JP2001156039A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基板の表面端部に形成された薄膜を確実に除去
でき、エッチングむらの発生を防止する。 【解決手段】表面に薄膜Ｆが形成されたウエハＷの裏面
に対向する対向面を有するスピンベース２と、スピンベ
ース２の対向面に複数設けられ、スピンベース２に対し
て回転自在なベース部３１、ベース部３１に設けられウ
エハＷの端部を保持する第１のピン３３ａ、およびベー
ス部３１に設けられウエハＷの端部を保持する第２のピ
ン３３ｂを備えた保持部材３と、スピンベース２を回転
させるモータ１０と、第１のピン３３ａまたは第２のピ
ン３３ｂに保持されたウエハＷの裏面にエッチング液を
供給するための吐出口７と、第１のピン３３ａによるウ
エハＷの端部の保持と第２のピン３３ｂによるウエハＷ
の端部の保持とを切り換える切り換え機構４０と、を有
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、フ
ォトマスク用ガラス基板、液晶用ガラス基板、光ディス
ク用基板等の基板に、エッチング液を供給して基板にエ
ッチング処理等の所定の処理を行う基板処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハ等の基板の一連の処理工程
においては、基板の表面にフォトレジスト等の薄膜を形
成するための成膜工程を複数工程有しているが、この成
膜工程では基板の裏面あるいは表面端部にも成膜される
ことがある。しかし、一般的には基板において成膜が必
要なのは基板の表面のみであり、基板の裏面あるいは表
面端部に成膜されてしまうと、成膜工程の後工程におい
て、他の装置との接触により基板の裏面あるい表面端部
に形成された薄膜が剥がれたりすることがあり、これが
原因となって歩留まりの低下や基板処理装置自体のトラ
ブルが起こることがある。

【０００３】そこで、基板の裏面あるいは表面端部に形
成された薄膜を除去するために、従来の基板処理装置で
は次のような除去方法が採用されている。

【０００４】図５は、従来の基板処理装置の概略構成図
である。図５に示す中空の回転軸１０１は、図示しない
モータに伝導連結されていて、鉛直軸回りに回転可能で
ある。この回転軸１０１の上端部には、ベース部材とし
ての円板状のスピンベース１０２が一体的に連結されて
いる。このスピンベース１０２の周縁部付近には基板の
外周端部を３箇所以上で保持する保持部材１０３が設け
られている。この保持部材１０３は、スピンベース１０
２に対して回転可能な基部１０３ａと、基部１０３ａの
中央上部から突出し、かつ基板Ｗの裏面に当接する支持
部材１０３ｂと、基部１０３ａの上部から突出し基板Ｗ
の外周端部に当接するチャックピン１０３ｃとを備えて
いる。なお、基部１０３ａは、支持部材１０３ｂを中心
として回転可能である。

【０００５】また、中空の回転軸１０１には、回転軸１
０１と同軸で、かつ内周にエッチング液供給管１０４が
設けられている。このエッチング液供給管１０４は、エ
ッチング液供給源１０５に連通接続されており、このエ
ッチング液供給管１０４の途中には開閉弁１０６が設け
られている。この開閉弁１０６は、基板Ｗの裏面へのエ
ッチング液供給量を制御する。そして、基板Ｗの裏面お
よび表面端部のエッチング処理を行う際には、基板Ｗを
回転させた状態で、開閉弁１０６を開状態にして、エッ
チング液をエッチング液供給源１０５からエッチング液
供給管１０４を通して、吐出部１０７から基板Ｗの裏面
へ供給される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の基板処理装置では、確かに基板Ｗの裏面をエッ
チングすることは可能であるが、チャックピン１０３ｃ
と基板Ｗの外周端部とが当接しているので、当接してい
る部分においては、エッチング液が基板Ｗの外周端部に
到達しないという問題がある。そのため、図６に示すよ
うに、基板Ｗの表面の外周端部でエッチングされない部
分が発生し、その結果、基板Ｗの表面にエッチングむら
が発生してしまうことになる。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、基板の表面の端部に形成された薄膜を
確実に除去でき、エッチングむらの発生を防止する基板
処理装置を提供することを目的とする

