JP5909477B2 - 基板処理装置及び液供給装置 - Google Patents

Description

開示の実施形態は、基板処理装置及び液供給装置に関する。

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に対して薬液を供給する処理が行われる。

たとえば、特許文献１には、回転する基板の中心部にノズルを位置させた後、かかるノズルから回転する基板に対してＨＦ（フッ化水素）などのエッチング液を供給することによって、基板上に形成されたシリコン膜をエッチング除去する技術が開示されている。

特表２０１０−５２８４７０号公報

しかしながら、上述した従来技術には、基板処理の面内均一性を高めるという点でさらなる改善の余地があった。

たとえば、上述した従来技術において、基板の中心部に供給されたエッチング液は、基板の外周部に到達するまでに温度が低下するため、基板の外周部におけるエッチングレートが中心部におけるエッチングレートよりも少なくなるおそれがある。

実施形態の一態様は、基板処理の面内均一性を高めることのできる基板処理装置及び液供給装置を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る基板処理装置は、保持機構と、複数のノズルと、調整部とを備える。保持機構は、基板を回転可能に保持する。複数のノズルは、保持機構に保持された基板の径方向に並べて配置され、基板に対して薬液を供給する。調整部は、第１温度の薬液と第１温度よりも高温の第２温度の薬液とを予め決められた割合で各ノズルへ供給する。また、調整部は、基板の外周部側に配置されるノズルに対して、基板の中心部側に配置されるノズルよりも第２温度の薬液を多い割合で供給するものであって、第１流入口と、第２流入口と、複数の第１供給口と、複数の第２供給口とを備える。第１流入口は、第１温度の薬液を流入させる。第２流入口は、第２温度の薬液を流入させる。複数の第１供給口は、ノズルにそれぞれ連通し、第１流入口から流入した第１温度の薬液を供給する口径が異なる。複数の第２供給口は、ノズルにそれぞれ連通し、第２流入口から流入した第２温度の薬液を供給する口径が異なる。また、第１供給口は、基板の中心部に近いものほど口径が大きく形成される。また、第２供給口は、基板の外周部に近いものほど口径が大きく形成される。そして、各ノズルは、供給された第１温度の薬液と第２温度の薬液とが混合された薬液を基板に対して供給する。

実施形態の一態様によれば、外周部の薬液温度の低下が抑制されることで基板処理の面内均一性を高めることができる。

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は、処理ユニットの概略構成を示す図である。 図３は、基板保持機構および処理流体供給部の構成を示す図である。 図４Ａは、回転するウェハの中心部にエッチング液を供給した場合におけるウェハ位置とエッチングレートとの関係を示す図である。 図４Ｂは、第１の実施形態におけるエッチング液の温度とウェハ位置との関係を示す図である。 図５は、処理流体供給源の構成を示す図である。 図６は、処理流体供給源の他の構成を示す図である。 図７は、調整部の模式平断面図である。 図８は、図７におけるＡ−Ａ断面図である。 図９Ａは、調整部の他の構成を示す図である。 図９Ｂは、調整部の他の構成を示す図である。 図１０は、第２の実施形態に係る基板保持機構および処理流体供給部の構成を示す図である。 図１１は、第２の実施形態に係る調整部の構成を示す図である。 図１２は、第３の実施形態に係る調整部の構成を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置及び液供給装置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。

（第１の実施形態）
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。

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。

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、第１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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、処理ユニット１６の概略構成について図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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、基板保持機構３０および処理流体供給部４０の構成について図３を参照して説明する。図３は、基板保持機構３０および処理流体供給部４０の構成を示す図である。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、ウェハＷに対してＨＦ等のエッチング液を供給することにより、ウェハＷ上に形成された膜をエッチング除去する。

図３に示すように、基板保持機構３０が備える保持部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。なお、基板保持機構３０の構成は、図示のものに限定されない。

処理流体供給部４０は、基板保持機構３０に保持されたウェハＷに対してエッチング液を供給する。かかる処理流体供給部４０は、複数のノズル４１〜４５と、調整部４６と、支持部４７ａ，４７ｂと、アーム４８と、旋回昇降機構４９とを備える。

複数のノズル４１〜４５は、ウェハＷの径方向に並べて配置される。調整部４６は、ノズル４１〜４５の配列方向に延在する長尺状の部材であり、両端部に設けられた支持部４７ａ，４７ｂを介してアーム４８に支持される。かかる調整部４６の下部に、ノズル４１〜４５が設けられる。アーム４８は、調整部４６および支持部４７ａ，４７ｂを介してノズル４１〜４５を水平に支持する。旋回昇降機構４９は、アーム４８を旋回および昇降させる。

