JP2003197718A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の処理むらを防止することができる基板
処理装置及び基板処理方法を提供する。 【解決手段】 複数の保持部材７０によって基板Ｗの周
縁を保持し，基板Ｗを回転させて処理する基板処理装置
において，前記複数の保持部材７０を，基板Ｗ周縁を保
持する保持状態と基板Ｗ周縁の保持を解除した解除状態
とにさせる保持解除機構と，前記複数の保持部材７０が
前記解除状態の際に基板Ｗを支持する支持機構を備え，
前記複数の保持部材７０が前記解除状態の際に，前記複
数の保持部材７０と前記基板Ｗ周縁が相対的に移動する
こととした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，例えば半導体ウェ
ハやＬＣＤ基板用ガラス等の基板を洗浄処理などする基
板処理装置及び基板処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造プロセスに
おいては，半導体ウェハ（以下，「ウェハ」という。）
に対して処理液を供給し，現像，塗布，洗浄等の処理を
行う処理システムが使用されている。かような処理シス
テムに備えられる枚葉式の基板処理装置は，ウェハを略
水平に保持し，ノズル等から供給する処理液によって所
定の処理を施すものである。また，この装置には，ウェ
ハを保持すると共に水平面内で回転させることができる
スピンチャックが備えられ，これによりウェハを回転保
持し，処理面上に供給された処理液を遠心力により処理
面全体に拡散させる。かかる場合，ウェハの周縁に対し
て保持部材を当接させるようにしている。例えば，ウェ
ハの周囲において中心角が１２０°となるよう，スピン
チャックに３つの保持部材を設け，それら３つの保持部
材をウェハの外周面に当接させて，ウェハを周縁から保
持するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
基板処理装置においては，処理中に保持部材がウェハに
当接する位置を交替させないので，その当接箇所に処理
むらが発生する問題があった。例えばウェハの洗浄処理
においては，ウェハの周縁やベベル部（ウェハ表面の周
辺部）を効果的に洗浄できない問題があった。

【０００４】従って，本発明の目的は，基板の処理むら
を防止することができる基板処理装置及び基板処理方法
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明によれば，複数の保持部材によって基板の周
縁を保持し，基板を回転させて処理する基板処理装置で
あって，前記複数の保持部材を，基板周縁を保持する保
持状態と基板周縁の保持を解除した解除状態とにさせる
保持解除機構と，前記複数の保持部材が前記解除状態の
際に基板を支持する支持機構を備え，前記複数の保持部
材が前記解除状態の際に，前記複数の保持部材と前記基
板周縁が相対的に移動することを特徴とする基板処理装
置が提供される。かかる基板処理装置にあっては，例え
ば，複数の保持部材は，移動前と移動後の保持状態にお
いて，基板周縁の異なる箇所を保持する。従って，複数
の保持部材が基板の周縁に対して移動する前の処理にお
いては，移動後の保持部材が当接する箇所へ処理液を供
給することができる。複数の保持部材が基板に対して移
動した後の処理においては，移動前に保持部材が当接し
ていた箇所へ処理液を供給することができる。従って，
基板の処理むらを防止することができる。

【０００６】前記保持解除機構及び前記支持機構の動作
を制御する制御部を備え，前記制御部の制御により，前
記保持解除機構によって前記複数の保持部材を前記保持
状態から解除状態にさせ，その後再び前記複数の保持部
材を保持状態にする前に，前記複数の保持部材と前記基
板周縁を相対的に移動させることが好ましい。この場
合，複数の保持部材は，移動前と移動後の保持状態にお
いて，基板周縁の異なる箇所を保持する。

【０００７】また，前記支持機構は，前記基板下面に液
体を供給し，前記液体の表面張力を利用して基板を支持
することが好ましい。さらに，前記液体は純水であって
も良い。この場合，基板に固体を接触させずに支持する
ことができる。従って，パーティクルの発生を防止する
ことができる。

【０００８】前記支持機構は，前記基板下面に当接して
支持する少なくとも３個の支持部材を備えることとして
も良い。この場合，基板を確実に支持することができ
る。

【０００９】前記支持機構は，前記複数の保持手段によ
り保持された基板下面に相対的に近接自在に構成された
アンダープレートを備えることとしても良い。この場
合，例えば，基板の下面全体に均一に接触する処理液の
液膜を形成して処理し，処理液の消費量を節約すること
ができる。

【００１０】さらに，前記基板の横ずれを防止するホル
ダーを備えることが好ましい。また，この基板処理装置
にあっては，前記複数の保持部材を回転プレートに取り
つけると共に，これら複数の保持部材を基板の周縁を保
持するように付勢する弾性部材を設け，前記解除機構
は，前記弾性部材が付勢する力に抗する力を与え，前記
保持部材を基板から離隔させるようにしても良い。

【００１１】また，本発明によれば，複数の保持部材に
よって基板の周縁を保持し，基板を回転させて処理し，
次いで，基板の下面を支持して前記基板周縁の保持を解
除し，前記基板周縁に対して複数の保持部材を相対的に
移動させた後，前記複数の保持部材の移動前に保持した
箇所と異なる箇所において前記複数の保持部材によって
基板周縁を保持し，再び基板を回転させて処理すること
を特徴とする，基板処理方法が提供される。

【００１２】本発明にあっては，前記下面を支持した基
板を下降させて待機状態とし，前記基板周縁に対して前
記複数の保持部材を相対的に移動させることが好まし
い。

【００１３】また，前記保持部材が基板周縁に当接する
当接部を互いに開いて基板周縁の保持を解除し，前記下
面を支持した基板を下降させて待機状態とし，前記当接
部を互いに閉じ，次いで，前記複数の保持部材を前記待
機中の基板の周縁に対して相対的に移動させ，前記当接
部を互いに開き，前記下面を支持した基板を上昇させ，
前記当接部を互いに閉じ，基板の周縁を前記移動前に保
持した箇所と異なる箇所において保持するようにしても
良い。

【００１４】また，基板の下面を支持するに際し，基板
の下面に対してアンダープレートを相対的に近接させ，
前記基板下面と前記アンダープレートとの間に液体を供
給し，前記液体の表面張力を利用して基板を支持するこ
とが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態を，基板の一例としてウェハの周辺部と裏面を洗浄処
理するように構成された基板処理装置としての基板処理
ユニットに基づいて説明する。ここでいう洗浄処理と
は，基板に積層された膜の除去洗浄を含む。図１は，本
実施の形態にかかる基板処理ユニット１２，１３を組み
込んだ洗浄処理システム１の平面図である。図２は，そ
の側面図である。この洗浄処理システム１は，ウェハＷ
に洗浄処理及び洗浄処理後の熱的処理を施す洗浄処理部
２と，洗浄処理部２に対してウェハＷを搬入出する搬入
出部３から構成されている。

【００１６】搬入出部３は，複数枚，例えば２５枚のウ
ェハＷが所定の間隔で略水平に収容可能な容器（キャリ
アＣ）を載置するための載置台６が設けられたイン・ア
ウトポート４と，載置台６に載置されたキャリアＣと洗
浄処理部２との間でウェハの受け渡しを行うウェハ搬送
装置７が備えられたウェハ搬送部５と，から構成されて
いる。

【００１７】ウェハＷはキャリアＣの一側面を通して搬
入出され，キャリアＣの側面には開閉可能な蓋体が設け
られている。また，キャリアＣには，ウェハＷを所定間
隔で保持するための棚板が内壁に設けられており，ウェ
ハＷを収容する２５個のスロットが形成されている。ウ
ェハＷは表面（半導体デバイスを形成する面）が上面
（ウェハＷを水平に保持した場合に上側となっている
面）となっている状態で各スロットに１枚ずつ収容され
る。

【００１８】イン・アウトポート４の載置台６上には，
例えば，３個のキャリアＣを水平面のＹ方向に並べて所
定位置に載置することができるようになっている。キャ
リアＣは蓋体が設けられた側面をイン・アウトポート４
とウェハ搬送部５との境界壁８側に向けて載置される。
境界壁８においてキャリアＣの載置場所に対応する位置
には窓部９が形成されており，窓部９のウェハ搬送部５
側には，窓部９をシャッター等により開閉する窓部開閉
機構１０が設けられている。

【００１９】この窓部開閉機構１０は，キャリアＣに設
けられた蓋体もまた開閉可能であり，窓部９の開閉と同
時にキャリアＣの蓋体も開閉する。窓部開閉機構１０
は，キャリアＣが載置台の所定位置に載置されていない
ときは動作しないように，インターロックを設けること
が好ましい。窓部９を開口してキャリアＣのウェハ搬入
出口とウェハ搬送部５とを連通させると，ウェハ搬送部
５に配設されたウエハ搬送装置７のキャリアＣへのアク
セスが可能となり，ウェハＷの搬送を行うことが可能な
状態となる。窓部９の上部には図示しないウェハ検出装
置が設けられており，キャリアＣ内に収容されたウェハ
Ｗの枚数と状態をスロット毎に検出することができるよ
うになっている。このようなウェハ検出装置は，窓部開
閉機構１０に装着させることも可能である。

