JP2004259734A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の表面への紫外線照射と同表面への処理液供給とにより該基板表面に対して所定の基板処理を施す基板処理装置において、汎用性を高めるとともに、紫外線照射の効率を高めて基板処理を良好に行う。
【解決手段】ランプ昇降駆動部によってランプユニット９を上下方向に昇降させることで支持ピン２とランプユニット９との距離Ｌを変更可能となっている。そして、支持ピン２に対する基板Ｗの搬入出時には、ランプユニット９を搬入出位置に位置決めしてランプユニット９と搬入出される基板Ｗとの干渉が回避されるように該距離Ｌが十分に広く設定されている。一方、基板表面ＷＳに紫外線を照射する際には、ランプユニット９を照射位置にまで下降させて支持ピン２に保持された基板Ｗの表面ＷＳとランプユニット９の照射面９４のギャップを調整した上で基板表面ＷＳに向けて紫外線を照射している。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板（以下、単に「基板」という）の表面に対して処理液を供給してエッチング処理、洗浄処理などの基板処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の基板処理装置では、基板保持手段に保持された基板の表面にエッチング液や洗浄液などの処理液を供給してエッチング処理など基板処理が実行されるが、この基板処理を効率を高めるために、さらに基板表面に紫外線を照射する技術が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載の基板処理装置では、箱形の処理室内に基板が水平姿勢で回転体（本発明の「基板保持手段」に相当）により保持されている。また、回転体の上方には、エッチング液供給用のノズルや洗浄液供給用のノズルなどが配置されており、各ノズルからエッチング液や洗浄液を基板表面に供給可能となっている。また、処理室の天井部にハロゲンランプなどの紫外線照射用光源が固定配置されており、該光源から紫外線を基板表面に照射可能となっている。そして、この基板処理装置では、まず紫外線照射用光源を点灯させて基板表面に紫外線を照射して基板表面に設けられた溝の内周面の活性化を図っている。また、その活性化処理に続いて、基板を回転させながらノズルからエッチング液を基板表面に供給してエッチング処理を行っている。なお、この従来装置では、紫外線を基板表面に照射したまま基板表面にエッチング液などの処理液を供給してエッチング処理や洗浄処理などを行う場合もある。
【０００３】
【特許文献１】
特公平４−１５６１４号公報（第３−４頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特許文献１に記載の装置（以下、「従来装置」という）では、紫外線照射用光源は処理室の天井部に固定配置されているため、該光源と基板表面との距離は比較的広く、必ずしも光源からの紫外線が基板表面に効率的に照射されているとはいえない。しかも、この従来装置では、基板を保持する回転体の上方に光源を固定配置するため、配設位置に関して所定の制限があり、紫外線の照射効率にも一定の限界があった。すなわち、紫外線照射用光源を基板表面に近接して配置することで照射効率を高めることが可能である。しかしながら、紫外線照射用光源を基板表面に近接して固定配置した場合、基板表面に近接配置された光源が回転体に対して搬入出される基板と干渉したり、ノズルなどと干渉してしまう。その結果、紫外線照射用光源の近接配置には一定の限界があった。したがって、従来装置では、紫外線照射による効果を十分に発揮することができず、良好な基板処理が得られない場合があった。
【０００５】
また、該光源と基板表面との距離に応じて基板表面に対する紫外線照射による効果は大きく相違する。したがって、従来装置のように、基板表面への紫外線照射と同表面への処理液供給とを組み合わせて基板表面に対して所望の基板処理を施すためには、処理液の種類、処理液の供給量や基板表面の性状などの処理条件に応じて、光源と基板表面との距離を調整するのが望ましい。しかしながら、従来装置では光源と基板表面との距離は固定されているため、多様な処理条件に対応することができず、汎用性の面で改善の余地があった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板の表面への紫外線照射と同表面への処理液供給とにより該基板表面に対して所定の基板処理を施す基板処理装置および基板処理方法において、汎用性を高めるとともに、紫外線照射の効率を高めて基板処理を良好に行うことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するため、基板を保持する基板保持手段と、基板保持手段に保持された基板の表面に処理液を供給する処理液供給手段と、基板の表面に対向する照射面を有し、該照射面から紫外線を基板の表面に向けて射出する紫外線照射手段と、基板保持手段および紫外線照射手段の少なくとも一方を移動させて基板保持手段と紫外線照射手段との距離を調整させる距離調整手段と、距離調整手段を制御することで、基板保持手段に対する基板の搬入出に際しては紫外線照射手段と搬入出される基板との干渉が回避されるように距離を十分に広げる一方、紫外線照射手段から基板表面への紫外線照射に際しては基板保持手段と紫外線照射手段とを相互に接近移動させて照射面と基板表面とのギャップを調整する制御手段とを備え、基板表面への紫外線照射と基板表面への処理液供給により基板表面に対して所定の基板処理を施している。
【０００８】
