(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に保持しつつ回転させる回転保持部と、
第１温度の第１純水を供給する第１供給源と、
第１温度よりも高い第２温度の第２純水を供給する第２供給源と、
前記第１純水を一方の第１純水と他方の第１純水とに分配して導く配管系と、
前記配管系から前記一方の第１純水を供給されるとともに、前記一方の第１純水を主に含むように前記一方の第１純水と薬液とを混合した処理液を前記基板の上面の中央域に供給する処理液供給部と、
前記配管系から前記他方の第１純水を供給されるとともに、前記他方の第１純水を主に含む第１液体を前記基板の下面の中央域に供給する第１供給部と、
前記第２供給源から供給される前記第２純水を主に含む第２液体を、前記基板の下面の周辺域と、当該周辺域と中央域との間の下面の中間域とのそれぞれに供給する第２供給部と、
前記基板の径方向の温度分布を変更可能なように、前記第１供給部が前記基板に供給する熱量と、前記第２供給部が前記基板に供給する熱量とを独立に制御する熱量制御部と、
を備える、基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記配管系は、
一端を前記第１供給源に接続されるとともに、管路の途中で分岐している分岐配管である、基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記第１供給部は、
前記他方の第１純水と、前記薬液と同じ温度の温度調整用の液体とを、前記処理液における前記一方の第１純水と前記薬液との混合比と、前記第１液体における前記他方の第１純水と前記温度調整用の液体との混合比とが等しくなるように混合して前記第１液体を調製する、基板処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１つの請求項に記載の基板処理装置であって、
前記処理液を前記基板の上面に供給している前記処理液供給部のノズルを、前記基板の上面の上方において走査することにより、前記基板の上面における前記処理液の供給位置を、前記基板の上面の中央域と周辺域との間で走査する走査部、
をさらに備え、
前記熱量制御部は、
前記走査部によって走査されている前記処理液供給部のノズルの位置に応じて、前記第１供給部が前記基板に供給する熱量と、前記第２供給部が前記基板に供給する熱量との比を変動させる、基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記熱量制御部は、
前記第１供給部が供給する前記第１液体の流量と、前記第２供給部が供給する前記第２液体と流量との比を、前記走査部によって走査されている前記処理液供給部のノズルの位置に応じて変動させる、基板処理装置。
【請求項６】
基板を水平に保持しつつ回転させる回転保持ステップと、
第１温度の第１純水を供給する供給源から前記第１純水を一方の第１純水と他方の第１純水とに分配して導く分配ステップと、
前記一方の第１純水を主に含むように前記一方の第１純水と薬液とを混合した処理液を、前記回転保持ステップと並行して、前記基板の上面の中央域に供給する処理液供給ステップと、
前記他方の第１純水を主に含む第１液体を、前記処理液供給ステップと並行して、前記基板の下面の中央域に供給する第１供給ステップと、
前記第１温度よりも高い第２温度の第２純水を主に含む第２液体を、前記処理液供給ステップおよび前記処理液供給ステップと並行して、前記基板の下面の周辺域と、当該周辺域と中央域との間の下面の中間域とのそれぞれに供給する第２供給ステップと、
前記基板の径方向の温度分布を変更可能なように、前記第１供給ステップによって前記基板に供給される熱量と、前記第２供給ステップによって前記基板に供給される熱量とを独立に制御する熱量制御ステップと、
を備える、基板処理方法。
【請求項７】
請求項６に記載の基板処理方法であって、
前記分配ステップは、
前記供給源から前記第１純水を導く経路の途中で前記第１純水を前記一方の第１純水と前記他方の第１純水とに分配するステップである、基板処理方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の基板処理方法であって、
前記第１供給ステップは、
前記他方の第１純水と、前記薬液と同じ温度の温度調整用の液体とを、前記処理液における前記一方の第１純水と前記薬液との混合比と、前記第１液体における前記他方の第１純水と前記温度調整用の液体との混合比とが等しくなるように混合して前記第１液体を調製する調製ステップを備える、基板処理方法。
【請求項９】
請求項６から請求項８の何れか１つの請求項に記載の基板処理方法であって、
前記処理液供給ステップにおいて前記基板の上面に供給されている前記処理液の供給位置を、前記基板の上面の中央域と周辺域との間で走査する走査ステップ、
をさらに備え、
前記熱量制御ステップは、
前記走査ステップにおいて走査されている前記処理液の供給位置に応じて、前記第１供給ステップによって前記基板に供給される熱量と、前記第２供給ステップによって前記基板に供給される熱量との比を変動させる、基板処理方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の基板処理方法であって、
前記熱量制御ステップは、
前記第１供給ステップにおいて供給される前記第１液体の流量と、前記第２供給ステップにおいて供給される前記第２液体と流量との比を、前記走査ステップにおいて走査されている前記処理液の供給位置に応じて変動させるステップである、基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を回転させながら基板に処理液を供給することにより基板を処理する基板処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような基板処理技術として、特許文献１には、予め温度制御された流体を基板下面の中心部と周辺部との間の多数の箇所に供給するとともに、基板上面に処理液を噴射して基板を処理する基板処理装置が開示されている。当該装置は、基板の下方の多数の箇所からそれぞれ供給される各流体の温度を制御する各温度制御部を備えている。そして、各流体は、基板へ供給される位置が基板の中心部から周辺部にゆくにつれて温度が高くなるように、各温度制御部によって別々に温度制御されている。これにより、該装置は、基板の中心部と周辺部との周速度の差に起因する基板の温度差を抑制し、処理液による基板処理の均一化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１２３１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような基板処理装置においては、例えば、０．１℃〜０．２℃程度の基板温度（処理温度）の変化によっても、一般に、基板の厚さ方向の処理量（例えば、エッチング量等）が大きく変動する。特許文献１の基板処理装置には、基板上面に噴射される処理液と基板の下面に供給される流体との温度差に起因して基板温度が変動するため、所望の処理量を実現することが困難であるといった問題がある。また、基板に形成された膜質や処理液供給位置の走査の有無によっては、基板の径方向の温度分布を不均一な分布にしなければ、処理液によるエッチング量などの処理量が均一にならない場合がある。しかしながら、特許文献１の基板処理装置は、基板の中心部と周辺部との温度差を抑制する温度制御を行うために、基板の処理条件によっては基板処理の均一化が困難であるといった問題もある。さらに、特許文献１の基板処理装置には、温度制御部の個数が増加して装置の製造コストが増大するとともに、温度制御が複雑化するといった問題もある。