【００２０】ウェハ搬送部５に配設されたウエハ搬送装
置７は，Ｙ方向とＺ方向に移動可能であり，かつ，Ｘ―
Ｙ平面内（θ方向）で回転自在に構成されている。ま
た，ウェハ搬送装置７は，ウェハＷを把持する取出収納
アーム１１を有し，この取出収納アーム１１はＸ方向に
スライド自在となっている。こうして，ウェハ搬送装置
７は，載置台６に載置された全てのキャリアＣの任意の
高さのスロットにアクセスし，また，洗浄処理部２に配
設された上下２台のウェハ受け渡しユニット１６，１７
にアクセスして，イン・アウトポート４側から洗浄処理
部２側へ，逆に洗浄処理部２側からイン・アウトポート
４側へウェハＷを搬送することができるようになってい
る。

【００２１】洗浄処理部２は，主ウェハ搬送装置１８
と，２台のウェハ受け渡しユニット１６，１７と，本実
施の形態にかかる２台の基板処理ユニット１２，１３
と，基板洗浄ユニット１４，１５と，処理後のウェハＷ
を加熱処理する３台の加熱ユニット及び加熱されたウェ
ハＷを冷却する冷却ユニットからなる加熱・冷却部１９
を備えている。主ウェハ搬送装置１８は，ウェハ受け渡
しユニット１６，１７，基板処理ユニット１２，１３，
基板洗浄ユニット１４，１５，加熱・冷却部１９の全て
のユニットにアクセス可能に配設されている。ウェハ受
け渡しユニット１６，１７は，ウェハ搬送部５との間で
ウェハＷの受け渡しを行うためにウェハＷを一時的に載
置する。

【００２２】また，洗浄処理部２は，洗浄処理システム
１全体を稼働させるための電源である電装ユニット２３
と，洗浄処理システム１内に配設された各種装置及び洗
浄処理システム１全体の動作制御を行う機械制御ユニッ
ト２４と，基板処理ユニット１２，１３及び基板洗浄ユ
ニット１４，１５に送液する所定の処理液を貯蔵する薬
液貯蔵ユニット２５とが配設されている。電装ユニット
２３は図示しない主電源と接続される。洗浄処理部２の
天井部には，各ユニット及び主ウェハ搬送装置１８に，
清浄な空気をダウンフローするためのファンフィルター
ユニット（ＦＦＵ）２６が配設されている。

【００２３】電装ユニット２３と薬液貯蔵ユニット２５
と機械制御ユニット２４を洗浄処理部２の外側に設置す
ることによって，又は外部に引き出すことによって，こ
の面（Ｙ方向）からウェハ受け渡しユニット１６，１
７，主ウェハ搬送装置１８，加熱・冷却部１９のメンテ
ナンスを容易に行うことが可能である。

【００２４】機械制御ユニット２４内には，本実施の形
態にかかる基板処理ユニット１２内に配設された各種機
構の動作制御を行う制御部２４ａが設置されている。制
御部２４ａは基板処理ユニット１２内に配設された各種
機構と配線接続されており，これらに制御信号を送信
し，基板処理ユニット１２全体の動作制御を行うことが
できる。また，機械制御ユニット２４内には，各基板処
理ユニット１３又は基板洗浄ユニット１４，１５内に配
設された各種機構の動作制御を行う図示しない制御部が
設置され，それぞれ基板処理ユニット１３又は基板洗浄
ユニット１４，１５全体の動作制御を行う。

【００２５】ウェハ受け渡しユニット１６，１７は，い
ずれもウェハ搬送部５との間でウェハＷの受け渡しを行
うためにウェハＷを一時的に載置するものであり，これ
らウェハ受け渡しユニット１６，１７は上下２段に積み
重ねられて配置されている。例えば，下段のウェハ受け
渡しユニット１７は，イン・アウトポート４側から洗浄
処理部２側へ搬送するウェハＷを載置するために用い，
上段のウェハ受け渡しユニット１６は，洗浄処理部２側
からイン・アウトポート４側へ搬送するウェハＷを載置
するために用いることができる。

【００２６】ファンフィルターユニット（ＦＦＵ）２６
からのダウンフローの一部は，ウェハ受け渡しユニット
１６，１７と，その上部の空間を通ってウェハ搬送部５
に向けて流出する構造となっている。これにより，ウェ
ハ搬送部５から洗浄処理部２へのパーティクル等の侵入
が防止され，洗浄処理部２の清浄度が保持されるように
なっている。

【００２７】主ウェハ搬送装置１８は，図示しないモー
タの回転駆動力によって回転可能な筒状支持体３０と，
筒状支持体３０の内側に沿ってＺ方向に昇降自在に設け
られたウェハ搬送体３１とを有している。ウェハ搬送体
３１は，筒状支持体３０の回転に伴って一体的に回転さ
れるようになっており，それぞれ独立して進退移動する
ことが可能な多段に配置された３本の搬送アーム３４，
３５，３６を備えている。

【００２８】基板処理ユニット１２，１３は，上下２段
に配設されている。また，基板処理ユニット１２，１３
は，ウェハＷ裏面の洗浄と，ウェハＷ表面の周辺部の除
去処理と洗浄（Ｂａｃｋ−Ｂｅｖｅｌ洗浄処理）をする
ことができ，同様の構成を有する。そこで，本実施の形
態にかかる基板処理ユニット１２を例として，その構造
について以下に詳細に説明することとする。

【００２９】図４は，基板処理ユニット１２の平面図で
ある。基板処理ユニット１２のユニットチャンバー４２
内には，ウェハＷを収納する密閉構造のアウターチャン
バー４３と，エッジアーム格納部４４を備えている。ユ
ニットチャンバー４２には開口４５が形成され，開口４
５を図示しない開閉機構によって開閉するユニットチャ
ンバー用メカシャッター４６が設けられており，例えば
搬送アーム３４によって基板処理ユニット１２に対して
開口４５からウェハＷが搬入出される際には，このユニ
ットチャンバー用メカシャッター４６が開くようになっ
ている。ユニットチャンバー用メカシャッター４６はユ
ニットチャンバー４２の内部から開口４５を開閉するよ
うになっており，ユニットチャンバー４２内が陽圧にな
ったような場合でも，ユニットチャンバー４２内部の雰
囲気が外部に漏れ出ない。

【００３０】アウターチャンバー４３には開口４７が形
成され，開口４７を図示しないシリンダ駆動機構によっ
て開閉するアウターチャンバー用メカシャッター４８が
設けられており，例えば搬送アーム３４によってアウタ
ーチャンバー４３に対して開口４７からウェハＷが搬入
出される際には，このアウターチャンバー用メカシャッ
ター４８が開くようになっている。アウターチャンバー
用メカシャッター４８は，ユニットチャンバー用メカシ
ャッター４６と共通の開閉機構によって開閉するように
しても良い。アウターチャンバー用メカシャッター４８
はアウターチャンバー４３の内部から開口４７を開閉す
るようになっており，アウターチャンバー４３内が陽圧
になったような場合でも，アウターチャンバー４３内部
の雰囲気が外部に漏れ出ない。

【００３１】また，エッジアーム格納部４４には開口４
９が形成され，開口４９を図示しない駆動機構によって
開閉するエッジアーム格納部用シャッター５０が設けら
れている。エッジアーム格納部４４をアウターチャンバ
ー４３と雰囲気隔離するときは，このエッジアーム格納
部用シャッター５０を閉じる。エッジアーム格納部用シ
ャッター５０はアウターチャンバー４３の内部から開口
４９を開閉するようになっており，ユニットチャンバー
４２内が陽圧になったような場合でも，ユニットチャン
バー４２内部の雰囲気が外部に漏れ出ない。

【００３２】エッジアーム格納部４４内には，薬液，純
水，及びＮ２ガス等の処理流体を吐出可能なエッジアー
ム６０が格納されている。エッジアーム６０は，アウタ
ーチャンバー４３内に収納されている後述のスピンチャ
ック７１で保持されたウェハＷの周辺部に移動可能であ
る。エッジアーム６０は，処理時以外はエッジアーム格
納部４４にて待避する。エッジアーム６０が開口４９か
らアウターチャンバー４３内に移動するときは，エッジ
アーム格納部用シャッター５０が開くようになってい
る。

