JP2003117501A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パーティクルの発生を抑制しつつ、基板の周端
面全域を確実に処理できる基板処理方法および基板処理
装置を提供する。 【解決手段】 まず、基板保持機構によってウエハＷを
確実に挟持した状態で、基板保持機構を低速で回転させ
る（ステップＳ１）。その後、時間Ｔ１の時に、ウエハ
Ｗの挟持を解除する（ステップＳ２）。その後、時間Ｔ
２〜Ｔ３の間、基板保持機構の回転を加速する（ステッ
プＳ３）。その後、時間Ｔ３〜Ｔ４の間、基板保持機構
の回転を高速のまま維持する（ステップＳ４）。その
後、時間Ｔ４〜Ｔ５の間、基板保持機構の回転の減速を
行う（ステップＳ５）。その直後（時間Ｔ５）、ウエハ
Ｗの挟持を元に戻して確実にウエハＷを挟持し、基板保
持機構の回転を低速に維持する（ステップＳ６）。その
後は、ステップＳ１〜Ｓ６のステップをたとえば４回繰
り返し、ウエハＷの不要物の除去処理を終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
液晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマディ
スプレイパネル）用ガラス基板、光ディスク用基板、磁
気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板ならびにフォ
トマスク用基板などの各種の被処理基板に対して処理液
による処理を施すための基板処理装置および基板処理方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、半導
体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面およ
び周端面（場合によってはさらに裏面）の全域に銅薄膜
などの金属薄膜を形成した後、この金属薄膜の不要部分
をエッチング除去する処理が行われる場合がある。たと
えば、配線形成のための銅薄膜は、ウエハの表面の素子
形成領域に形成されていればよいから、ウエハの表面の
周縁部（たとえば、ウエハの周縁から幅５mm程度の部
分）、裏面および周端面に形成された銅薄膜は不要とな
る。そればかりでなく、裏面および周端面の銅または銅
イオンは、基板処理装置に備えられた基板搬送ロボット
のハンドを汚染し、さらにこの汚染が当該ハンドによっ
て保持される別の基板へと転移するという問題を引き起
こす。

【０００３】ウエハの周縁部および周端部の銅薄膜をエ
ッチング除去するための基板処理装置は、たとえば、特
開２００１−１１８８２４号公報に開示されている。

【０００４】この公開公報に開示された１つの基板処理
装置（第３の実施形態）では、ウエハの周端面を複数の
基板挟持部材によって挟持する挟持型スピンチャックに
よってウエハを回転させるようにして、ウエハの表面、
周縁部および裏面に対する処理を１つのチャンバで達成
している。この基板処理装置では、ウエハの周端面全域
に渡る処理を実現するために、スピンチャックの回転中
に、上記基板挟持部材による挟持を解除し、これによっ
て、基板挟持部材によるウエハの挟持位置を周方向にず
らす構成が採用されている。

【０００５】この構成により、スピンチャックの加速時
または減速時に、基板挟持部材によるウエハＷの挟持を
一時的に解除すると、ウエハＷは、スピンチャックに対
して相対的に回転する。すなわち、スピンチャックの加
速時か減速時のいずれかの時に、基板挟持部材による基
板挟持力を０にすることで、スピンチャックに対してウ
エハを相対的にずらして基板挟持部材によるウエハＷの
挟持位置を変化させるのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、基板の挟持
を解除して基板をずらすのは、スピンチャックの加速時
または減速時のみであるので、パーティクルや基板処理
の面で問題があった。

【０００７】これについて、図９の（ａ）および（ｂ）
のグラフを用いて説明する。この図９の（ａ）および
（ｂ）には、それぞれ上下に、時間と回転速度の関係、
ならびに時間と基板挟持状態の関係を示すグラフが描か
れている。また、上側の時間と回転速度の関係を示すグ
ラフにおいて、実線はスピンチャックの回転速度を、破
線は基板の回転速度を示している。また、この実線と破
線に囲まれた斜線部分の面積（＝スピンチャックと基板
の回転速度差×時間）が、基板挟持部材と基板との相対
的な回転方向のずれ量（以下、単に基板のずれ量とい
う）に相当することになる。

【０００８】具体的には、図９（ａ）のように、スピン
チャックの加速時（ｔ１〜ｔ２）にのみ基板挟持を解除
して基板をずらす場合、加速しても基板の回転速度があ
まり上がらず、加速終了時（ｔ２）の基板とスピンチャ
ックの回転速度差が大きくなっている。この状態で、基
板挟持を元に戻して基板を再び確実に保持した時に、基
板挟持部材と基板との相対的な摩擦が生じ、基板挟持部
材が削られてパーティクルが発生してしまう。

【０００９】一方、図９（ｂ）のように、スピンチャッ
クの減速時（ｔ１〜ｔ２）にのみ基板挟持を解除して基
板をずらす場合、逆に、減速中（ｔ１〜ｔ２）には基板
がスピンチャックの回転にほぼ追従するので、基板とス
ピンチャックの回転速度差は小さい。このため、基板の
ずれ量を大きくとることができないので、基板の挟持位
置を確実に変化させることができず、したがって、基板
の周端面を全域に渡って良好に処理することができな
い。

【００１０】なおここで、加速しても基板の回転速度が
あまり上がらず、また減速中にスピンチャックの回転に
基板がほぼ追従してしまう理由は、基板には処理液が供
給されているため、基板の回転に大きな抵抗力（以下、
ブレーキ力という）をかけられるからである。

【００１１】そこで、この発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、パーティクルの発生を抑制しつつ、基板
の周端面全域を確実に処理できる基板処理方法および基
板処理装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の発明は、基板保持機構（２２１）に
よって所定の基板保持力で基板（Ｗ）を保持する基板保
持工程（Ｓ１，Ｓ６）と、上記基板保持機構に保持され
ている基板に処理液を供給する処理液供給工程と、上記
基板保持機構を所定の回転速度で回転させる基板回転工
程（Ｓ１，Ｓ６）と、上記基板保持機構の回転を上記所
定の回転速度から加速する加速回転工程（Ｓ３）と、こ
の回転加速工程の後に、基板保持機構の回転を上記所定
の回転速度付近まで減速する減速回転工程（Ｓ５）と、
上記加速回転工程から減速回転工程にまたがる期間にお
いて、上記基板保持機構による基板保持力を低減させる
基板保持力低減工程（Ｓ２〜Ｓ５）と、を備えることを
特徴とする基板処理方法である。なお、括弧内の英数字
は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以
下、この項において同じ。

【００１３】この発明によれば、基板保持機構の回転を
所定の回転速度から加速した後に減速させるとともに、
この基板保持機構の回転の加速時から減速時にまたがる
期間において基板保持力を低減させて、基板をずらすこ
と（以下、基板のずらし動作という）ができる。これに
より、基板を再び保持した時に基板と基板保持機構との
相対的な摩擦を抑制することができるとともに、基板の
ずれ量を大きくとることができる。なお、これの作用
は、基板保持機構の回転の加速時に基板の回転速度があ
まり上がらず、また、減速時に基板保持機構の回転に基
板がほぼ追従するという２つの作用をうまく利用するこ
とで達成されている。したがって以上のことから、パー
ティクルの発生を抑制するとともに、基板の周端面全域
を確実に処理できる。

【００１４】なお、基板保持力を低減させ始める（減少
させる）のは、基板保持機構の回転の加速開始前、加速
開始と同時、または加速中のいずれの時期であってもよ
く、また、基板保持力を元に戻す（増加させる）のは、
減速中、減速終了と同時、または減速終了以降のいずれ
であってもよい。

【００１５】なお、ここでいう「基板の保持」とは、基
板の端面を掴んで基板を挟持すること、あるいは基板の
一方面を吸引して吸着保持することを含む。よって、
「基板保持力」は、基板挟持力および基板吸引力を含
む。また、「基板保持力を低減させる」とは、基板保持
力を弱めること、および基板保持力を０にすることを含
む。すなわち、基板の保持を緩和すること、および基板
の保持を完全に解除することを含む。