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の基板処理装置は、基板に所定の処
理を行う基板処理装置であって、表面に薄膜が形成され
た基板の裏面に対向する対向面を有するベース部材と、
前記ベース部材の対向面に複数設けられ、前記ベース部
材に対して回転自在な基部、前記基部に設けられ基板の
端部を保持する第１保持部、および前記基部に設けられ
基板の端部を保持する第２保持部を備えた基板保持手段
と、前記ベース部材を回転させるベース部材用駆動手段
と、前記第１保持部または前記第２保持部に保持された
基板の裏面にエッチング液を供給するエッチング液供給
手段と、前記第１保持部による基板の端部の保持と前記
第２保持部による基板の端部の保持とを切り換える切り
換え手段と、を有することを特徴とするものである。

【０００９】請求項２に記載の基板処理装置は、請求項
１に記載の基板処理装置であって、前記第１保持部によ
り基板の端部を保持した状態で前記ベース部材用駆動手
段により基板を回転させつつ前記エッチング液供給手段
により基板の裏面にエッチング液を供給させ、前記ベー
ス部材用駆動手段による基板の回転を一旦停止させて前
記切り換え手段により基板の端部の保持を前記第１保持
部から前記第２保持部へ切り換え、前記第２保持部によ
り基板の端部を保持した状態で前記ベース部材用駆動手
段により基板を回転させつつ前記エッチング液供給手段
により基板の裏面にエッチング液を供給させる制御手段
をさらに有することを特徴とするものである。

【００１０】請求項３に記載の基板処理装置は、請求項
２に記載の基板処理装置であって、前記制御手段は、前
記ベース部材用駆動手段による基板の回転を停止させて
前記切り換え手段により基板の端部の保持を前記第１保
持部から前記第２保持部へ切り換る際に、前記エッチン
グ液供給手段による基板の裏面へのエッチング液の供給
を停止させることを特徴とするものである。

【００１１】請求項４に記載の基板処理装置は、請求項
１乃至請求項３に記載の基板処理装置であって、前記基
板保持手段は、前記ベース部材の対向面側において前記
基部を回転自在にさせ、かつ前記ベース部材に貫通して
いる軸部と、前記ベース部材の裏面側において前記軸部
に取り付けられ、第１突出部と第２突出部とを備えた回
転部材とを有し、前記切り換え手段は、前記第１突出部
または前記第２突出部に接触して前記第１保持部による
基板の端部の保持と前記第２保持部による基板の端部の
保持とを切り換えることを特徴とするものである。

【００１２】請求項５に記載の基板処理装置は、請求項
４に記載の基板処理装置であって、前記軸部の上端が、
基板の裏面を支持することを特徴とするものである。

【００１３】請求項６に記載の基板処理装置は、請求項
４または請求項５に記載の基板処理装置であって、前記
切り換え手段は、前記ベース部材の裏面の第１の位置と
前記ベース部材の裏面外の第２の位置に移動可能であ
り、前記第１の位置において前記第１突出部または前記
第２突出部に接触するアーム部材と、前記アーム部材を
前記第１の位置と前記第２の位置とに移動させるアーム
部材用駆動手段とを有することを特徴とするものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形
態に係る基板処理装置の縦断面図である。なお、この基
板処理装置は、基板の表面に形成された薄膜をエッチン
グ処理するエッチング処理装置である。

【００１５】中空の回転軸１は、モータ１０（図３）に
伝導連結されていて、鉛直軸回りに回転可能である。こ
の回転軸１の上端部には、ベース部材としての円板状の
スピンベース２が一体的に連結されている。このスピン
ベース２の周縁部付近には基板の一種であるウエハＷの
外周端部を３箇所以上で保持する保持部材３が設けられ
ている。ウエハＷは、その外周端部が保持部材３に保持
されることで、スピンベース２の対向面から所定の間隔
だけ離れた状態で水平姿勢で保持され、モータ１０（図
３参照）の回転駆動によって鉛直軸回りに回転されるよ
うになっている。なお、この基板処理装置のように、ウ
エハＷをスピンベース２の上方で保持する装置は、通常
ウエハＷの表面を上にして、すなわち、図１に示すウエ
ハＷの上面が表面に、下面が裏面になるような状態で保
持部材３に保持される。なお、モータ１０の回転駆動の
制御は制御部５０で行われる。

【００１６】回転軸１の中空部には、この回転軸１と同
軸で、かつ内周にエッチング液供給管４が設けられてい
る。このエッチング液供給管４は、エッチング液供給源
５に連通接続されており、このエッチング液供給管４の
途中には開閉弁６が設けられている。この開閉弁６はウ
エハＷの裏面へのエッチング液の供給量を制御する。そ
して、エッチング液はエッチング液供給源５からエッチ
ング液供給管４を通して吐出口７からウエハＷの裏面へ
供給される。