【００３３】エッジアーム６０には，図４に示すよう
に，ウェハＷ表面に積層された銅などの金属膜ＭＣを除
去する薬液を供給する薬液供給ノズル６１と，周辺部の
リンス処理を施す純水を供給する純水供給ノズル６２
と，周辺部の乾燥処理を施すＮ２ガスを供給するＮ２ガ
ス供給ノズル６３と，エッジアーム６０からウェハＷに
供給された処理液の飛散を防止する遮蔽板６４と，エッ
ジアーム６０から供給された薬液，純水，Ｎ２ガス等の
処理流体及び処理中に発生する雰囲気を吸引する吸引ノ
ズル６５が備えられている。また，ウェハＷの中心と周
辺部とを結ぶ線上に中心側から遮蔽板６４，薬液供給ノ
ズル６１，純水供給ノズル６２，Ｎ２ガス供給ノズル６
３，吸引ノズル６５の順に並べて配置されている。薬液
供給ノズル６１，純水供給ノズル６２及びＮ２ガス供給
ノズル６３の先端はウェハＷの外周方向に向かって傾斜
しているので，エッジアーム６０から供給された処理流
体は，ウェハＷの外側へスムーズに流れ出る。

【００３４】ウェハＷに対して薬液供給ノズル６１から
薬液を供給する時，及び純水供給ノズル６２から純水を
供給する時は，同時にＮ２ガス供給ノズル６３からＮ２
ガスを供給する。また，薬液又は純水の供給を開始する
前に，Ｎ２ガス供給ノズル６３からのＮ２ガスの供給を
開始する。この場合，Ｎ２ガスによって薬液又は純水を
ウェハＷの外周方向へ押し流し，薬液又は純水がウェハ
Ｗの中心側に流れることを防止する。Ｎ２ガス供給ノズ
ル６３の先端はウェハＷの外周方向に向かっているの
で，Ｎ２ガスによって薬液又は純水をウェハＷの外側に
効果的に押し流すことができる。

【００３５】図５に示すように，アウターチャンバー４
３内には，例えばウェハＷの表面を上面にして周縁を保
持する３つの保持部材７０と，３つの保持部材７０を回
転移動させて３つの保持部材７０に周縁を保持されたウ
ェハＷを回転させるスピンチャック７１と，３つの保持
部材７０をウェハＷの周縁を保持した状態とウェハＷの
周縁の保持を解除した状態にさせる保持解除機構７４が
配置されている。また，３つの保持部材７０によりウェ
ハＷが周縁を保持された場合にウェハＷの下面（裏面）
が位置する高さに対して相対的に昇降移動するアンダー
プレート７５が配置されている。さらに，３つの保持部
材７０により周縁を保持された状態（周縁保持状態）の
ウェハＷの周囲を囲むインナーカップ８０と，３つの保
持部材７０により周縁を保持されたウェハＷの上面（表
面）に対して相対的に昇降移動するトッププレート８２
を備えている。アウターチャンバー４３内の底部には，
アウターチャンバー４３内の液滴を排液する図示しない
アウターチャンバー排出管が接続されている。

【００３６】スピンチャック７１は，３つの保持部材７
０が取りつけられる回転プレート８３と，この回転プレ
ート８３の下部に接続された回転筒体８４とを備える。
回転筒体８４の外周面には，ベルト８７が巻回されてお
り，ベルト８７をモータ８８によって周動させることに
より，スピンチャック７１全体が回転し，保持部材７０
が円周上を回転移動するようになっている。

【００３７】図９に示すように，回転プレート８３の周
囲において，中心角が１２０°となるように，３箇所に
保持部材７０が配置されており，それら３つの保持部材
７０により，ウェハＷを周縁から保持できるようになっ
ている。また，回転プレート８３の周囲において，中心
角が１２０°となるように，３箇所にウェハホルダー９
０が配置されており，それら３つのウェハホルダー９０
により，ウェハＷの周縁を囲み，ウェハＷの横ずれを防
止するようになっている。

【００３８】ウェハＷを周縁において保持する３つの保
持部材７０は，図６に示すように，回転プレート８３に
対して略垂直方向に設けられた垂直腕９１と回転プレー
ト８３に対して略平行方向に設けられた平行な平行腕９
２を有するＬ字形状をしている。このようにＬ字形状に
構成された保持部材７０を回転プレート８３に対して略
垂直面内で揺動自在に取りつける保持部材軸９７が設け
られている。また，垂直腕９１は回転プレート８３の上
方に突出し，平行腕９２は回転プレート８３の下方に設
けられ，垂直腕９１と平行腕９２の間で略直角をなす内
角部分に回転プレート８３の周縁を挟むように配置され
ている。垂直腕９１の上端部にはウェハＷの周縁に当接
する当接部９５が設けられている。平行腕９２と回転プ
レート８３との間には，ウェハＷの周縁を保持するよう
に付勢する圧縮ばね９６が設けられている。

【００３９】圧縮ばね９６は，一端を回転プレート８３
に当接させ他端を平行腕９２に当接させている。圧縮ば
ね９６は，平行腕９２に対して回転プレート８３から離
隔させる向きの力を与え，この力を利用して，垂直腕９
１に設けた当接部９５をウェハＷの周縁に近接させ，３
つの保持部材７０の当接部９５を互いに閉じることがで
きる。

【００４０】保持解除機構７４は，図示しない昇降機構
により上下に移動する保持部材開閉ピン１００を備えて
いる。保持部材開閉ピン１００は，回転プレート８３の
下方に配置された平行腕９２の下面に対して相対的に上
下移動することができる。保持部材開閉ピン１００が上
昇すると，圧縮ばね９６が平行腕９２に与える力に抗す
る力を与え，３つの保持部材７０の当接部９５を互いに
開くことができる。一方，保持部材開閉ピン１００が下
降すると，圧縮ばね９６が平行腕９２に与える力によ
り，３つの保持部材７０の当接部９５を互いに閉じるこ
とができる。このように，保持解除機構７４の保持部材
開閉ピン１００の上下移動により，３つの当接部９５を
互いに開閉することができる。

【００４１】ウェハＷの周縁を保持する際には，保持部
材開閉ピン１００を上昇させて３つの保持部材７０の当
接部９５を互いに開いた状態にしておき，当接部９５に
周縁を囲まれる位置にウェハＷを移動させ，その後，保
持部材開閉ピン１００を下降させて３つの保持部材７０
の当接部９５を互いに閉じ，当接部９５をウェハＷ周縁
に当接させる。また，ウェハＷの周縁の保持を解除する
際には，図７に示すように保持部材開閉ピン１００を上
昇させて３つの保持部材７０の当接部９５を互いに開
き，図８に示すように当接部９５に周縁を囲まれる位置
からウェハＷを退避させる。このように，保持部材開閉
ピン１００の昇降により，３つの当接部９５を互いに開
閉し，３つの保持部材７０を，ウェハＷを保持する状態
（保持状態）とウェハＷの保持を解除した状態（解除状
態）にすることができる。

【００４２】また，保持解除機構７４は，図９に示すよ
うに，第１の保持部材開閉ピン１００ａと第２の保持部
材開閉ピン１００ｂをそれぞれ３つ備えている。保持部
材開閉ピン１００ａは，回転プレート８３の下方におい
て，３つの保持部材７０がなす角度と同じ大きさの中心
角，即ち中心角１２０°となるように，３箇所に配置さ
れている。同様に保持部材開閉ピン１００ｂも，回転プ
レート８３の下方において，３つの保持部材７０がなす
角度と同じ大きさの中心角，即ち中心角１２０°となる
ように３箇所に配置されている。なお，隣り合う保持部
材開閉ピン１００ａと保持部材開閉ピン１００ｂは，例
えば中心角が１０°となるように配置されている。これ
ら６つの保持部材開閉ピン１００は，保持解除機構７４
の図示しない昇降機構により同時に上下移動するように
なっている。

【００４３】スピンチャック７１が回転すると，３つの
保持部材７０は保持部材開閉ピン１００ａ，１００ｂに
対して相対的に回転する。即ち，３つの保持部材７０
は，３つの保持部材開閉ピン１００ａによって３つの当
接部９５を互いに開閉する位置（第１の開閉位置）と，
３つの保持部材開閉ピン１００ｂによって３つの当接部
９５を互いに開閉する位置（第２の開閉位置）との間を
回転移動することができる。図９（ａ）に示すように，
３つの保持部材７０をそれぞれ第１の開閉位置に移動さ
せたときは，３つの保持部材開閉ピン１００ａがそれぞ
れ平行腕９２に当接するので，３つの保持部材開閉ピン
１００ａを同時に上下移動させることにより３つの当接
部９５を互いに開閉し，ウェハＷの周縁を保持又は保持
解除する。また，図９（ｂ）に示すように，３つの保持
部材７０をそれぞれ第２の開閉位置に移動させたとき
は，３つの保持部材開閉ピン１００ｂがそれぞれ平行腕
９２に当接するので，３つの保持部材開閉ピン１００ｂ
を同時に上下移動させることにより３つの当接部９５を
互いに開閉し，ウェハＷの周縁を保持又は保持解除す
る。