調整部４６には、第１温度のエッチング液（以下、「第１エッチング液Ｌ１」と記載する）と第１温度よりも高温の第２温度のエッチング液（以下、「第２エッチング液Ｌ２」と記載する）とが処理流体供給源７０から供給される。第１エッチング液Ｌ１は、調整部４６のウェハＷ外周部側の端部に支持部４７ｂを介して供給され、第２エッチング液Ｌ２は、調整部４６のウェハＷ中心部側の端部に支持部４７ａを介して供給される。本実施形態では、支持部４７ａ及び支持部４７ｂが中空となっており、その中を各エッチング液が通過するようにしている。しかしこれに限らず、アーム４８と調整部４６とを接続する第１エッチング液Ｌ１用の配管及び第２エッチング液Ｌ２用の配管を、支持部４７ａ及び支持部４７ｂの外部に設けても良い。

そして、調整部４６は、処理流体供給源７０から供給される第１エッチング液Ｌ１と第２エッチング液Ｌ２とをノズル４１〜４５ごとに異なる割合で各ノズル４１〜４５へ供給する。

具体的には、調整部４６は、ウェハＷ外周部に近いノズル４１〜４５ほど第１エッチング液Ｌ１に対する第２エッチング液Ｌ２の割合が多くなるように、第１エッチング液Ｌ１と第２エッチング液Ｌ２とをノズル４１〜４５へ供給する。

これにより、調整部４６から各ノズル４１〜４５に供給されるエッチング液の温度は、ウェハＷの最も中心部側に位置するノズル４１が最も低くなり、ウェハＷの最も外周部側に位置するノズル４５が最も高くなる。

このように、本実施形態に係る処理ユニット１６では、ウェハＷ外周部に近いノズル４１〜４５ほどウェハＷへ供給するエッチング液の温度を高くすることとした。これにより、処理ユニット１６は、ウェハＷ面内におけるエッチング液の温度均一性を高めることができ、これにより、エッチング処理の面内均一性を高めることができる。

かかる点について、回転するウェハＷの中心部に対して１つのノズルからエッチング液を供給する場合と比較しながら説明する。図４Ａは、回転するウェハＷの中心部に対して１つのノズルからエッチング液を供給した場合におけるウェハ位置とエッチングレートとの関係を示す図である。また、図４Ｂは、本実施形態におけるエッチング液の温度とウェハ位置との関係を示す図である。

図４Ａに示すように、回転するウェハＷの中心部に対して１つのノズルからエッチング液を供給した場合のエッチングレートは、ウェハＷの中心部が最も多く、ウェハＷの外周部に近付くに従って徐々に少なくなる。これは、エッチング液の温度が、ウェハＷの中心部に供給されてからウェハＷの外周部に到達するまでの間に低下するためである。

このように、回転するウェハＷの中心部に対して１つのノズルからエッチング液を供給する方法では、ウェハＷ面内の温度にバラツキが生じ易いことから、エッチングの均一性を向上させるという点でさらなる改善の余地があった。

そこで、図４Ｂに示すように、本実施形態に係る処理ユニット１６では、ウェハＷ外周部に近いノズル４１〜４５ほど温度の高いエッチング液を供給することとした。これにより、ウェハＷ面内におけるエッチング液の温度均一性が高まるため、エッチング処理の面内均一性を高めることができる。

各ノズル４１〜４５から供給するエッチング液の温度は、たとえば、各ノズル４１〜４５から同一温度のエッチング液を供給した場合におけるウェハＷ面内の温度分布に基づいて決定することができる。たとえば、各ノズル４１〜４５からＸ℃のエッチング液を供給した場合にウェハＷ外周部の温度がＸ−α℃であったとすると、処理ユニット１６は、ウェハＷ外周部に位置するノズル４５から供給するエッチング液の温度をＸ＋α℃に設定すればよい。

次に、処理流体供給源７０の構成について図５を参照して説明する。図５は、処理流体供給源７０の構成を示す図である。

図５に示すように、処理流体供給源７０は、循環ライン７１と、吐出ライン７２とを備える。循環ライン７１は、タンク７１１と、配管部７１２と、ポンプ７１３と、フィルタ７１４と、加熱部７１５と、分岐部７１６と、バルブ７１７とを備える。

タンク７１１は、エッチング液を貯留する。配管部７１２は、タンク７１１に両端部が接続されることによってエッチング液を循環させる経路を形成する。かかる配管部７１２には、上流側から順に、ポンプ７１３、フィルタ７１４、加熱部７１５、分岐部７１６およびバルブ７１７が設けられる。

ポンプ７１３は、タンク７１１に貯留されたエッチング液を下流側へ送り出す。フィルタ７１４は、エッチング液中の異物を除去する。加熱部７１５は、たとえばヒータであり、上流側から供給されるエッチング液を第１温度へ昇温する。バルブ７１７は、配管部７１２の開閉を行う。