【０００５】
本発明は、こうした問題を解決するためになされたもので、基板の所望の処理量と実際の処理量との差異と、基板の各部における処理量のばらつきとの双方を、低コストで抑制できる技術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】
上記の課題を解決するために、第１の態様に係る基板処理装置は、基板を水平に保持しつつ回転させる回転保持部と、第１温度の第１純水を供給する第１供給源と、第１温度よりも高い第２温度の第２純水を供給する第２供給源と、前記第１純水を一方の第１純水と他方の第１純水とに分配して導く配管系と、前記配管系から前記一方の第１純水を供給されるとともに、前記一方の第１純水を主に含むように前記一方の第１純水と薬液とを混合した処理液を前記基板の上面の中央域に供給する処理液供給部と、前記配管系から前記他方の第１純水を供給されるとともに、前記他方の第１純水を主に含む第１液体を前記基板の下面の中央域に供給する第１供給部と、前記第２供給源から供給される前記第２純水を主に含む第２液体を、前記基板の下面の周辺域と、当該周辺域と中央域との間の下面の中間域とのそれぞれに供給する第２供給部と、前記基板の径方向の温度分布を変更可能なように、前記第１供給部が前記基板の下面の中央域に供給する熱量と、前記第２供給部が前記基板の下面の周辺域および中間域に供給する熱量とを独立に制御する熱量制御部と、を備える。
【０００７】
第２の態様に係る基板処理装置は、第１の態様に係る基板処理装置であって、前記配管系は、一端を前記第１供給源に接続されるとともに、管路の途中で分岐している分岐配管である。
【０００８】
第３の態様に係る基板処理装置は、第１または第２の態様に係る基板処理装置であって、前記第１供給部は、前記他方の第１純水と、前記薬液と同じ温度の温度調整用の液体とを、前記処理液における前記一方の第１純水と前記薬液との混合比と、前記第１液体における前記他方の第１純水と前記温度調整用の液体との混合比とが等しくなるように混合して前記第１液体を調製する。
【０００９】
第４の態様に係る基板処理装置は、第１から第３の何れか１つの態様に係る基板処理装置であって、前記処理液を前記基板の上面に供給している前記処理液供給部のノズルを、前記基板の上面の上方において走査することにより、前記基板の上面における前記処理液の供給位置を、前記基板の上面の中央域と周辺域との間で走査する走査部、をさらに備え、前記熱量制御部は、前記走査部によって走査されている前記処理液供給部のノズルの位置に応じて、前記第１供給部が前記基板に供給する熱量と、前記第２供給部が前記基板に供給する熱量との比を変動させる。
【００１０】
第５の態様に係る基板処理装置は、第４の態様に係る基板処理装置であって、前記熱量制御部は、前記第１供給部が供給する前記第１液体の流量と、前記第２供給部が供給する前記第２液体と流量との比を、前記走査部によって走査されている前記処理液供給部のノズルの位置に応じて変動させる。
【００１１】
第６の態様に係る基板処理方法は、基板を水平に保持しつつ回転させる回転保持ステップと、第１温度の第１純水を供給する供給源から前記第１純水を一方の第１純水と他方の第１純水とに分配して導く分配ステップと、前記一方の第１純水を主に含むように前記一方の第１純水と薬液とを混合した処理液を、前記回転保持ステップと並行して、前記基板の上面の中央域に供給する処理液供給ステップと、前記他方の第１純水を主に含む第１液体を、前記処理液供給ステップと並行して、前記基板の下面の中央域に供給する第１供給ステップと、前記第１温度よりも高い第２温度の第２純水を主に含む第２液体を、前記処理液供給ステップおよび前記処理液供給ステップと並行して、前記基板の下面の周辺域と、当該周辺域と中央域との間の下面の中間域とのそれぞれに供給する第２供給ステップと、前記基板の径方向の温度分布を変更可能なように、前記第１供給ステップによって前記基板の下面の中央域に供給される熱量と、前記第２供給ステップによって前記基板の下面の周辺域および中間域に供給される熱量とを独立に制御する熱量制御ステップと、を備える。
【００１２】
第７の態様に係る基板処理方法は、第６の態様に係る基板処理方法であって、前記分配ステップは、前記供給源から前記第１純水を導く経路の途中で前記第１純水を前記一方の第１純水と前記他方の第１純水とに分配するステップである。
【００１３】
第８の態様に係る基板処理方法は、第６または第７の態様に係る基板処理方法であって、前記第１供給ステップは、前記他方の第１純水と、前記薬液と同じ温度の温度調整用の液体とを、前記処理液における前記一方の第１純水と前記薬液との混合比と、前記第１液体における前記他方の第１純水と前記温度調整用の液体との混合比とが等しくなるように混合して前記第１液体を調製する調製ステップを備える。
【００１４】
第９の態様に係る基板処理方法は、第６から第８の何れか１つの態様に係る基板処理方法であって、前記処理液供給ステップにおいて前記基板の上面に供給されている前記処理液の供給位置を、前記基板の上面の中央域と周辺域との間で走査する走査ステップ、をさらに備え、前記熱量制御ステップは、前記走査ステップにおいて走査されている前記処理液の供給位置に応じて、前記第１供給ステップによって前記基板に供給される熱量と、前記第２供給ステップによって前記基板に供給される熱量との比を変動させる。
【００１５】
第１０の態様に係る基板処理方法は、第９の態様に係る基板処理方法であって、前記熱量制御ステップは、前記第１供給ステップにおいて供給される前記第１液体の流量と、前記第２供給ステップにおいて供給される前記第２液体と流量との比を、前記走査ステップにおいて走査されている前記処理液の供給位置に応じて変動させるステップである。
【発明の効果】
【００１６】
第１から第１０の何れの態様に係る発明によっても、基板の中央域の上面および下面にそれぞれ供給される処理液と第１液体とは共通の供給源から供給される第１純水を主に含むので処理液と第１液体との温度差を小さくして、基板の中央域を、基板の厚さ方向における所望の処理量に応じた温度に近づけることが容易となる。また、基板の回転によって中央域よりも温度が降下しやすい基板の周辺域と中間域とに第１純水よりも高温の第２純水を主に含む第２液体が供給されるので、基板の径方向の温度分布を均一化しやすくなる。さらに、求められる基板の径方向の温度分布が均一でない場合でも、第１液体を介して基板下面の中央域に供給される熱量と、第２液体を介して基板下面の中間域および周辺域に供給される熱量とを独立に制御して、基板の径方向の温度分布を変更できる。従って、所望の処理量と実際の処理量との差異と、基板の各部における処理量のばらつきとを、第１液体の供給系と第２液体の供給系との２系統から供給される熱量の制御によって低いコストで抑制できる。
【００１７】
第２または第７の態様に係る発明によれば、一方の第１純水と他方の第１純水とは、供給源から導かれる経路途中で第１純水から分配されているので、第１供給部に供給される一方の第１純水と、第２供給部に供給される他方の第１純水との温度差をより抑制できる。従って、処理液と第１液体との温度差をより小さくして、基板の中央域を、基板の厚さ方向における所望の処理量に応じた温度に近づけることがより容易となる。
【００１８】
第３または第８の態様に係る発明によれば、処理液における一方の第１純水と薬液との混合比と、第１液体における他方の第１純水と温度調整用の液体との混合比とが等しくなるように、他方の第１純水と、薬液と同じ温度の温度調整用の液体とを混合して第１液体が調製される。これらの混合比の多少によらず、第１液体と第２液体との温度差をより小さくできる。
【００１９】