【００４４】アンダープレート７５は，回転筒体８４内
から回転プレート８３へ貫挿するアンダープレートシャ
フト１１０上に接続されている。アンダープレートシャ
フト１１０は，水平板１１１の上面に固着されており，
この水平板１１１は，アンダープレートシャフト１１０
と一体的に，エアシリンダー等からなる昇降機構１１２
により鉛直方向に昇降させられる。また，アンダープレ
ート７５は，３つの保持部材７０に囲まれた位置に配置
されている。従って，アンダープレート７５は，下降し
て３つの保持部材７０の当接部９５から離れる状態と，
上昇して３つの保持部材７０の当接部９５に近接する状
態とに上下に移動自在である。なお，アンダープレート
７５を所定高さに固定する一方で，回転筒体８４に図示
しない昇降機構を接続させて，スピンチャック７１全体
を鉛直方向に昇降させることにより，アンダープレート
７５を３つの保持部材７０に対して相対的に上下に移動
自在にしても良い。

【００４５】アンダープレート７５には，例えば洗浄薬
液や純水などの処理液や乾燥ガス（Ｎ２ガス）等の処理
流体を供給する下面供給路１１５が，アンダープレート
シャフト１１０内を貫通して設けられている。また，下
面供給路１１５は，ウェハＷ下面を支持するための純水
等の液体を供給する。アンダープレート７５上面とウェ
ハＷ下面との間に液体層ＰＬを形成すると，液体層ＰＬ
の表面張力を利用して，液体層ＰＬ上にウェハＷを支持
することができる。即ち，図７に示すようにウェハＷが
液体層ＰＬの上に浮いた状態となり，ウェハＷを下面の
みから支持することができる。この場合，ウェハＷに固
体を接触させずに支持するので，パーティクルの発生を
防止することができる。本実施の形態にかかる基板処理
装置において，ウェハＷの下面を支持する支持機構は，
アンダープレート７５と，下面供給路１１５により構成
される。なお，液体層ＰＬとする液体には，ウェハＷの
洗浄処理に用いる洗浄薬液を使用することもできる。

【００４６】さらに，アンダープレート７５は，３つの
ウェハホルダー９０の内側に配置されているので，液体
層ＰＬに支持されたウェハＷは周縁を３つのウェハホル
ダー９０に囲まれた状態となる。液体層ＰＬの上に浮い
たウェハＷがアンダープレート７５の上面の所定位置か
ら横方向に移動すると，ウェハＷの周縁の側面がウェハ
ホルダー９０のいずれかに当接するので，ウェハＷが横
方向に移動しても，３つのウェハホルダー９０に囲まれ
た位置から外へ移動することはない。これにより，下面
を支持されたウェハＷがアンダープレート７５上から横
ずれを起こすことを防止できる。

【００４７】アウターチャンバー４３内にウェハＷを搬
入してウェハＷをスピンチャック７１に受け渡すとき，
及びウェハＷをスピンチャック７１から受け取りアウタ
ーチャンバー４３内からウェハＷを搬出するときは，ア
ンダープレート７５を下降させて，３つの保持部材７０
の当接部９５から離れて待機する状態（待機状態）にす
る。この場合，アンダープレート７５と３つの保持部材
７０により保持されるウェハＷの位置（高さ）との間に
は，十分な隙間が形成され，搬送アーム３４，３５，３
６は，余裕をもってスピンチャック７１にウェハＷを受
け渡し，又はスピンチャック７１からウェハＷを受け取
ることができる。

【００４８】ウェハＷ下面に対して処理を施すときは，
アンダープレート７５を上昇させて，３つの保持部材７
０により保持されたウェハＷ下面に近接した位置（処理
位置）にある状態にし，ウェハＷ下面に対して下面供給
路１１５から処理流体を供給する。即ち，アンダープレ
ート７５とウェハＷ下面の間の狭い隙間を形成し，隙間
に処理流体を供給する。下面供給路１１５から例えば洗
浄薬液を供給すると，狭い隙間において洗浄薬液がウェ
ハＷ下面の全体に押し広げられ，ウェハＷ下面全体に均
一に接触する洗浄薬液の液膜が形成される。このように
隙間に洗浄薬液を液盛りして液膜を形成すると，表面張
力により洗浄薬液の液膜の形状崩れを防ぐことができ
る。例えば洗浄薬液の液膜の形状が崩れてしまうと，ウ
ェハＷ下面において洗浄薬液の液膜に非接触の部分が発
生したり，又は液膜中に気泡が混合してしまい洗浄不良
を起こしてしまうが，狭い隙間で洗浄薬液を液盛りする
ことにより，洗浄薬液の液膜の形状を保って洗浄不良を
防止することができる。

【００４９】液体層ＰＬを形成するときは，アンダープ
レート７５を上昇させて，ウェハＷ下面とアンダープレ
ート７５上面との間に隙間を形成し，下面供給路１１５
から隙間に例えば純水等の液体を供給する。さらに，各
保持部材７０が保持解除機構７４により解除される位置
にある場合，ウェハＷの周縁の保持を解除して，液体層
ＰＬによって下面を支持した状態（下面支持状態）にす
ることができる。下面支持状態のウェハＷは，アンダー
プレート７５を上下に移動させることにより，３つの保
持部材７０の当接部９５に当接され周縁を保持される位
置（周縁保持位置）と，当接部９５より下方で待機する
位置（待機位置）とに，上下に移動することができる。
アンダープレート７５により下面を支持されたウェハＷ
は，アンダープレート７５の昇降により上下に移動する
際も，常に３つのウェハホルダー９０により周縁を囲ま
れているので，ウェハＷの横ずれが防止される。液体層
ＰＬを排除するときは，３つの保持部材７０によって周
縁を保持した状態（周縁保持状態）のウェハＷをスピン
チャック７１によりアンダープレート７５に対して相対
的に回転させ，遠心力によって液体層ＰＬをウェハＷの
外周方向へ排出する。

【００５０】図８に示すように，下面支持状態のウェハ
Ｗを待機位置へ待機させる状態（下面支持待機状態）に
したとき３つの当接部９５を互いに閉じても，３つの保
持部材７０とアンダープレート７５及び下面支持待機状
態のウェハＷとの間には十分な間隔が形成され，３つの
保持部材７０と下面支持待機状態のウェハＷが接触しな
いようになっている。従って，３つの保持部材７０は，
スピンチャック７１の回転により，下面支持待機状態の
ウェハＷに接触せずにウェハＷの周縁に対して相対的に
移動することができる。

【００５１】スピンチャック７１が上部から見て右回り
（時計方向）に回転するときは，３つの保持部材７０
が，保持部材開閉ピン１００ａ，１００ｂに対して相対
的に右回りに回転する。この場合は，制御部２４ａは，
３つの保持部材開閉ピン１００ｂによって３つの保持部
材７０を保持状態から解除状態にする制御を行う。即
ち，図９（ａ）に示すように，保持状態の３つの保持部
材７０をそれぞれ第１の開閉位置（３つの保持部材開閉
ピン１００ａの上方）に静止させ，保持部材開閉ピン１
００ａを上昇させることにより，当接部９５を互いに開
いて，３つの保持部材７０を解除状態にする。一方，ア
ンダープレート７５とウェハＷ下面との間に液体層ＰＬ
を形成しておき，ウェハＷを周縁保持状態から下面支持
状態にする制御を行う。そして，ウェハＷを３つの保持
部材７０の当接部９５より下方へ待機させる状態（下面
支持待機状態）にする。その後，保持部材開閉ピン１０
０ａを下降させることにより当接部９５を互いに閉じ
る。制御部２４ａの制御により，スピンチャック７１を
上部から見て右回りに回転させると，３つの保持部材７
０が，待機中のウェハＷの周縁に対して相対的に右回り
に移動するとともに，保持部材開閉ピン１００ａ，１０
０ｂに対して相対的に右回りに移動する。そして，制御
部２４ａの制御により，解除状態の３つの保持部材７０
を，図９（ｂ）に示すようにそれぞれ第２の開閉位置
（保持部材開閉ピン１００ｂの上方）に静止させ，保持
部材開閉ピン１００ｂを上昇させることにより，当接部
９５を互いに開いた状態にしておく。そして，アンダー
プレート７５を上昇させてウェハＷを待機位置から周縁
保持位置へ移動させ，周縁を当接部９５に囲まれた状態
にする。その後，保持部材開閉ピン１００ｂを下降させ
ることにより当接部９５を互いに閉じ，ウェハＷの周縁
に当接部９５を当接させる。こうして，再び３つの保持
部材７０を保持状態とし，ウェハＷを３つの保持部材７
０により保持される周縁保持状態とすることができる。
待機中のウェハＷの周縁に対して移動した後の当接部９
５は，移動する前に当接した箇所よりも右回りに移動し
た箇所に当接する。

