JP2001118824A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の周縁部にそれぞれ当接して基板を狭持する複数の狭持部材を有し、この基板を保持する基板保持手段と、
上記基板保持手段を、上記基板の表面に直交する回転軸線まわりに回転させる基板回転手段と、
上記基板保持手段に保持された基板の表面の周縁部にエッチング液を供給して、エッチング液による処理を施すための周縁部処理手段と、
上記基板保持手段に保持された基板の表面の中央部に向けて純水を供給する純水供給手段と、
前記周縁部処理手段によるエッチング処理の途中で、少なくとも１つの狭持部材の狭持を解除または緩和する狭持部材駆動機構と
を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
上記基板保持手段に保持された基板の裏面に向けてエッチング液を供給して、エッチング液による処理を施すための裏面処理手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
上記裏面処理手段は、上記基板保持手段に保持された基板の回転中心に近接して配置された吐出口から当該基板の回転中心に向けてエッチング液を供給する裏面処理用ノズルを含むものであることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
上記基板保持手段が上記基板回転手段によって回転されている状態で、上記挟持部材駆動機構により上記少なくとも１つの挟持部材の挟持を解除または緩和させる制御手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
上記制御手段は、上記基板保持手段の回転が加速または減速されている状態で、前記挟持部材駆動機構により上記少なくとも１つの挟持部材の挟持を解除または緩和させるものであることを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
上記挟持部材駆動機構が上記少なくとも１つの挟持部材の挟持を解除または緩和した状態で、上記基板保持手段に保持されている基板に液体を供給する液体供給手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
上記液体供給手段は、上記純水供給手段を含み、上記挟持部材駆動機構が上記少なくとも１つの挟持部材の挟持を解除または緩和した状態で、上記基板保持手段に保持されている基板の表面の中央部に向けて純水を供給するものを含むことを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
【請求項８】
上記複数の挟持部材は、基板の端面を定位置で規制する位置規制用挟持部材と、
基板の端面に押し付け力を作用させて、上記位置規制用挟持部材と協働して基板を挟持する押し付け用挟持部材とを含み、
上記挟持部材駆動機構は、上記押し付け用挟持部材の押し付け力を解除または緩和することにより、基板の挟持を緩和または解除することができるものであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項９】
上記挟持部材駆動機構は、上記押し付け用挟持部材を基板の端面位置から退避させることにより、基板の挟持を解除するものであることを特徴とする請求項８記載の基板処理装置。
【請求項１０】
上記挟持部材駆動機構は、上記押し付け用挟持部材が基板の端面に当接した状態を保持しつつ、その押し付け力を弱めることによって、基板の挟持を緩和するものであることを特徴とする請求項８記載の基板処理装置。
【請求項１１】
上記挟持部材駆動機構は、上記基板保持手段に組み込まれて上記押し付け用挟持部材を駆動するためのシリンダを含むものであることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１２】
上記基板回転手段は、上記基板保持手段に保持された基板を２５０〜１０００ｒｐｍの回転速度で回転させるものであることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１３】
上記周縁部処理手段によるエッチング液の供給方向は、上記基板の回転方向にほぼ沿うような方向であることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１４】
上記基板は、ほぼ円形の基板であり、
上記周縁部処理手段によるエッチング液の供給方向は、上記基板保持手段に保持された基板の表面上におけるエッチング液の供給位置が基板上に描く円軌跡の当該供給位置における接線よりも、当該基板の外側に向いていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１５】