第４または第９の態様に係る発明によれば、基板の上面において走査されている処理液の供給位置に応じて、基板の下面の中央域に供給される熱量と、基板の下面の周辺域および中間域に供給される熱量との比が変動される。これにより、基板の径方向の温度分布を、処理液の供給位置に応じて求められる温度分布により近づけることができる。従って、処理液の供給位置が走査される場合においても、基板の各部における処理量のばらつきをより抑制できる。
【００２０】
第５または第１０の態様に係る発明によれば、第１液体の流量と、第２液体と流量との比が、走査されている処理液の供給位置に応じて変動される。そして、これらの流量は迅速に変更することができるので、処理液の供給位置の変動に対する基板の径方向の温度分布の変動の応答性を高めることができ、基板の各部における処理量のばらつきをより抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係る基板処理装置の概略構成の一例を模式的に示す図である。
【図２】図１の下ノズルの構成を示す斜視図である。
【図３】図１の下ノズルの構成を示す上面図である。
【図４】図１の基板の上方から基板の下方の下ノズルを透視した図である。
【図５】基板の径方向の温度分布と、エッチング量の分布との関係の一例をグラフ形式で示す図である。
【図６】基板の径方向の温度分布と、エッチング量の分布との関係の一例をグラフ形式で示す図である。
【図７】基板の径方向の温度分布と、エッチング量の分布との関係の一例をグラフ形式で示す図である。
【図８】第１液体と第２液体との温度と、エッチング量の分布との関係の一例をグラフ形式で示す図である。
【図９】第１液体と第２液体との流量と、エッチング量の分布との関係の一例をグラフ形式で示す図である。
【図１０】走査される上ノズルの位置に応じて、第１液体と第２液体との流量が変動される状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図面では同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付され、下記説明では重複説明が省略される。また、各図面は模式的に示されたものである。また、実施形態の説明において、上下方向は、鉛直方向であり、基板Ｗ側が上で、スピンチャック１１１側が下である。
【００２３】
＜実施形態について＞
＜１．基板処理装置の構成＞
図１は実施形態に係る基板処理装置１００の概略構成の一例を模式的に示す図である。図２は、下ノズル２４０の構成を示す斜視図である。図３は、下ノズル２４０の構成を示す上面図である。図４は、基板Ｗの上方から基板Ｗの下方に設けられた下ノズル２４０を透視した図である。下ノズル２４０は、図４において実線で示されている。
【００２４】
基板処理装置１００は、処理液を用いて基板の処理を行う。具体的には、基板処理装置１００は、処理液として、例えば、エッチング液を用いて半導体ウェハ等の基板Ｗの上面（「表面」とも称される）Ｓ１のエッチング処理を行って、上面Ｓ１に形成されている薄膜（不要物）の除去を行う。処理液としては、他に、例えば、洗浄液などが用いられる。なお、上面Ｓ１と反対側の下面Ｓ２は、「裏面」とも称される。基板Ｗの表面形状は略円形であり、基板Ｗの上面Ｓ１とはデバイスパターンが形成されるデバイス形成面を意味している。
【００２５】
図１に示されるように、基板処理装置１００は、上面Ｓ１を上方に向けた状態で基板Ｗを略水平姿勢に保持して回転させるスピンチャック（「回転保持部」）１１１を備えている。スピンチャック１１１は、円筒状の回転支軸１１３がモータを含むチャック回転機構（「回転部」）１５６の回転軸に連結されており、チャック回転機構１５６の駆動により回転軸（鉛直軸）ａ１回りに、すなわち略水平面内にて回転可能となっている。
【００２６】
回転支軸１１３の上端部には、円盤状のスピンベース１１５がネジなどの締結部品によって一体的に連結されている。したがって、装置全体を制御する制御部１６１からの動作指令に応じてチャック回転機構１５６が作動することによって、回転支軸１１３とスピンベース１１５とは、一体的に、回転軸ａ１を中心に回転する。また、制御部１６１はチャック回転機構１５６を制御して回転速度を調整する。制御部１６１は、例えば、ＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することなどにより実現される。
【００２７】
スピンベース１１５の周縁部付近には、基板Ｗの周縁部Ｓ３を把持するための複数個のチャックピン１１７が立設されている。チャックピン１１７は、円形の基板Ｗを確実に保持するために３個以上設けてあればよく、スピンベース１１５の周縁部に沿って等角度間隔で配置されている。各チャックピン１１７は、基板Ｗの周縁部Ｓ３を下方から支持する基板支持部と、基板支持部に支持された周縁部Ｓ３をその側方から基板Ｗの中心側に押圧して基板Ｗを保持する周縁保持部とを備えている。各チャックピン１１７は、周縁保持部が基板Ｗの周縁部Ｓ３を押圧する押圧状態と、周縁保持部が周縁部Ｓ３から離れる解放状態との間を切り替え可能に構成されている。
【００２８】
スピンベース１１５に対して基板Ｗが受渡しされる際には、基板処理装置１００は、複数個のチャックピン１１７を解放状態とし、基板Ｗに対してエッチング、あるいは洗浄等の処理を行う際には、複数個のチャックピン１１７を押圧状態とする。押圧状態とすることによって、複数個のチャックピン１１７は、基板Ｗの周縁部Ｓ３を把持して基板Ｗをスピンベース１１５から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持することができる。これにより、基板Ｗはその表面（パターン形成面）Ｓ１を上方に向け、下面Ｓ２を下方に向けた状態で上面Ｓ１、下面Ｓ２の中心を回転軸ａ１が通るように支持される。
【００２９】
スピンベース１１５の中央部には、回転支軸１１３の貫通孔に接続された貫通孔が形成されている。この貫通孔および回転支軸１１３の貫通孔には、筒状体１１８が挿通されている。筒状体１１８の上端部には、上端部の開口を塞ぐように、平板状の台座１１９が取り付けられている。台座１１９の上面は、水平面となっている。この上面には、基板Ｗの下面Ｓ２に沿って延設された長尺状の下ノズル２４０の一端側部分が固定されている。
【００３０】
下ノズル２４０は、扁平な形状を有している。下ノズル２４０の上面と下面（より正確には、後述する水切り部２４９を除いた部分）とは水平面をなしている。当該上面と当該下面とは、それぞれ、下ノズル２４０の主面である。下ノズル２４０の長手方向の一端側部分の下面と、台座１１９の上面とは、下ノズル２４０の上面に設けられた吐出口２４１が基板Ｗの中心の下方に位置するように、基板Ｗの下面Ｓ２の中央域Ｋ１の下方において互いに接触している。下ノズル２４０の長手方向の他端は、下面Ｓ２の周辺域Ｋ３の下方に達している。回転するスピンベース１１５に立設されたチャックピン１１７と下ノズル２４０とが干渉しないように、回転軸ａ１から下ノズル２４０の他端までの長さは、チャックピン１１７の回転軌跡の半径よりも短く設定されている。
【００３１】
台座１１９と下ノズル２４０の一端側部分とは、ネジ２６１〜２６４によって互いに固定されている。下ノズル２４０の一端側部分の上面には、座繰り部２５１〜２５３が形成されている。座繰り部２５１の底部には、ネジ２６１に対応する貫通穴が形成され、座繰り部２５２の底部には、ネジ２６２、２６３に対応する２つの貫通穴が形成され、座繰り部２５３の底部には、ネジ２６４に対応する貫通穴が形成されている。台座１１９の上面にもこれらの貫通穴にそれぞれ対応するネジ穴がそれぞれ形成されている。台座１１９と下ノズル２４０とがネジ２６１〜２６４によって固定されたときに、ネジ２６１の頭は、座繰り部２５１に収容され、ネジ２６２、２６３の頭は、座繰り部２５２に収容され、ネジ２６４の頭は座繰り部２５３に収容される。これにより、ネジ２６１〜２６４の頭は、下ノズル２４０の上面から飛び出ることがない。