【００５２】また，スピンチャック７１が上部から見て
左回り（反時計方向）に回転するときは，３つの保持部
材７０が，保持部材開閉ピン１００ａ，１００ｂに対し
て相対的に左回りに回転する。この場合は，制御部２４
ａは，保持状態の３つの保持部材７０をそれぞれ第２の
開閉位置に静止させ，３つの保持部材開閉ピン１００ｂ
によって３つの保持部材７０を保持状態から解除状態に
する。また，ウェハＷ下面に液体層ＰＬを形成すること
により，ウェハＷを周縁保持状態から下面支持状態と
し，保持部材７０を下面支持待機状態のウェハＷ周縁に
対して左回りに回転移動させる。そして，解除状態の３
つの保持部材７０をそれぞれ第１の開閉位置に静止さ
せ，保持部材開閉ピン１００ａによって３つの保持部材
７０を解除状態から保持状態にする。待機中のウェハＷ
の周縁に対して移動した後の当接部９５は，移動する前
に当接した箇所よりも左回りに移動した箇所に当接す
る。

【００５３】このようにして，スピンチャック７１の回
転，保持解除機構７４の保持部材開閉ピン１００ａ，１
００ｂの昇降，アンダープレート７５の昇降，下面供給
路１１５の液体供給を制御する制御部２４ａは，保持解
除機構７４の保持部材開閉ピン１００ａを上昇させるこ
とによって，３つの保持部材７０を保持状態から解除状
態にさせ，その後，保持解除機構７４の保持部材開閉ピ
ン１００ｂを下降させることによって再び３つの保持部
材７０を保持状態にする前に，スピンチャック７１の回
転によって３つの保持部材７０とウェハＷ周縁を相対的
に移動させる。そして，３つの保持部材７０はウェハＷ
の周縁を異なる箇所において保持することができる。３
つの保持部材７０をウェハＷの周縁に対して移動させる
前においては，移動後の保持部材７０が当接する箇所へ
処理液を供給することができる。３つの保持部材７０を
ウェハＷの周縁に対して移動させた後においては，移動
前の保持部材７０が当接した箇所へ処理液を供給するこ
とができる。従って，３つの保持部材７０が移動前に当
接する箇所も移動後に当接する箇所も，ウェハＷの周縁
を全て処理し，ウェハＷの処理むらを防止することがで
きる。

【００５４】インナーカップ８０は，下降してスピンチ
ャック７１をインナーカップ８０の上端よりも上方に突
出させてウェハＷを授受させる状態と，スピンチャック
７１及びウェハＷを包囲し，ウェハＷ両面に供給した洗
浄薬液や処理流体等が周囲に飛び散ることを防止する状
態とに上下に移動自在である。インナーカップ８０を下
降させてスピンチャック７１を対してウェハＷを授受さ
せる場合，アンダープレート７５を待機位置に位置さ
せ，トッププレート８２を退避位置に位置させる。そう
すれば，アンダープレート７５とトッププレート８２と
の間には，スピンチャック７１に対するウェハＷの授受
に十分な隙間が形成される。インナーカップ８０の底部
には，インナーカップ８０内の液滴を排液する図示しな
いインナーカップ排出管が接続されている。

【００５５】トッププレート８２は，トッププレート回
転軸１２０の下端に接続されており，水平板１２１に設
置された回転軸モータ１２２によって回転する。トップ
プレート回転軸１２０は，水平板１２１の下面に回転自
在に保持され，この水平板１２１は，アウターチャンバ
ー４３上部に固着されたエアシリンダー等からなる回転
軸昇降機構１２３により鉛直方向に昇降する。従って，
トッププレート８２は，回転軸昇降機構１２３の稼動に
より，スピンチャック７１により保持されたウェハＷ上
面から離れた位置（退避位置）と近接した位置（処理位
置）とに上下に移動自在である。また，図３に示すよう
に，トッププレート８２の直径はウェハＷの直径より小
さく，エッジアーム６０がウェハＷの周辺部を処理でき
るようになっている。また，トッププレート８２には，
例えばＮ２ガスを供給する上面供給路１２５が，トップ
プレート回転軸１２０内を貫通して設けられている。ア
ウターチャンバー４３上部には，アウターチャンバー４
３内部にＮ２ガスを供給するＮ２ガス供給手段１２６が
備えられている。

【００５６】かかる基板処理ユニット１２において，制
御部２４ａは，ユニットチャンバー用メカシャッター４
６の図示しない開閉機構，アウターチャンバー用メカシ
ャッター４８の図示しない開閉機構，エッジアーム格納
部用シャッター５０の図示しない開閉機構，エッジアー
ム６０を移動させる図示しない駆動機構，エッジアーム
６０から処理流体を吐出させる図示しない開閉弁，３つ
の保持部材７０を保持状態と解除状態にする保持解除機
構７４，スピンチャック７１を回転させるモータ８８，
アンダープレート７５を昇降させる昇降機構１１２，下
面供給路１１５から処理流体を吐出させる開閉弁，イン
ナーカップ８０を昇降させる図示しない昇降機構，トッ
ププレート８２を回転させる回転軸モータ１２２，トッ
ププレート８２を昇降させる回転軸昇降機構１２３，上
面供給路１２５から処理流体を吐出させる開閉弁，Ｎ２
ガス供給手段１２６からＮ２を吐出させる図示しない開
閉弁等に制御信号を送信して，基板処理ユニット１２全
体の動作制御を行う。

【００５７】なお，洗浄処理システム１に備えられた基
板処理ユニット１３も，基板処理ユニット１２と同様の
構成を有し，ウェハＷ裏面の洗浄と，ウェハＷ表面の周
辺部除去処理と周辺部の洗浄（Ｂａｃｋ−Ｂｅｖｅｌ洗
浄処理）をすることができる。また，基板洗浄ユニット
１４，１５は，各種の洗浄液によりウェハＷ両面を洗浄
し，乾燥処理をするように構成されている。

【００５８】さて，この洗浄処理システム１において，
先ず図示しない搬送ロボットにより未だ洗浄されていな
いウェハＷを例えば２５枚ずつ収納したキャリアＣがイ
ン・アウトポート４に載置される。そして，このイン・
アウトポート４に載置されたキャリアＣから取出収納ア
ーム１１によって一枚ずつウェハＷが取り出され，取出
収納アーム３から主ウェハ搬送装置７にウェハＷが受け
渡される。そして，搬送アーム３４によってウェハＷは
基板処理ユニット１２又は１３に適宜搬入され，ウェハ
Ｗ裏面の洗浄と，ウェハＷ表面の周辺部除去処理と周辺
部の洗浄が行われる。又，基板洗浄ユニット１４又は１
５に適宜搬入され，ウェハＷに付着しているパーティク
ルなどの汚染物質が洗浄，除去される。こうして所定の
洗浄処理が終了したウェハＷは，再び主ウェハ搬送装置
７によって基板処理ユニット１２，１３又は基板洗浄ユ
ニット１４，１５から適宜搬出され，取出収納アーム１
１に受け渡されて，再びキャリアＣに収納される。

【００５９】ここで，基板処理ユニット１２，１３につ
いて代表して基板処理ユニット１２での処理について説
明する。図５に示すように，先ずユニットチャンバー用
メカシャッター４６とアウターチャンバー用メカシャッ
ター４７を開き，ウェハＷを保持した例えば搬送アーム
３４を装置内に進入させる。一方，３つの保持部材７０
がそれぞれ第１の開閉位置に位置する状態で，スピンチ
ャック７１を静止させる。そして，保持部材開閉ピン１
００ａを上昇させて３つの保持部材７０の当接部９５を
互いに開いた状態にしておく。また，アンダープレート
７５は，ウェハＷに当接する３つの当接部９５から離れ
た位置に下降させて待機状態にする。また，インナーカ
ップ８０は下降してウェハＷ及び３つの保持部材７０を
上方に相対的に突出させる。トッププレート８２は予め
上昇して退避位置に位置している。エッジアーム格納部
用シャッター５０は閉じている。

【００６０】主ウェハ搬送装置１８は，搬送アーム３４
を３つの当接部９５の間における所定位置に降ろしてウ
ェハＷを待機させる。そして，保持部材開閉ピン１００
ａを下降させて３つの当接部９５を互いに閉じ，搬送ア
ーム３４に支持されたウェハＷの周縁に当接部９５を当
接させて，ウェハＷの周縁を３つの保持部材７０により
保持する。即ち，ウェハＷを周縁保持状態とし，３つの
保持部材７０を保持状態とする。ウェハＷは半導体デバ
イスが形成される表面を上面にして保持される。搬送ア
ーム３４は，ウェハＷを保持部材７０に受け渡した後，
アウターチャンバー４３及びユニットチャンバー４２の
内部から退出し，退出後，ユニットチャンバー用メカシ
ャッター４６とアウターチャンバー用メカシャッター４
７を閉じる。

