回転手段、薬液供給手段およびリンス液供給手段を制御することにより、薬液供給手段から下面ノズルに供給された薬液を回転されている基板の下面に供給し、この薬液を基板の周端面から上面に向けて第１回り込み量で回り込ませる薬液処理工程を実行し、その後、リンス液供給手段から下面ノズルに供給されたリンス液を回転されている基板の下面に供給し、このリンス液を基板の周端面から上面に向けて前記第１回り込み量で回り込ませる第１リンス処理工程を実行する。これにより、薬液が回り込んだ範囲に残っている薬液を純水によって希釈して洗い流すことができるとともに、リンス液によって、薬液が回り込んでいない範囲にまで薬液が運ばれることを抑制することができる。
【００１８】
そして、第１リンス処理工程の後に、リンス液供給手段から下面ノズルに供給されたリンス液を回転されている基板の下面に供給し、このリンス液を基板の周端面から上面に向けて前記第１回り込み量よりも大きな第２回り込み量で回り込ませる第２リンス処理工程を実行することにより、基板上の薬液を残らず洗い流すことができる。このとき、基板の周端面などに薬液がわずかに残っていたとしても、この薬液は第１リンス処理工程において供給されたリンス液によって希釈済みであるから、このような希釈された薬液が、第２リンス処理工程で供給されるリンス液によって、前記第１回り込み量の範囲を超えて運ばれたとしても、基板の中央部に対してダメージが与えられることはない。
【００１９】
請求項７記載の発明は、前記制御手段は、前記薬液処理工程において、前記基板保持回転手段によって第１回転速度で基板を回転させるとともに、前記薬液供給手段によって第１流量で前記下面ノズルに薬液を供給させ、前記第１リンス処理工程において、前記基板保持回転手段によって前記第１回転速度で基板を回転させるとともに、前記薬液供給手段によって前記第１流量で前記下面ノズルにリンス液を供給させるものである、請求項６記載の基板処理装置である。
【００２０】
この発明によれば、制御手段が、基板保持回転手段、薬液供給手段およびリンス液供給手段を制御することにより、第１リンス処理工程における基板の回転速度およびリンス液の供給流量を、それぞれ、薬液処理工程における基板の回転速度および薬液の供給流量と一致させることにより、基板の周端面から上面に向かうリンス液の回り込み量を、薬液の回り込み量と一致させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。この基板処理装置は、たとえば半導体ウエハのような、ほぼ円形の基板Ｗに対して処理液（薬液またはリンス液）による処理を施すための枚葉式の処理装置であり、基板Ｗをほぼ水平な姿勢で保持するとともに、その中心を通るほぼ鉛直な回転軸線まわりに回転させるためのスピンチャック１を備えている。
【００２２】
基板Ｗには、たとえば、金属膜、酸化膜、窒化膜またはポリシリコン膜等の薄膜Ｆが形成されており、基板Ｗは、デバイス形成面（以下、「表面」という。）を上にしてスピンチャック１に保持されている（図３参照）。
スピンチャック１は、回転駆動機構２によって回転される回転軸３の上端に水平姿勢で固定された、ほぼ円板状のスピンベース４と、このスピンベース４の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられ、互いに協働して基板Ｗを挟持するための複数個の挟持部材５とを備えている。
【００２３】
回転軸３は、鉛直方向に沿って配置された中空軸であり、この回転軸３の内部には、処理液としての薬液またはリンス液が選択的に供給される下面処理液供給管６が挿通されている。この下面処理液供給管６は、スピンチャック１に保持された基板Ｗの下面中央に近接する位置まで延びる下面ノズル７を形成していて、その先端には、基板Ｗの下面中央に向けて処理液を吐出する吐出口が形成されている。
【００２４】
回転軸３と下面処理液供給管６との間は、下面処理液供給管６を取り囲み、基板Ｗの下面に向けて不活性ガスとしての窒素ガスを供給するための窒素ガス供給路８を形成している。窒素ガス供給路８の基板Ｗと対向する端部には、窒素ガス供給路８を流通する窒素ガスが吐出される窒素ガス吐出口が形成されている。窒素ガス供給路８を通って窒素ガス吐出口から吐出された窒素ガスは、基板Ｗの下面とスピンベースの上面との間の空間に供給される。窒素ガス供給路８には、窒素ガスバルブ９を介して窒素ガスが供給されるようになっている。