このように構成された発明では、距離調整手段によって基板保持手段と紫外線照射手段との距離が調整される。具体的には、基板保持手段に対する基板の搬入出に際しては紫外線照射手段と搬入出される基板との干渉が回避されるように該距離は十分に広げられる。また、基板表面に紫外線を照射する際には、基板保持手段と紫外線照射手段とを相互に接近移動させることで該距離を縮めて照射面と基板表面とのギャップが調整される。したがって、基板保持手段に対して搬入出される基板との干渉を防止しつつ、基板保持手段に対して紫外線照射手段を相対的に接近させることができ、紫外線照射手段の照射面から射出される紫外線が基板表面に効率的に照射される。また、照射面と基板表面とのギャップを調整可能となっているため、種々の処理条件に応じて該ギャップを変更設定することができ、優れた汎用性が得られる。
【０００９】
ここで、照射面が基板表面と同一またはそれ以上の平面サイズを有するものを採用すると、上記のように基板保持手段と紫外線照射手段とを相互に接近させた際に照射面が基板表面全体を覆うように配置されることとなり、基板表面が周辺環境から遮断される。その結果、基板表面に対する所定の基板処理を安定して行うことが可能となる。すなわち、この発明では、紫外線照射手段が単に紫外線を基板表面に照射する機能のみならず、この種の基板処理装置において雰囲気遮断部材としても機能することとなる。
【００１０】
また、照射面の全体から紫外線が基板表面に向けて射出されるように構成すると、基板表面全体に紫外線が照射されて基板処理の面内均一性を高めることができる。
【００１１】
また、紫外線照射のタイミングと処理液供給のタイミングとについては、基板処理の処理条件に応じて適宜組み合わせることができる。すなわち、基板表面への紫外線照射後または該紫外線照射を継続させたまま、基板表面に処理液を供給するようにしてもよいし、あるいは基板表面への紫外線照射前または照射とともに基板表面に処理液を供給するようにしてもよい。特に後者の場合には、基板表面に処理液が供給された状態で紫外線が照射されるため、基板表面に供給された処理液の厚みに対応して距離調整手段を制御してギャップが基板処理の処理条件に応じた値となるように調整するのが望ましい。というのも、基板処理の処理条件、例えば処理液の供給量、処理液の種類、基板表面の性状などにより処理液の厚みが相違して処理液の最上面と照射面との間隔が変動することがあるためである。したがって、このような処理液の厚みに応じたギャップ調整を行うことで処理条件に対応した紫外線照射状態が得られ、基板処理をさらに良好に行うことができる。さらに、基板処理中に基板表面に紫外線照射を継続させる場合には、上記ギャップ調整を基板処理の進行に応じて行うようにしてもよい。このギャップ調整により基板処理の進行状況に適した紫外線照射状態が得られ、基板処理をさらに良好に行うことができる。
【００１２】
また、処理液としては、例えば基板表面上に形成された膜をエッチングするエッチング液を用いることができ、エッチング液によるエッチング作用と紫外線照射効果とが重畳されて良好なエッチング処理が可能となる。
【００１３】
また、基板に供給された処理液を回収する回収手段を設けるとともに、その回収手段により回収された処理液を循環駆動手段により処理液供給手段に戻すように構成すると、処理液を循環使用することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。また、このように回収された処理液を第１温調手段により温調制御することで処理液の温度を基板処理に適したものとすることができ、基板処理に好適である。さらに、処理液の温調については、処理液供給手段を構成する処理液供給源とノズルとの間に第２温調手段を設け、ノズルに圧送される処理液の温度を調整するようにしてもよい。この場合、基板表面に供給される直前において処理液の温度を基板処理に適した値に調整することができるため、基板処理を良好に行うことができる。
【００１４】
また、基板保持手段に保持された基板の裏面側に加熱手段を配置してもよく、この加熱手段により基板を加熱することで基板処理を促進することができ、基板処理に要する時間を短縮することができる。
【００１５】
また、この発明では、紫外線照射手段の照射面が基板表面に対向して配置されているため、基板処理を実行している間に、処理液が照射面に付着することがある。そこで、紫外線照射手段の照射面を清掃する清掃手段をさらに設け、必要に応じて照射面を清掃することによって照射面を常に清浄な状態に保つことができる。その結果、基板処理を安定的に行うことができる。
【００１６】
この発明にかかる基板処理方法の一態様は、上記目的を達成するため、基板保持手段の上方位置に紫外線照射手段を離間させた状態で基板保持手段に未処理基板を搬送する第１工程と、第１工程後に基板保持手段および紫外線照射手段の少なくとも一方を上下方向に移動させて基板保持手段に保持された基板の表面と紫外線照射手段の照射面とのギャップを調整した後に、基板表面に紫外線を照射する第２工程と、基板表面への紫外線照射を完了した後、または紫外線照射を継続したまま、基板表面に処理液を供給する第３工程とを備えている。
【００１７】
このように構成された発明では、上記基板処理装置と同様に、基板保持手段の上方位置に紫外線照射手段を離間させた状態で基板保持手段に未処理基板を搬送する一方、基板表面に紫外線を照射する際には、基板保持手段と紫外線照射手段とを相互に接近移動させることで該距離を縮めて照射面と基板表面とのギャップを調整している。このため、基板保持手段に対して搬送される基板との干渉を防止しつつ、基板保持手段と紫外線照射手段とを相互に接近させた状態で基板表面への紫外線照射を行うことができ、照射効率を高めることができる。また、照射面と基板表面とのギャップを調整することによって、種々の処理条件に対応することができ、優れた汎用性が得られる。
【００１８】