上記周縁部処理手段によるエッチング液の供給方向は、基板表面を見下す平面視において上記接線に対して０〜６０度傾いていることを特徴とする請求項１４記載の基板処理装置。
【請求項１６】
上記純水供給手段は、上記基板保持手段に保持された基板の中心に関して、上記周縁部処理手段による基板上でのエッチング液供給位置とほぼ点対称となるような位置から純水を供給するものであることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１７】
上記周縁部処理手段によるエッチング液の供給方向は、上記基板保持手段に保持された基板の表面に対して２０〜７０度傾いていることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１８】
上記周縁部処理手段は、エッチング液を直線状に吐出するノズルを含むことを特徴とする請求項１ないし１７のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１９】
上記基板保持手段に保持された基板の表面に対して上記ノズルを近接および離間させるためのノズル接離手段をさらに含むことを特徴とする請求項１８記載の基板処理装置。
【請求項２０】
上記ノズルは、エッチング液の吐出方向を予め定める範囲内で調整可能であるように設けられていることを特徴とする請求項１８または１９に記載の基板処理装置。
【請求項２１】
上記ノズルは、当該ノズルの先端と上記基板保持手段に保持された基板の表面との間隔が１〜２０mmとなる位置に設けられていることを特徴とする請求項１８ないし２０のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２２】
上記ノズルは、このノズルから吐出されるエッチング液を層流にするためのストレート部を含むことを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２３】
上記ストレート部は、このストレート部の先端から上記基板保持手段に保持された基板までの距離よりも長く形成されていることを特徴とする請求項２２記載の基板処理装置。
【請求項２４】
上記ストレート部は、先端部における内径が基端部における内径よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項２２または２３に記載の基板処理装置。
【請求項２５】
上記ストレート部は、先端部における内径が０．３〜２mmに形成されていることを特徴とする請求項２２ないし２４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２６】
上記基板保持手段に基板を保持させるために基板を予め定める位置に位置合わせする位置合わせ手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし２５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２７】
上記基板保持手段は、基板をほぼ水平に保持するものであり、
上記位置合わせ手段は、上記基板保持手段の直上において、ほぼ水平姿勢にある基板の水平位置を上記予め定める位置に合わせるものであることを特徴とする請求項２６記載の基板処理装置。
【請求項２８】
基板を保持しつつ搬送して、上記基板保持手段に基板を受け渡す基板搬入手段をさらに含み、
上記位置合わせ手段は、上記基板搬入手段に保持される前の基板を位置合わせするプレ位置合わせ手段を含むものであることを特徴とする請求項２６記載の基板処理装置。
【請求項２９】
基板を保持しつつ搬送して、上記基板保持手段に基板を受け渡すための基板搬入手段をさらに含み、
上記位置合わせ手段は、上記基板搬入手段に保持されている基板を位置合わせするプレ位置合わせ手段を含むものであることを特徴とする請求項２６記載の基板処理装置。
【請求項３０】
基板の周縁部に当接する基板保持手段で基板を保持しつつ回転させる基板保持回転工程と、
この基板保持手段に保持された基板の表面の周縁部にエッチング液を供給して、エッチング液による処理を施す周縁部処理工程と、
上記周縁部処理工程と並行して、上記基板保持手段に保持された基板の表面の中央部に向けて純水を供給する純水供給工程と、
上記周縁部処理工程の途中で、上記基板保持手段による基板の保持を解除または緩和することにより、上記基板保持手段の基板の周縁部に対する当接位置を変更する工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項３１】
上記基板保持手段に保持された基板の裏面に向けてエッチング液を供給して、エッチング液による処理を施す裏面処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項３０記載の基板処理方法。