一方、吐出ライン７２は、配管部７２１と、バルブ７２２と、分岐部７２３と、加熱部７２４とを備える。配管部７２１は、循環ライン７１の分岐部７１６に接続される。かかる配管部７２１には、上流側から順に、バルブ７２２、分岐部７２３および加熱部７２４が設けられる。バルブ７２２は、配管部７２１の開閉を行う。

分岐部７２３は、循環ライン７１から供給されるエッチング液、すなわち、第１エッチング液Ｌ１を加熱部７２４と処理流体供給部４０（図３参照）とにそれぞれ供給する。加熱部７２４は、たとえばヒータであり、分岐部７２３から供給される第１エッチング液Ｌ１を第２温度へ昇温して、昇温後のエッチング液である第２エッチング液Ｌ２を処理流体供給部４０へ供給する。

このように、処理流体供給源７０は、循環ライン７１から供給される第１エッチング液Ｌ１を吐出ライン７２において第２温度へ昇温することで、２系統の温度に調節されたエッチング液Ｌ１，Ｌ２を処理流体供給部４０へ供給することができる。

なお、循環ライン７１は、基板処理システム１に対してたとえば１つ設けられ、吐出ライン７２は、処理ユニット１６ごとに設けられてもよい。すなわち、循環ライン７１の分岐部７１６に、複数の吐出ライン７２を接続してもよい。このように構成することで、基板処理システム１の大型化を防止することができる。

上記の例では、循環ライン７１から吐出ライン７２へ第１エッチング液Ｌ１を供給し、吐出ライン７２において第１エッチング液Ｌ１の温度を第２温度へ昇温することとしたが、処理流体供給源７０の構成は上記の例に限定されない。そこで、処理流体供給源７０の他の構成例について図６を参照して説明する。図６は、処理流体供給源の他の構成を示す図である。

図６に示すように、処理流体供給源７０Ａは、循環ライン７１Ａと、吐出ライン７２Ａとを備える。循環ライン７１Ａは、循環ライン７１と同様の構成を有する。かかる循環ライン７１Ａは、加熱部７１５においてエッチング液を第２温度へ昇温し、吐出ライン７２Ａに対して第２エッチング液Ｌ２を供給する。

吐出ライン７２Ａは、吐出ライン７２が備える加熱部７２４に代えて、冷却部７２５を備える。冷却部７２５は、たとえばウォータージャケットであり、分岐部７２３から供給される第２エッチング液Ｌ２を第１温度へ冷却して、冷却後のエッチング液である第１エッチング液Ｌ１を処理流体供給部４０へ供給する。

このように、処理流体供給源７０Ａは、循環ライン７１Ａから吐出ライン７２Ａへ第２エッチング液Ｌ２を供給し、吐出ライン７２Ａにおいて第２エッチング液Ｌ２の温度を第１温度まで冷却する構成であってもよい。

次に、処理流体供給部４０が備える調整部４６の構成について図７および図８を参照して説明する。図７は、調整部４６の模式平断面図である。また、図８は、図７におけるＡ−Ａ断面図である。

図７に示すように、調整部４６は、本体部１１０と、仕切部材１２０と、第１供給口１３１〜１３５と、第２供給口１４１〜１４５とを備える。

本体部１１０は、ノズル４１〜４５の配列方向に延在する内部空間Ｓを有する。ノズル４１〜４５は、かかる本体部１１０の下部に接続される。

仕切部材１２０は、本体部１１０の内部空間Ｓを仕切る部材である。具体的には、仕切部材１２０は、両端部が、本体部１１０におけるウェハＷ中心部側の側壁とウェハＷ外周部側の側壁にそれぞれ固定される。かかる仕切部材１２０により、本体部１１０の内部空間Ｓは、ノズル４１〜４５の配列方向から見て左右に隣接する２つの空間に仕切られる。以下では、仕切部材１２０によって仕切られた２つの空間のうち、Ｘ軸正方向に向かって左側の空間を第１空間Ｓ１と記載し、右側の空間を第２空間Ｓ２と記載する。

本体部１１０の第１空間Ｓ１側の側壁には、第１エッチング液Ｌ１を第１空間Ｓ１へ流入させる第１流入口１１１が形成され、第２空間Ｓ２側の側壁には、第２エッチング液Ｌ２を第２空間Ｓ２へ流入させる第２流入口１１２が形成される。したがって、処理流体供給源７０から供給される第１エッチング液Ｌ１および第２エッチング液Ｌ２のうち、第１エッチング液Ｌ１は第１空間Ｓ１へ供給され、第２エッチング液Ｌ２は第２空間Ｓ２へ供給される。

なお、第１流入口１１１は、本体部１１０のウェハＷ外周部側の側壁に形成され、第２流入口１１２は、ウェハＷ中心部側の側壁に形成される。このように、本体部１１０の一方の側壁に第１流入口１１１を形成し、他方の側壁に第２流入口１１２を形成することで、温度の異なる第１エッチング液Ｌ１と第２エッチング液Ｌ２との熱干渉を抑えることができる。また、各ノズル４１〜４５からエッチング液が吐出されるタイミングを揃えることもできる。