【００１７】保持部材３は、スピンベース２の対向面
（表面）においてスピンベース２に対して回転自在なベ
ース部３１を備えている。このベース部３１は、スピン
ベース２に設けられた孔２１に貫通された軸３２（軸
部）と一体的に成形されている。この軸３２の上端部
は、ウエハＷの裏面を支持している。そうすれば、ウエ
ハＷの裏面の汚染が抑制されるという効果がある。この
ベース部３１の上面には、ウエハＷの外周端部に当接す
る第１保持部に相当する第１のピン３３ａと第２保持部
に相当する第２のピン３３ｂとが設けられている。第１
のピン３３ａおよび第２のピン３３ｂにはウエハＷの保
持を維持するために、先端に突出部が形成されている。
これにより、ウエハＷが第１のピン３３ａによるウエハ
Ｗの外周端部の保持および第１のピン３３ｂによるウエ
ハＷの外周端部の保持が解除されることはない。

【００１８】また、保持部材３は、スピンベース２の裏
面側においてスピンベース２に対して回転自在な、回転
部材３４を備えている。この回転部材３４は、スピンベ
ース２に設けられた孔２１に貫通された軸３２に取り付
けられている。この回転部材３４の下側は、引張バネ３
５を介してスピンベース２の裏面に設けられたピン２２
に取り付けられている。この回転部材３４の両側には、
図２に示すように、第１突出部３４ａと第２突出部３４
ｂとが設けられている。なお、第１突出部３４ａと第２
突出部３４ｂとは、回転部材３４本体に対して対向した
位置に設けられている。

【００１９】図２に示すように、スピンベース２の側方
には、切り換え機構４０が設けられている。この切り換
え機構４０は、軸心４２を中心として、スピンベース２
の下方の第１の位置とスピンベース２の下方外の第２の
位置とに移動可能なアーム部材４１を備えている。この
アーム部材４１は、第１突出部３４ａおよび第２突出部
３４ｂにそれぞれ当接する当接部４３を有している。こ
のアーム部材４１の移動は、図１および図２に示すよう
に、ステッピングモータ４４により矢印Ａに示すように
移動する。なお、３つの回転部材３４は、スピンベース
２の裏面にて図示しないリングで連結されており、１つ
の切り換え機構４０が１つの回転部材３４を作動すれ
ば、自動的に３つの回転部材３４が回動し、３つの保持
部材３が同時にウエハＷの保持およびその解除を行うこ
とになる。

【００２０】次に、基板処理装置の制御系について説明
する。図３は、基板処理装置の制御系を示す図である。
制御部５０は、モータ１０の制御を行って、ウエハＷの
駆動制御を行い、ウエハＷの回転数を制御する。また、
制御部５０は、１つのステッピングモータ４４の制御を
行って、第１のピン３３ａと第２のピン３３ｂとの切り
換えを行う。さらに、制御部５０は、開閉弁６の制御を
行って、エッチング液の供給とその停止の制御を行う。

【００２１】次に、本発明の実施の形態に係る基板処理
装置の処理動作について説明する。まず、制御部５０が
ステッピングモータ４４を制御して、アーム部材４１を
第２の位置から第１の位置へ移動させて、アーム部材４
１の当接部４３と第１突出部３４ａとを当接させ、第１
突出部３４ａを半押し込みして、３つの保持部材３を
「開」の状態にする。そして、表面に薄膜Ｆが形成され
たウエハＷを軸心３２の上端部へ載置する。次に、制御
部５０がステッピングモータ４４を制御して、アーム部
材４１の当接部４３と第１突出部３４ａとを当接させた
状態で第１突出部３４ａを最後まで押し込んで、図４
（ａ）に示すように、第１のピン３３ａをウエハＷの外
周端部へ当接させ、ウエハＷを保持する。その後、制御
部５０がステッピングモータ４４を制御して、アーム部
材４１を第１の位置から第２の位置へ移動させ、アーム
部材４１を一旦スピンベース２の下側の位置から退避さ
せる。

【００２２】アーム部材４１の退避が終了すると、第１
エッチング処理が開始される。この第１エッチング処理
では、まず、制御部５０がモータ１０を制御して所定の
回転数でウエハＷの回転を開始する。そして、それと同
時に、制御部５０は、開閉弁６を「閉」の状態から
「開」の状態へ切り換え、ウエハＷを回転させた状態で
吐出口７からエッチング液をウエハＷの裏面中央部へ供
給する。ウエハＷの裏面中央部へ供給されたエッチング
液は、ウエハＷの回転およびスピンベース２の回転にと
もなって、ウエハＷの裏面とスピンベース２の対向面と
の空間をウエハＷの外周側へ移動し、その結果、ウエハ
Ｗの裏面及び表面端部がエッチングされる。なお、この
とき、図４（ａ）に示すように、ウエハＷの表面端部に
エッチングされていない部分Ｂが発生する。