また、この発明にかかる基板処理方法の他の態様は、基板保持手段の上方位置に紫外線照射手段を離間させた状態で基板保持手段に未処理基板を搬送する第１工程と、基板保持手段に保持された基板の表面に向けて紫外線を照射する第２工程と、基板表面への紫外線照射前または照射とともに、基板保持手段に保持された基板表面に処理液を供給する第３工程とを備え、第２工程では、基板表面に供給された処理液の厚みに対応して基板表面と紫外線照射手段の照射面とのギャップが処理液による処理条件に応じた値となるように調整している。
【００１９】
このように構成された発明では、上記基板処理装置と同様に、基板保持手段に対して搬送される基板との干渉を防止しつつ、基板保持手段と紫外線照射手段とを相互に接近させた状態で基板表面への紫外線照射を行うことができ、照射効率を高めることができる。また、照射面と基板表面とのギャップを調整することによって、種々の処理条件に対応することができ、優れた汎用性が得られる。さらに、この発明では、紫外線照射（第２工程）に際し、基板表面に供給された処理液の厚みに対応して基板表面と紫外線照射手段の照射面とのギャップが処理液による処理条件に応じた値となるように調整している。このため、常に処理条件に対応した紫外線照射状態が得られ、基板処理をさらに良好に行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の基板処理装置の電気的な構成を示すブロック図である。この基板処理装置では、同一装置内で、半導体ウエハなどの基板Ｗの表面ＷＳに対して紫外線が照射されるとともに、その紫外線照射後に基板表面ＷＳに対してエッチング液が本発明の「処理液」として供給されてエッチング処理を行い、さらに純水などのリンス液によるリンス処理およびスピン乾燥処理を順番に行う。
【００２１】
この基板処理装置は、基板Ｗよりも若干大きな平面サイズを有するスピンベース１を有している。このスピンベース１の上面周縁には、複数の支持ピン２が配置されている。そして、各支持ピン２が基板Ｗの端部と当接しており、基板Ｗは、その基板表面ＷＳを上方に向けた状態で、かつ略水平状態で支持される。このように、この実施形態では、支持ピン２が本発明の「基板保持手段」として機能しているが、基板保持手段の構成はこれに限定されるものではなく、例えば基板Ｗをスピンチャックなどの吸着方式の基板保持手段により保持するようにしてもよい。
【００２２】
また、スピンベース１には、図１に示すように、回転軸３１が連結されている。また、この回転軸３１はベルト３２を介してモータ３３の出力回転軸３４と連結されており、モータ駆動部３５によるモータ駆動に応じてモータ３３が作動するのに伴って回転する。これによって、スピンベース１の上方で支持ピン２により保持されている基板Ｗはスピンベース１とともに回転軸心Ｐａ回りに回転する。
【００２３】
こうして回転駆動される基板Ｗの表面ＷＳに対してエッチング液（薬液）およびリンス液を供給すべく、ノズル４がスピンベース１の上方位置に配置されている。このノズル４には、薬液吐出用開閉弁５１を介して薬液供給源５２が接続されている。そして、薬液供給源５２を作動させた状態で装置全体を制御する制御部６からの指令に応じて薬液吐出用開閉弁５１が開くと、薬液供給源５２からノズル４にエッチング液が支持ピン２により保持された基板Ｗの表面ＷＳに吐出される。このように本実施形態では、ノズル４と薬液供給源５２とにより本発明の「処理液供給手段」が構成されている。
【００２４】
また、このノズル４には、リンス液吐出用開閉弁５３を介してリンス液供給源５４が接続されている。そして、リンス液供給源５４を作動させた状態で制御部６からの指令に応じてリンス液吐出用開閉弁５３が開くと、リンス液供給源５４からノズル４にリンス液が基板表面ＷＳに吐出される。したがって、制御部６によって２つの開閉弁５１、５３を開閉制御することによってノズル４からエッチング液およびリンス液の一方を基板表面ＷＳに選択的に供給可能となっている。なお、この実施形態では、ノズル４を共用しているが、それぞれ専用のノズルを設けるようにしてもよいことはいうまでもない。
【００２５】
このノズル４の胴部４１には支持アーム４２が取り付けられている。また、ノズル４は支持アーム４２ごと、昇降・移動機構４３によって、基板表面ＷＳ面内をエッチング液やリンス液が供給される供給開始位置から回転中心Ｐａを通って供給終了位置に向かうように揺動可能となっている。さらに、後述する紫外線照射時には所定の退避位置まで揺動して待機可能となっている（図１中の破線参照）。すなわち、支持アーム４２には、回転モータ４３１の回転軸４３２に連結されている。この回転モータ４３１はノズル回動駆動部４４により駆動制御され、回転駆動されることによって回転中心Ｐｂの周りにノズル４を基板Ｗ上で揺動させる。
【００２６】
回転モータ４３１を搭載している昇降ベース４３４は、立設されたガイド４３５に摺動自在に嵌め付けられているとともに、ガイド４３５に並設されているボールネジ４３６に螺合されている。このボールネジ４３６は、昇降モータ４３７の回転軸に連動連結されている。また、この昇降モータ４３７は昇降モータ駆動部４５と電気的に接続されており、ノズル昇降駆動部４５によって駆動されると、ボールネジ４３６を回転させてノズル４を上下方向に昇降させる。つまり、昇降・移動機構４３により、ノズル４が昇降および揺動移動するようになっている。
【００２７】
また、スピンベース１の周囲には、ノズル４から吐出されたエッチング液やリンス液が飛散するのを防止するために、飛散防止カップ７が配備されている。この飛散防止カップ７は、図示していない搬送手段が未処理の基板Ｗをスピンベース１上の支持ピン２に載置したり、処理済の基板Ｗを支持ピン２から受け取る際には、カップ昇降駆動部７１によって下方に駆動される。なお、図１では、カップ７を下降させた状態を示している。また、後で説明する図４（ｄ）や図６（ｂ）に示すようにカップ７を上昇させることでスピンベース１および支持ピン２で保持された基板Ｗを側方位置から取り囲み、スピンベース１および基板Ｗから飛散するエッチング液やリンス液を捕集可能となっている。