【００６１】先ず，ウェハＷ裏面の洗浄処理が行われ
る。インナーカップ８０が上昇し，３つの保持部材７０
とウェハＷを囲んだ状態となる。アンダープレート７５
を上昇させて，ウェハＷ下面に対して近接させる。処理
位置に移動したアンダープレート７５とスピンチャック
７１により保持されたウェハＷ下面（ウェハＷ裏面）の
間には，例えば０．５〜３ｍｍ程度の隙間が形成され
る。アンダープレート７５上では，下面供給路１１５か
ら洗浄薬液を例えば静かに染み出させて隙間に洗浄薬液
を供給する。ウェハＷ下面全体に均一に接触する洗浄薬
液の液膜を形成すると，洗浄薬液の供給を停止してウェ
ハＷ下面を洗浄処理する。

【００６２】この場合，スピンチャック７１は，洗浄薬
液の液膜の形状が崩れない程度の比較的低速の回転速度
（例えば１０〜３０ｒｐｍ程度）で回転し，３つの保持
部材７０により保持されたウェハＷを回転させる。ウェ
ハＷの回転により洗浄薬液の液膜内に液流が発生し，こ
の液流により，洗浄薬液の液膜内の淀みを防止するとと
もに洗浄効率が向上する。洗浄薬液の液膜の形状が崩れ
そうになった場合等には，新液を供給して洗浄薬液の液
膜の形状を適宜修復する。このように洗浄薬液の消費量
を節約する。なお，洗浄薬液の液滴をアンダープレート
７５の周縁から滴り落とす一方で，下面供給路１１５に
より洗浄薬液を継続的に供給することにより，洗浄薬液
の液膜内を常に真新しい洗浄薬液に置換して好適な洗浄
薬液処理を実施することも可能である。この場合も，新
液をなるべく静かに供給して洗浄薬液の省液化を図ると
良い。

【００６３】一方，隙間に洗浄薬液を液盛りして液膜を
形成する際に，洗浄薬液をウェハＷの裏面の周囲からウ
ェハＷの表面（金属膜ＭＣの表面）側へ回り込ませて，
後述する周辺部除去が行われるウェハＷ表面の周辺部に
まで洗浄薬液を供給する。そして，ウェハＷ裏面の洗浄
処理と同時に，ウェハＷ表面の周辺部洗浄処理が行われ
る。

【００６４】その後，スピンチャック７１が例えば２０
００ｒｐｍにて５秒間回転する。即ち，ウェハＷに液盛
りされた洗浄薬液がインナーカップ８０内に振り落とさ
れて，インナーカップ排出管から排液される。次に，ア
ンダープレート７５とウェハＷ下面の間に，下面供給路
１１５から例えば１０秒間，Ｎ２ガスを供給し，ウェハ
Ｗ下部の洗浄薬液雰囲気を排出する。Ｎ２ガスの供給に
よって，ウェハＷの裏面から洗浄薬液の液滴を取り除く
ことができる。また，排出した洗浄薬液雰囲気，Ｎ２ガ
ス，洗浄薬液の液滴の中から洗浄薬液のみを回収して，
再利用することもできる。

【００６５】その後，ウェハＷの表面に積層された金属
膜ＭＣの隅を薬液によって除去する周辺部除去処理工程
を行う。周辺部除去処理工程は，３つの保持部材７０を
ウェハＷの周縁に対して相対的に移動させる前の周縁保
持状態で周辺部除去処理を行う前周辺部除去処理工程
と，３つの保持部材７０をウェハＷの周縁に対して相対
的に移動させる保持部材移動工程と，３つの保持部材７
０をウェハＷの周縁に対して相対的に移動させた後の周
縁保持状態で周辺部除去処理を行う後周辺部除去処理工
程とを有する。

【００６６】先ず，前周辺部除去処理工程において，ト
ッププレート８２が処理位置まで移動する。また，エッ
ジアーム格納部用シャッター５０が開き，エッジアーム
６０がスピンチャック７１で保持されたウェハＷの周辺
部上方の所定位置まで移動し，Ｎ２ガス供給ノズル６３
がＮ２ガスの供給を開始する。次いで純水供給ノズル６
２による純水の供給と，薬液供給ノズル６１による薬液
の供給を開始する。そして，ウェハＷの表面に積層され
た金属膜ＭＣの隅を薬液によって除去する周辺部除去処
理を行う。

【００６７】周辺部除去処理中は，スピンチャック７１
は例えば上方からみて右回りに，３００ｒｐｍ程度の回
転数で回転する。下面供給路１１５は，Ｎ２ガスの吐出
を継続し，アンダープレート７５とウェハＷ下面との間
へＮ２ガスを供給する。また，処理位置に下降したトッ
ププレート８２の上面供給路１２５からＮ２ガスを供給
する。上面供給路１２５が供給するＮ２ガスは，薬液供
給ノズル６１が供給する薬液及び周辺部除去処理中に発
生する薬液雰囲気が，ウェハＷの中心側の面に流れ込む
ことを防止する。即ち，Ｎ２ガス供給ノズル６３と上面
供給路１２５が供給するＮ２ガスによって，薬液がウェ
ハＷの中心側の面に流れ込むことを効果的に防止する。
さらに，上面供給路１２５からＮ２ガスを供給すると，
ウェハＷ表面のウォーターマーク発生を防止する効果が
ある。また，周辺部除去処理中はＮ２ガス供給手段１０
７よりＮ２ガスを供給し，アウターチャンバー４３内に
ダウンフローを形成する。トッププレート８２上面とア
ウターチャンバー４３の間の空間はＮ２ガスによって満
たされ，薬液雰囲気がアウターチャンバー４３内の上部
に上昇することを防止する。従って，周辺部除去処理後
にアウターチャンバー４３内に薬液が残留することを防
止する。

【００６８】所定の除去量に達したら，薬液供給ノズル
６１の薬液供給を停止し，除去処理を停止する。次い
で，純水供給ノズル６２による純水の供給を停止し，最
後に，Ｎ２ガス供給ノズル６３によるＮ２ガスの供給を
停止する。そして，下面供給路１１５のＮ２ガス供給を
停止する。その後，スピンチャック７１の回転を停止す
る。このとき，３つの保持部材７０がそれぞれ第１の開
閉位置に静止するように，スピンチャック７１を停止さ
せる。

【００６９】その後，保持部材移動工程が行われる。先
ず，下面供給路１１５から，ウェハＷ下面に近接してい
るアンダープレート７５とウェハＷ下面との間に純水を
供給し，純水の液体層ＰＬを形成する。ウェハＷ下面と
アンダープレート７５上面との間に十分な液量の液体層
ＰＬが形成されたら，下面供給路１１５からの純水の供
給を停止する。そして，保持部材開閉ピン１００ａを上
昇させ，３つの保持部材７０の当接部９５を互いに開
き，ウェハＷの周縁から当接部９５を離隔する。このよ
うにして，３つの保持部材７０を解除状態とし，ウェハ
Ｗの下面を液体層ＰＬの表面張力を利用してアンダープ
レート７５の上面において支持する。

【００７０】続いて，アンダープレート７５を下降させ
て，下面支持状態のウェハＷを待機位置へ移動させる。
このとき，当接部９５はウェハＷ周縁から離隔している
ので，ウェハＷの周縁は保持部材７０に接触することな
く，十分な余裕をもって周縁保持位置から下方の待機位
置へ移動される。そして，ウェハＷを３つの保持部材７
０の当接部９５より下方へ待機させる状態（下面支持待
機状態）にする。

【００７１】ウェハＷ周縁が当接部９５に対して下方へ
移動したら，保持部材開閉ピン１００ａを下降させ，３
つの保持部材７０の当接部９５を互いに閉じる。そし
て，スピンチャック７１が上部から見て右回りに回転す
ると，スピンチャック７１が静止しているアンダープレ
ート７５及びアンダープレートシャフト１１０の周りを
右回りに回転する。これにより，スピンチャック７１と
共に３つの保持部材７０が，待機位置にて待機中のウェ
ハＷの周縁に対して相対的に右回りに移動する。また，
３つの保持部材７０が，保持部材開閉ピン１００ａ，保
持部材開閉ピン１００ｂに対して相対的に右回りに移動
する。そして，３つの保持部材開閉ピン１００ｂによっ
て当接部９５を互いに開閉可能な位置まで，スピンチャ
ック７１を回転させる。即ち，保持部材開閉ピン１００
ａと保持部材開閉ピン１００ｂが回転中心に対してなす
中心角の角度，例えば１〜１０°の回転を行う。こうし
て，３つの保持部材７０がそれぞれ第２の開閉位置に静
止するように，スピンチャック７１を停止させる。

【００７２】次に，保持部材開閉ピン１００ｂを上昇さ
せて３つの当接部９５を互いに開く。このとき，３つの
当接部９５は，ウェハＷの周縁が保持部材７０に接触す
ることなく十分な余裕をもって上方へ移動される位置ま
で，互いに開いている。そして，アンダープレート７５
及び下面支持状態のウェハＷを上方へ移動させ，ウェハ
Ｗを保持部材７０により保持される周縁保持位置に静止
させる。