【００２５】
下面処理液供給管６には、所定の流量（第１流量。たとえば、1Ｌ／ｍｉｎ）で薬液を供給するための薬液供給路１０と、前記所定の流量と同一の流量（第１流量）でリンス液の一例である純水（脱イオン化された水）を供給するための第１純水供給路１１と、前記所定の流量よりも多い流量（第２流量。たとえば、２Ｌ／ｍｉｎ）でリンス液の一例である純水を供給するための第２純水供給路１２とが接続されている。
【００２６】
薬液としては、たとえば、ＦＰＭ（ＨＦ／Ｈ2Ｏ2／純水の混合液）、ＦＨＰＭ（ＨＦ／ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2／純水の混合液）、ＳＣ−２（ＨＣl／Ｈ2Ｏ2／純水の混合液）、フッ硝酸（ＨＦ／ＨＮＯ3／Ｈ2Ｏ2／純水の混合液）等が挙げられる。ＦＰＭ、ＦＨＰＭおよびＳＣ−２は、基板Ｗ上の銅薄膜その他の金属膜の除去のために使用することができる薬液であり、フッ硝酸は、基板Ｗ上のポリシリコン薄膜の除去のために使用することができる薬液である。
【００２７】
薬液供給路１０には、薬液バルブ１３を介して薬液が供給されるようになっている。第１純水供給路１１には、第１純水バルブ１４を介して純水が供給されるようになっている。第２純水供給路１２には、第２純水バルブ１５を介して純水が供給されるようになっている。
スピンチャック１の上方には、基板Ｗとほぼ同じ直径（あるいは基板Ｗよりも少し小さい直径）を有し、基板Ｗの上面に対向する基板対向面１６を有する円板状の遮断板１７が設けられている。遮断板１７の上面には、スピンチャック１の回転軸３と共通の軸線に沿う回転軸１８が固定されている。この回転軸１８は、中空軸であり、その内部には、基板Ｗの上面に不活性ガスとしての窒素ガスを供給するための窒素ガス供給路１９が形成されている。窒素ガス供給路１９の下端には、基板対向面１６に開口する窒素ガス吐出口が形成されている。窒素ガス供給路１９を通って窒素ガス吐出口から吐出された窒素ガスは、基板Ｗの上面と遮断板１７の下面（基板対向面１６）との間の空間に供給される。窒素ガス供給路１９には、窒素ガスバルブ２０を介して窒素ガスが供給されるようになっている。
【００２８】
回転軸１８に関連して、回転軸１８および遮断板１７を昇降させることにより、遮断板１７をスピンチャック１に保持された基板Ｗの上面に近接した近接位置と、スピンチャック１の上方に大きく退避した退避位置との間で昇降させるための遮断板昇降機構２１が設けられている。さらに、回転軸１８には、遮断板１７をスピンチャック１による基板Ｗの回転にほぼ同期させて（あるいは若干回転速度を異ならせて）回転させるための遮断板回転駆動機構２２からの回転力が与えられるようになっている。
【００２９】
遮断板１７の基板対向面１６を基板Ｗの上面に近接させるとともに、基板対向面１６と基板Ｗとの間の狭空間に窒素ガスを導入することで、基板Ｗの上面付近を窒素ガス雰囲気に保つことができる。
図２は、前記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。この基板処理装置は、制御装置３０を備えている。この制御装置３０は、回転駆動機構２、遮断板昇降機構２１および遮断板回転駆動機構２２の動作を制御する。また、制御装置３０は、薬液バルブ１３、第１純水バルブ１４、第２純水バルブ１５および窒素ガスバルブ９，２０の開閉を制御する。
【００３０】
図３は、本発明の一実施形態に係る基板Ｗの処理について説明するための図である。また、図４は、基板Ｗの回転速度が一定である場合における処理液の供給流量と処理液の回り込み量との関係を示す図である。以下では、図１〜図４を参照しつつ、表面および周端面に薄膜Ｆが形成された基板Ｗを処理する場合について説明する。
処理対象の基板Ｗは、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、デバイス形成面である表面を上して搬送ロボットからスピンチャック１へと受け渡される。このとき、制御装置３０は、遮断板昇降機構２１を制御して、遮断板１７をスピンチャック１の上方に大きく退避した退避位置に配置させている。