【００２３】第１エッチング処理が行われて所定の時間
経過すると、制御部５０が、モータ１０を制御してウエ
ハＷの回転を停止するとともに、開閉弁６を「開」の状
態から「閉」の状態へ切り換え、エッチング液のウエハ
Ｗの裏面への供給を停止する。これにより、第１エッチ
ング処理が終了する。

【００２４】第１エッチング処理が終了すると、制御部
５０がステッピングモータ４４を制御して、アーム部材
４１を第２の位置から第１の位置へ移動させて、アーム
部材４１の当接部４３と第２突出部３４ｂとを当接させ
た状態で図４（ｂ）に示すように最後まで押し込んで、
第２のピン３３ｂをウエハＷの外周端部へ当接させ、ウ
エハＷを保持する。その後、制御部５０がステッピング
モータ４４を制御して、アーム部材４１を第１の位置か
ら第２の位置へ移動させ、アーム部材４１を一旦スピン
ベース２の下側の位置から退避させる。

【００２５】アーム部材４１の退避が終了すると、第２
エッチング処理が開始される。この第２エッチング処理
では、まず、制御部５０がモータ１０を制御して所定の
回転数でウエハＷの回転を開始する。そして、それと同
時に、制御部５０は、開閉弁６を「閉」の状態から
「開」の状態へ切り換え、ウエハＷを回転させた状態で
吐出口７からエッチング液をウエハＷの裏面中央部へ供
給する。ウエハＷの裏面中央部へ供給されたエッチング
液は、ウエハＷの回転およびスピンベース２の回転にと
もなって、ウエハＷの裏面とスピンベース２の対向面と
の空間をウエハＷの外周側へ移動し、その結果、ウエハ
Ｗの裏面及び表面端部がエッチングされる。

【００２６】第２エッチング処理が行われて所定の時間
経過すると、制御部５０が、モータ１０を制御してウエ
ハＷの回転を停止するとともに、開閉弁６を「開」の状
態から「閉」の状態へ切り換え、エッチング液のウエハ
Ｗの裏面への供給を停止する。これにより、第２エッチ
ング処理が終了する。なお、第２エッチング処理の終了
により、図４（ｂ）に示すように、第１エッチング処理
終了時に発生したウエハＷの表面端部にエッチングされ
ていない部分Ｂは消滅する。

【００２７】上述しました本発明の実施の形態に係る基
板処理装置の構成によれば次のような効果がある。

【００２８】エッチング処理を行う際に、第１エッチン
グ処理として、第１のピン３３ａでウエハＷの外周端部
を保持した状態でエッチング処理を行い、切り換え機構
４０によりウエハＷの外周端部の保持を第２のピン３３
ａから第１のピン３３ｂへ切り換え、さらに、第２エッ
チング処理として、第２のピン３３ｂでウエハＷの外周
端部を保持した状態でエッチング処理を行っているの
で、ウエハＷの表面の端部に形成された薄膜Ｆを確実に
除去でき、エッチングむらの発生を防止できる。

【００２９】また、第１エッチング処理が行われて所定
の時間経過すると、制御部５０が、モータ１０を制御し
てウエハＷの回転を停止するとともに、開閉弁６を
「開」の状態から「閉」の状態へ切り換え、エッチング
液のウエハＷの裏面への供給を停止しているので、エッ
チング液を効率よく使用することができる。

【００３０】また、ベース部３１の上面に第１のピン３
３ａおよび第２のピン３３ｂを設け、ベース部材３１を
回転自在にさせる軸３２に回転部材３４を取り付け、こ
の回転部材３４に第１突出部３４ａと第２突出部３４ｂ
を設け、切り換え機構４０が第１突出部３４ａと第２突
出部３４ｂとに接触して、ウエハＷの保持を切り換えて
いるので、簡素な構成で、保持部材３を構成することが
できる。