第１供給口１３１〜１３５および第２供給口１４１〜１４５は、本体部１１０の下部に形成される円形の開口部である。具体的には、第１供給口１３１〜１３５は、本体部１１０における第１空間Ｓ１側の下部に形成され、第２供給口１４１〜１４５は、本体部１１０における第２空間Ｓ２側の下部に形成される。

第１供給口１３１および第２供給口１４１は、本体部１１０を上方から見た場合に、ノズル４１と重複する位置に形成される。同様に、第１供給口１３２および第２供給口１４２、第１供給口１３３および第２供給口１４３、第１供給口１３４および第２供給口１４４、第１供給口１３５および第２供給口１４５は、それぞれノズル４２〜４５と重複する位置に形成される。

これにより、ノズル４１は、第１供給口１３１を介して本体部１１０の第１空間Ｓ１に連通し、第２供給口１４１を介して第２空間Ｓ２に連通する。同様に、ノズル４２〜４５は、第１供給口１３２〜１３５を介して本体部１１０の第１空間Ｓ１に連通し、第２供給口１４２〜１４５を介して第２空間Ｓ２に連通する。

このように、ノズル４１〜４５は、第１供給口１３１〜１３５および第２供給口１４１〜１４５を介して第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２にそれぞれ連通する。たとえば、図８に示すように、ノズル４２は、第１供給口１３２を介して第１空間Ｓ１に連通するとともに第２供給口１４２を介して第２空間Ｓ２に連通する。したがって、ノズル４２には、第１供給口１３２を介して第１エッチング液Ｌ１が供給されるとともに、第２供給口１４２を介して第２エッチング液Ｌ２が供給される。

このように、ノズル４１〜４５には、第１エッチング液Ｌ１と第２エッチング液Ｌ２とが供給されるため、ノズル４１〜４５からは、第１エッチング液Ｌ１と第２エッチング液Ｌ２とが混合されて吐出される。

そして、図７に示すように、第１供給口１３１〜１３５は、ウェハＷの中心部に近いものほど口径が大きく形成され、第２供給口１４１〜１４５は、ウェハＷの外周部に近いものほど口径が大きく形成される。このため、ウェハＷ中心部に近いノズル（たとえば、ノズル４１）には、第１エッチング液Ｌ１が第２エッチング液Ｌ２よりも多く供給され、ウェハＷ外周部に近いノズル（たとえば、ノズル４５）には、第２エッチング液Ｌ２が第１エッチング液Ｌ１よりも多く供給される。これにより、ノズル４１〜４５からは、ウェハＷ外周部に近いものほど高温のエッチング液が吐出されることとなる。

このように、本実施形態に係る処理ユニット１６では、第１供給口１３１〜１３５および第２供給口１４１〜１４５の口径を異ならせることにより、各ノズル４１〜４５に供給される第１エッチング液Ｌ１および第２エッチング液Ｌ２の流量を異ならせることとした。これにより、２種類の温度のエッチング液（第１エッチング液Ｌ１および第２エッチング液Ｌ２）から、複数種類の温度のエッチング液を作り出すことができるため、たとえばノズル４１〜４５ごとにエッチング液の温調機構を設ける場合と比較して装置構成を簡略化することができる。

なお、第１供給口１３１の口径と第２供給口１４５の口径は同一であり、第１供給口１３２の口径と第２供給口１４４の口径は同一であり、第１供給口１３３の口径と第２供給口１４３の口径は同一である。したがって、各ノズル４１〜４５に供給されるエッチング液の流量を揃えることができる。

また、第１流入口１１１は、第１供給口１３１〜１３５のうち口径が最も小さい第１供給口１３５が形成される側の側壁に形成され、第２流入口１１２は、第２供給口１４１〜１４５のうち口径が最も小さい第２供給口１４１が形成される側の側壁に形成される。

このように、処理ユニット１６では、第１流入口１１１と第２流入口１１２とを、口径が最も小さい第１供給口１３５および第２供給口１４１が形成される側にそれぞれ形成することとした。これにより、第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２内における第１エッチング液Ｌ１および第２エッチング液Ｌ２の圧力損失を抑えることができ、各供給口にほぼ同一の圧力でエッチング液が流れ込むようになる。したがって、各ノズル４１〜４５に供給されるエッチング液の流量をさらに揃えることができる。

また、ノズル４２は、第１供給口１３２および第２供給口１４２から吐出口４２１に向かって漸次幅狭となるすり鉢形状を有している（図８参照）。また、他のノズル４１，４３〜４５もノズル４２と同様の構成を有する。したがって、たとえば寸胴なノズルと比較して、第１エッチング液Ｌ１と第２エッチング液Ｌ２とがノズル４１〜４５内で混ざりやすくなるため、各ノズル４１〜４５から所望の温度のエッチング液を安定して吐出させることができる。