【００３１】
次に、制御装置３０は、回転駆動機構２を制御して、回転駆動機構２から回転軸３に駆動力を入力し、スピンチャック１にほぼ水平に保持された基板Ｗを所定の第１回転速度（たとえば、２００〜１２００ｒｐｍ（好ましくは、６００〜１２００ｒｐｍ））で回転させる。
その後、制御装置３０は、遮断板昇降機構２１および遮断板回転駆動機構２２を制御して、遮断板１７をスピンチャック１に保持された基板Ｗの表面に近接した近接位置に降下させるとともに、スピンチャック１による基板Ｗの回転にほぼ同期させて（あるいは若干回転速度を異ならせて）遮断板１７を回転させる。
【００３２】
そして、制御装置３０は、窒素ガスバルブ９，２０を制御して、窒素ガス供給路１９から基板Ｗの上面の回転中心付近に窒素ガスを供給させるとともに、窒素ガス供給路８から基板Ｗの下面の回転中心付近に窒素ガスを供給させる。基板Ｗの上面に供給された窒素ガスは、遮断板１７と基板Ｗとの回転に伴って、基板Ｗの周端面に向けて広がっていく。これにより、基板Ｗの上面と基板対向面１６との間の空間が窒素ガス雰囲気に保たれる。基板Ｗの下面に供給された窒素ガスは、スピンチャック１と基板Ｗとの回転に伴って、基板Ｗの周端面に向けて広がっていく。これにより、基板Ｗの下面とスピンベースの上面との間の空間が窒素ガス雰囲気に保たれる。
【００３３】
この状態で、制御装置３０は、薬液バルブ１３を開くことにより、薬液供給路１０から下面処理液供給管６に薬液を供給させ、下面ノズル７から、第１回転速度で回転されている基板Ｗの下面の回転中心付近に第１流量で薬液を供給させる。このとき、第１および第２純水バルブ１４，１５はいずれも閉状態に制御される。基板Ｗの下面中央に供給された薬液は、基板Ｗの回転に伴って周端面に向けて下面に沿って広がっていき、その一部は、基板Ｗの周端面から上面に向けて所定の回りこみ量（第１回り込み量Ａ１）で回り込む。第１回り込み量Ａ１で薬液が回り込む範囲は、基板Ｗ上面の周縁部にまで達していてもよいし、基板Ｗの周端面の範囲に納まっていてもよい。
【００３４】
このようにして、基板Ｗの周端面および第１回り込み量Ａ１で薬液が回り込んだ範囲に対して選択的な薬液処理が行われ（薬液処理工程）、周端面および前記薬液が回り込んだ範囲の薄膜Ｆが除去される。
薬液の供給が所定の薬液処理時間に亘って行われると、制御装置３０は、薬液バルブ１３を閉じて、基板Ｗへの薬液の供給を停止させる。その後、制御装置３０は、第１純水バルブ１４を開いて、第１純水供給路１１から下面処理液供給管６に純水を供給させ、第１回転速度で回転されている基板Ｗ下面の回転中心付近に下面ノズル７から第１流量で純水を供給させる。供給された純水は、基板Ｗの回転に伴って周端面に向けて下面に沿って広がっていき、その一部は、薬液と同一の回りこみ量である第１回り込み量Ａ１で基板Ｗの周端面から上面に向けて回り込む。
【００３５】
これにより、基板Ｗの下面および周端面に残っている薬液が除去されるとともに、上面に向けて回り込んだ純水が、薬液が回り込んだ範囲に残っている薬液を溶かし込みつつ希釈していく（第１リンス処理工程）。純水は、薬液と同一の回り込み量で回り込んでいるので、薬液が回り込んだ範囲に残っている薬液がその範囲よりも内方に回り込むことを抑制しつつ、基板Ｗ上の薬液の大部分を排除でき、薬液が僅かに残留するとしても、その薬液は、基板Ｗに対して影響を及ぼすことができない程度に十分に希釈された状態とすることができる。
【００３６】
純水の供給が所定の第１リンス処理時間（たとえば、５〜１２ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３０は、第１純水バルブ１４を閉じて、基板Ｗへの純水の供給を停止させる。その後、制御装置３０は、第２純水バルブ１５を開いて、第２純水供給路１２から下面処理液供給管６に純水を供給させ、第１回転速度で回転されている基板Ｗ下面の回転中心付近に第１流量よりも多い第２流量で下面ノズル７から純水を供給させる。供給された純水は、基板Ｗの回転に伴って周端面に向けて下面に沿って広がっていき、その一部は、基板Ｗの周端面から上面に向けて、前記第１回り込み量Ａ１よりも大きな第２回り込み量Ａ２で回り込む。
【００３７】