【００２８】
こうしてカップ７により捕集されたエッチング液などは配管８１を介して回収部８２に一時的に回収される。この回収部８２は薬液循環駆動部８３に介して薬液供給源５２に接続されている。また、この回収部８２は分離廃液機能を有しており、回収部８２に回収された液体成分のうちエッチング液を選択的に分離する。そして、分離されたエッチング液は薬液循環駆動部８３によって薬液供給源５２に戻されて再利用に供せられる。一方、リンス液については図示を省略する配管を介して廃液される。
【００２９】
さらに、スピンベース１の上方には、支持ピン２により保持された基板Ｗの表面ＷＳに向けて紫外線を照射するランプユニット９が上下方向に昇降自在に配置されている。このランプユニット９は、平面サイズが基板表面ＷＳの平面サイズと同一またはそれ以上となっているユニット本体９１を有しており、後述するように基板表面ＷＳに接近移動されると、基板表面ＷＳを上方より覆うように構成されている。また、このユニット本体９１の下面側に複数の紫外線ランプ９２（例えばウシオ電機製のバリアランプ）が取り付けられており、ランプ駆動部９３により点灯／消灯制御される。そして、紫外線ランプ９２が点灯すると、ランプユニット９の下面、つまり支持ピン２により保持された基板Ｗの表面ＷＳと対向する照射面９４の全体から紫外線が基板表面ＷＳに向けて照射される。なお、この照射面９４はユニット本体９１と同一の平面サイズを有しており、基板表面ＷＳの平面サイズと同一またはそれ以上となっている。したがって、少なくとも基板表面ＷＳの全体に紫外線を照射可能となっている。
【００３０】
このランプユニット９の上面中央には垂直コラム９５が取り付けられている。また、この垂直コラム９５の上端は水平ビーム９６によってランプ昇降駆動機構９７と連結されている。そして、ランプ昇降駆動部９８によりランプ昇降駆動機構９７が作動することでランプユニット９が水平ビーム９６および垂直コラム９５とともに一体的に昇降移動される。したがって、ランプユニット９の高さ位置指令が制御部６からランプ昇降駆動部９８に与えられると、ランプユニット９が昇降移動して該高さ位置指令に応じた高さ位置に位置決めされる。このように、この実施形態では、本発明の「紫外線照射手段」たるランプユニット９を上下方向に移動させることにより基板保持手段たる支持ピン２とランプユニット９との距離Ｌを変更可能に構成している。例えば図１に示すようにランプユニット９を支持ピン２に保持された基板Ｗから上方に離間移動させると、ランプユニット９との干渉を問題とすることなく、ノズル４を基板表面ＷＳの上方で移動させたり、図示を省略する搬送手段により支持ピン２に対する基板Ｗの搬入出動作を実行することができる。また、ランプユニット９の昇降移動によって基板表面ＷＳと照射面９４とのギャップＧ１（図４（ｃ）参照）、基板表面ＷＳに供給されたエッチング液の上面と照射面９４とのギャップＧ２（図６（ｃ）参照）を高精度に制御可能となっている。このように本実施形態では、ランプ昇降駆動機構９７によって支持ピン２とランプユニット９との距離ＬおよびギャップＧ１、Ｇ２を調整可能となっており、ランプ昇降駆動機構９７が本発明の「距離調整手段」として機能している。
【００３１】
次に、上記のように構成された基板処理装置の動作について図３および図４を参照しつつ詳述する。図３は図１の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。また、図４は図１の基板処理装置の動作を模式的に示す図である。この基板処理装置では、図４（ａ）に示すように、ランプ昇降駆動機構９７によってランプユニット９が支持ピン２から上方に十分に離れた搬入出位置Ｐ１に位置決めされている（ステップＳ１）。ここで、「十分に離れた」とは基板搬送ロボットなどの搬送手段により未処理基板Ｗを支持ピン２に搬送する際に未処理基板Ｗや搬送手段がランプユニット９と干渉しない程度に離間していることを意味しており、例えば距離Ｌを３０ｍｍ以上に設定するのが望ましい。また、このようにランプユニット９を搬入出位置Ｐ１に位置決めした場合には、図１に示すように、ランプユニット９と干渉することなく、ノズル４を基板表面ＷＳの上方で移動させることができる。なお、この段階では紫外線ランプ９２は消灯されている。
【００３２】
そして、搬送手段により支持ピン２上に未処理の基板Ｗが搬送されて支持ピン２に保持される（ステップＳ２）と、搬送手段が基板処理装置から退避した後、制御部６が装置各部を制御して紫外線照射、エッチング液供給、リンス処理およびスピン乾燥処理を順次実行する。すなわち、ステップＳ３でランプ昇降駆動機構９７によってランプユニット９を照射位置Ｐ２にまで下降させて支持ピン２に保持された基板Ｗの表面ＷＳの近傍、例えば距離Ｌを２〜５ｍｍ程度に位置決めする（図４（ｂ）および（ｃ））。また、ランプ昇降駆動機構９７によるランプユニット９の移動単位を微小量、例えば０．１ｍｍ程度に設定することでランプユニット９の照射面９４と基板表面ＷＳとのギャップＧ１を微調整することができる。
【００３３】
こうして基板表面ＷＳに対するランプユニット９の位置決めが完了すると、紫外線ランプ９２を点灯して紫外線Ｕを基板表面ＷＳに照射する。これにより紫外線照射処理が開始される（ステップＳ４）。そして、予め設定した紫外線照射時間が経過して紫外線照射量が所定量に達すると、紫外線ランプ９２を消灯させた後、ランプ昇降駆動機構９７によってランプユニット９を搬入出位置Ｐ１に戻す（ステップＳ５）。それに続いて、同図（ｄ）に示すように、基板Ｗを回転させる一方、昇降・移動機構４３によりノズル４を供給開始位置に移動させ、さらに回転中心Ｐａを通って供給終了位置に向かうように揺動させる（ステップＳ６）。また、このノズル揺動に連動して薬液吐出用開閉弁５１を開閉制御して薬液供給源５２に貯留されたエッチング液をノズル４から基板表面ＷＳに供給する（ステップＳ７）。これによって基板表面ＷＳに所定厚みｄのエッチング液５が基板表面ＷＳに盛られてエッチング処理が開始される（同図（ｅ）参照）。