なお、第１供給口１３１〜１３５および第２供給口１４１〜１４５は、互いに向かって斜めに開口させてもよい。このように構成することで、第１エッチング液Ｌ１と第２エッチング液Ｌ２とがノズル４１〜４５内でより混ざりやすくなるため、ノズル４１〜４５から吐出するエッチング液の温度をより安定させることができる。具体的に開口させる方向としては、第１供給口１３１〜１３５および第２供給口１４１〜１４５から供給されたそれぞれのエッチング液がノズル４１〜４５内の空間で衝突する方向がある。またはその逆で、それぞれのエッチング液がノズル４１〜４５の内壁に直接衝突する方向に向けても良い。この場合、一方のエッチング液はノズル４１〜４５の内壁に衝突した後その表面を伝わっていき、同じく表面を伝わってきた他方のエッチング液と混ざることができる。

また、ノズル４１〜４５は、内部にらせん状の溝を有していてもよい。これにより、ノズル４１〜４５内に旋回流が生じ易くなるため、第１エッチング液Ｌ１と第２エッチング液Ｌ２とがノズル４１〜４５内でより混ざりやすくなる。

また、第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２内における第１エッチング液Ｌ１および第２エッチング液Ｌ２の圧力損失を抑えるために、調整部４６の構成を工夫してもよい。かかる点について図９Ａおよび図９Ｂを参照して説明する。図９Ａおよび図９Ｂは、調整部の他の構成を示す図である。

図９Ａに示すように、調整部４６Ａは、仕切部材１２０Ａを備える。かかる仕切部材１２０Ａは、口径が最も小さい第１供給口１３５および第２供給口１４１側の空間が最も狭くなるように本体部１１０に配置される。これにより、第１空間Ｓ１の流路幅は、口径が大きい第１供給口１３１側ほど広く、口径が小さい第１供給口１３５側ほど狭くなり、第２空間Ｓ２の流路幅も、口径が大きい第２供給口１４５側ほど広く、口径が小さい第２供給口１４１側ほど狭くなる。このため、第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２内における第１エッチング液Ｌ１および第２エッチング液Ｌ２の圧力損失を抑えることができ、各供給口１３１〜１３５，１４１〜１４５にほぼ同一の圧力でエッチング液が流れ込むようになる。

また、図９Ｂに示すように、調整部４６Ｂは、本体部１１０Ｂを備える。かかる本体部１１０Ｂの第２空間Ｓ２側の下部は、口径が最も大きい第２供給口１４５から口径が最も小さい第２供給口１４１へ向かって低くなるように傾斜している。同様に、ここでは図示を省略するが、本体部１１０Ｂの第１空間Ｓ１側の下部も、口径が最も大きい第１供給口１３１から口径が最も小さい第１供給口１３５へ向かって低くなるように傾斜している。

これにより、第１空間Ｓ１における流路の高さは、口径が大きい第１供給口１３１側ほど高く、口径が小さい第１供給口１３５側ほど低くなり、第２空間Ｓ２の流路の高さも、口径が大きい第２供給口１４５側ほど高く、口径が小さい第２供給口１４１側ほど低くなるため、第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２内における第１エッチング液Ｌ１および第２エッチング液Ｌ２の圧力損失を抑えることができ、各供給口１３１〜１３５，１４１〜１４５にほぼ同一の圧力でエッチング液が流れ込むようになる。

このように、第１供給口１３１〜１３５および第２供給口１４１〜１４５のうち、口径の大きい第１供給口１３１および第２供給口１４５側の空間が広くなるように本体部１１０の内部空間Ｓを仕切ることにより、第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２内における第１エッチング液Ｌ１および第２エッチング液Ｌ２の圧力損失を抑えることができ、各供給口１３１〜１３５，１４１〜１４５にほぼ同一の圧力でエッチング液が流れ込むようになる。

なお、図９Ｂでは、吐出口４１１，４２１，４３１，４４１，４５１の高さ位置を揃えるために、各ノズル４１Ｂ〜４５Ｂの形状を異ならせる場合の例を示したが、吐出口４１１，４２１，４３１，４４１，４５１の高さ位置は必ずしも揃えることを要しない。すなわち、ノズル４１Ｂ〜４５Ｂは同一形状であってもよい。

上述してきたように、第１の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、基板保持機構３０（「保持機構」の一例に相当）と、処理流体供給部４０と、処理流体供給源７０，７０Ａ（「供給源」の一例に相当）とを備える。基板保持機構３０は、ウェハＷを回転可能に保持する。処理流体供給部４０は、基板保持機構３０に保持されたウェハＷに対して薬液であるエッチング液を供給する。処理流体供給源７０，７０Ａは、第１温度のエッチング液と、第１温度よりも高温の第２温度のエッチング液とを処理流体供給部４０へ供給する。