これにより、薬液処理工程で薬液が回り込んだ範囲に薬液が残留していたとしても、このような残留薬液を洗い流して基板Ｗから除去することができる（第２リンス処理工程）。前記残留薬液は、第１リンス処理工程において純水で希釈済みの薬液であるから、第２リンス処理工程において供給される純水によって第２回り込み量の範囲まで運ばれたとしても、基板Ｗのデバイス領域にダメージを与えることがない。すなわち、前記薬液処理工程において薬液が回り込んでいない範囲に薬液処理が及ぶことを抑制または防止できる。
【００３８】
純水の供給が所定の第２リンス処理時間（たとえば、１０〜６０ｓｅｃであり、第１リンス処理時間よりも長い処理時間）に亘って行われると、制御装置３０は、第２純水バルブ１５を閉じて、基板Ｗへの純水の供給を停止させる。その後、制御装置３０は、回転駆動機構２を制御して、基板Ｗの回転速度を所定の乾燥回転速度（たとえば、３０００ｒｐｍ）に上げて、基板Ｗに付着している純水を振り切って乾燥させるスピンドライ処理を行わせる。スピンドライ処理が所定のスピンドライ処理時間（たとえば、３０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３０は、窒素ガスバルブ９，２０を閉じて、基板Ｗへの窒素ガスの供給を停止させる。そして、制御装置３０は、回転駆動機構２、遮断板昇降機構２１および遮断板回転駆動機構２２を制御して、基板Ｗおよび遮断板１７の回転を停止させ、遮断板１７を退避位置に上昇させる。その後、図示しない搬送ロボットによって、スピンチャック１から処理後の基板Ｗが搬送されていく。
【００３９】
以上のように、この実施形態によれば、薬液処理工程の後に、薬液と同一の回り込み量で基板Ｗの周端面から上面に向けて純水を回り込ませることにより、薬液が回り込んだ範囲に残っている薬液の大部分を当該薬液回り込み範囲よりも内方に回り込ませることなく除去し、かつ、僅かに薬液が残留したとしてもその薬液を純水によって十分に希釈することができる。その後、第１回り込み量Ａ１よりも大きな第２回り込み量Ａ２で純水を回り込ませることにより、希釈済みの残留薬液を基板Ｗから除去することができる。純水とともに第２回り込み量Ａ２の範囲まで薬液が運ばれたとしても、この薬液は第１リンス処理工程において十分に希釈されているので、薬液処理工程における薬液回り込み範囲の内方の範囲（とくにデバイス領域）に薬液処理が及ぶことを抑制または防止できる。
【００４０】
基板Ｗの周端面から上面に向かう処理液の回り込み量は、処理液の供給流量によって変更することができる。具体的には、図４に示すように、基板Ｗの回転速度が一定である場合において、処理液の単位時間当たりの供給流量を増加させることにより、前記処理液の回り込み量を増加させることができる。また、基板Ｗの回転速度と処理液の供給流量とを一定にした場合には、処理液の回り込み量も一定となる。
【００４１】
したがって、前述の実施形態のように、第１リンス処理工程における基板Ｗの回転速度および純水の供給流量を、それぞれ、薬液処理工程における基板Ｗの回転速度および薬液の供給流量と一致させることにより、純水の回り込み量を薬液の回り込み量と一致させることができる。また、薬液処理工程、第１リンス処理工程および第２リンス処理工程における基板Ｗの回転速度を同じにし、第２リンス処理工程における純水の供給流量を、薬液処理工程における薬液の供給流量および第１リンス処理工程おける純水の供給流量よりも多くすることにより、薬液処理工程および第１リンス処理工程における薬液および純水の回り込み量よりも第２リンス処理工程における純水の回り込み量を大きくすることができる。
【００４２】
また、前記処理液の回り込み量は、以下の方法によって変更することもできる。すなわち、基板Ｗの回転速度を変えることによって、処理液の回り込み量を変更することができる。具体的には、薬液処理工程、第１リンス処理工程および第２リンス処理工程おける薬液または純水の供給流量をそれぞれ同じにし、第２リンス処理工程おける基板Ｗの回転速度を、薬液処理工程および第１リンス処理工程における基板Ｗの回転速度よりも低速にすることにより、薬液処理工程および第１リンス処理工程における薬液および純水の回り込み量よりも第２リンス処理工程における純水の回り込み量を大きくすることができる。この場合、第２リンス処理工程における純水の供給流量を、薬液処理工程における薬液の供給流量および第１リンス処理工程おける純水の供給流量よりも多くしても構わない。