【００３４】
そして、このエッチング処理の開始から所定時間が経過すると、ノズル４から吐出される液体をエッチング液からリンス液に切り替える。すなわち、薬液吐出用開閉弁５１を閉じる一方、リンス液吐出用開閉弁５３を開いてリンス液供給源５４からノズル４にリンス液を圧送して基板表面ＷＳに供給する。これにより、基板Ｗに付着しているエッチング液がリンス液により洗い流されてリンス液に置換される。これによって、エッチング処理が停止されるとともに、基板Ｗが清浄な状態となる（リンス処理；ステップＳ８）。
【００３５】
それに続いて、リンス液吐出用開閉弁５３を閉じてリンス液供給を停止した後、基板Ｗを高速回転させて基板Ｗ上に残っているリンス液に遠心力を作用させて基板Ｗからリンス液を除去し、乾燥させる（スピン乾燥；ステップＳ９）。そして、一連の処理が完了すると、搬送手段により処理済みの基板Ｗを基板処理装置から搬出する（ステップＳ１０）。
【００３６】
以上のように、この実施形態によれば、ランプ昇降駆動機構９７によってランプユニット９を上下方向に昇降させることで支持ピン２とランプユニット９との距離Ｌを変更可能となっている。そして、支持ピン２に未処理基板Ｗを搬入する時（ステップＳ２）および支持ピン２から処理済基板Ｗを搬出する時（ステップＳ１０）には、ランプユニット９を搬入出位置Ｐ１に位置決めして該距離Ｌが十分に広く設定されている。このため、基板Ｗとランプユニット９との干渉を確実に防止することができる。
【００３７】
一方、基板表面ＷＳに紫外線を照射する際（ステップＳ４）には、ランプユニット９を照射位置Ｐ２にまで下降させて支持ピン２に保持された基板Ｗの表面ＷＳとランプユニット９の照射面９４のギャップＧ１を調整した上で基板表面ＷＳに向けて紫外線を照射している。したがって、ランプユニット９の照射面９４から射出される紫外線を基板表面ＷＳに効率的に照射することができる。しかも、照射面９４と基板表面ＷＳとのギャップＧ１については微調整可能となっているため、種々の処理条件に応じて該ギャップＧ１を変更設定することができ、優れた汎用性が得られる。
【００３８】
また、照射面９４は基板表面ＷＳと同一またはそれ以上の平面サイズを有しているため、上記のようにランプユニット９を下降させると、照射面９４によって基板表面ＷＳ全体が覆われて周辺環境から遮断される。その結果、基板表面ＷＳに対する所定の基板処理を安定して行うことが可能となる。また、照射面９４の全体から紫外線が基板表面ＷＳに向けて射出されるため、基板表面ＷＳ全体に紫外線が照射されて基板処理の面内均一性を高めることができる。
【００３９】
また、基板Ｗに供給されたエッチング液を回収する回収部８２を設けるとともに、その回収部８２により回収されたエッチング液を本発明の「循環駆動手段」に相当する薬液循環駆動部８３により薬液供給源５２に戻している。すなわち、この実施形態では、エッチング液を循環使用している。したがって、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００４０】
ここで、このように回収されたエッチング液を温調制御するようにしてもよい。例えば回収部８２→薬液循環駆動部８３→薬液供給源５２という経路で回収エッチング液は搬送されるが、この経路上に温調熱交換器などの第１温調手段を設けることでエッチング液の温度を基板処理に適したものとすることができる。また、エッチング液の温調については、薬液供給源５２とノズル４との間に温調熱交換器などの第２温調手段を設け、ノズル４に圧送されるエッチング液の温度を調整するようにしてもよい。この場合、基板表面ＷＳに供給される直前においてエッチング液の温度を基板処理に適した値に調整することができるため、基板処理を良好に行うことができる。
【００４１】
また、支持ピン２に保持された基板Ｗの裏面側、例えばスピンベース１に抵抗加熱ヒータ、ランプヒータや誘導加熱器などの加熱手段を配置してもよい。そして、基板処理前や基板処理中に該加熱手段により基板Ｗを加熱・温調することで基板処理（エッチング処理）を促進することができ、基板処理に要する時間を短縮することができる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、紫外線照射を行った（ステップＳ４）後でエッチング液を基板表面ＷＳに供給しているが、ランプユニット９と基板Ｗとで挟まれた空間の側方位置からエッチング液を供給可能に構成した場合には、紫外線照射を継続したまま基板Ｗの側方位置からエッチング液を基板表面ＷＳに供給してもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、紫外線照射後にエッチング液を基板表面ＷＳに供給しているが、エッチング液の供給後または供給と同時に紫外線を照射するようにしてもよい。ここでは、エッチング液の供給後に紫外線を照射する場合について図５および図６を参照しつつ詳述する。
【００４４】
図５は本発明にかかる基板処理装置の他の実施形態を示すフローチャートである。また図６は本発明にかかる基板処理装置の他の実施形態の動作を模式的に示す図である。この実施形態では、図６（ａ）に示すように、ランプ昇降駆動機構９７によってランプユニット９が支持ピン２から上方に十分に離れた搬入出位置Ｐ１に位置決めされている（ステップＳ１１）。そして、搬送手段により支持ピン２上に未処理の基板Ｗが搬送されて支持ピン２に保持される（ステップＳ１２）と、搬送手段が基板処理装置から退避した後、制御部６が装置各部を制御してエッチング液供給、紫外線照射、リンス処理およびスピン乾燥処理を順次実行する。すなわち、同図（ｂ）に示すように、基板Ｗを回転させる一方、昇降・移動機構４３によりノズル４を供給開始位置に移動させ、さらに回転中心Ｐａを通って供給終了位置に向かうように揺動させる（ステップＳ１３）。また、このノズル揺動に連動して薬液吐出用開閉弁５１を開閉制御して薬液供給源５２に貯留されたエッチング液をノズル４から基板表面ＷＳに供給する（ステップＳ１４）。これによって基板表面ＷＳに所定厚みｄのエッチング液５が基板表面ＷＳに盛られてエッチング処理が開始される（同図（ｃ）参照）。