【００１２】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板の周縁部にそれぞれ当接して基板を狭持する複数の狭持部材を有し、この基板を保持する基板保持手段と、上記基板保持手段を、上記基板の表面に直交する回転軸線まわりに回転させる基板回転手段と、上記基板保持手段に保持された基板の表面の周縁部にエッチング液を供給して、エッチング液による処理を施すための周縁部処理手段と、上記基板保持手段に保持された基板の表面の中央部に向けて純水を供給する純水供給手段と、前記周縁部処理手段によるエッチング処理の途中で、少なくとも１つの狭持部材の狭持を解除または緩和する（すなわち、挟持力を弛める）狭持部材駆動機構とを含むことを特徴とする基板処理装置である。

なお、上記基板保持手段に保持された基板を回転させつつ、上記周縁部処理手段による基板表面の周縁部のエッチング処理を行う場合、上記狭持部材駆動機構は、基板の回転中に上記狭持部材の狭持力を一時的に弛めるものであってもよいし、基板の回転を中断して上記狭持部材の狭持力を弛め、その後、基板保持手段の回転再開前に再び狭持力を強めるものであってもよい。
この発明によれば、周縁部処理手段により基板表面の周縁部にエッチング液を供給して、この基板の表面の周縁部にエッチング液による処理を施すことができる。また、基板が回転されるので、周縁部処理手段からのエッチング液を、基板の表面の周縁部にむらなく供給することができる。これにより、基板の表面の周縁部にエッチング液による処理を良好に施すことができる。さらに、基板の表面から端面を伝って流下するエッチング液により、基板の端面にも処理を施すことができる。
また、基板保持手段が基板の周縁部に当接して基板を保持するものであっても、たとえば、周縁部処理手段によるエッチング処理の途中で狭持部材による狭持力が弛められて、基板の周縁部に対する狭持部材の当接位置が変化させられることにより、基板の表面から流下するエッチング液を基板の端面にむらなく供給することができ、基板の端面全体に良好な処理を施すことができる。

基板の周縁部に当接して基板を保持する基板保持手段の挟持部材は、基板の回転中心に対して高速な公転運動をすることにより、この挟持部材がエッチング液の飛沫やミストを大量発生させるおそれがある。このような場合に基板中央部への純水の供給が、極めて有効である。
請求項２記載の発明は、上記基板保持手段に保持された基板の裏面に向けてエッチング液を供給して、エッチング液による処理を施すための裏面処理手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。

この発明によれば、周縁部処理手段により基板の表面の周縁部にエッチング液を供給して処理を施しつつ、裏面処理手段により基板の裏面にエッチング液を供給して処理を施すことができる。
請求項３記載の発明は、上記裏面処理手段が、上記基板保持手段に保持された基板の回転中心に近接して配置された吐出口から当該基板の回転中心に向けてエッチング液を供給する裏面処理用ノズルを含むものであることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置である。

この構成によれば、基板の裏面へのエッチング液の供給を効率的に行えるうえ、エッチング液の飛散を効果的に抑制できる。これにより、エッチング液のミストの発生量を抑制できるので、基板の処理を良好に行える。

請求項４記載の発明は、上記基板保持手段が上記基板回転手段によって回転されている状態で、上記挟持部材駆動機構により上記少なくとも１つの挟持部材の挟持を解除または緩和させる制御手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板を回転させている途中で挟持部材の挟持を解除または緩和することにより、挟持部材の基板周縁に対する当接位置を変更できる。これにより、基板の周縁部の処理を中断することなく、挟持部材の当接位置を変更できるから、基板に対する処理を効率的に行える。

請求項５記載の発明は、上記制御手段は、上記基板保持手段の回転が加速または減速されている状態で、前記挟持部材駆動機構により上記少なくとも１つの挟持部材の挟持を解除または緩和させるものであることを特徴とする請求項４記載の基板処理装置である。
この構成では、基板保持手段の回転の加速または減速とともに、挟持部材の挟持を解除または緩和するので、基板保持手段の回転速度と基板の回転速度とを確実に異ならせることができる。したがって、基板周縁に対する挟持部材の当接位置を確実に変更できる。

請求項６記載の発明は、上記挟持部材駆動機構が上記少なくとも１つの挟持部材の挟持を解除または緩和した状態で、上記基板保持手段に保持されている基板に液体を供給する液体供給手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、挟持部材の挟持を解除または緩和した状態で基板に液体を供給することによって、基板の回転に対する抵抗が与えられる。そのため、基板の回転を基板保持手段の回転に対して遅らせることができるので、基板の周縁部に対する挟持部材の当接位置を確実に変更させることができる。

請求項７記載の発明は、上記液体供給手段は、上記純水供給手段を含み、上記挟持部材駆動機構が上記少なくとも１つの挟持部材の挟持を解除または緩和した状態で、上記基板保持手段に保持されている基板の表面の中央部に向けて純水を供給するものを含むことを特徴とする請求項６記載の基板処理装置である。
この構成によれば、挟持部材の挟持を解除または緩和した状態で基板の中央部に純水を供給することによって、基板の回転に対する抵抗が与えられる。そのため、基板の回転を基板保持手段の回転に対して遅らせることができるので、基板の周縁部に対する挟持部材の当接位置を確実に変更させることができる。
請求項８記載の発明は、上記複数の挟持部材は、基板の端面を定位置で規制する位置規制用挟持部材と、基板の端面に押し付け力を作用させて、上記位置規制用挟持部材と協働して基板を挟持する押し付け用挟持部材とを含み、上記挟持部材駆動機構は、上記押し付け用挟持部材の押し付け力を解除または緩和することにより、基板の挟持を緩和または解除することができるものであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の基板処理装置である。