【００３２】
座繰り部２５１は、下ノズル２４０の一端側部分の上面のうち吐出口２４１、２４３を結ぶ線よりも基板Ｗの回転方向上流側（図３において上側）の部分に形成されており、下ノズル２４０の長手方向の一端側の側面にも開口している。座繰り部２５２は、下ノズル２４０の一端側部分の上面のうち吐出口２４１、２４３を結ぶ線よりも基板Ｗの回転方向下流側（図３において下側）の部分に形成されており、下ノズル２４０における基板Ｗの回転方向下流側（図３において下側）の側面にも開口している。座繰り部２５３は、下ノズル２４０の一端側部分の上面のうち吐出口２４１、２４３を結ぶ線よりも基板Ｗの回転方向上流側（図３において上側）であって、かつ、座繰り部２５１よりも下ノズル２４０の長手方向の他端側の部分に形成されている。
【００３３】
熱による曲り等の変形を抑制するために、下ノズル２４０は、下ノズル２４０をその長手方向に貫通するステンレス鋼などの芯材２４８を備えている。芯材２４８は、下ノズル２４０のうち基板Ｗの回転方向上流側の端部に沿って、座繰り部２５１、２５３よりも当該回転方向上流側に設けられている。このため、座繰り部２５３は、下ノズル２４０の上面にのみ開口するとともに、座繰り部２５３の底面には、当該底面から下ノズル２４０の下面まで下ノズル２４０を貫通する水抜き孔２５３ａが形成されている。水抜き孔２５３ａは、下ノズル２４０の下面のうち台座１１９に対向していない部分に開口している。
【００３４】
下ノズル２４０における基板Ｗの回転方向下流側の端部のうち座繰り部２５２よりも長手方向の他端側の部分には、水切り部２４９が下ノズル２４０の長手方向に沿って延設されている。水切り部２４９は、基板Ｗの回転方向下流側になるほど薄肉になるように形成されており、その断面形状は、例えば、三角形である。基板処理装置１００は、処理液５３による基板Ｗの処理を行った後に、下ノズル２４０から基板Ｗの裏面に純水を吐出することによるリンス処理を行い、リンス処理の後に、下ノズル２４０に付着した水滴を除くための振り切り処理を行う。リンス処理と振り切り処理も基板Ｗの回転と並行して行われる。下ノズル２４０に水切り部２４９が形成されていることによって、振り切り処理における水滴の除去効率を高めることができる。
【００３５】
台座１１９は、下ノズル２４０の下面に設けられた導入口２４４、２４５に対向する各部分に、台座１１９を上下方向に貫通する貫通孔を備えている。また、筒状体１１８には、液体５１、液体５２を下ノズル２４０に供給する供給管２８１、２８２が挿通されている。液体５１、液体５２は、基板Ｗの温度分布を調整するために、下ノズル２４０から基板Ｗの下面Ｓ２に吐出される。供給管２８１、２８２のそれぞれの上端部は、台座１１９の各貫通孔のうち導入口２４４、２４５に対応する各貫通孔において、台座１１９を貫通し、導入口２４４、２４５と接続されている。
【００３６】
下ノズル２４０は、スピンチャック１１１に保持された基板Ｗの下面Ｓ２に液体５１、５２を吐出する。下ノズル２４０の内部には、液体５１、５２をそれぞれ導く流路２４６、２４７が、座繰り部２５１、２５３と、座繰り部２５２との間の部分に形成されている。流路２４６は、下ノズル２４０の長手方向の一端側部分を上下方向に貫通している。下ノズル２４０の下面における流路２４６の開口は、流路２４６に液体５１を導入する導入口２４４をなし、下ノズル２４０の上面における流路２４６の開口は、液体５１を基板Ｗの下面の中央域Ｋ１に吐出する吐出口２４１をなしている。吐出口２４１は、中央域Ｋ１に対向している。
【００３７】
流路２４７は、下ノズル２４０の内部において、下ノズル２４０の長手方向の一端側から他端側に延在している。流路２４７は、下ノズル２４０の長手方向の一端側部分の下面に開口しており、この開口は、流路２４７に液体５２を導入する導入口２４５をなしている。また、流路２４７は、下ノズル２４０の上面のうち下ノズル２４０の長手方向の中央部分と、他端側部分とのそれぞれにおいて開口している。これらの開口のうち中央部分の開口は、液体５２を基板Ｗの下面Ｓ２の中間域Ｋ２に液体５２を吐出する吐出口２４２をなしており、他端側部分の開口は、液体５２を下面Ｓ２の周辺域Ｋ３に吐出する吐出口２４３をなしている。吐出口２４２は、中間域Ｋ２に対向し、吐出口２４３は、周辺域Ｋ３に対向している。
【００３８】
図４において、中央域Ｋ１は、一点鎖線の円で囲まれて、斜線でハッチングされた領域である。周辺域Ｋ３は、基板Ｗの周縁と、二点鎖線の円との間の、網点パターンを付された領域である。そして、中間域Ｋ２は、中央域Ｋ１と周辺域Ｋ３との間の領域である。中間域Ｋ２は、基板Ｗのうち、基板Ｗの中心からの径方向に沿った距離、すなわち、回転軸ａ１からの径方向に沿った距離が、例えば、基板の半径の１／３から基板の半径の２／３である領域である。具体的には、例えば、半径１５０ｍｍの基板における中間域Ｋ２は、基板Ｗの中心からの距離が、例えば、５０ｍｍ〜１００ｍｍである領域である。
【００３９】
図１〜図４の例では、吐出口２４１の中心軸は、基板Ｗの回転軸ａ１に一致しているが、吐出口２４１は、中央域Ｋ１に液体５１を吐出可能に設けられていればよく、吐出口２４１の中心軸が、基板Ｗの回転軸ａ１に一致しなくてもよい。また、図１〜図４の例では、吐出口２４１〜２４３、導入口２４４、２４５、および流路２４６、流路２４７は、共通の下ノズル２４０に設けられている。しかしながら、下ノズル２４０に代えて、互いに別体に形成された２つの下ノズルが採用され、一方の下ノズルに吐出口２４１、導入口２４４、および流路２４６が設けられるとともに、他方の下ノズルに吐出口２４２、吐出口２４３、導入口２４５、および流路２４７が設けられてもよい。また、水切り部２４９が形成されていないとしても本発明の有用性を損なうものではない。
【００４０】
基板処理装置１００は、このように基板Ｗを保持したスピンチャック１１１をチャック回転機構１５６により回転駆動することで基板Ｗを所定の回転速度で回転させながら、下ノズル２４０から液体５１、５２を下面Ｓ２に対して吐出することで基板Ｗの温度を調節する。そして、基板処理装置１００は、後述する上ノズル１２０から基板の上面Ｓ１に対し処理液５３を供給することにより、基板Ｗに所定の処理（エッチング処理など）を施す。
【００４１】
スピンチャック１１１に保持された基板Ｗの側方には、モータを備えたノズル回転機構１５５が設けられており、ノズル回転機構１５５の動作は、制御部１６１により制御される。ノズル回転機構１５５には、剛性のある管状の配管アーム２８０がノズル回転機構１５５を回転中心として略水平面内にて旋回可能に取付けられている。
【００４２】
配管アーム２８０の一端は、ノズル回転機構１５５を貫通してその下面に達しており、他端は、配管アーム２８０がノズル回転機構１５５により旋回されることによって基板Ｗの上面Ｓ１の中央域の上方に位置決め可能である。該他端には、上ノズル１２０が取付けられている。スピンベース１１５に対する基板Ｗの受渡しなどの際には、配管アーム２８０が旋回されて上ノズル１２０が基板Ｗの搬入経路上から退避される。また、エッチング処理やリンス処理などを行う際には、上ノズル１２０の位置（処理位置）がサーボ制御により正確に上面Ｓ１の中央域の上方に調整される。ここで、当該サーボ制御は、制御部１６１により制御される。従って、制御部１６１からの指令により上ノズル１２０の位置を調整することが可能となる。
【００４３】