【００１６】また、上記加速回転工程、減速回転工程、
および基板保持力低減工程による基板のずらし動作は、
１回の処理につき１回だけ行ってもよいし、複数回行っ
てもよい。なお、より基板の周端面全域を確実に処理す
るためには、この回数は多い方が好ましい。

【００１７】請求項２記載の発明は、上記基板保持力低
減工程は、少なくとも上記加速回転工程の開始（Ｔ２）
から上記減速回転工程の終了（Ｔ５）までを含む期間に
おいて継続して行われることを特徴とする請求項１に記
載の基板処理方法である。

【００１８】この発明によれば、基板保持機構の回転の
加速開始前または加速開始と同時に基板保持力を減少さ
せた後、減速終了と同時、または減速終了後に基板保持
力を元に戻して（増加させて）基板を確実に保持する。
すなわち、基板保持機構の回転の加速中および減速中に
は基板保持力の変更を行わない。これにより、請求項１
の発明の効果をさらに向上させ、パーティクルの発生を
さらに抑制するとともに、基板の周端面全域をさらに確
実に処理できる。

【００１９】請求項３記載の発明は、さらに、上記加速
回転工程から上記減速回転工程に移行する途中におい
て、上記基板保持機構をほぼ一定の回転速度で回転させ
る等速回転工程（Ｓ４）を備えることを特徴とする請求
項１または２に記載の基板処理方法である。

【００２０】この発明によれば、基板保持機構の回転を
加速した後、等速回転させ、その後に減速させる。これ
により、等速回転している時間を変更するだけで基板の
ずれ量を容易に調整することができる。

【００２１】請求項４記載の発明は、上記処理液供給工
程は、基板の両面に処理液を供給することを特徴とする
請求項１から３までのいずれかに記載の基板処理方法で
ある。

【００２２】この発明によれば、基板の両面ともに処理
液が供給されるので、この処理液が基板の回転に対する
ブレーキ力をより多く与えることができる。これによ
り、請求項１から３までの発明の効果をさらに向上さ
せ、パーティクルの発生をさらに抑制するとともに、基
板の周端面全域をさらに確実に処理できる。なお、両面
に供給される処理液はそれぞれの面で異なっていもよ
い。たとえば、一方面は薬液で他方面はリンス液であっ
てもよい。

【００２３】請求項５記載の発明は、上記処理液供給工
程は、基板の一方面の周縁部に向けて処理液を供給する
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載
の基板処理方法である。

【００２４】この発明によれば、基板の一方面の周縁部
のみを処理できる。このような基板処理においては、基
板の周端面全域について良好に処理することが重要とな
るが、このような場合に本発明を有効に適用できる。

【００２５】なお、「基板の一方面の周縁部に向けて処
理液を供給する」とは、先端が細いノズルを基板の周縁
部に向けて処理液を直接吐出してもよいし、基板の一方
面とは反対側の面に処理液を吐出して一方面側の周縁部
に回り込ませるようにしてもよい。

【００２６】請求項６記載の発明は、上記基板保持力低
減工程が行われている期間は、上記処理液供給工程にお
ける周縁部への処理液の供給を停止させることを特徴と
する請求項５に記載の基板処理方法である。

【００２７】この発明によれば、基板の一方面の周縁部
のみを処理する場合に、基板のずらし動作を行っている
際には、基板の周縁部への処理液の供給を停止させる。
これにより、基板のずらし動作時に、処理すべきでない
基板中央のデバイス形成領域に処理液が飛散するのを抑
制することができる。

【００２８】請求項７記載の発明は、基板保持機構によ
って所定の基板保持力で基板を保持しつつ該基板保持機
構を回転させるとともに、基板に処理液を供給して基板
を処理する基板処理方法において、上記基板保持機構の
回転を所定の回転速度から加速した後に減速させるとと
もに、この基板保持機構の回転の加速時から減速時にま
たがる期間において基板保持力を低減させ、基板保持機
構に対して基板を相対的に回転させることを特徴とする
基板処理方法である。

【００２９】この発明によれば、請求項１の発明と同様
に、基板を再び保持した時に基板と基板保持機構との相
対的な摩擦を抑制することができるとともに、基板のず
れ量を大きくとることができ、したがって、パーティク
ルの発生を抑制するとともに、基板の周端面全域を確実
に処理できる。

【００３０】請求項８記載の発明は、所定の基板保持力
で基板を保持する基板保持機構（２２１）と、この基板
保持機構による基板保持力を変更する基板保持力変更手
段（３４７）と、上記基板保持機構を回転させる回転駆
動機構（２２２）と、上記基板保持機構に保持されてい
る基板に処理液を供給する処理液供給機構（２２５，３
７０，２２３）と、上記基板保持機構の回転を所定の回
転速度から加速した後に減速させるとともに、この基板
保持機構の回転の加速時から減速時にまたがる期間にお
いて基板保持力を低減させるように、上記回転駆動手段
および上記基板保持力変更手段を制御する制御手段（４
００）と、を備えることを特徴とする基板処理装置であ
る。

【００３１】この発明によれば、基板保持機構の回転を
所定の回転速度から加速した後に減速させるとともに、
この基板保持機構の回転の加速時から減速時にまたがる
期間において基板保持力を低減させるように、制御手段
で制御する。これにより、基板を再び保持した時に基板
と基板保持機構との相対的な摩擦を抑制することができ
るとともに、基板のずれ量を大きくとることができ、し
たがって、パーティクルの発生を抑制するとともに、基
板の周端面全域を確実に処理できる。

【００３２】なお、「基板保持機構」とは、基板を端面
で掴んで基板を挟持するいわゆるメカチャックであって
もよいし、基板の一方面を吸引口で吸引して吸着保持す
るいわゆるバキュームチャックであってもよい。また、
「基板保持力変更手段」とは、上記メカチャックの挟持
力を変化させるようなモータやシリンダ等の駆動源であ
ってもよいし、上記バキュームチャックの吸着保持力を
変化させるように、バキュームチャックの吸引配管に介
装された圧力調整手段、たとえば真空レギュレータなど
の圧力調整弁であってもよい。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００３４】図１は、この発明の一実施形態に係る基板
処理装置の構成を説明するための図解的な断面図であ
る。この基板処理装置は、ウエハＷの一方面の不要物を
除去する処理（以下、片面除去処理という）を行った
り、ウエハＷの両面の不要物を除去する処理（以下、両
面除去処理）を行ったり、ウエハＷの周縁部および端面
の不要物を除去する処理（以下、ベベル除去処理とい
う）を行ったりすることができるものである。なお、こ
こでいう不要物とは、ゴミやパーティクルなどの不要な
異物、あるいはウエハＷ上に形成されている不要な薄膜
（金属膜、酸化膜、絶縁膜など）などである。すなわ
ち、上述の除去処理とは、不要な異物を除去する洗浄処
理、および不要な薄膜を除去するエッチング処理を含
む。

【００３５】この基板処理装置は、ウエハＷをほぼ水平
に保持し、この保持したウエハＷのほぼ中心を通る鉛直
軸線まわりに回転するメカチャック２２１を処理カップ
（図示せず）の中に備えている。メカチャック２２１
は、回転駆動機構としてのモータ２２２の駆動軸に結合
されて回転されるようになっている。モータ２２２の駆
動軸は、中空軸とされていて、その内部には、純水また
はエッチング液を供給することができる裏面ノズル２２
３が挿通されている。この裏面ノズル２２３は、メカチ
ャック２２１に保持されたウエハＷの裏面（下面）中央
に近接した位置に吐出口を有しており、この吐出口から
ウエハＷの裏面中央に向けて純水またはエッチング液を
供給する中心軸ノズルの形態を有している。裏面ノズル
２２３には、純水供給源に接続された純水供給バルブ２
０１またはエッチング液供給源に接続されたエッチング
液供給バルブ２０２を介して、純水またはエッチング液
が所要のタイミングで供給されるようになっている。