また、処理流体供給部４０は、複数のノズル４１〜４５と、調整部４６，４６Ａ，４６Ｂとを備える。複数のノズル４１〜４５は、ウェハＷの径方向に並べて配置される。調整部４６，４６Ａ，４６Ｂは、処理流体供給源７０，７０Ａから供給される第１温度のエッチング液と第２温度のエッチング液とを所定の割合で各ノズル４１〜４５へ供給する。また、調整部４６，４６Ａ，４６Ｂは、ウェハＷの外周部側に配置されるノズル（たとえば、ノズル４５）に対して、ウェハＷの中心部側に配置されるノズル（たとえば、ノズル４１）よりも第２温度のエッチング液を多い割合で供給する。

したがって、第１の実施形態に係る処理ユニット１６によれば、エッチングの均一性を高めることができる。

なお、上述した第１の実施形態では、第１のエッチング液と第２のエッチング液とを本体部１１０の両側壁に形成された第１流入口１１１および第２流入口１１２から第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２へ流入させる場合の例について説明したが、第１のエッチング液および第２のエッチング液の流入位置は、上記の例に限定されない。たとえば、口径が最も大きい第１供給口１３１側の側壁に第１流入口１１１を形成するとともに、口径が最も大きい第２供給口１４５側の側壁に第２流入口１１２を形成してもよい。また、本体部１１０のいずれか一方の側壁に第１流入口１１１および第２流入口１１２の双方を形成してもよい。また、第１流入口１１１および第２流入口１１２は、本体部１１０の側壁ではなく、上部（天井部）に形成されてもよい。なお、本体部１１０は必須構成ではなく、第１エッチング液及び第２エッチング液を供給する配管の先端に複数の供給口を直接設けてもよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る処理流体供給部の構成について図１０を参照して説明する。図１０は、第２の実施形態に係る基板保持機構および処理流体供給部の構成を示す図である。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。

図１０に示すように、第２の実施形態に係る処理流体供給部４０Ｃは、ノズル４１〜４５と、調整部４６Ｃと、アーム４８と、旋回昇降機構４９とを備える。ノズル４１〜４５は、アーム４８に設けられる。

調整部４６Ｃは、処理流体供給源７０から供給される第１エッチング液Ｌ１と第２エッチング液Ｌ２とをノズル４１〜４５に応じた混合比で混合し、混合後のエッチング液Ｌ３〜Ｌ７を各ノズル４１〜４５へ供給する。

つづいて、調整部４６Ｃの構成について図１１を参照して説明する。図１１は、第２の実施形態に係る調整部４６Ｃの構成を示す図である。

図１１に示すように、調整部４６Ｃは、第１配管部２１０と、第２配管部２２０と、接続部２３１〜２３５と、第３配管部２４１〜２４５と、第１オリフィス２５１〜２５５と、第２オリフィス２６１〜２６５とを備える。

第１配管部２１０は、各ノズル４１〜４５に対応する分岐管２１１〜２１５を有しており、処理流体供給源７０から第１エッチング液Ｌ１が供給される。第２配管部２２０は、各ノズル４１〜４５に対応する分岐管２２１〜２２５を有しており、処理流体供給源７０から第２エッチング液Ｌ２が供給される。

接続部２３１〜２３５は、第１配管部２１０の分岐管２１１〜２１５と第２配管部２２０の分岐管２２１〜２２５とをそれぞれ接続する。第１オリフィス２５１〜２５５は、第１配管部２１０の各分岐管２１１〜２１５に設けられ、第１エッチング液Ｌ１の流量を調節する流量調節部である。また、第２オリフィス２６１〜２６５は、第２配管部２２０の各分岐管２２１〜２２５に設けられ、第２エッチング液Ｌ２の流量を調節する流量調節部である。

調整部４６Ｃは上記のように構成されており、第１オリフィス２５１〜２５５によって流量が調節された第１エッチング液Ｌ１と、第２オリフィス２６１〜２６５によって流量が調節された第２エッチング液Ｌ２とが、接続部２３１〜２３５において混合されて各ノズル４１〜４５へエッチング液Ｌ３〜Ｌ７がそれぞれ供給される。

ここで、第２の実施形態に係る調整部４６Ｃでは、第１オリフィス２５１〜２５５および第２オリフィス２６１〜２６５の口径を異ならせることにより、各ノズル４１〜４５へ供給されるエッチング液Ｌ３〜Ｌ７の温度を異ならせることとしている。

具体的には、第１オリフィス２５１〜２５５は、ウェハＷ中心部に近いものほど口径が大きく形成され、第２オリフィス２６１〜２６５は、ウェハＷの外周部に近いものほど口径が大きく形成される。