【００３１】さらに、切り換え機構４０は、第１の位置
と第２の位置との間を移動するアーム部材４１と、この
アーム部材４１を移動させるステッピングモータ４４と
を備えているので、簡素な構成で、切り換え機構４０を
構成することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る基板処理装置によれば、切り換え手段により第１保持
部による基板の端部の保持と前記第２保持部による基板
の端部の保持とを切り換えて、エッチング液供給手段に
より基板の裏面にエッチング液を供給してエッチング処
理を行うので、基板の表面端部に形成された薄膜を確実
に除去でき、エッチングむらの発生を防止できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置の縦断
面図である。

【図２】切り換え機構および保持部材を示す図である。

【図３】基板処理装置の制御系を示す図である。

【図４】（ａ）は、第１のピンがウエハの外周端部に当
接してウエハを保持している状態を示す図、（ｂ）は、
第１のピンがウエハの外周端部に当接してウエハを保持
している状態を示す図である。

【図５】従来の基板処理装置の概略構成図である。

【図６】従来の基板処理装置の問題点を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１ 回転軸 ２ スピンベース ３ 保持部材 ４ エッチング液供給管 ７ 吐出口 １０ モータ ３１ ベース部材 ３２ 軸 ３３ａ 第１のピン ３３ｂ 第２のピン ３４ 回転部材 ３４ａ 第１突出部 ３４ｂ 第２突出部 ４０ 切り換え機構 ４１ アーム部材 ４２ 軸 ４３ 当接部 ４４ ステッピングモータ Ｆ 薄膜 Ｗ ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増市 幹雄 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 (72)発明者 河村 隆 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 Ｆターム(参考） 5F031 CA01 CA02 CA05 FA01 FA12 HA24 HA28 HA29 MA24 5F043 DD30 EE07 EE08 EE27 EE35 EE40 GG10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】基板に所定の処理を行う基板処理装置であ
   って、 表面に薄膜が形成された基板の裏面に対向する対向面を
   有するベース部材と、 前記ベース部材の対向面に複数設けられ、前記ベース部
   材に対して回転自在な基部、前記基部に設けられ基板の
   端部を保持する第１保持部、および前記基部に設けられ
   基板の端部を保持する第２保持部を備えた基板保持手段
   と、 前記ベース部材を回転させるベース部材用駆動手段と、 前記第１保持部または前記第２保持部に保持された基板
   の裏面にエッチング液を供給するエッチング液供給手段
   と、 前記第１保持部による基板の端部の保持と前記第２保持
   部による基板の端部の保持とを切り換える切り換え手段
   と、を有することを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の基板処理装置であって、 前記第１保持部により基板の端部を保持した状態で前記
   ベース部材用駆動手段により基板を回転させつつ前記エ
   ッチング液供給手段により基板の裏面にエッチング液を
   供給させ、前記ベース部材用駆動手段による基板の回転
   を一旦停止させて前記切り換え手段により基板の端部の
   保持を前記第１保持部から前記第２保持部へ切り換え、
   前記第２保持部により基板の端部を保持した状態で前記
   ベース部材用駆動手段により基板を回転させつつ前記エ
   ッチング液供給手段により基板の裏面にエッチング液を
   供給させる制御手段をさらに有することを特徴とする基
   板処理装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の基板処理装置であって、 前記制御手段は、前記ベース部材用駆動手段による基板
   の回転を停止させて前記切り換え手段により基板の端部
   の保持を前記第１保持部から前記第２保持部へ切り換る
   際に、前記エッチング液供給手段による基板の裏面への
   エッチング液の供給を停止させることを特徴とする基板
   処理装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３に記載の基板処理装
   置であって、 前記基板保持手段は、 前記ベース部材の対向面側において前記基部を回転自在
   にさせ、かつ前記ベース部材に貫通している軸部と、 前記ベース部材の裏面側において前記軸部に取り付けら
   れ、第１突出部と第２突出部とを備えた回転部材とを有
   し、 前記切り換え手段は、前記第１突出部または前記第２突
   出部に接触して前記第１保持部による基板の端部の保持
   と前記第２保持部による基板の端部の保持とを切り換え
   ることを特徴とする基板処理装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の基板処理装置であって、 前記軸部の上端が、基板の裏面を支持することを特徴と
   する基板処理装置。
6. 【請求項６】請求項４または請求項５に記載の基板処理
   装置であって、 前記切り換え手段は、 前記ベース部材の裏面の第１の位置と前記ベース部材の
   裏面外の第２の位置に移動可能であり、前記第１の位置
   において前記第１突出部または前記第２突出部に接触す
   るアーム部材と、 前記アーム部材を前記第１の位置と前記第２の位置とに
   移動させるアーム部材用駆動手段とを有することを特徴
   とする基板処理装置。