【００３６】メカチャック２２１の側方には、先端にエ
ッジリンスノズル２２５が取り付けられた揺動アーム２
３２を揺動させるための揺動駆動機構２３３が設けられ
ている。揺動アーム２３２が揺動駆動機構２３３によっ
て水平に揺動されることにより、メカチャック２２１の
上方において、エッジリンスノズル２２５は、水平面に
沿う円弧軌道に従って移動する。これにより、エッジリ
ンスノズル２２５は、メカチャック２２１の側方のホー
ムポジションと、メカチャック２２１に保持されたウエ
ハＷの表面（上面）に純水またはエッチング液を供給す
る処理位置との間で変位することができる。ウエハＷの
表面の周縁部の不要な薄膜を除去するときには、薄膜を
残しておくべき中央領域と当該薄膜を除去すべき周縁領
域との境界位置にエッチング液を供給できるように、エ
ッジリンスノズル２２５の位置が定められる。

【００３７】エッジリンスノズル２２５には、純水供給
源に接続された純水供給バルブ２０３またはエッチング
液供給源に接続されたエッチング液供給バルブ２０４を
介して、純水またはエッチング液が所要のタイミングで
供給されるようになっている。

【００３８】揺動駆動機構２３３は、揺動アーム２３２
が上端に固定された回転昇降軸２３４と、この回転昇降
軸２３４を昇降自在に保持するとともに、モータ２３５
からの回転力がタイミングベルト２３６などを介して与
えられる回転保持筒２３７と、この回転保持筒２３７を
昇降させる昇降駆動機構２４０とを有している。昇降駆
動機構２４０は、リンク機構２４１と、このリンク機構
２４１に駆動力を与えるモータ２４２とを有する。

【００３９】モータ２４２によってリンク機構２４１を
駆動すれば、回転昇降軸２３４が昇降して、エッジリン
スノズル２２５をメカチャック２２１に保持されたウエ
ハＷに対して昇降させることができ、そのウエハＷとの
距離を調節できる。

【００４０】また、モータ２３５を正転／逆転駆動する
ことによって、回転昇降軸２３４が鉛直軸まわりに回転
するから、揺動アーム２３２を水平方向に揺動させるこ
とができる。

【００４１】メカチャック２２１の上方には、メカチャ
ック２２１に保持されたウエハＷ上面の中央に向かって
純水またはエッチング液を供給することができるノズル
機構を下面中央付近に備えた円板状の遮断板２５０が水
平に設けられている。この遮断板２５０は、ウエハＷの
上面のほぼ全域を被うことができる大きさに形成されて
いて、昇降駆動機構２６０に結合されたアーム２７０の
先端付近に、鉛直軸まわりの回転が可能であるように取
り付けられている。

【００４２】昇降駆動機構２６０は、支持筒２６１と、
この支持筒２６１に昇降自在に保持された中空の昇降軸
２６２と、この昇降軸２６２を昇降させるためのボール
ねじ機構２６３とを備えている。ボールねじ機構２６３
のねじ軸２６３ｂに結合されたモータ２６３ｃを正転／
逆転させることにより、昇降軸２６２が昇降し、この昇
降軸２６２の先端部に取り付けられたアーム２７０が昇
降する。２６７は、純水やエッチング液の侵入を防ぐた
めのベローズである。

【００４３】昇降軸２６２には、回転軸２７１が挿通さ
れている。この回転軸２７１は、昇降軸２６２の上端お
よび下端にそれぞれ配置された軸受け２７２，２７３に
よって回転自在に保持されている。回転軸２７１の下端
は、カップリング２７４を介して、モータ２７５の回転
軸に結合されている。また、回転軸２７１の上端には、
プーリー２７６が固定されていて、このプーリー２７６
には、アーム２７０の内部空間に配置されたタイミング
ベルト２７７が巻き掛けられている。このタイミングベ
ルト２７７は、遮断板２５０の回転軸２５１に固定され
たプーリー２５２にも巻き掛けられている。したがっ
て、モータ２７５を回転駆動すれば、この回転は、回転
軸２７１およびタイミングベルト２７７などを介して遮
断板２５０に伝達され、この遮断板２５０が鉛直軸まわ
りに回転（自転）することになる。このようにして、遮
断板２５０のための回転駆動機構が構成されている。

【００４４】純水またはエッチング液をウエハＷに供給
するときには、遮断板２５０は停止状態とされて、図示
の上方位置にある。そして、純水またはエッチング液に
よる処理後のウエハＷを乾燥させるときには、昇降駆動
機構２６０がアーム２７０を下降させることによって、
遮断板２５０は、メカチャック２２１に保持されたウエ
ハＷの表面（上面）に近接させられて、そのほぼ全域を
非接触状態で被う。これとともに、モータ２７５が付勢
されて、遮断板２５０は、ウエハＷの近傍において、メ
カチャック２２１とほぼ同じ速さで、このメカチャック
２２１と同じ方向に回転させられる。この状態で、遮断
板２５０の中央付近から窒素ガスがウエハＷと遮断板２
５０との間の制限された空間に供給される。このように
して、メカチャック２２１の回転による水切りと並行し
て、ウエハＷの表面付近を窒素雰囲気とすることによ
り、ウエハＷの表面を効率的に乾燥させることができ
る。また、遮断板２５０がメカチャック２２１と同期回
転されることにより、処理室内の気流の乱れが防がれ
る。

【００４５】図２は、メカチャック２２１に関連する構
成の詳細を説明するための断面図であり、図３は、メカ
チャック２２１を駆動するための駆動機構の構成を説明
するための断面図である。なお、図２において、右半分
の部分については、モータ２２２で回転される回転部分
を実線で表し、回転しない固定部分を二点鎖線で表して
ある。

【００４６】メカチャック２２１は、円板状の上カバー
２８１と、同じく円板状の下カバー２８２とを備え、こ
れらは重ね合わせられて、周縁部に設けられたボルト２
８３や内方に設けられたボルト２８４などを用いて互い
に固定されている。

【００４７】上カバー２８１および下カバー２８２の各
中央部には、挿通孔が形成されており、この挿通孔に
は、裏面ノズル２２３が貫通している。すなわち、裏面
ノズル２２３は、メカチャック２２１に保持されたウエ
ハＷの中央（回転中心）に近接した位置に吐出口２２６
ａを有する吐出部２２６と、この吐出部２２６が上端に
取り付けられる管部２２７とを有している。吐出部２２
６の上面は、周囲に向かって下降する円錐面をなしてお
り、その頂点に対応する位置に吐出口２２６ａが設けら
れている。吐出部２２６の上部は、外方に張り出してい
て、純水またはエッチング液が上カバー２８１の中央の
挿通孔に入り込むことを防いでいる。管部２２７は、保
持筒２２８により保持された状態で、モータ２２２の中
空駆動軸２３０を挿通している。

【００４８】モータ２２２の駆動軸２３０の内壁には、
保持筒２２８との間に、樹脂製の保護管２２９が配置さ
れている。駆動軸２３０の上部には、保護管２２９の外
方に配置された回転筒２３１がボルト２８８によって固
定されている。この回転筒２３１の上端は、下カバー２
８２の中央の挿通孔を通って、上カバー２８１の下面に
当接していて、ボルト２８５により、上カバー２８１に
固定されている。２８６は、処理液（純水またはエッチ
ング液）の侵入を防止するためのカバーである。回転筒
２３１と保護管２２９とは、埋め込みボルト２８７によ
り、相対回転しないように固定されている。２８９は、
モータ２２２の本体（非回転部分）である。

【００４９】ケース２９０は、モータ２２２の本体２８
９を覆っているとともに、ボルト３０３などにより、本
体２８９に固定されている。このケース２９０の上方部
において、回転筒２３１に対向する位置には、この回転
筒２３１の周面に摺接するリップシール２９１が配置さ
れている。また、下カバー２８２とケース２９０の上部
との間には、下カバー２８２に固定された第１摺動部材
３０１と、ケース２９０の上部に固定された第２摺動部
材３０２とを摺接させる形態のシール３００が介装され
ており、これにより、シール３００よりも内側の機構部
への処理液の侵入を防止している。