【００７３】次に，保持部材開閉ピン１００ｂを下降さ
せて３つの当接部９５を互いに閉じ，ウェハＷの周縁に
当接部９５を当接させる。待機中のウェハＷの周縁に対
して相対的に右回りに移動した後の当接部９５は，移動
する前に当接した箇所よりも右回りに移動した箇所に当
接する。このようにして，３つの保持部材７０は，解除
状態から再び保持状態となる。また，ウェハＷの周縁に
対して移動することにより，待機中のウェハＷの周縁に
対して移動する前と移動後の保持状態において，ウェハ
Ｗの周縁の異なる箇所を保持することができる。

【００７４】その後，スピンチャック７１を回転させる
と共に，ウェハＷ下面とウェハＷ下面に近接しているア
ンダープレート７５との間に下面供給路１１５からＮ２
ガスを供給して，ウェハＷ下面とアンダープレート７５
との間の液体層ＰＬを排出する。即ち，スピンチャック
７１のアンダープレート７５に対する相対的な回転によ
り，遠心力を与えて液体層ＰＬをウェハＷの外周方向へ
移動させると共に，Ｎ２ガスによって液体層ＰＬを外周
方向へ押し出す。スピンチャック７１は例えば３００ｒ
ｐｍ程度の回転数で回転する。

【００７５】続いて，後周辺部除去処理工程が行われ
る。下面供給路１１５は，アンダープレート７５とウェ
ハＷ下面との間へのＮ２ガス供給を継続する。所定の位
置に移動したエッジアーム６０に設けられたＮ２ガス供
給ノズル６３が，Ｎ２ガスの供給を開始し，次いで純水
供給ノズル６２による純水の供給と，薬液供給ノズル６
１による薬液の供給を開始する。そして，ウェハＷの表
面に積層された金属膜ＭＣの隅を最終的な所定の除去量
まで除去処理する。例えば，前周辺部除去処理工程にお
ける除去量を最終的な所定の除去量の半分とし，後周辺
部除去処理工程において残りの除去量を処理して，周辺
部除去処理工程における最終的な所定の除去量まで除去
処理する。後周辺部除去処理工程においても，前周辺部
除去処理工程と同様の処理を行う。トッププレート８２
は処理位置に下降して，上面供給路１２５からＮ２ガス
を供給する。また，Ｎ２ガス供給手段１０７よりＮ２ガ
スを供給し，アウターチャンバー４３内にダウンフロー
を形成する。

【００７６】所定の除去量に達したら，先ず，薬液供給
ノズル６１の薬液供給を停止し，除去処理を停止する。
Ｎ２ガス供給ノズル６３はＮ２ガスの供給を継続し，純
水供給ノズル６２は純水の供給を継続する。これによ
り，ウェハＷの周辺部を純水によってリンス処理する周
辺部リンス処理が開始される。一方，下面供給路１１５
からアンダープレート７５とウェハＷ下面の間に純水を
供給する。こうして，ウェハＷの周辺部と裏面をリンス
処理して薬液を洗い流す。なお，リンス処理において
も，ウェハＷ下面をアンダープレート７５によって支持
し，３つの保持部材７０を保持部材開閉ピン１００ａに
よって周縁保持解除状態にされる位置から保持部材開閉
ピン１００ｂによって周縁保持状態にされる位置へ移動
させることにより，３つの保持部材７０が保持する箇所
を交替して変化させ，ウェハＷの周縁全てに純水が供給
されるようにしても良い。

【００７７】リンス処理中においても，トッププレート
８２を処理位置に下降させ，上面供給路１２５からＮ２
ガスを供給する。上面供給路１２５が供給するＮ２ガス
は，純水供給ノズル６２が供給する純水及び周辺部リン
ス処理中に発生する水蒸気雰囲気が，ウェハＷの中心側
の面に流れ込むことを防止する。こうして，Ｎ２ガス供
給ノズル６３と上面供給路１２５が供給するＮ２ガスに
よって，純水がウェハＷの中心側の面に流れ込むことを
防止する。また，上面供給路１２５からＮ２ガスを供給
すると，ウェハＷ表面のウォーターマーク発生を防止す
る効果がある。

【００７８】リンス処理が終了すると，純水供給ノズル
６２と下面供給路１１５による純水の供給を停止する。
Ｎ２ガス供給ノズル６３はウェハＷの周辺部にＮ２ガス
の供給を続け，周辺部乾燥処理を行う。一方，下面供給
路１１５からアンダープレート７５とウェハＷ下面の間
にＮ２ガスを供給して，裏面乾燥処理を行う。周辺部乾
燥処理と裏面乾燥処理が終了すると，Ｎ２ガス供給ノズ
ル６３と下面供給路１１５によるＮ２ガスの供給を停止
し，トッププレート８２が退避位置に上昇する。

【００７９】乾燥処理後，エッジアーム６０はエッジア
ーム格納部４４内に移動し，エッジアーム格納部用シャ
ッター５０が閉じる。スピンチャック７１の回転を停止
させ，ウェハＷの回転を止める。次いで，基板処理ユニ
ット１２内からウェハＷを搬出する。ユニットチャンバ
ー用メカシャッター４６とアウターチャンバー用メカシ
ャッター４７を開き，主ウェハ搬送装置１８が搬送アー
ム３４を装置内に進入させる。インナーカップ８０は下
降してウェハＷ及び３つの保持部材７０を上方に相対的
に突出させる。また，アンダープレート７５は，３つの
当接部９５の高さに保持されているウェハＷから離れた
位置に下降し待機状態になる。スピンチャック７１は３
つの保持部材７０がそれぞれ３つの保持部材開閉ピン１
００ａの上に位置する状態で静止している。そして，搬
送アーム３４がウェハＷを受け取る所定位置においてウ
ェハＷに当接し待機する。この状態で保持部材開閉ピン
１００ａを上昇させて３つの当接部９５を互いに開く
と，ウェハＷを搬送アーム３４により支持する状態とな
る。こうして，搬送アーム３４は３つの保持部材７０か
らウェハＷを受け取り，装置内から退出する。

【００８０】かかる基板処理装置１２によれば，３つの
保持部材７０をウェハＷの周縁に対して移動させる保持
部材移動工程前の前周辺部除去処理工程においては，移
動後の保持部材７０が当接する箇所へ処理液を供給する
ことができる。保持部材移動工程後の後周辺部除去処理
工程においては，移動前の保持部材７０が当接した箇所
へ処理液を供給することができる。従って，ウェハＷの
処理むらを防止することができる。

【００８１】以上，本発明の好適な実施の形態の一例を
示したが，本発明はここで説明した形態に限定されな
い。例えば，保持部材７０の数は３個に限定されず，３
個以上であれば良い。そして，保持部材開閉ピン１００
ａ，１００ｂは保持部材７０と同じ数が設置されるよう
にし，複数の保持部材開閉ピン１００ａがなす中心角及
び，複数の保持部材開閉ピン１００ｂがなす中心角は複
数の保持部材７０がなす中心角と同じ大きさになるよう
にする。例えば，保持部材７０は中心角が９０°となる
ように４箇所に配置するようにしても良い。この場合，
保持部材開閉ピン１００ａは中心角が９０°となるよう
に４箇所に配置し，保持部材開閉ピン１００ｂも中心角
が９０°となるように４箇所に配置する。即ち，保持部
材開閉ピン１００を各保持部材７０のそれぞれの平行腕
９２に当接させるようにして，各保持部材７０の当接部
９５を互いに開閉する。なお，ウェハホルダー９０の数
は３個に限定されず，形状を適宜変更して設置すること
が可能である。

【００８２】保持部材開閉ピン１００は，隣接する保持
部材開閉ピン１００ａと保持部材開閉ピン１００ｂをそ
れぞれ一体化した部材としても良い。例えば，図１０に
示すように，スピンチャック７１の回転により回転移動
する平行腕９２の軌跡に沿った円弧形状としても良い。
この円弧形状の保持部材開閉ピン１００’は，上昇させ
たときの高さが一定となる。３つの平行腕９２に対して
それぞれ３つの保持部材開閉ピン１００’を当接，上昇
させて３つの当接部９５を互いに開いた状態とし，平行
腕９２を保持部材開閉ピン１００’に接触させたまま，
３つの保持部材７０を保持部材開閉ピン１００に対して
相対的に回転移動させると，３つの当接部９５は互いに
開いた状態のままで回転移動する。従って，３つの当接
部９５が互いに開いた状態のまま，下面から支持された
ウェハＷの周縁に対して３つの保持部材７０を移動させ
ることができる。この場合，アンダープレート７５及び
アンダープレート７５に下面を支持されたウェハＷを３
つの保持部材７０に対して下降させずに，周縁の保持を
解除した位置において下面を支持したまま待機させるこ
とができる。