配管アーム２８０の内部には、処理液５３を上ノズル１２０に供給する流路が、上ノズル１２０の上端からノズル回転機構１５５の下面の下方まで配設されている。上ノズル１２０は、供給された処理液５３を、基板Ｗの上面Ｓ１に対向する吐出口から下方に吐出する。これにより、下ノズル２４０によって温度分布を調整されている基板Ｗの上面Ｓ１の中央域に向けて処理液５３が吐出され、基板Ｗの処理が行われる。なお、上面Ｓ１は、吐出された処理液５３に基板Ｗの回転による遠心力が作用して処理液５３が基板Ｗの周縁部Ｓ３まで広がることによって、全体的に処理される。
【００４４】
なお、ノズル回転機構１５５が配管アーム２８０を回転駆動して上ノズル１２０を基板Ｗの上面Ｓ１の回転軌跡に対して相対的に走査することで、基板処理装置１００は、処理液５３を上面Ｓ１の全面に供給することもできる。このように、上ノズル１２０の走査を行えば、処理の均一性がさらに向上する。この走査において、上ノズル１２０は、例えば、上ノズル１２０が上面Ｓ１の中央域の上方と、周辺域の上方との間で往復して走査される。すなわち、ノズル回転機構１５５は、処理液５３を基板Ｗの上面Ｓ１に供給している上ノズル１２０を、基板Ｗの上面Ｓ１の上方において走査することにより、基板Ｗの上面Ｓ１における処理液５３の供給位置を、基板Ｗの上面Ｓ１の中央域と周辺域との間で走査する走査部として動作する。なお、ノズル回転機構１５５および配管アーム２８０に代えて、上ノズル１２０を、例えば、上面Ｓ１の上方で直線的に走査する走査機構が採用されてもよい。
【００４５】
基板処理装置１００は、第１温度の純水（「第１純水」）１１を供給する純水供給源（「第１供給源」）１３１と、第２温度よりも高い第２温度の純水（「第２純水」）１２を供給する純水供給源（「第２供給源」）１３２と、薬液１３を供給する薬液供給源１３３と、液体１４を供給する液体供給源１３４とを、さらに備えている。薬液１３としては、例えば、フッ酸（ＨＦ）、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）、塩酸（ＨＣＬ）、または過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）などが採用される。薬液供給源１３３が、薬液１３として、複数の薬液を並行して供給してもよい。液体１４としては、好ましくは、純水または、薬液１３が採用される。
【００４６】
純水供給源１３１、１３２、薬液供給源１３３、および液体供給源１３４のそれぞれは、供給する液体を加熱可能なヒータと、液体の温度を検出可能な温度センサと、該液体を送出するポンプ等の送出手段（それぞれ図示省略）とを内蔵している。
【００４７】
制御部１６１は、各温度センサが検出した液体の温度が目標温度になるように、各ヒータの発熱量を制御して、純水供給源１３１、１３２、薬液供給源１３３、および液体供給源１３４が供給する純水１１、純水１２、薬液１３、および液体１４の温度を制御する。
【００４８】
より具体的には、制御部１６１は、純水供給源１３１、１３２のそれぞれの温度センサの検出温度に基づいてそれぞれのヒータを制御することによって、純水供給源１３１が供給する純水１１の温度を第１温度に設定するとともに、純水供給源１３２が供給する純水１２の温度を第１温度よりも高温の第２温度に設定する。制御部１６１は、予め設定された設定情報に従って、第１温度と第２温度とを所定の温度範囲内で自在に制御できる。制御部１６１と、純水供給源１３１の温度センサおよびヒータと、純水供給源１３２の温度センサおよびヒータとは、純水１１の第１温度と、純水１２の第２温度とを所定の温度範囲内で自在に制御可能な温度制御部１６４をなしている。すなわち、温度制御部１６４は、純水供給源１３１における純水１１の温度（第１温度）と、純水供給源１３２における純水１２の温度（第２温度）とを制御する温度制御を行う。
【００４９】
また、制御部１６１は、薬液供給源１３３、液体供給源１３４がそれぞれ内蔵するヒータの制御によって、薬液１３、液体１４のそれぞれ温度を、予め設定された設定情報に従って所定の温度範囲内で自在に制御できる。制御部１６１は、好ましくは、液体１４の温度と、薬液１３の温度（薬液供給源１３３が複数の薬液を薬液１３として供給する場合は各薬液の温度）とを互いに同じ温度に制御する。
【００５０】
基板処理装置１００は、混合部１９１と混合部１９２とをさらに備えている。混合部１９１、混合部１９２は、例えば、ミキシングバルブによってそれぞれ構成される。混合部１９１は、配管３８１によって薬液供給源１３３と接続されるとともに、配管３８２によって純水供給源１３１と接続されている。また、混合部１９１は、配管３８６によって、ノズル回転機構１５５の下端に達している配管アーム２８０の一端と接続されている。
【００５１】
混合部１９２は、配管３８２の一部と、配管３８２の経路途中から分岐した配管３８３とによって純水供給源１３１と接続されるとともに、配管３８４によって液体供給源１３４と接続されている。また、混合部１９２は、配管３８７によって、供給管２８１と接続されている。
【００５２】
配管３８２のうち配管３８３が分岐している分岐部よりも下流側の部分は、純水供給源１３１が供給する純水１１を一方の純水（「一方の第１純水」）１１ａに分配する。配管３８３は、純水１１を他方の純水（「他方の第１純水」）１１ｂに分配する。配管３８２と、配管３８３とは、配管系３８０を構成している。すなわち、配管系３８０は、一端を純水供給源１３１に接続されるとともに、管路の途中で分岐している分岐配管である。配管系３８０は、純水供給源１３１が供給する純水１１を純水１１ａと純水１１ｂとに分配し、純水１１ａを混合部１９１に導き、純水１１ｂを混合部１９２に導く。
【００５３】
なお、配管系３８０が、配管３８２の途中から分岐する配管３８３に代えて、一端が純水供給源１３１と接続され、他端が混合部１９２と接続される配管を備え、この配管と、配管３８２とによって、純水供給源１３１が供給する純水１１を純水１１ａと純水１１ｂとに分配してもよい。
【００５４】
また、純水供給源１３２は、配管３８５によって供給管２８２と接続されており、純水１２を、液体５２として配管３８５を介して供給管２８２に供給する。
【００５５】
配管３８１の経路途中には、流量制御器１８１、開閉バルブ１７１が設けられ、配管３８２の経路途中には、流量制御器１８２、開閉バルブ１７２が設けられ、配管３８３の経路途中には、流量制御器１８３、開閉バルブ１７３が設けられ、配管３８４の経路途中には、流量制御器１８４、開閉バルブ１７４が設けられている。また、配管３８５の経路途中には、流量制御器１８５、開閉バルブ１７５が設けられ、配管３８６の経路途中には、開閉バルブ１７６が設けられている。薬液供給源１３３が、薬液１３として複数の薬液を並行して供給する場合には、配管３８１は、複数の配管により構成され、各配管毎に流量制御器と、開閉バルブとが設けられる。すなわち、この場合には、流量制御器１８１と開閉バルブ１７１とは、複数の流量制御器と複数の開閉バルブとによってそれぞれ構成される。
【００５６】
流量制御器１８１〜１８５は、例えば、それぞれが設けられている配管に流れる液体の流量を検出する流量計と、弁の開閉量に応じて当該液体の流量を調節可能な可変バルブとを備えて構成されている。制御部１６１は、流量制御器１８１〜１８５のそれぞれについて、流量計が検出する流量が目標流量になるように、図示省略のバルブ制御機構を介して流量制御器１８１〜１８５の可変バルブの開閉量を制御する。制御部１６１は、予め設定された設定情報に従って所定の範囲内で目標流量を設定することによって、流量制御器１８１〜１８５を通過する各液体の流量を所定の範囲内で自在に制御することができる。また、制御部１６１は、当該バルブ制御機構を介して開閉バルブ１７１〜１７７を開状態または閉状態に制御する。
【００５７】
制御部１６１が、流量制御器１８１を通過する薬液１３の流量を所定の範囲内で制御するとともに、開閉バルブ１７１を開状態に制御することにより、薬液１３が混合部１９１に供給される。また、制御部１６１が、流量制御器１８２を通過する純水１１ａの流量を所定の範囲内で制御するとともに、開閉バルブ１７２を開状態に制御することにより、純水１１ａが混合部１９１に供給される。