【００５０】リップシール２９１は、回転筒２３１の全
周に接触していて、回転筒２３１の周面との間に環状の
空間２９２を形成している。回転筒２３１の肉厚部に
は、上下方向（軸線方向）に沿って延びるエア通路２９
３が形成されており、このエア通路２９３は、回転筒２
３１の半径方向に延びた貫通孔２９４を介して、リップ
シール２９１の環状の空間２９２と連通している。この
連通状態は、回転筒２３１がいずれの回転位置にあって
も保持される。

【００５１】リップシール２９１には、空間２９２にエ
アを供給するためのエア供給路２９５が内部に形成され
ており、このエア供給路２９５は、エア供給管２９６に
結合されている。エア供給管２９６には、エア供給バル
ブ２９７が介装されており、エア供給源からの圧縮エア
を必要に応じて供給できるようになっている。

【００５２】一方、回転筒２３１において、下カバー２
８２に対向する位置には、半径方向に延びた貫通孔２９
８が形成されている。この貫通孔２９８は、回転筒２３
１のエア通路２９３と、下カバー２８２に形成されたエ
ア通路２９９とを連通させる。このエア通路２９９は、
エアシリンダ３４７（図４参照）へと結合されている。

【００５３】メカチャック２２１の周縁部には、図４に
示すように、円周方向に間隔を開けて、複数個（この実
施形態では４個）の挟持部材３１１，３１２，３１３，
３１４が配置されている。このうちほぼ等角度間隔で配
置された３個の挟持部材３１１，３１２，３１３は、ウ
エハＷの処理時において、定位置でウエハＷの端面を規
制する位置規制用挟持部材であり、残る１個の挟持部材
３１４は、ウエハＷの処理時において、ウエハＷの端面
に押し付け力を作用させて、位置規制用挟持部材３１１
〜３１３と協働してウエハＷを挟持する押し付け用挟持
部材である。なお、図４には、上カバー２８１および下
カバー２８２を透視した構成を示してある。

【００５４】図２および４に示すように、挟持部材３１
１〜３１４は、板状のベース部３２０上に、ウエハＷの
周縁部の下面を支持する支持部３２１と、ウエハＷの端
面を規制するための円柱状の規制部３２２とを備えてい
る。支持部３２１の先端は、丸く尖った形状を有してい
る。支持部３２１は、たとえば、耐薬液性を有する樹脂
材料で構成されている。具体的には、ＰＣＴＦＥ、ＰＴ
ＦＥ、ＰＥＥＫ、ＰＶＤＦなどの耐薬液性樹脂材料を、
使用する薬液に応じて用いればよい。

【００５５】挟持部材３１１〜３１４のベース部３２０
の下面には、丸軸３２３が一体的に設けられており、こ
の丸軸３２３は、上カバー２８１および下カバー２８２
に回転自在に取り付けられている（図２参照）。これに
より、挟持部材３１１〜３１４は、支持部３２１の中心
を通る鉛直軸まわりに回転自在となっている。

【００５６】位置規制用挟持部材３１１〜３１３と押し
付け用挟持部材３１４とは、ほぼ共通の構成を有してい
るが、位置規制用挟持部材３１１〜３１３のベース部３
２０には、レバー３２４（図４参照）が一体的に設けら
れているのに対して、押し付け用挟持部材３１４のベー
ス部３２０にはこのようなレバーは設けられていない。
このレバー３２４は、ウエハＷの受け渡しの際に、図示
しないエアシリンダによって操作されるほか、操作者が
ウエハＷの挟持を手動で解除する場合にも用いられる。

【００５７】位置規制用挟持部材３１１〜３１３のベー
ス部３２０の下面に形成された丸軸３２３には、上カバ
ー２８１と下カバー２８２との間の収容空間３１０内に
おいて、平面視においてほぼＬ字形のレバー３３１が固
定されている。このレバー３３１の一端は、リンク３３
２の一端に回動自在に連結されていて、このリンク３３
２の他端は、レバー３３３の自由端に回動自在に連結さ
れている。レバー３３３の基端部は、下カバー２８２を
回転自在な状態で貫通した回動軸３３５（図２参照）に
固定されている。これらのレバー３３１，３３３および
リンク３３２などからなるリンク機構３３０は、上下の
カバー２８１，２８２間の収容空間３１０内に収容され
ている。

【００５８】この回動軸３３５の下面には、さらに、別
のレバー３３６が固定されている。このレバー３３６の
先端は、ドーナツ板状の連結部材３３７に、ピン３３８
によって回動自在に連結されている。この連結部材３３
７には、周方向に間隔を開けた位置で、３つの位置規制
用挟持部材３１１〜３１３に対応したレバー３３６の先
端部が共通に連結されている。そして、連結部材３３７
は、下カバー２８２の下面に形成された環状の案内溝３
３９（図２参照）に案内されて、その周方向に回動変位
することができるようになっている。

【００５９】図５は、連結部材３３７の近傍の構成を抽
出して描いた底面図である。連結部材３３７の下面に立
設された３本のピン３３８には、３本の引っ張りコイル
ばね３４０の一端がそれぞれ引っ掛けられている。これ
らのコイルばね３４０の他端は、下カバー２８２の下面
に立設された３本のばね掛けピン３４１に引っ掛けられ
ている。これにより、レバー３３６は、図５において、
時計回り方向に付勢されている。この方向は、位置規制
用挟持部材３１１〜３１３の規制部３２２がウエハＷの
端面に向かう方向に相当する。

【００６０】さらに、レバー３３６の図５における時計
まわり方向への回動は、ストッパ３４２によって規制さ
れるようになっている。これにより、位置規制用挟持部
材３１１〜３１３の規制部３２２は、ベース部３２０の
レバー３２４に外力が加えられていない通常状態におい
ては、定位置においてウエハＷの端面を規制することに
なる。

【００６１】いずれかの位置規制用挟持部材３１１〜３
１３のベース部３２０のレバー３２４に外力を加え、コ
イルばね３４０のばね力に抗してこれを回動させると、
リンク機構３３０および連結部材３３７の働きによっ
て、３つの位置規制用挟持部材３１１〜３１３が連動
し、それぞれの規制部３２２はウエハＷの端面から退避
する。このとき、支持部３２１は回動中心に位置してい
て、ウエハＷの下面の支持状態を保持する。なお、図５
において、下方側に描かれた１つのレバー３３６は、位
置規制用挟持部材３１１〜３１３のベース部３２０のレ
バー３２４を回動させたときの状態で描かれている。た
だし、実際には、連結部材３２７の周囲の３つのレバー
３３６は、連結部材３２７によって連動させられ、常に
ほぼ同様な状態をとる。

【００６２】未処理のウエハＷを当該基板処理装置に搬
入したり、処理済みのウエハＷを当該基板処理装置から
搬出したりするときには、メカチャック２２１と基板搬
送ロボット（図示せず）との間でのウエハＷの受け渡し
が必要になる。この場合には、メカチャック２２１は、
予め定められた回転位置で停止させられる。このとき、
いずれかの位置規制用挟持部材３１１〜３３３のレバー
３２４が、レバー駆動用のエアシリンダ（図示せず）の
ロッドに対向する。この状態において、上記のエアシリ
ンダのロッドによって、これに対向しているいずれかの
位置規制用挟持部材３１１〜３１３のレバー３２４が内
方に押し込まれる。これにより、位置規制用挟持部材３
１１〜３１３が回動し、規制部３２２がウエハＷの端面
から大きく退避した位置へと変位する。この状態で、搬
送ロボットがメカチャック２２１との間でウエハＷの受
け渡しを行うことになる。

【００６３】押し付け用挟持部材３１４のベース部３２
０の下面の丸軸３２３は、上カバー２８１に回転自在に
取り付けられていて、図４に示すように、その下部に
は、回転時の遠心力により大きなモーメントが生じない
ようにほぼＬ字形に成形されたレバー３４５が固定され
ている。このレバー３４５の一端は、取り付け部材３４
６を介して、エアシリンダ３４７のロッド３４８に結合
されている。エアシリンダ３４７は、いわゆる単動型の
シリンダであり、圧縮エアの供給により、ロッド３４８
が本体部３４９から進出し、圧縮エアの開放に伴って、
内蔵のばねの働きによって、ロッド３４８が本体部３４
９内に没入するものである。