この構成により、押し付け用挟持部材の押し付け力を解除または緩和する比較的簡単な構成で、基板の挟持を解除または緩和できる。
この場合、請求項９に記載のように、上記挟持部材駆動機構は、上記押し付け用挟持部材を基板の端面位置から退避させることにより、基板の挟持を解除するものであってもよい。また、請求項１０に記載のように、上記挟持部材駆動機構は、上記押し付け用挟持部材が基板の端面に当接した状態を保持しつつ、その押し付け力を弱めることによって、基板の挟持を緩和するものであってもよい。

より具体的には、請求項１１に記載のように、上記挟持部材駆動機構は、上記基板保持手段に組み込まれて上記押し付け用挟持部材を駆動するためのシリンダを含むものであってもよい。
また、請求項１２に記載したように、上記基板回転手段は、上記基板保持手段に保持された基板を２５０〜１０００ｒｐｍの回転速度で回転させるものであることが好ましい。こうすることにより、周縁部処理手段から基板に供給されるエッチング液が基板の中央部に向けて流れることを良好に防止しつつ、基板の表面の周縁部にエッチング液による処理を良好に施すことができる。

さらに、基板の端面と保持ローラとの当接位置は刻々と変化するので、基板の表面から端面を伝って流下するエッチング液により、基板の端面全体に良好な処理を施すことができる。
請求項１３記載の発明は、上記周縁部処理手段によるエッチング液の供給方向は、上記基板の回転方向にほぼ沿うような方向であることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の基板処理装置である。

また、請求項１４記載の発明は、上記基板は、ほぼ円形の基板であり、上記周縁部処理手段によるエッチング液の供給方向は、上記基板保持手段に保持された基板の表面上におけるエッチング液の供給位置が基板上に描く円軌跡の当該供給位置における接線よりも、当該基板の外側に向いていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の基板処理装置である。
これらの発明によれば、基板表面の周縁部に供給されたエッチング液が基板表面の中央部に向けて流れることを防止できる。

なお、上記周縁部処理手段によるエッチング液の供給方向は、請求項１５に記載したように、基板表面を見下す平面視において上記接線に対して０〜６０度傾いていることが好ましく、また、請求項１７に記載したように、上記基板保持手段に保持された基板の表面に対して２０〜７０度傾いていることが好ましい。こうすることにより、周縁部処理手段から基板に供給されるエッチング液が基板の中央部に向けて流れることを良好に防止しつつ、基板の表面の周縁部にエッチング液による処理を良好に施すことができる。

請求項１６記載の発明は、上記純水供給手段は、上記基板保持手段に保持された基板の中心に関して、上記周縁部処理手段による基板上でのエッチング液供給位置とほぼ点対称となるような位置から純水を供給するものであることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の周縁部に供給されたエッチング液が基板の中央部に向けて流れることをより確実に防止できる。

請求項１８記載の発明は、上記周縁部処理手段は、エッチング液を直線状に吐出するノズルを含むことを特徴とする請求項１ないし１７のいずれかに記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の表面の所望する供給位置にエッチング液を精度良く供給することができる。
請求項１９記載の発明は、上記基板保持手段に保持された基板の表面に対して上記ノズルを近接および離間させるためのノズル接離手段をさらに含むことを特徴とする請求項１８記載の基板処理装置である。

この発明によれば、ノズルを基板の表面に近接させてエッチング液を供給することができるので、エッチング液を基板の表面の所望する供給位置に一層精度良く供給することができる。
なお、請求項２０に記載したように、上記ノズルは、エッチング液の吐出方向を予め定める範囲内で調整可能であるように設けられていることが好ましい。また、請求項２１に記載したように、上記ノズルは、当該ノズルの先端と上記基板保持手段に保持された基板の表面との間隔が１〜２０mmとなる位置に設けられていることが好ましい。こうすることにより、エッチング液を基板の表面の所望する供給位置に精度良く供給することができる。