【００４３】
この発明は、以上の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、前述の基板Ｗの処理において、第２リンス処理工程とスピンドライ処理工程との間に、第３リンス処理工程を行ってもよい。具体的には、制御装置３０によって第１および第２純水バルブ１４，１５の両方を開いて、第１および第２純水供給路１１，１２の両方から下面処理液供給管６に純水を供給し、供給された第３流量（＞第２流量、＝第１流量＋第２流量）の純水を下面ノズル７から基板Ｗの下面に供給してもよい。この場合、新たな構成を追加することなく、大流量の純水を基板Ｗに供給することができるとともに、大流量の純水を基板Ｗに供給することにより、基板Ｗに残っている薬液を確実にかつすみやかに除去することができる。これにより、リンス処理工程の時間短縮を図ることができる。
【００４４】
また、前述の実施形態では、下面処理液供給管６にそれぞれ異なる供給流量で純水を供給する第１純水供給路１１および第２純水供給路１２が接続されている例について説明したが、何れか一方の純水供給路およびそれに関連する構成をなくしてもよい。具体的には、図５に示すように、第１純水供給路１１およびそれに関連する構成をなくし、第２純水供給路１２の途中部に流量調整機構２３を介装してもよい。この場合、制御装置３０によって流量調整機構２３を制御することにより、下面処理液供給管６への純水の供給流量を調整することができる。
【００４５】
また、前述の実施形態では、処理対象となる基板Ｗとして、表面および周端面に薄膜Ｆが形成されている基板Ｗについて説明したが、処理対象となる基板Ｗは、表面、周端面および裏面（下面）に薄膜Ｆが形成されている基板Ｗであってもよい。
また、リンス液としては、純水のほか、炭酸水、電解イオン水、水素水、磁気水などの機能水、または希薄濃度（たとえば１ｐｐｍ程度）のアンモニア水などが用いられる場合がある。
【００４６】
さらに、前述の実施形態では、基板Ｗの下面中央に向けて薬液およびリンス液を供給する例について説明したが、基板Ｗの下面の中央からずれた位置に対向する下面ノズルを設けて、このような下面ノズルから基板Ｗの下面に向けて薬液およびリンス液を供給する構成としてもよい。
また、前述の実施形態では、処理対象となる基板Ｗとして半導体ウエハを取り上げたが、半導体ウエハに限らず、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ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などの他の種類の基板が処理対象とされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。
【図２】前記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る基板の処理について説明するための図である。
【図４】基板の回転速度が一定である場合における処理液の供給流量と処理液の回り込み量との関係を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。
【符号の説明】
【００４８】
１      スピンチャック（基板保持回転手段）
７      下面ノズル
１０    薬液供給路（薬液供給手段の一部）
１１    第１純水供給路（リンス液供給手段の一部）
１２    第２純水供給路（リンス液供給手段の一部）
１３    薬液バルブ（薬液供給手段の一部）
１４    第１純水バルブ（リンス液供給手段の一部）
１５    第２純水バルブ（リンス液供給手段の一部）
３０    制御装置（制御手段）
Ａ１    第１回り込み量
Ａ２    第２回り込み量
Ｗ      基板
【図１】
0004695020.tif 000002
【図２】
0004695020.tif 000003
【図３】
0004695020.tif 000004
【図４】
0004695020.tif 000005
【図５】
0004695020.tif 000006