【００６４】この実施形態では、ロッド３４８が本体部
３４９に没入する方向に移動すると、押し付け用挟持部
材３１４のベース部３２０が、図４において反時計回り
方向に回動して、規制部３２２がウエハＷの端面に押し
付けられる。また、ロッド３４８が本体部３４９から進
出する方向に移動すると、押し付け用挟持部材３１４の
規制部３２２はウエハＷの端面から退避する（ウエハＷ
の受け渡し時にはこの状態となる。）。ロッド３４８の
本体部３４９からの進出は、取り付け部材３４６がスト
ッパ３５０に当接することによって規制されるようにな
っている。

【００６５】エアシリンダ３４７の本体部３４９の前方
端は、ブラケット３５１によって固定されており、本体
部３４９の後方側は、ホルダ３５２の取り付け凹所３５
３に嵌入されている。本体部３４９の後端には、エア導
入口（図示せず）が形成されており、ホルダ３５２に
は、当該エア導入口に連通するようにエア供給路３５４
が形成されている。

【００６６】このエア供給路３５４は、下カバー２８２
に形成された上述のエア通路２９９（図２参照）と結合
されている。したがって、エア供給源からエア供給バル
ブ２９７を介して供給される圧縮エアは、エア供給管２
９６、リップシール２９１のエア供給路２９５および環
状空間２９２、回転筒２３１のエア通路２９３、下カバ
ー２８２のエア通路２９９、ならびにホルダ３５２のエ
ア供給路３５４を順に通ってエアシリンダ３４７に供給
される。リップシール２９１の環状空間２９２と回転筒
２３１のエア通路２９３との連通状態は、回転筒２３１
の回転位置によらずに常時確立されているから、メカチ
ャック２２１の回転中においても、エアシリンダ３４７
に駆動用の圧縮エアを供給することが可能である。

【００６７】エアシリンダ３４７に圧縮エアを供給しな
い状態では、押し付け用挟持部材３１４の規制部３２２
はウエハＷの端面に押し付けられる。このとき、押し付
け用挟持部材３１４は、定位置においてウエハＷの端面
を規制する位置規制用挟持部材３１１〜３１３と協働し
て、ウエハＷを挟持する。

【００６８】この挟持状態は、エアシリンダ３４７に圧
縮エアを供給して押し付け用挟持部材３１４の規制部３
２２をウエハＷの端面から退避させることによって、解
除され、ウエハＷを挟持する基板挟持力が０になる。こ
のようにウエハＷの挟持が解除されて基板挟持力が０と
なった状態で、メカチャック２２１の回転を加減速する
ことにより、ウエハＷのメカチャック２２１に対する相
対回転位置を所定のずれ量だけずらすことができる。ま
た、ウエハＷの表面（上面）または裏面（下面）に純水
またはエッチング液などの何らかの液を供給してウエハ
Ｗの回転に対して抵抗を与えているので、ウエハＷのず
れ量をより大きくとることができる。したがって、これ
らの現象を利用することによって、挟持部材３１１〜３
１４によるウエハＷの保持位置を回転中に変更できるの
で、ウエハＷの端面の全域に対して、エッチング処理な
どを行うことができる。なお、このウエハＷのずらし動
作の詳細については、後述する。

【００６９】図６は、遮断板２５０の近傍の構成を示す
断面図である。タイミングベルト２７７からの駆動力が
与えられるプーリー２５２は、中空の回転軸２５１に固
定されている。回転軸２５１は、一対の軸受け２５３な
どを介してホルダ部２５４に回転自在に保持された外筒
２５５と、この外筒２５５に内嵌された内筒２５６とか
らなる。ホルダ部２５４は、アーム２７０に固定され、
その下面から垂下している。

【００７０】内筒２５６の下端部は、外筒２５５よりも
下方に張り出していて、外筒２５５の外方に広がるフラ
ンジ２５７を形成している。このフランジ２５７に、遮
断板２５０が、ボルト２５８を用いて固定されている。
この遮断板２５０の中央には、内筒２５６の内部空間と
連通する開口２５９が形成されている。

【００７１】アーム２７０の上面には、内筒２５６の薄
肉にされた上端部を全周に渡って非接触状態で覆うとと
もに、中央に貫通孔３６１が形成された取り付けブロッ
ク３６０が固定されている。この取り付けブロック３６
０には、側面から貫通孔３６１まで貫通するガス通路３
６２が形成されており、また、その上面には、貫通孔３
６１との間に段部３６３が形成されている。ガス通路３
６２には、管継ぎ手３６４により、窒素ガス供給管３６
５が接続されている。この窒素ガス供給管３６５には、
窒素ガス供給源から、窒素ガス供給バルブ３６６を介し
て、所要のタイミングで窒素ガスが供給される。

【００７２】一方、内筒２５６には、処理液供給ノズル
３７０が、内筒２５６とは非接触状態で挿通している。
より具体的には、処理液供給ノズル３７０は、内筒２５
６を挿通する管部３７１と、この管部３７１の上端部に
形成されたフランジ部３７２と、このフランジ部３７２
の下面に形成された段部３７３と、フランジ部３７２の
上面に形成された処理液供給パイプ取り付け部３７４と
を有している。そして、段部３７３を取り付けブロック
３６０の段部３６３に嵌合させて内筒２５６に対する位
置合わせが行われた状態で、ボルト３７５によってフラ
ンジ部３７２を取り付けブロック３６０の上面に固定す
ることによって、その取り付けが達成されるようになっ
ている。管部３７１の下端は、遮断板２５０の中央の開
口２５９のやや上方に位置していて、メカチャック２２
１に保持された状態のウエハＷの中心に向かって処理液
（純水またはエッチング液）を供給できるようになって
いる。

【００７３】処理液供給パイプ取り付け部３７４には、
処理液供給パイプ３７８の一端部が取り付けられてい
る。この処理液供給パイプ３７８には、純水供給源から
の純水を純水供給バルブ３７９を介して供給することが
でき、エッチング液供給源からのエッチング液をエッチ
ング液供給バルブ３８０を介して供給できるようになっ
ている。

【００７４】窒素ガス供給管３６５からの窒素ガスは、
取り付けブロック３６０のガス通路３６２から、内筒２
５６と処理液供給ノズル３７０の管部３７１との間に形
成されたガス通路３８１に導かれ、さらに、遮断板２５
０の中央の開口２５９からウエハＷの表面に向かって吹
き出される。

【００７５】図７は、上記の基板処理装置の制御系統の
構成を説明するためのブロック図である。マイクロコン
ピュータなどを含む制御装置４００は、メカチャック２
２１を回転駆動するためのモータ２２２、およびメカチ
ャック２２１に組み込まれたエアシリンダ３４７への圧
縮エアの供給を切り換えるエア供給バルブ２９７を制御
する。さらに、制御装置４００は、エッジリンスノズル
２２５の水平移動のためのモータ２３５、エッジリンス
ノズル２２５の昇降のためのモータ２４２、エッジリン
スノズル２２５への純水供給のための純水供給バルブ２
０３、およびエッジリンスノズル２２５へのエッチング
液供給のためのエッチング液供給バルブ２０４を制御す
る。また、制御装置４００は、遮断板２５０を昇降させ
るためにボールねじ機構２６３のモータ２６３ｃを制御
し、遮断板２５０の回転駆動のためにモータ２７５を制
御する。また、制御装置４００は、処理液供給ノズル３
７０への純水の供給を純水供給バルブ３７９の開閉によ
り制御し、処理液供給ノズル３７０へのエッチング液の
供給をエッチング液供給バルブ３８０の開閉により制御
する。さらに、制御装置４００は、窒素ガス供給バルブ
３６６の開閉により、ウエハＷへの窒素ガスの供給を制
御する。また、制御装置４００は、純水供給バルブ２０
１およびエッチング液供給バルブ２０２を開閉制御し
て、裏面ノズル２２３への純水およびエッチング液の供
給を制御する。