請求項２２記載の発明は、上記ノズルは、このノズルから吐出されるエッチング液を層流にするためのストレート部を含むことを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれかに記載の基板処理装置である。
この発明によれば、ノズルから吐出されるエッチング液はストレート部を通過する際に層流になる。したがって、基板の表面の所望する供給位置にエッチング液を精度良く供給することができる。

なお、請求項２３に記載したように、上記ストレート部は、このストレート部の先端から上記基板保持手段に保持された基板までの距離よりも長く形成されていることが好ましい。
請求項２４記載の発明は、上記ストレート部は、先端部における内径が基端部における内径よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項２２または２３に記載の基板処理装置である。

この発明によれば、より良好に層流を形成することができる。
なお、請求項２５に記載したように、上記ストレート部は、先端部における内径が０．３〜２mmに形成されていることが好ましい。こうすることにより、良好な層流を形成することができ、基板の表面の所望する供給位置にエッチング液を精度良く供給することができる。
請求項２６記載の発明は、上記基板保持手段に基板を保持させるために基板を予め定める位置に位置合わせする位置合わせ手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし２５のいずれかに記載の基板処理装置である。

この発明によれば、基板保持手段に対する基板の相対位置を正確に規定した状態で、基板が基板保持手段に保持されるので、基板保持位置のばらつきに起因するエッチング液供給位置のばらつきの発生を防止できる。ゆえに、所望するエッチング液供給位置に精度良くエッチング液を供給することができる。
なお、請求項２７に記載したように、上記基板保持手段は、基板をほぼ水平に保持するものであり、上記位置合わせ手段は、上記基板保持手段の直上において、ほぼ水平姿勢にある基板の水平位置を上記予め定める位置に合わせるものであってもよい。

また、請求項２８に記載したように、基板を保持しつつ搬送して、上記基板保持手段に基板を受け渡す基板搬入手段をさらに含み、上記位置合わせ手段は、上記基板搬入手段に保持される前の基板を位置合わせするプレ位置合わせ手段を含むものであってもよい。
上記第２基板保持手段に保持された基板に上記裏面処理手段による処理を先に施した後に、基板を上記基板保持手段に受け渡して上記周縁部処理手段による処理を施す場合、第２基板保持手段を、基板の周縁部に当接して基板を握持する構成とし、これを上記プレ位置合わせ手段として兼用してもよい。すなわち、第２基板保持手段による基板の握持によって基板が適切な位置に導かれるので、結果として基板の位置合わせが達成される。

さらに、請求項２９に記載したように、基板を保持しつつ搬送して、上記基板保持手段に基板を受け渡すための基板搬入手段をさらに含み、上記位置合わせ手段は、上記基板搬入手段に保持されている基板を位置合わせするプレ位置合わせ手段を含むものであってもよい。

請求項３０記載の発明は、基板の周縁部に当接する基板保持手段で基板を保持しつつ回転させる基板保持回転工程と、この基板保持手段に保持された基板の表面の周縁部にエッチング液を供給して、エッチング液による処理を施す周縁部処理工程と、上記周縁部処理工程と並行して、上記基板保持手段に保持された基板の表面の中央部に向けて純水を供給する純水供給工程と、上記周縁部処理工程の途中で、上記基板保持手段による基板の保持を解除または緩和することにより、上記基板保持手段の基板の周縁部に対する当接位置を変更する工程とを含むことを特徴とする基板処理方法である。

この方法によれば、基板の周縁部にエッチング液が供給されている間、基板の表面の中心に向けて純水が供給されることにより、基板の表面の中央部が純水で覆われた状態になる。ゆえに、たとえ基板の周縁部に向けて供給されるエッチング液が基板の周縁部を保持している基板保持手段に当たることにより、エッチング液の飛沫やミストが発生しても、そのエッチング液が、基板の表面の中央部に付着することがない。ゆえに、基板の表面の中央部がエッチング液による腐食を受けることがなく、高品質な基板を提供することができる。
その他、請求項１の発明と同様な効果を達成できる。

請求項３１記載の発明は、上記基板保持手段に保持された基板の裏面に向けてエッチング液を供給して、エッチング液による処理を施す裏面処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項３０記載の基板処理方法である。
これにより、請求項２の発明と同様な効果を奏することができる。