したがって、ウェハＷ中心部に近いノズル４１〜４５には、第１エッチング液Ｌ１が第２エッチング液Ｌ２よりも多く供給され、ウェハＷ外周部に近いノズル４１〜４５には、第２エッチング液Ｌ２が第１エッチング液Ｌ１よりも多く供給される。この結果、ノズル４１〜４５からは、ウェハＷ外周部に近いものほど高温のエッチング液が吐出されることとなる。

このように、第２の実施形態に係る処理ユニット１６では、第１オリフィス２５１〜２５５および第２オリフィス２６１〜２６５の口径を異ならせることにより、各ノズル４１〜４５に供給される第１エッチング液Ｌ１および第２エッチング液Ｌ２の流量を異ならせることができる。また、基板の温度条件等が変化してとしても、各オリフィスを交換することで、エッチングレートが均一になるよう対応させることができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る調整部の構成について図１２を参照して説明する。図１２は、第３の実施形態に係る調整部の構成を示す図である。

図１２に示すように、第３の実施形態に係る調整部４６Ｄは、第２の実施形態に係る調整部４６Ｃが備える第１オリフィス２５１〜２５５および第２オリフィス２６１〜２６５に代えて、それぞれ第１定圧弁２７１〜２７５および第２定圧弁２８１〜２８５を備える。第１定圧弁２７１〜２７５および第２定圧弁２８１〜２８５は、第１オリフィス２５１〜２５５および第２オリフィス２６１〜２６５とは異なり、下流側へ流す第１エッチング液Ｌ１および第２エッチング液Ｌ２の流量を変更することができる。

このように、流量調節部として流量コントロールが可能な第１定圧弁２７１〜２７５および第２定圧弁２８１〜２８５を用いることにより、たとえばレシピ変更に伴い、各ノズル４１〜４５から吐出するエッチング液の流量に変更が生じた場合にも対応することが可能である。

なお、図１２では、第１定圧弁２７１〜２７５および第２定圧弁２８１〜２８５を各ノズル４１〜４５に対応してそれぞれ設けることとしたが、第１定圧弁２７１〜２７５および第２定圧弁２８１〜２８５のうち、第１定圧弁２７５および第２定圧弁２８１は、省略しても構わない。第１の実施形態における第１供給口１３５および第２供給口１４１、第２の実施形態における第１オリフィス２５５および第２オリフィス２６１についても同様である。

上述した各実施形態では、薬液としてエッチング液を用いる場合の例について説明したが、本願の開示する基板処理装置は、基板に対してエッチング液を供給する場合に限らず、たとえばＳＣ１（アンモニア水と過酸化水素水との混合液）やＳＣ２（塩酸等の酸と過酸化水素水との混合液）などの洗浄液を供給する場合にも適用可能である。また、めっき液や現像液を供給する場合にも適用可能である。異なる観点で説明すると、上述した各実施形態におけるノズル４１〜４５及び調整部４６，４６ｂ，４６ｃ等からなる処理流体供給部４０は、上述した特徴的な機能を持つ１つの液供給装置として、エッチング処理や洗浄処理等、様々な処理を行う装置において用いることができる。

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。

Ｗ ウェハ
Ｓ 内部空間
Ｓ１ 第１空間
Ｓ２ 第２空間
１ 基板処理システム
２ 搬入出ステーション
３ 処理ステーション
４ 制御装置
１６ 処理ユニット
３０ 基板保持機構
４０ 処理流体供給部
４１〜４５ ノズル
４６ 調整部
４７ａ，４７ｂ 支持部
７０ 処理流体供給源
１１０ 本体部
１２０ 仕切部材
１３１〜１３５ 第１供給口
１４１〜１４５ 第２供給口
２５１〜２５５ 第１オリフィス
２６１〜２６５ 第２オリフィス
２７１〜２７５ 第１定圧弁
２８１〜２８５ 第２定圧弁

Claims (9)