【００５８】
制御部１６１は、流量制御器１８２を通過する純水１１ａの流量と、流量制御器１８１を通過する薬液１３の流量（薬液１３が複数の薬液である場合は、各薬液の各流量）とが、予め設定された流量比になるように、流量制御器１８１、１８２を制御する。この流量比は、純水１１ａの流量が、薬液１３の流量よりも多い流量比である。例えば、水酸化アンモニウムと過酸化水素と純水とが混合されることにより、処理液５３としてＳＣ−１液が調製される場合には、例えば、水酸化アンモニウムと過酸化水素と純水（純水１１ａ）とは、例えば、１対４対２０の流量比で混合部１９１に供給される。制御部１６１は、薬液１３の種類、温度などに応じて予め設定された設定情報に従って、この流量比を変更することもできる。
【００５９】
混合部１９１に供給された純水１１ａと薬液１３とは、混合部１９１によって純水１１ａと薬液１３との流量比と等しい混合比で混合され、処理液５３が調製される。制御部１６１が開閉バルブ１７６を開状態に制御することにより、処理液５３は、混合部１９１から配管３８６、配管アーム２８０を経て上ノズル１２０に供給され、上ノズル１２０の吐出口から基板Ｗの上面Ｓ１の中央域に吐出される。
【００６０】
混合部１９１と、配管３８６と、開閉バルブ１７６と、ノズル回転機構１５５と、配管アーム２８０と、上ノズル１２０とは、処理液供給部３０３を構成している。すなわち、処理液供給部３０３は、配管系３８０のうち配管３８２から純水１１ａを供給されるとともに、純水１１ａを主に含むように純水１１ａと薬液１３とを混合した処理液５３を基板Ｗの上面Ｓ１に供給する。
【００６１】
制御部１６１が、流量制御器１８３を通過する純水１１ｂの流量を所定の範囲内で制御するとともに、開閉バルブ１７３を開状態に制御することにより、純水１１ｂが混合部１９２に供給される。また、制御部１６１が、流量制御器１８４を通過する液体１４の流量を所定の範囲内で制御するとともに、開閉バルブ１７４を開状態に制御することにより、液体１４が混合部１９２に供給される。制御部１６１は、純水１１ｂの流量と、液体１４の流量とが、予め設定された流量比になるように、流量制御器１８３、１８４を制御する。この流量比は、純水１１ｂの流量が、液体１４の流量よりも多い流量比である。制御部１６１は、予め設定された設定情報に従って、この流量比を変更することもできる。
【００６２】
制御部１６１は、純水１１ｂと液体１４との流量比を保ちつつ、純水１１ｂと液体１４との流量が変動するように流量制御器１８３、１８４を制御できるとともに、当該流量比の変動を伴って純水１１ｂと液体１４との流量が変動するように、流量制御器１８３、１８４を制御することもできる。
【００６３】
また、薬液１３と液体１４との温度が等しい場合には、制御部１６１は、好ましくは、混合部１９２に供給される純水１１ｂと液体１４との流量比と、混合部１９２に供給される純水１１ａと薬液１３との流量比とが等しくなるように純水１１ｂと液体１４との流量比を制御する。
【００６４】
混合部１９２に供給された純水１１ｂと液体１４とは、混合部１９２によって純水１１ｂと液体１４との流量比と等しい混合比で混合され、液体５１が調製される。制御部１６１が、開閉バルブ１７７を開状態に制御することにより、液体５１は、混合部１９２から配管３８７、供給管２８１を経て導入口２４４から下ノズル２４０の流路２４６に導入され、吐出口２４１から基板Ｗの下面Ｓ２の中央域Ｋ１に吐出される。
【００６５】
混合部１９２と、配管３８７と、開閉バルブ１７７と、供給管２８１と、下ノズル２４０の流路２４６と吐出口２４１とは、第１供給部３０１を構成している。すなわち、第１供給部３０１は、配管系３８０のうち配管３８３から純水１１ｂを供給されるとともに、純水１１ｂを主に含む液体５１を基板Ｗの下面Ｓ２の中央域Ｋ１に供給する。また、第１供給部３０１は、好ましくは、純水１１ｂと、薬液１３と同じ温度の温度調整用の液体１４とを、処理液５３における純水１１ａと薬液１３との混合比と、液体５１における純水１１ｂと液体１４との混合比とが等しくなるように混合して液体５１を調製する。これにより、液体５１と処理液５３との温度差をより抑制できる。
【００６６】
制御部１６１が、流量制御器１８５を通過する純水１２の流量を所定の範囲内で制御するとともに、開閉バルブ１７５を開状態に制御することにより、液体５２としての純水１２が、純水供給源１３２から配管３８５を経て供給管２８２に供給される。そして、液体５２は、供給管２８２と接続された導入口２４５から下ノズル２４０の流路２４７に導入され、吐出口２４２、２４３から基板Ｗの下面Ｓ２の中間域Ｋ２、周辺域Ｋ３に吐出される。なお、配管３８５の経路途中にミキシングバルブなどの混合部がさらに設けられるとともに、当該混合部に供給される純水１２の流量よりも少ない流量で当該混合部にさらに薬液が供給され、純水１２と当該薬液とが混合されることによって液体５２が調製されてもよい。すなわち、液体５２は、純水１２自体であってもよいし、純水１２を主に含むように、純水１２と薬液とが混合された液体であってもよい。純水１２自体も、純水１２を主に含む液体である。
【００６７】
配管３８５と、流量制御器１８５と、開閉バルブ１７５と、供給管２８２と、下ノズル２４０のうち流路２４７と、吐出口２４２、２４３とは、第２供給部３０２を構成している。すなわち、第２供給部３０２は、純水供給源１３２から供給される純水１２を主に含む液体５２を、基板Ｗの下面Ｓ２の周辺域Ｋ３と、周辺域Ｋ３と中央域Ｋ１との間の下面Ｓ２の中間域Ｋ２とのそれぞれに供給する。
【００６８】
また、制御部１６１と、流量制御器１８３〜１８５とは、流量制御部１６３をなしている。流量制御部１６３は、純水１１ｂと、液体１４とが混合部１９２によって混合される液体５１の流量と、液体５２（純水１２）の流量とを独立して制御することによって、基板Ｗの径方向の温度分布を変更可能なように、第１供給部３０１が基板Ｗに供給する熱量と、第２供給部３０２が基板Ｗに供給する熱量とを独立して制御できる。
【００６９】
また、上述した温度制御部１６４は、純水供給源１３１における純水１１の温度（第１温度）と、純水供給源１３２における純水１２の温度（第２温度）とを独立に制御することにより、基板Ｗの径方向の温度分布を変更可能なように、第１供給部が基板Ｗに供給する熱量と、第２供給部３０２が基板Ｗに供給する熱量とを独立に制御できる。
【００７０】
流量制御部１６３と温度制御部１６４とは熱量制御部１６２をなしている。従って、熱量制御部１６２は、基板Ｗの径方向の温度分布を変更可能なように、第１供給部が基板Ｗに供給する熱量と、第２供給部３０２が基板Ｗに供給する熱量とを独立に制御できる。
【００７１】
基板処理装置１００の各構成要素のうち、例えば、純水供給源１３１、１３２、薬液供給源１３３、液体供給源１３４以外の各構成要素は、共通の筐体に収納され、純水供給源１３１、１３２、薬液供給源１３３、液体供給源１３４は、例えば、当該筐体が設置される設置室以外の他のフロアなどに設置される。この場合には、配管系３８０のうち配管３８２から配管３８３が分岐する分岐部は、好ましくは、筐体に収納される。なお、純水供給源１３１、１３２、薬液供給源１３３、液体供給源１３４も当該筐体に収納されてもよい。
【００７２】