【００７６】

【ここから↓】ウエハ処理プロセスの例を示せば、次の
とおりである。

【００７７】この基板処理装置においては、上述の片面
除去処理、両面除去処理、またはベベル除去処理を行う
ことができる。片面除去処理の場合には、たとえば、ウ
エハＷの裏面（下面）にエッチング液を供給しつつウエ
ハＷの表面（上面）に純水を供給することで、ウエハＷ
の裏面の不要物が除去される。また、両面除去処理の場
合には、たとえば、ウエハＷの両面にエッチング液や純
水などのリンス液を供給することでウエハＷの両面の不
要物が除去される。さらに、ベベル除去処理の場合に
は、たとえば、ウエハＷの表面の中央部を純水で覆いつ
つウエハＷの表面の周縁部に向けて直接エッチング液を
供給する（直接供給）ことで、ウエハＷの周縁部および
端面の不要物が除去される。あるいは、ウエハＷの裏面
にエッチング液を供給しつつウエハＷの表面に窒素ガス
を供給することで、ウエハＷの周縁部にエッチング液を
回り込ませて（回り込み供給）、ウエハＷの周縁部およ
び端面の不要物が除去される。

【００７８】そして、これら片面除去処理、両面除去処
理、またはベベル除去処理（以下、まとめて不要物の除
去処理という）の後、次いで、ウエハＷの表裏面を純水
などのリンス液で洗浄するリンス処理が行われる。そし
て、最後に、ウエハＷの両面に乾燥用の窒素ガスが供給
されてウエハＷを乾燥させるための乾燥処理が行われ
る。

【００７９】ここでまず、上述のベベル除去処理の場合
の処理動作を説明する。まず、制御装置４００は、モー
タ２２２を付勢してメカチャック２２１を回転駆動し、
これに保持されたウエハＷを回転させる。一方、制御装
置４００は、モータ２３５およびモータ２４２を制御す
ることにより、エッジリンスノズル２２５を、ウエハＷ
から所定の高さにおいて、ウエハＷの周縁部に向けて処
理液を吐出する位置へと導く。エッジリンスノズル２２
５が適切に配置された後、制御装置４００は、エッチン
グ液供給バルブ２０４を開成してエッジリンスノズル２
２５からエッチング液を吐出させる。これと同時に、あ
るいはこの直前に、制御装置４００は、純水供給バルブ
３７９を開成して、ウエハＷの表面の中央に純水を供給
させる。このようにすれば、ウエハＷの表面の中央領域
が、エッチング液のミストの付着による腐食から保護さ
れつつ、ウエハＷの表面の周縁部および端面の不要物が
除去される。

【００８０】また、上述の片面（裏面）除去処理の場合
には、上記と同様にウエハＷを回転させた状態で、純水
供給バルブ３７９を開成してウエハＷの表面中央に純水
を供給した後に、この純水の供給を行いつつ、エッチン
グ液供給バルブ２０２を開成して裏面ノズル２２３から
エッチング液をウエハＷの裏面中央に向けて吐出する。
これにより、ウエハＷの表面が、エッチング液のミスト
の付着による腐食から保護されつつ、ウエハＷの表面の
片面（裏面）の不要物が除去される。

【００８１】また、上述の両面除去処理を行う場合に
は、上記と同様にウエハＷを回転させた状態で、制御装
置４００は、エッチング液供給バルブ３８０，２０２を
開成させる。これにより、ウエハＷの表裏面には、各中
央からエッチング液が供給され、このエッチング液が遠
心力によってウエハＷの表裏面の全域へと広がることに
なる。なお、このとき、バルブ２９７，２０３、２０
４，３７９，３６６，２０１は、閉成状態とされる。ま
た、遮断板２５０は、ウエハＷから離間した上方位置
（図１に示す位置）にある。

【００８２】ここで、本発明の特徴部分であるウエハＷ
のずらし動作について、図８を用いて詳しく説明する。
図８には、上側に時間と回転速度の関係、下側に時間と
基板挟持状態の関係を示すグラフが描かれている。ま
た、上側の時間と回転速度の関係を示すグラフにおい
て、実線はメカチャック２２１の回転速度を、破線はウ
エハＷの回転速度を示している。また、この実線と破線
に囲まれた斜線部分の面積が、ウエハＷのずれ量に相当
することになる。

【００８３】図８に示すように、ウエハＷのずらし動作
は、以下のような手順で行われる。

【００８４】（１）時間Ｔ１に至るまでの期間、メカチ
ャック２２１によってウエハＷを確実に挟持した状態
で、メカチャック２２１をモータ２２２によって所定の
回転速度（たとえば２００ｒｐｍ）で回転させる。（ス
テップＳ１）

【００８５】（２）このステップＳ１の後、時間Ｔ１と
なったときに、メカチャック２２１によるウエハＷの挟
持を解除し、基板挟持力を０にする。ただし、メカチャ
ック２２１の回転速度はステップＳ１と同じままであ
る。（ステップＳ２）

【００８６】（３）このステップＳ２の後、時間Ｔ２か
らＴ３までの期間、制御装置４００によってモータ２２
２を制御して、メカチャック２２１の回転の加速を行
い、メカチャック２２１の回転速度をたとえば４００ｒ
ｐｍまで増加させる。（ステップＳ３）

【００８７】（４）このステップＳ３の後、時間Ｔ３か
らＴ４までの期間、制御装置４００によってモータ２２
２を制御して、メカチャック２２１の回転速度を一定速
度（４００ｒｐｍ）のままで維持させる。（ステップＳ
４）

【００８８】（５）このステップＳ４の後、時間Ｔ４か
らＴ５までの期間、制御装置４００によってモータ２２
２を制御して、メカチャック２２１の回転の減速を行
い、メカチャック２２１の回転速度をステップＳ１およ
びＳ２での速度（２００ｒｐｍ）まで減少させる。（ス
テップＳ５）

【００８９】（６）このステップＳ５の直後、時間Ｔ５
となったときに、メカチャック２２１によるウエハＷの
挟持を元に戻して基板挟持力を増加させ、確実にウエハ
Ｗを挟持して、その後しばらくの間はメカチャック２２
１の回転速度はそのままの速度（２００ｒｐｍ）で維持
する。（ステップＳ６）

【００９０】（７）このステップＳ６の後は、ステップ
Ｓ１〜Ｓ６のステップを複数回、たとえば４回繰り返
し、このウエハＷの不要物の除去処理を終了する。

【００９１】なお、これらのステップＳ１〜Ｓ６を複数
回含むウエハＷの処理の期間においては、ウエハＷに対
してエッチング液や純水などの処理液が常に供給されて
いる。ただし、特にベベル除去処理の場合には、上記ス
テップＳ２〜Ｓ５（時間Ｔ１〜Ｔ５）のウエハＷのずら
し動作が行われている期間においては、エッチング液供
給バルブ２０４を閉じてエッジリンスノズル２２５から
のエッチング液の供給を停止させるのが好ましい。これ
により、エッチング液がウエハＷ中央のデバイス形成領
域に飛散するのを防止することができる。

【００９２】また、このステップＳ１〜Ｓ６におけるウ
エハＷのずれ量（図８の斜線部分の面積）が、角度にし
てたとえば９０°程度となるように、メカチャック２２
１の回転速度、加速時間（Ｔ２〜Ｔ３）、減速時間（Ｔ
４〜Ｔ５）、等速時間（Ｔ３〜Ｔ４）、および処理液の
流量などの条件が定められている。なお、これを４回繰
り返すとウエハＷがほぼ１周程度ずれることになる。

【００９３】さらに、この実施形態においては、時間Ｔ
１〜Ｔ２（ステップＳ２）、時間Ｔ２〜Ｔ３（ステップ
Ｓ３）、時間Ｔ３〜Ｔ４（ステップＳ４）、および時間
Ｔ４〜Ｔ５（ステップＳ５）、はぞれぞれ、たとえば
０．１秒間となるように設定されている。これらの時間
はウエハＷのずらし動作が良好に行われる範囲であれば
よく、たとえば、それぞれのステップの時間は０．１〜
１秒間の範囲で適宜設定してもよい。また、それぞれの
ステップの時間は必ずしも等しくする必要はない。特
に、ステップＳ４の時間Ｔ３〜Ｔ４をより長く設定して
ウエハＷのずれ量を大きくとるようにしてもよい。