1. 基板を回転可能に保持する保持機構と、
   前記保持機構に保持された前記基板の径方向に並べて配置され、前記基板に対して薬液を供給する複数のノズルと、
   第１温度の薬液と前記第１温度よりも高温の第２温度の薬液とを予め決められた割合で前記各ノズルへ供給する調整部と
   を備え、
   前記調整部は、
   前記基板の外周部側に配置される前記ノズルに対して、前記基板の中心部側に配置される前記ノズルよりも前記第２温度の薬液を多い割合で供給するものであって、
   前記第１温度の薬液を流入させる第１流入口と、
   前記第２温度の薬液を流入させる第２流入口と、
   前記ノズルにそれぞれ連通し、前記第１流入口から流入した前記第１温度の薬液を供給する口径が異なる複数の第１供給口と、
   前記ノズルにそれぞれ連通し、前記第２流入口から流入した前記第２温度の薬液を供給する口径が異なる複数の第２供給口と
   を備え、
   前記第１供給口は、
   前記基板の中心部に近いものほど口径が大きく形成され、
   前記第２供給口は、
   前記基板の外周部に近いものほど口径が大きく形成され、
   前記各ノズルは、
   供給された前記第１温度の薬液と前記第２温度の薬液とが混合された薬液を前記基板に対して供給すること
   を特徴とする基板処理装置。
2. 前記調整部は、
   前記ノズルの配列方向に延在する内部空間を有し、下部に前記ノズルが接続される本体部と、
   前記本体部の内部空間を前記ノズルの配列方向から見て左右に隣接する第１空間と第２空間とに仕切る仕切部材と
   をさらに備え、
   前記複数の第１供給口は、前記第１空間の下部に形成され、
   前記複数の第２供給口は、前記第２空間の下部に形成され、
   前記第１流入口から流入した前記第１温度の薬液は、前記第１空間及び前記第１供給口を介して前記ノズルに供給され、
   前記第２流入口から流入した前記第２温度の薬液は、前記第２空間及び前記第２供給口を介して前記ノズルに供給されること
   を特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記第１流入口は、
   前記本体部における前記基板の中心部側の側壁および前記基板の外周部側の側壁の一方に形成され、
   前記第２流入口は、
   前記本体部における前記基板の中心部側の側壁および前記基板の外周部側の側壁の他方に形成されること
   を特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記第１流入口は、前記基板の外周部側の側壁に形成され、
   前記第２流入口は、前記基板の中心部側の側壁に形成されること
   を特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記仕切部材は、
   前記第１供給口および前記第２供給口のうち、口径が最も小さい前記第１供給口および前記第２供給口側の空間が最も狭くなるように配置されること
   を特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の基板処理装置。
6. 前記本体部の前記第１空間側の下部は、
   口径の最も大きい前記第１供給口から口径の最も小さい前記第１供給口へ向かって低くなるように傾斜し、
   前記本体部の前記第２空間側の下部は、
   口径の最も大きい前記第２供給口から口径の最も小さい前記第２供給口へ向かって低くなるように傾斜すること
   を特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の基板処理装置。
7. 前記ノズルは、
   吐出口に向かって漸次幅狭となるすり鉢形状を有すること
   を特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載の基板処理装置。
8. 基板を回転可能に保持する保持機構と、
   前記保持機構に保持された前記基板の径方向に並べて配置され、前記基板に対して薬液を供給する複数のノズルと、
   第１温度の薬液と前記第１温度よりも高温の第２温度の薬液とを予め決められた割合で前記各ノズルへ供給する調整部と
   を備え、
   前記調整部は、
   前記基板の外周部側に配置される前記ノズルに対して、前記基板の中心部側に配置される前記ノズルよりも前記第２温度の薬液を多い割合で供給するものであって、
   少なくとも前記ノズルの個数分だけ分岐管を有し、供給源から前記第１温度の薬液が供給される第１配管部と、
   少なくとも前記ノズルの個数分だけ分岐管を有し、供給源から前記第２温度の薬液が供給される第２配管部と、
   前記第１配管部の分岐管と前記第２配管部の分岐管とをそれぞれ接続する複数の接続部と、
   前記接続部と前記ノズルとをそれぞれ接続する複数の第３配管部と、
   前記第１配管部の分岐管にそれぞれ設けられ、前記第１温度の薬液の流量を調節する複数の第１流量調節部と、
   前記第２配管部の分岐管にそれぞれ設けられ、前記第２温度の薬液の流量を調節する複数の第２流量調節部と
   を備え、
   前記第１流量調節部は、
   前記基板の中心部に近い前記ノズルに対応するものほど多くの流量の前記第１温度の薬液を下流側へ供給し、
   前記第２流量調節部は、
   前記基板の外周部に近い前記ノズルに対応するものほど多くの流量の前記第２温度の薬液を下流側へ供給し、
   前記各ノズルは、
   供給された前記第１温度の薬液と前記第２温度の薬液とが混合された薬液を前記基板に対して供給すること
   を特徴とする基板処理装置。
9. 基板に対して薬液を供給する複数のノズルと、
   第１温度の薬液と前記第１温度よりも高温の第２温度の薬液とを予め決められた割合で前記各ノズルへ供給する調整部と
   を備え、
   前記調整部は、
   前記第１温度の薬液を流入させる第１流入口と、
   前記第２温度の薬液を流入させる第２流入口と、
   前記ノズルにそれぞれ連通し、前記第１流入口から流入した前記第１温度の薬液を供給する口径が異なる複数の第１供給口と、
   前記ノズルにそれぞれ連通し、前記第２流入口から流入した前記第２温度の薬液を供給する口径が異なる複数の第２供給口と
   を備え、
   前記第１供給口は、
   前記基板に対して薬液を供給する際に前記基板の中心部に近いものほど口径が大きく形成され、
   前記第２供給口は、
   前記基板に対して薬液を供給する際に前記基板の外周部に近いものほど口径が大きく形成されること
   を特徴とする液供給装置。

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