また、基板処理装置１００においては、スピンチャック１１１による基板Ｗの回転と、第１供給部３０１による基板Ｗの下面Ｓ２の中央域Ｋ１への液体５１の供給と、第２供給部３０２による下面Ｓ２の中間域Ｋ２および周辺域Ｋ３への液体５２の供給と、処理液供給部３０３による基板Ｗの上面Ｓ１への処理液５３の供給とは、互いに並行して行われる。基板処理装置１００は、液体５１と液体５２とのうち液体５１のみを基板Ｗの下面Ｓ２に供給することもできる。また、純水供給源１３１と、純水供給源１３１が供給する純水１１を第２温度に加熱するヒータ等とによって純水供給源１３２を構成してもよいし、純水供給源１３２と、純水供給源１３２が供給する純水１２に第１温度よりも低温の純水を混合して第１温度の純水を調製する混合部とによって、純水供給源１３１を構成してもよい。
【００７３】
＜２．基板の径方向の温度分布と、エッチング量の分布＞
図５〜図７は、処理液５３としてエッチング液が用いられる場合の基板Ｗの径方向の温度分布と、エッチング量の分布との関係の一例をグラフ形式でそれぞれ示す図である。エッチング量は、エッチングレートに比例する。
【００７４】
図５において基板Ｗに形成されている処理対象の膜は、熱酸化膜（Ｔｈ―Ｏｘｉｄｅ）であり、図６では、処理対象の膜は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）であり、図７では、処理対象の膜は、ポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）である。
【００７５】
図５〜図７の例では、エッチング液は、基板の中央域の上方から供給されており、エッチング液として、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）と純水とが１対５の割合で混合された４０℃の希水酸化アンモニウムが用いられている。エッチング時間は、３０秒である。基板の温度分布は、図５〜図７に示される温度分布に予め設定されている。エッチング処理の前に、フッ酸（ＨＦ）と純水とが１対１００の割合で混合された希フッ酸（ＤＨＦ）を用いて３０秒間の洗浄処理が行われている。
【００７６】
図５の例では、基板の径方向の温度とエッチング量とは、非常に相関関係が高いと言える。しかし、図６の例では、基板の径方向の温度分布が、基板の周縁に近い程、温度が高くなる分布に設定されることによって、ようやくエッチング量の分布がほぼ均一になっている。つまり、基板の径方向の位置によって、温度とエッチング量との関係に大きな違いがあると言える。図７の例では、基板の径方向の温度分布は均一であるが、エッチング量の分布は不均一になっている。具体的には、エッチング量は、基板の周辺域が最も小さく、中間域が最も大きくなっている。基板の中央域のエッチング量は、周辺域よりも大きく、中間域よりも小さくなっている。つまり、基板の径方向の位置によって、温度とエッチング量との関係に大きな違いがあると言える。
【００７７】
図５〜図７に示されるように、基板に形成されている処理対象の膜質によっては、基板の径方向の温度分布を均一にしたとしても、エッチング量の分布は、均一にならない場合がある。この場合、エッチング量を均一にするためには、温度分布を不均一にしなければならない。
【００７８】
＜３．基板Ｗに供給される熱量の供給パターンと、エッチング量の分布＞
図８、図９は、下ノズル２４０が基板Ｗに供給する熱量の供給パターンと、基板Ｗの径方向のエッチング量の分布の関係の一例をグラフ形式でそれぞれ示す図である。図８では、下ノズル２４０が基板Ｗの下面Ｓ２の中央域Ｋ１に吐出する液体５１（第１液体）と、下面Ｓ２の中間域Ｋ２、周辺域Ｋ３に吐出する液体５２（第２液体）との温度を変更することによって、基板Ｗに供給される熱量が変更されている。図９では、液体５１と液体５２との流量比を変更することによって、基板Ｗに供給される熱量が変更されている。液体５１、５２としては、純水が用いられている。
【００７９】
図８、図９の例では、処理液５３としてのエッチング液が、基板の中央域の上方から供給されている。エッチング液として、フッ酸（ＨＦ）と純水とが１対５０の割合で混合されて２４℃に温度調整された希フッ酸（ＤＨＦ）が用いられている。処理時間は、３００秒である。基板Ｗに形成されている処理対象の膜は、熱酸化膜（Ｔｈ―Ｏｘｉｄｅ）である。
【００８０】
図８では、液体５１と液体５２との温度の組み合わせが３通りのパターンに設定されている。当該３通りのパターンのうち２つのパターンでは、液体５１と液体５２との双方が、それぞれ１０００ｍｌ／分の流量で供給されている。液体５１の温度は、当該２つのパターンの何れにおいても２４℃に調整されている一方、液体５２の温度は、当該２つのパターンの一方では２７℃に調整され、他方では２６℃に調整されている。また、当該３通りの温度の組み合わせパターンのうち残りの１つパターンでは、液体５１、５２のうち液体５１のみが２０００ｍｌ／分の流量で供給されている。液体５１の温度は、２４℃に調整されている。
【００８１】
３通りの温度の組み合わせパターンの何れに於いても、基板Ｗの上面Ｓ１の中央域から中間域にわたる部分では、中央域のエッチング量の方がやや大きいものの、全体的に略均一なエッチング量の分布が得られている。一方、中間域から周辺域にわたる部分のエッチング量の分布は、３通りの温度の組み合わせパターンにおいて互いに異なっている。液体５２が供給されない場合には、周縁側になるほどエッチング量が低下している。２６℃の液体５２が供給される場合には、ほぼ均一なエッチング量の分布が得られている。２７℃の液体５２が供給される場合には、周縁側になるほどエッチング量が上昇している。
【００８２】
図８の処理条件（基板の膜質、エッチング液の供給方法など）では、液体５１が２４℃に設定され、液体５２が２６℃に設定されることによって、基板の径方向のエッチング量をほぼ均一にできることが判る。基板処理装置１００においては、予め、各処理条件に対して、基板の径方向のエッチング量をほぼ均一にできる液体５１と液体５２との温度条件が実験等により求められ、設定情報として制御部１６１のメモリ等に記憶されている。制御部１６１は、処理対象の基板Ｗの処理条件に対応する液体５１と液体５２との温度条件を読み出して温度制御部１６４による制御を行う。
【００８３】
図９では、液体５１と液体５２との流量比が３通りに設定されている。具体的には、流量比は、液体５１、５２のうち液体５１のみが供給され、液体５２が供給されない設定と、液体５１と液体５２との流量が等しい設定と、液体５１と液体５２との流量が１対３である設定との３通りに設定されている。当該３通りのパターンの何れにおいても、液体５１と液体５２との温度は、それぞれ２４℃である。液体５１、５２の双方が供給される場合の液体５１の流量は、１０００ｍｌ／分である。また、液体５１、５２のうち液体５１のみが供給されている場合の液体５１の流量は、２０００ｍｌ／分である。
【００８４】
３通りの流量比の設定パターンの何れに於いても、基板Ｗの上面Ｓ１の中央域から中間域にわたる部分では、中央域のエッチング量の方がやや大きいものの、全体的に略均一なエッチング量の分布が得られている。一方、中間域から周辺域にわたる部分のエッチング量の分布は、３通りのパターンにおいて互いに異なっている。液体５２が供給されない場合には、周縁側になるほどエッチング量が低下している。流量比が１対１である場合には、ほぼ均一なエッチング量の分布が得られている。流量比が１対３である場合には、基板Ｗの周縁側になるほどエッチング量が上昇している。
【００８５】
図９の処理条件（基板の膜質、エッチング液の供給方法など）では、液体５１と液体５２との流量比が１対１に設定されることによって、基板の径方向のエッチング量をほぼ均一にできることが判る。基板処理装置１００においては、予め、各処理条件に対して、基板の径方向のエッチング量をほぼ均一にできる液体５１と液体５２との流量比（流量条件）が実験等により求められて、設定情報として制御部１６１のメモリ等に記憶されている。制御部１６１は、処理対象の基板Ｗの処理条件に対応する対応する液体５１と液体５２との流量条件を読み出して流量制御部１６３による制御を行う。