【００４５】
こうして、基板表面ＷＳへの液盛りが完了すると、ノズル４を退避位置まで移動させた（ステップＳ１５）後、ランプ昇降駆動機構９７によってランプユニット９を照射位置Ｐ２にまで下降させて支持ピン２に保持された基板Ｗの表面ＷＳの近傍、例えば距離Ｌを２〜５ｍｍ程度に位置決めする（同図（ｄ）および（ｅ））。なお、基板処理の処理条件によって基板表面Ｗに液盛りされたエッチング液５の厚みｄが相違する場合がある。そこで、この実施形態では、その厚みｄに応じてランプ昇降駆動機構９７によるランプユニット９の移動量を制御することでランプユニット９の照射面９４とエッチング液５の最上部とのギャップＧ２が基板処理の処理条件に対応した値となるようにギャップＧ１を微調整している。なお、この厚み情報については、直接測定してもよいし、予め種々の処理条件をレシピ形式で制御部６のメモリ（図示省略）に記憶しておき、オペレータにより選択された処理条件をレシピから読み出して求めるようにしてもよい。
【００４６】
こうして基板表面ＷＳに対するランプユニット９の位置決めが完了すると、紫外線ランプ９２が点灯されて紫外線Ｕが基板表面ＷＳおよびエッチング液５に照射されて所定の基板処理（エッチング処理＋紫外線照射処理）が開始される（ステップＳ１７）。そして、予め設定した紫外線照射時間が経過して紫外線照射量が所定量に達すると、紫外線ランプ９２を消灯させた後、ランプ昇降駆動機構９７によってランプユニット９を搬入出位置Ｐ１に戻す（ステップＳ１８）。
【００４７】
それに続いて、先の実施形態と同様に、基板Ｗを回転させる一方、昇降・移動機構４３によりノズル４を供給開始位置に移動させ、さらに回転中心Ｐａを通って供給終了位置に向かうように揺動させるとともに、このノズル揺動に連動してリンス液吐出用開閉弁５３を開いてリンス液供給源５４からノズル４にリンス液を圧送して基板表面ＷＳに供給する。これにより、基板Ｗに付着しているエッチング液がリンス液により洗い流されてリンス液に置換される。これによって、エッチング処理が停止されるとともに、基板Ｗが清浄な状態となる（リンス処理；ステップＳ１９）。
【００４８】
次に、リンス液吐出用開閉弁５３を閉じてリンス液供給を停止した後、基板Ｗを高速回転させて基板Ｗ上に残っているリンス液に遠心力を作用させて基板Ｗからリンス液を除去し、乾燥させる（スピン乾燥；ステップＳ２０）。そして、一連の処理が完了すると、搬送手段により処理済みの基板Ｗを基板処理装置から搬出する（ステップＳ２１）。
【００４９】
以上のように、この実施形態によれば、先の実施形態と同様に、ランプ昇降駆動機構９７によってランプユニット９を上下方向に昇降させることで支持ピン２とランプユニット９との距離Ｌを変更可能となっている。そして、支持ピン２に未処理基板Ｗを搬入する時（ステップＳ１２）および支持ピン２から処理済基板Ｗを搬出する時（ステップＳ２１）には、ランプユニット９を搬入出位置Ｐ１に位置決めして該距離Ｌが十分に広く設定されている。このため、基板Ｗとランプユニット９との干渉を確実に防止することができる。
【００５０】
また、基板表面ＷＳに紫外線を照射する際（ステップＳ１７）にも、先の実施形態と同様に、ランプユニット９を照射位置Ｐ２にまで下降させて支持ピン２に保持された照射面９４と基板表面ＷＳとのギャップＧ１を調整した上で基板表面ＷＳに向けて紫外線を照射している。したがって、ランプユニット９の照射面９４から射出される紫外線を基板表面ＷＳおよびエッチング液に効率的に照射することができる。しかも、照射面９４と基板表面ＷＳとのギャップＧ１については微調整可能となっているため、種々の処理条件に応じて該ギャップＧ１を変更設定することができ、優れた汎用性が得られる。特に、この実施形態では、処理条件の相違により基板表面Ｗに液盛りされたエッチング液５の厚みｄが変動した場合であっても、ギャップＧ２が所定値となるように照射面９４と基板表面ＷＳとのギャップＧ１を調整しているので、紫外線照射を安定して行うことができる。
【００５１】
なお、ここではエッチング液の供給完了後に紫外線照射を実行しているが、ランプユニット９と基板Ｗとで挟まれた空間の側方位置からエッチング液を供給可能に構成した場合には、エッチング液の供給開始と同時に紫外線照射を開始したり、供給途中から紫外線照射を開始するようにしてもよい。
【００５２】
ところで、エッチング液を用いた基板処理を行うと、その一部がランプユニット９の照射面９４に付着することがある。このような付着物が照射面９４から飛散して基板Ｗに付着すると、歩留まり低下を引き起こしてしまう。また、照射面９４での付着物の存在は紫外線照射の妨げとなり、照射均一性や照射量不足などの不都合が生じてしまう。そこで、次に説明する実施形態では、照射面９４を適宜清掃する清掃ユニットが設けられている。以下、図７および図８を参照しつつ詳述する。
【００５３】
図７は本発明にかかる基板処理装置の別の実施形態を示す図である。また、図８は図７の基板処理装置に装備された清掃ユニットを示す斜視図である。この実施形態にかかる基板処理装置は、先に説明した装置（図１）に清掃ユニット１０を付加したものであり、清掃ユニット１０を除き先の装置の構成と全く同一である。したがって、ここでは同一構成については同一符号を付して説明を省略する一方、清掃ユニット１０の構成および動作については図面を参照しつつ詳述する。
【００５４】