【００９４】以上の不要物の除去処理に引き続いて、リ
ンス処理では、制御装置４００は、エッチング液の供給
を停止させるとともに、純水供給バルブ２０１，２０
３，３７９などを開成状態として、ウエハＷに純水を供
給し，エッチング液を洗い流す。

【００９５】そして所定時間経過後、純水の供給を停止
させてリンス処理が終了すると、、制御装置４００は、
モータ２６３ｃを駆動して遮断板２５０をウエハＷの近
傍の高さまで下降させるとともに、モータ２７５を駆動
して遮断板２５０をメカチャック２２１の回転方向と同
方向に高速回転させ、乾燥処理を開始する。このとき、
制御装置４００は、モータ２２２を制御することによっ
てメカチャック２２１を高速回転させ、その回転と遮断
板２５０の回転とをほぼ同期させる。さらに、制御装置
４００は、窒素ガス供給バルブ３６６を開成して、遮断
板２５０とウエハＷとの間の制限された空間に窒素ガス
を充満させる。

【００９６】このようにして、ウエハＷの高速回転によ
る水切り乾燥が、窒素ガスで満たされた酸素の少ない空
間で効率的に行われる。この場合に、遮断板２５０がウ
エハＷとほぼ同期して回転させられることにより、処理
室内における気流の乱れを防止でき、ウエハＷの処理を
良好に行うことができる。

【００９７】＜実施形態の効果＞

【００９８】以上のステップＳ２〜Ｓ５のように、制御
装置４００によってモータ２２２およびエアシリンダ３
４７を制御して、メカチャック２２１の回転を所定の回
転速度（２００ｒｐｍ）から加速した後に減速させると
ともに、このメカチャック２２１の回転の加速時から減
速時にまたがる期間、特に時間Ｔ２〜Ｔ５を含む期間に
おいて、基板挟持力を低減させることで、ウエハＷのず
らし動作を行う。これにより、時間Ｔ５においてウエハ
Ｗを再び挟持した時にウエハＷとメカチャック２２１と
の相対的な摩擦を抑制することができるとともに、ウエ
ハＷのずれ量を大きくとることができる。したがって、
パーティクルの発生を抑制するとともに、ウエハＷの周
端面全域を確実に処理できる。

【００９９】ここで、このような効果を有する作用につ
いて、図８を参照して説明する。まず、メカチャック２
２１による基板挟持力を戻して確実にウエハＷを挟持す
るのは減速時（時間Ｔ４〜Ｔ５）であるため、ウエハＷ
とメカチャック２２１との回転速度差が非常に少なく、
したがって、ウエハＷとメカチャック２２１との相対的
な摩擦を抑制することができ、パーティクルの発生を抑
制することができる。

【０１００】一方、メカチャック２２１の加速時および
一定速時は、逆に、ウエハＷとメカチャック２２１との
回転速度差が大きくなるため、ウエハＷのずれ量（図８
の斜線部分の面積）を大きくすることができ、ウエハＷ
の周端面全域を確実に処理できる。

【０１０１】また、メカチャック２２１の回転を加速し
た後、ステップＳ４のように等速回転させ、その後に減
速させているので、等速回転している時間（Ｔ３〜Ｔ
４）を変更するだけでウエハＷのずれ量を容易に調整す
ることができる。

【０１０２】また、上述の回り込み供給によってベベル
除去処理を行う場合以外は、ウエハＷの両面ともに処理
液が供給されるので、この処理液が基板の回転に対する
ブレーキ力をより多く与えることができる。これによ
り、パーティクルの発生をさらに抑制するとともに、基
板の周端面全域をさらに確実に処理できる。

【０１０３】また、ベベル除去処理を行う場合は、ウエ
ハＷの周端面全域について良好に処理することが重要と
なるが、このような場合に本発明を有効に適用できる。
さらに、このベベル除去処理を行う場合に、ウエハＷの
周縁部への処理液の供給を停止させれば、ウエハＷのず
らし動作時に、処理すべきでないウエハＷ中央のデバイ
ス形成領域に処理液が飛散するのを抑制することができ
る。

【０１０４】＜実施形態の変形例＞

【０１０５】以上、この発明の実施形態について説明し
たが、この発明は他の形態で実施することもできる。

【０１０６】（ア）たとえば、上記の実施形態では、時
間Ｔ１〜Ｔ５の期間、押し付け用挟持部材３１４をウエ
ハＷの端面から退避させることによって、ウエハＷの挟
持を解除して基板挟持力を０とし、挟持部材３１１〜３
１４によるウエハＷをずらしているが、ウエハＷをずら
すことができる範囲でウエハＷの挟持を緩和して基板挟
持力を弱めるだけでも、同様の目的を達成できる。この
場合には、たとえば、単動型のエアシリンダ３４７に代
えて複動型のエアシリンダを用いて、ウエハＷの端面に
対する押し付け力を調整できるようにしておき、その押
し付け力を弱めることにより、ウエハＷの挟持を緩和し
て基板挟持力を小さくするようにすればよい。

【０１０７】（イ）また、上記の実施形態では、基板挟
持力を低減させ始める（減少させる）のは、メカチャッ
ク２２１の回転の加速開始前（時間Ｔ１）となっている
が、加速開始と同時（時間Ｔ２）、または加速中（時間
Ｔ２〜Ｔ３）のいずれの時期であってもよく、また、基
板挟持力を元に戻す（増加させる）のは、減速終了と同
時（時間Ｔ５）となっているが、減速中（時間Ｔ４〜Ｔ
５）、または減速終了以降（時間Ｔ５よりも後）のいず
れであってもよい。すなわち、メカチャック２２１の回
転の加速時（時間Ｔ２〜Ｔ３）から減速時（時間Ｔ４〜
Ｔ５）にまたがる期間で基板挟持力を低減させていれば
よい。

【０１０８】ただし、本発明の効果をより向上させるに
は、少なくともメカチャック２２１の回転の加速開始
（時間Ｔ２）から減速終了（時間Ｔ５）までを含む期間
で基板挟持力を低減させるのが好ましい。すなわち、時
間Ｔ２と同時かそれよりも前に基板挟持力を減少させ、
時間Ｔ５と同時かそれ以降に基板挟持力を増加させるの
がよい。

【０１０９】（ウ）また、上記の実施形態では、基板挟
持力が基板保持力に相当し、ウエハＷの端面を掴んでウ
エハＷを挟持するメカチャック２２１を用いているが、
ウエハＷの一方面（たとえば裏面）を吸引口で吸引して
吸着保持するいわゆるバキュームチャックであってもよ
い。このバキュームチャックの場合には、基板吸引力が
基板保持力に相当し、この基板吸引力を、バキュームチ
ャックの吸引配管に介装された圧力調整弁によって変更
してもよい。

【０１１０】（エ）また、上記の実施形態では、ウエハ
Ｗのずらし動作を複数回行っているが、１回であっても
よい。ウエハＷの周端面全域の処理をより良好にするた
めには、ウエハＷのずらし動作の回数は多いほどよい
が、あまり多くすると処理中のウエハＷの回転数が安定
せず、ウエハＷ全体の処理が不安定になってしまう可能
性がある。

【０１１１】（オ）また、上記の実施形態では、処理液
としては、薬液としてのエッチング液およびリンス液と
しての純水を用いているが、これに限らない。薬液とし
ては、弗酸、塩酸、硫酸、硝酸、燐酸、酢酸、蓚酸、ク
エン酸、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロ
オキサイド）、アンモニア、およびこれらの過酸化水素
水溶液のうちの少なくともいずれか１つ、あるいは、こ
れらのうちの少なくとも２つの混合液、たとえば、弗硝
酸（弗酸と硝酸の混合溶液）や王水（塩酸と硝酸の混合
溶液）などのうちのいずれであってもよい。また、リン
ス液の場合には、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）な
どの有機溶剤、ならびに炭酸水、オゾン水、磁気水、還
元水（水素水）、およびイオン水のうちの少なくともい
ずれか１つであってもよい。