【００８６】
＜４．上ノズル１２０（処理液５３の供給位置）の走査＞
図１０は、上ノズル１２０の位置（すなわち、処理液５３の供給位置）が走査される場合に於いて、上ノズル１２０の位置に応じて、基板処理装置１００が液体５１（第１液体）と液体５２（第２液体）との流量を変動させる状態を模式的に示す図である。
【００８７】
上述したように、ノズル回転機構１５５は、基板Ｗの上面Ｓ１に処理液５３を吐出している処理液供給部３０３の上ノズル１２０を基板Ｗの上面Ｓ１の上方で走査する走査部として動作することもできる。この場合には、熱量制御部１６２は、ノズル回転機構１５５によって走査されている処理液供給部３０３の上ノズル１２０の位置に応じて、第１供給部３０１が基板Ｗに供給する熱量と、第２供給部３０２が基板Ｗに供給する熱量との比を変動させる。
【００８８】
熱量制御部１６２の流量制御部１６３は、より好ましくは、液体５１の流量と、液体５２の流量との比を、ノズル回転機構１５５によって走査されている上ノズル１２０の位置に応じて変動させることによって、第１供給部３０１が基板Ｗに供給する熱量と、第２供給部３０２が基板Ｗに供給する熱量との比を変動させる。すなわち、流量制御部１６３は、これらの熱量の比を、空間的および時間的に変動させる。流量は、高い応答性で変動させることができるので、上ノズル１２０の走査速度が速い場合でも、基板の温度分布をより短時間で変更することができる。上ノズル１２０の走査位置に応じて液体５１、液体５２の温度を変動させるとしても本発明の有用性を損なうものではない。図１０に示される例では、流量制御部１６３は、上ノズル１２０が基板Ｗの中央域の上方に位置する場合には、基板Ｗの下面Ｓ２の中央域Ｋ１に吐出される液体５１の流量よりも、下面Ｓ２の中間域Ｋ２、周辺域Ｋ３に吐出される液体５２の流量を多くする。この状態の液体５１、５２は、液体５１ａ、５２ａとして示されている。また、流量制御部１６３は、上ノズル１２０が基板Ｗの周縁域の上方に位置する場合には、中央域Ｋ１に吐出される液体５１の流量よりも、中間域Ｋ２、周辺域Ｋ３に吐出される液体５２の流量を少なくする。この状態の液体５１、５２は、液体５１ｂ、５２ｂとして示されている。これにより、上ノズル１２０が走査される場合でも、基板Ｗの各部の処理量のばらつきを抑制可能な温度分布が得られる。
【００８９】
以上のように構成された本実施形態に係る基板処理装置によれば、基板Ｗの中央域の上面および下面にそれぞれ供給される処理液５３と液体５１とは共通の純水供給源１３１から供給される純水１１を主に含むので処理液５３と液体５１との温度差を小さくして、基板Ｗの中央域を、基板Ｗの厚さ方向における所望の処理量に応じた温度に近づけることが容易となる。なお、基板各部の処理時間が等しい場合には、各部の最終的な処理量は、各部の単位時間当りの処理量に比例する。また、当該基板処理装置によれば、基板Ｗの回転によって中央域よりも温度が降下しやすい基板Ｗの周辺域と中間域とに純水１１よりも高温の純水１２を主に含む液体５２が供給されるので、基板Ｗの径方向の温度分布を均一化しやすくなる。さらに、求められる基板Ｗの径方向の温度分布が均一でない場合でも、液体５１を介して基板Ｗの下面Ｓ２の中央域Ｋ１に供給される熱量と、液体５２を介して下面Ｓ２の中間域Ｋ２および周辺域Ｋ３に供給される熱量とを独立に制御して、基板Ｗの径方向の温度分布を変更できる。従って、所望の処理量と実際の処理量との差異と、基板Ｗの各部における処理量のばらつきとを、液体５１の供給系と液体５２の供給系との２系統から供給される熱量の制御によって低いコストで抑制できる。また、基板Ｗの中央域の処理量を処理条件に拘わらず一定にすることも容易となる。また、基板Ｗの中央域に液体５１を介して供給される熱量を基準に、周縁域および中間域に液体５２を介して供給される熱量を調節することにより、所望の処理量に対応する熱量の制御条件を求めることが容易となる。
【００９０】
また、以上のように構成された本実施形態に係る基板処理装置によれば、一方の純水１１ａと他方の純水１１ｂとは、純水供給源１３１から導かれる管路３８２の途中の配管３８３が分岐する分岐点において、純水１１から分配されている。純水供給源１３１から分岐点までの経路が長いために、純水１１の温度の低下量が大きくなる場合でも、第１供給部３０１に供給される一方の純水１１ａと、第２供給部３０２に供給される他方の純水１１ｂとの温度差をより抑制できる。従って、処理液５３と液体５１との温度差をより小さくして、基板Ｗの中央域を、基板Ｗの厚さ方向における所望の処理量に応じた温度に近づけることがより容易となる。
【００９１】
また、以上のように構成された本実施形態に係る基板処理装置によれば、処理液５３における一方の純水１１ａと薬液１３との混合比と、液体５１における他方の純水１１ｂと温度調整用の液体１４との混合比とが等しくなるように、他方の純水１１ｂと、薬液１３と同じ温度の液体１４とを混合して液体５１が調製される。従って、これらの混合比の多少によらず、液体５１と液体５２との温度差をより小さくできる。
【００９２】
また、以上のように構成された本実施形態に係る基板処理装置によれば、基板Ｗの上面Ｓ１において走査されている処理液５３の供給位置に応じて、基板Ｗの下面Ｓ２の中央域Ｋ１に供給される熱量と、下面Ｓ２の周辺域Ｋ３および中間域Ｋ２に供給される熱量との比が変動される。これにより、基板Ｗの径方向の温度分布を、処理液５３の供給位置に応じて求められる温度分布により近づけることができる。従って、処理液５３の供給位置が走査される場合においても、基板Ｗの各部における処理量のばらつきをより抑制できる。
【００９３】
また、以上のように構成された本実施形態に係る基板処理装置によれば、液体５１の流量と、液体５２と流量との比が、走査されている処理液５３の供給位置に応じて変動される。そして、これらの流量は迅速に変更することができるので、処理液５３の供給位置の変動に対する基板Ｗの径方向の温度分布の変動の応答性を高めることができ、基板Ｗの各部における処理量のばらつきをより抑制できる。
【００９４】
本発明は詳細に示され記述されたが、上記の記述は全ての態様において例示であって限定的ではない。したがって、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１００  基板処理装置
１１１  スピンチャック（回転保持部）
１１３  回転支軸
１１５  スピンベース
１１７  チャックピン
１２０  上ノズル
１５５  ノズル回転機構（走査部）
１６２  熱量制御部
１６３  流量制御部
１６４  温度制御部
１７１〜１７７  開平バルブ
１８１〜１８５  流量制御器
１９１，１９２  混合部
２４０  下ノズル
３０１  第１供給部
３０２  第２供給部
３０３  処理液供給部
３８０  配管系
３８１〜３８７  配管
１１  純水（第１純水）
１１ａ  純水（一方の第１純水）
１１ｂ  純水（他方の第１純水）
１２  純水（第２純水）
１３  薬液
１４  液体
５１  液体（第１液体）
５２  液体（第２液体）
５３  処理液
ａ１  回転軸
Ｋ１  中央域
Ｋ２  中間域
Ｋ３  周辺域
Ｓ１  上面
Ｓ２  下面
Ｗ  基板
【図１】
0006325919.tif 000002
【図２】
0006325919.tif 000003
【図３】
0006325919.tif 000004
【図４】
0006325919.tif 000005
【図５】
0006325919.tif 000006
【図６】
0006325919.tif 000007
【図７】
0006325919.tif 000008
【図８】
0006325919.tif 000009
【図９】
0006325919.tif 000010
【図１０】
0006325919.tif 000011