この清掃ユニット１０は、図７に示すように、搬入出位置Ｐ１に位置するランプユニット９の下方位置に配置されており、ランプユニット９の照射面９４の長手サイズと同一またはそれ以上の長さを有する長尺部材１０１と、長尺部材１０１を回転軸心Ｐｃ回りに回転する清掃駆動部１０２とを備えている。この長尺部材１０１の上面側には、その長手方向に複数のリンス液吐出孔１０３が上方を臨むように一列に形成されており、リンス液供給源５４から長尺部材１０１にリンス液を圧送することによって各リンス液吐出孔１０３からリンス液１０３ａが上方にシャワー状に噴出可能となっている。なお、リンス液の代わりに超純水などの清掃用液体を吐出孔１０３から噴出するように構成してもよい。
【００５５】
また、長尺部材１０１の上面側には、吐出孔列と平行にスリットノズル１０４が形成されている。また、このスリットノズル１０４は図示を省略する圧縮空気供給源と接続されており、圧縮空気供給源から長尺部材１０１に圧縮空気を送り込むことで圧縮空気１０４ａがスリットノズル１０４から上方に向けて噴出されてエアーナイフを形成する。なお、圧縮空気の代わりに窒素ガスなどの乾燥用気体をスリットノズル１０４から噴出するように構成してもよい。
【００５６】
さらに、長尺部材１０１の側方部には、アーム部材１０５が取り付けられている。そして、このアーム部材１０５は清掃駆動部１０２の駆動源たるモータ１０６の回転軸１０７と連結されている。このため、モータ１０６の作動に応じて長尺部材１０１およびアーム部材１０５が回転中心Ｐｃ回りに揺動する。また、照射面９４の清掃を行わない時には、照射面９４の直下位置から離れた待機位置に移動される。
【００５７】
この基板処理装置では、基板処理が行われている間、清掃ユニット１０の長尺部材１０１は待機位置に位置決めされており、ランプユニット９が長尺部材１０１と干渉するのを防止している。そして、照射面９４の清掃が必要となると、清掃駆動部１０２により長尺部材１０１を清掃開始位置に移動させた後、リンス液および圧縮空気をそれぞれリンス液吐出孔１０３およびスリットノズル１０４から吹き付けながら、回転中心Ｐｃ回りに揺動させて照射面９４を清掃する。また、照射面９４が清浄な状態になると、長尺部材１０１を待機位置に移動させて再び待機状態に戻って清掃処理を完了する。
【００５８】
以上のように、この実施形態では、清掃ユニット１０を装備して必要に応じて照射面９４を清掃するように構成しているので、照射面９４を常に清浄な状態に保つことができる。その結果、基板処理を安定的に行うことができる。また、エッチング液などが照射面９４に付着堆積するのを防止して製品歩留まりの低下を未然に防止することができる。
【００５９】
ここでは、リンス液と圧縮空気とを照射面９４に吹き付けることで照射面９４を清掃しているが、照射面９４への付着物質の種類によっては圧縮空気のみを吹き付けるようにしてもよい。例えば照射面９４に水分のみが付着する場合には、圧縮空気のみを吹き付けてもよい。また、リンス液などの液体や圧縮空気などの気体により照射面９４を清掃する代わりに、スポンジなどの柔軟物体を照射面９４上を移動させて清掃するようにしてもよい。
【００６０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、ランプ昇降駆動機構９７によって支持ピン２とランプユニット９との距離Ｌを調整しているが、距離Ｌを調整する「距離調整手段」としては、これに限定されず、ランプユニット９を固定配置する一方、「基板保持手段」たる支持ピン２を昇降させるように構成したり、支持ピン２を昇降させる機構とランプ昇降駆動機構９７とで構成するようにしてもよい。すなわち、支持ピン（基板保持手段）２およびランプユニット（紫外線照射手段）９の少なくとも一方を移動させて距離Ｌを調整するように構成すればよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、本発明の「処理液」としてエッチング液を用いて「基板処理」の１つであるエッチング処理を実行しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、基板表面への紫外線照射と基板表面への処理液供給により基板表面に対して所定の基板処理を施す基板処理装置全般に適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、基板保持手段と紫外線照射手段とを相互に離間させた状態で基板保持手段に未処理基板を搬送する一方、基板表面に紫外線を照射する際には、基板保持手段と紫外線照射手段とを相互に接近移動させることで該距離を縮めて照射面と基板表面とのギャップを調整するように構成しているので、基板保持手段に対して搬送される基板との干渉を防止しつつ、基板保持手段と紫外線照射手段とを相互に接近させた状態で紫外線照射を行うことができ、紫外線を基板表面に効率的に照射することができる。また、照射面と基板表面とのギャップを調整可能となっているため、種々の処理条件に応じて該ギャップを変更設定することができ、優れた汎用性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１の基板処理装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】図１の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図１の基板処理装置の動作を模式的に示す図である。
【図５】本発明にかかる基板処理装置の他の実施形態を示すフローチャートである。
【図６】本発明にかかる基板処理装置の他の実施形態の動作を模式的に示す図である。
【図７】本発明にかかる基板処理装置の別の実施形態を示す図である。
【図８】図７の基板処理装置に装備された清掃ユニットを示す斜視図である。
【符号の説明】
２…支持ピン（基板保持手段）
４…ノズル（処理液供給手段）