【０１１２】（カ）また、上記の実施形態では、メカチ
ャック２２１を等速回転させるステップＳ４が含まれて
いるが、なくてもよい。すなわち、図８において、時間
Ｔ３〜Ｔ４の処理をなくしてもよい。ただし、ウエハＷ
のずれ量を効率よく十分に確保するためには、ステップ
Ｓ４はある方がよい。

【０１１３】（キ）また、上記の実施形態では、遮断板
２５０をウエハＷとともに回転させることとしたが、遮
断板２５０は回転させなくてもよい。すなわち、遮断板
２５０は必ずしも回転可能なものである必要はない。

【０１１４】（ク）さらに、上述の実施形態では、半導
体ウエハに対してエッチング液を用いた処理を施すため
の装置を例にとったが、この発明は、液晶表示装置用ガ
ラス基板、プラズマディプレイパネル用ガラス基板、フ
ォトマスク用ガラス基板などの他の被処理基板（特に、
ほぼ円形の場合）に対して処理を施すための装置にも適
用することができる。

【０１１５】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【０１１６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１に
係る発明の基板処理方法によると、パーティクルの発生
を抑制するとともに、基板の周端面全域を確実に処理で
きるという効果を奏する。

【０１１７】また、請求項２に係る発明の基板処理方法
によると、請求項１の発明の効果をさらに向上させ、パ
ーティクルの発生をさらに抑制するとともに、基板の周
端面全域をさらに確実に処理できるという効果を奏す
る。

【０１１８】また、請求項３に係る発明の基板処理方法
によると、基板のずれ量を容易に調整することができる
という効果を奏する。

【０１１９】また、請求項４に係る発明の基板処理方法
によると、請求項１から３までの発明の効果をさらに向
上させ、パーティクルの発生をさらに抑制するととも
に、基板の周端面全域をさらに確実に処理できるという
効果を奏する。

【０１２０】また、請求項５に係る発明の基板処理方法
によると、基板の周端面全域について良好に処理するこ
とができるという効果を奏する。

【０１２１】また、請求項６に係る発明の基板処理方法
によると、基板のずらし動作時に、処理すべきでない基
板中央のデバイス形成領域に処理液が飛散するのを抑制
することができるという効果を奏する。

【０１２２】また、請求項７に係る発明の基板処理装置
によると、パーティクルの発生を抑制するとともに、基
板の周端面全域を確実に処理する装置を提供できるとい
う効果を奏する。

【０１２３】また、請求項８に係る発明の基板処理装置
によると、パーティクルの発生を抑制するとともに、基
板の周端面全域を確実に処理する装置を提供できるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構
成を説明するための図解的な断面図である。

【図２】メカチャックに関連する構成の詳細を説明する
ための断面図である。

【図３】メカチャックを駆動するための駆動機構の構成
を説明するための断面図である。

【図４】メカチャックの内部構造を説明するための透視
平面図である。

【図５】連結部材の近傍の構成を抽出して描いた底面図
である。

【図６】遮断板の近傍の構成を示す断面図である。

【図７】上記の基板処理装置の制御系統の構成を説明す
るためのブロック図である。

【図８】この発明の一実施形態に係る、ウエハＷのずら
し動作時の、ウエハおよびメカチャックの回転速度と時
間、ならびに基板挟持状態と時間との関係を示すグラフ
である。

【図９】従来の技術に係る、ウエハＷのずらし動作時
の、ウエハおよびメカチャックの回転速度と時間、なら
びに基板挟持状態と時間との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

２０１ 純水供給バルブ ２０２ エッチング液供給バルブ ２０３ 純水供給バルブ ２０４ エッチング液供給バルブ ２２１ メカチャック ２２２ モータ ２２３ 裏面ノズル ２２５ エッジリンスノズル ２２６ 吐出部 ２３５ モータ ２４２ モータ ２５０ 遮断板 ２５１ 回転軸 ２９１ リップシール ２９２ 環状空間 ２９３ エア通路 ２９４ 貫通孔 ２９５ エア供給路 ２９６ エア供給管 ２９７ エア供給バルブ ２９８ 貫通孔 ２９９ エア通路 ３１１〜３１３ 位置規制用挟持部材 ３１４ 押し付け用挟持部材 ３２０ ベース部 ３２１ 支持部 ３２２ 規制部 ３２３ 丸軸 ３４５ レバー ３４７ エアシリンダ ３４８ ロッド ３４９ 本体部 ３５４ エア供給路 ３６４ 管継ぎ手 ３６５ 窒素ガス供給管 ３６６ 窒素ガス供給バルブ ３７０ 処理液供給ノズル ３７８ 処理液供給パイプ ３７９ 純水供給バルブ ３８０ エッチング液供給バルブ ３８１ ガス通路 ４００ 制御装置 Ｓ１〜Ｓ６ ステップ Ｔ１〜Ｔ５ 時間 Ｗ ウエハ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B201 AA02 AA03 AB34 AB42 BB24 BB45 BB92 BB93 CC01 CC12 4D075 AC65 AC94 CA47 CA50 DA06 DB13 DB14 DC22 DC24 DC28 EA05 4F042 AA02 AA06 AA07 AA08 AA10 AB00 BA05 EB09 EB13 EB18 EB21 EB23 5F043 AA01 AA40 EE35

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板保持機構によって所定の基板保持力で
   基板を保持する基板保持工程と、 上記基板保持機構に保持されている基板に処理液を供給
   する処理液供給工程と、 上記基板保持機構を所定の回転速度で回転させる基板回
   転工程と、 上記基板保持機構の回転を上記所定の回転速度から加速
   する加速回転工程と、 この回転加速工程の後に、基板保持機構の回転を上記所
   定の回転速度付近まで減速する減速回転工程と、 上記加速回転工程から減速回転工程にまたがる期間にお
   いて、上記基板保持機構による基板保持力を低減させる
   基板保持力低減工程と、を備えることを特徴とする基板
   処理方法。
2. 【請求項２】上記基板保持力低減工程は、少なくとも上
   記加速回転工程の開始から上記減速回転工程の終了まで
   を含む期間において継続して行われることを特徴とする
   請求項１に記載の基板処理方法。
3. 【請求項３】さらに、上記加速回転工程から上記減速回
   転工程に移行する途中において、上記基板保持機構をほ
   ぼ一定の回転速度で回転させる等速回転工程を備えるこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理方
   法。
4. 【請求項４】上記処理液供給工程は、基板の両面に処理
   液を供給することを特徴とする請求項１から３までのい
   ずれかに記載の基板処理方法。
5. 【請求項５】上記処理液供給工程は、基板の一方面の周
   縁部に向けて処理液を供給することを特徴とする請求項
   １から３までのいずれかに記載の基板処理方法。
6. 【請求項６】上記基板保持力低減工程が行われている期
   間は、上記処理液供給工程における周縁部への処理液の
   供給を停止させることを特徴とする請求項５に記載の基
   板処理方法。
7. 【請求項７】基板保持機構によって所定の基板保持力で
   基板を保持しつつ該基板保持機構を回転させるととも
   に、基板に処理液を供給して基板を処理する基板処理方
   法において、 上記基板保持機構の回転を所定の回転速度から加速した
   後に減速させるとともに、この基板保持機構の回転の加
   速時から減速時にまたがる期間において基板保持力を低
   減させ、基板保持機構に対して基板を相対的に回転させ
   ることを特徴とする基板処理方法。
8. 【請求項８】所定の基板保持力で基板を保持する基板保
   持機構と、 この基板保持機構による基板保持力を変更する基板保持
   力変更手段と、 上記基板保持機構を回転させる回転駆動機構と、 上記基板保持機構に保持されている基板に処理液を供給
   する処理液供給機構と、 上記基板保持機構の回転を所定の回転速度から加速した
   後に減速させるとともに、この基板保持機構の回転の加
   速時から減速時にまたがる期間において基板保持力を低
   減させるように、上記回転駆動手段および上記基板保持
   力変更手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴
   とする基板処理装置。