５…エッチング液（処理液）
６…制御部（制御手段）
９…ランプユニット（紫外線照射手段）
１０…清掃ユニット（清掃手段）
５２…薬液供給源（処理液供給手段）
８３…薬液循環駆動部（循環駆動手段）
９４…照射面
９７…ランプ昇降駆動機構（距離調整手段）
Ｇ１…（基板表面ＷＳと照射面９４との）ギャップ
Ｇ２…（エッチング液の上面と照射面９４との）ギャップ
Ｌ…（支持ピン２とランプユニット９との）距離
Ｕ…紫外線
Ｗ…基板
ＷＳ…基板表面

Claims (14)

1. 基板を保持する基板保持手段と、
   前記基板保持手段に保持された基板の表面に処理液を供給する処理液供給手段と、
   前記基板の表面に対向する照射面を有し、該照射面から紫外線を前記基板の表面に向けて射出する紫外線照射手段と、
   前記基板保持手段および前記紫外線照射手段の少なくとも一方を移動させて前記基板保持手段と前記紫外線照射手段との距離を調整させる距離調整手段と、
   前記距離調整手段を制御することで、前記基板保持手段に対する基板の搬入出に際しては前記紫外線照射手段と搬入出される基板との干渉が回避されるように前記距離を十分に広げる一方、前記紫外線照射手段から前記基板表面への紫外線照射に際しては前記基板保持手段と前記紫外線照射手段とを相互に接近移動させて前記照射面と前記基板表面とのギャップを調整する制御手段とを備え、
   前記基板表面への紫外線照射と前記基板表面への処理液供給により前記基板表面に対して所定の基板処理を施すことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記照射面は前記基板表面と同一またはそれ以上の平面サイズを有している請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記照射面の全体から紫外線が前記基板表面に向けて射出される請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記制御手段は、前記基板表面への紫外線照射後または該紫外線照射を継続させたまま、前記処理液供給手段を制御することによって前記基板表面に前記処理液を供給する請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
5. 前記制御手段は、前記基板表面への紫外線照射前または照射とともに、前記処理液供給手段を制御することによって前記基板表面に前記処理液を供給し、しかも、
   前記基板表面に供給された処理液の厚みに対応して前記距離調整手段を制御することによって前記ギャップが前記基板処理の処理条件に応じた値となるように調整する請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
6. 前記制御手段は、前記基板処理中に前記基板表面に紫外線照射を継続させるとともに、その基板処理の進行に応じて前記基板保持手段および前記紫外線照射手段の少なくとも一方を移動させて前記ギャップを調整する請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
7. 前記処理液として前記基板表面上に形成された膜をエッチングするエッチング液を用いる請求項４ないし６のいずれかに記載の基板処理装置。
8. 前記基板に供給された処理液を回収する回収手段と、
   前記回収手段により回収された処理液を前記処理液供給手段に戻す循環駆動手段と
   をさらに備えた請求項１ないし７のいずれかに記載の基板処理装置。
9. 前記回収手段により回収された処理液を前記処理液供給手段に戻す循環経路上に設けられ、該処理液の温度を調整する第１温調手段をさらに備えた請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理装置。
10. 前記処理液供給手段は、前記基板の表面に向けて処理液を吐出するノズルと、処理液を前記ノズルに圧送する処理液供給源とを有する請求項１ないし９のいずれかに記載の基板処理装置であって、
    前記処理液供給源から前記ノズルへの処理液の圧送経路上に設けられ、前記ノズルに圧送される処理液の温度を調整する第２温調手段をさらに備えた基板処理装置。
11. 前記基板保持手段に保持された基板の裏面側に配置されて前記基板を加熱する加熱手段をさらに備えた請求項１ないし１０のいずれかに記載の基板処理装置。
12. 前記紫外線照射手段の照射面を清掃する清掃手段をさらに備えた請求項１ないし１１のいずれかに記載の基板処理装置。
13. 基板保持手段の上方位置に紫外線照射手段を離間させた状態で前記基板保持手段に未処理基板を搬送する第１工程と、
    前記第１工程後に基板保持手段および紫外線照射手段の少なくとも一方を上下方向に移動させて前記基板保持手段に保持された基板の表面と前記紫外線照射手段の照射面とのギャップを調整した後に、前記基板表面に紫外線を照射する第２工程と、
    前記基板表面への紫外線照射を完了した後、または紫外線照射を継続したまま、前記基板表面に処理液を供給する第３工程と
    を備えたことを特徴とする基板処理方法。
14. 基板保持手段の上方位置に紫外線照射手段を離間させた状態で前記基板保持手段に未処理基板を搬送する第１工程と、
    前記基板保持手段に保持された基板の表面に向けて紫外線を照射する第２工程と、
    前記基板表面への紫外線照射前または照射とともに、前記基板保持手段に保持された前記基板表面に処理液を供給する第３工程とを備え、
    前記第２工程では、前記基板表面に供給された処理液の厚みに対応して前記基板表面と前記紫外線照射手段の照射面とのギャップが前記処理液による処理条件に応じた値となるように調整することを特徴とする基板処理方法。

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