【００８３】アンダープレート７５の上面に，ウェハＷ
の周縁部の下面に当接する複数の支持部材１３０を設け
ても良い。例えばこの支持部材１３０は，図１１に示す
ように，アンダープレート７５の周辺部において中心角
が１２０°となるように配置されており，それら３つの
支持部材１３０により，ウェハＷの下面を周縁から保持
できるようになっている。また，３つの支持部材１３０
は，アンダープレート７５が上昇したとき３つの保持部
材７０に接触しないように，３つの保持部材７０の下方
からずれた位置に設けるようにする。各々の支持部材１
３０は，図１２に示すように，ウェハＷの外側に向かっ
て傾斜する斜面を有し，ウェハＷの周縁面と下面により
構成される角部に斜面を当接させて，３つの支持部材１
３０によりウェハＷを支持することができる。この場
合，支持部材１３０の斜面にウェハＷの角部を当接させ
るので，ウェハＷとの接触面積が最小となる。従って，
ウェハＷに固体である支持部材１３０を接触させて支持
しても，パーティクルの発生が抑制される。なお，支持
部材１３０の数は３個に限定されず，３個以上であれば
良い。例えば，支持部材１３０は中心角が９０°となる
ように４箇所に配置するようにしても良い。この複数の
支持部材１３０によって，ウェハＷの周縁の保持を解除
したウェハＷを下面から支持するようにしても良い。ま
た，液体層ＰＬの表面張力を利用してウェハＷをアンダ
ープレート７５の上面に支持すると共に，３つの支持部
材１３０をウェハＷの下面の周縁に当接させると，安定
させて確実に支持することができ，ウェハＷの横ずれの
発生を抑制することができる。

【００８４】本実施の形態では，下面支持状態のウェハ
Ｗを静止させて，その周縁に対して３つの保持部材７０
を移動させたが，３つの保持部材７０を静止させ，下面
支持状態のウェハＷを回転させることにより，３つの保
持部材７０をウェハＷの周縁に対して相対的に移動させ
るようにしても良い。例えば，アンダープレートシャフ
ト１１０に回転駆動装置を備えてアンダープレート７５
を回転自在に構成する。また，アンダープレート７５の
上面に設けた３つの支持部材１３０によってウェハＷを
下面支持状態にする。これにより，下面支持状態のウェ
ハＷを回転させることができる。この場合も，３つの保
持部材７０がウェハＷの周縁に対して相対的に移動する
前と移動した後の保持状態において，ウェハＷ周縁を異
なる箇所において保持することができ，相対的に移動す
る前と移動した後にそれぞれ３つの当接部９５が当接す
る箇所を処理することができる。

【００８５】本発明は処理液を供給して金属膜除去処理
や洗浄処理を施す基板処理装置に限定されず，その他の
種々の処理液などを用いて他の処理を基板に対して施す
ものであっても良い。また，基板は半導体ウェハに限ら
ず，その他のＬＣＤ基板用ガラスやＣＤ基板，プリント
基板，セラミック基板などであっても良い。

【００８６】

【発明の効果】本発明の基板処理装置及び基板処理方法
によれば，複数の保持部材を基板の周縁に対して相対的
に移動させることができるので，保持部材が当接する箇
所を変化させることができる。移動前の処理において
は，移動後の保持部材が当接する箇所へ処理液を供給す
ることができる。複数の保持部材が基板に対して移動し
た後の処理においては，移動前の保持部材が当接した箇
所へ処理液を供給することができる。従って，基板の処
理むらを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗浄処理システムの平面図である。

【図２】洗浄処理システムの側面図である。

【図３】本発明の実施の形態にかかる基板処理ユニット
の平面図である。

【図４】エッジアームの説明図である。

【図５】本発明の実施の形態にかかる基板処理ユニット
の断面図である。

【図６】スピンチャックの上部の構成を拡大して説明す
る説明図である。

【図７】ウェハの下面を支持する状態を説明する説明図
である。

【図８】ウェハの下面を支持したアンダープレートを下
降させ，当接部を互いに閉じる状態を説明する説明図で
ある。

【図９】ウェハ，保持部材，ウェハホルダー，保持部材
開閉ピンの位置関係を説明する説明図である。

【図１０】別の実施の形態における保持部材開閉ピンを
説明する説明図である。

【図１１】別の実施の形態において，アンダープレート
に設けた支持部材を説明する説明図である。

【図１２】支持部材とウェハの位置関係を説明する説明
図である。

【符号の説明】

Ｃ キャリア ＭＣ 金属膜 ＰＬ 液体層 Ｗ ウェハ １ 洗浄処理システム ２ 洗浄処理部 ３ 搬入出部 １２，１３ 基板処理ユニット １４，１５ 基板洗浄ユニット １８ 主ウェハ搬送装置 ２４ 機械制御ユニット ２４ａ 制御部 ３４，３５，３６ 搬送アーム ４２ ユニットチャンバー ４３ アウターチャンバー ４４ エッジアーム格納部 ５０ エッジアーム格納部用シャッター ６０ エッジアーム ６１ 薬液供給ノズル ６２ 純水供給ノズル ６３ Ｎ２ガス供給ノズル ７０ 保持部材 ７１ スピンチャック ７４ 保持解除機構 ７５ アンダープレート ８２ トッププレート ８３ 回転プレート ９０ ウェハホルダー ９１ 垂直腕 ９２ 平行腕 ９５ 当接部 ９６ 圧縮ばね ９７ 保持部材軸 １００，１００ａ，１００ｂ 保持部材開閉ピン １１５ 下面供給路

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の保持部材によって基板の周縁を保
   持し，基板を回転させて処理する基板処理装置であっ
   て，前記複数の保持部材を，基板周縁を保持する保持状
   態と基板周縁の保持を解除した解除状態とにさせる保持
   解除機構と，前記複数の保持部材が前記解除状態の際に
   基板を支持する支持機構を備え，前記複数の保持部材が
   前記解除状態の際に，前記複数の保持部材と前記基板周
   縁が相対的に移動することを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記保持解除機構及び前記支持機構の動
   作を制御する制御部を備え，前記制御部の制御により，
   前記保持解除機構によって前記複数の保持部材を前記保
   持状態から解除状態にさせ，その後再び前記複数の保持
   部材を保持状態にする前に，前記複数の保持部材と前記
   基板周縁を相対的に移動させることを特徴とする，請求
   項１に記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記支持機構は，前記基板下面に液体を
   供給し，前記液体の表面張力を利用して基板を支持する
   ことを特徴とする，請求項１又は２に記載の基板処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記液体は，純水であることを特徴とす
   る，請求項３に記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】 前記支持機構は，前記基板下面に当接し
   て支持する少なくとも３個の支持部材を備えることを特
   徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理装
   置。
6. 【請求項６】 前記支持機構は，前記複数の保持手段に
   より保持された基板下面に相対的に近接自在に構成され
   たアンダープレートを備えることを特徴とする，請求項
   １〜５のいずれかに記載の基板処理装置。
7. 【請求項７】 前記基板の横ずれを防止するホルダーを
   備えることを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記
   載の基板処理装置。
8. 【請求項８】 前記複数の保持部材を回転プレートに取
   りつけると共に，これら複数の保持部材を基板の周縁を
   保持するように付勢する弾性部材を設け，前記解除機構
   は，前記弾性部材が付勢する力に抗する力を与え，前記
   保持部材を基板から離隔させることを特徴とする，請求
   項１〜７のいずれかに記載の基板処理装置。
9. 【請求項９】 複数の保持部材によって基板の周縁を保
   持し，基板を回転させて処理し，次いで，基板の下面を
   支持して前記基板周縁の保持を解除し，前記基板周縁に
   対して複数の保持部材を相対的に移動させた後，前記複
   数の保持部材の移動前に保持した箇所と異なる箇所にお
   いて前記複数の保持部材によって基板周縁を保持し，再
   び基板を回転させて処理することを特徴とする，基板処
   理方法。
10. 【請求項１０】 前記下面を支持した基板を下降させて
    待機状態とし，前記基板周縁に対して前記複数の保持部
    材を相対的に移動させることを特徴とする，請求項９に
    記載の基板処理方法。
11. 【請求項１１】 前記保持部材が基板周縁に当接する当
    接部を互いに開いて基板周縁の保持を解除し，前記下面
    を支持した基板を下降させて待機状態とし，前記当接部
    を互いに閉じ，次いで，前記複数の保持部材を前記待機
    中の基板の周縁に対して相対的に移動させ，前記当接部
    を互いに開き，前記下面を支持した基板を上昇させ，前
    記当接部を互いに閉じ，基板の周縁を前記移動前に保持
    した箇所と異なる箇所において保持することを特徴とす
    る，請求項９に記載の基板処理方法。
12. 【請求項１２】 基板の下面を支持するに際し，基板の
    下面に対してアンダープレートを相対的に近接させ，前
    記基板下面と前記アンダープレートとの間に液体を供給
    し，前記液体の表面張力を利用して基板を支持すること
    を特徴とする，請求項９，１０又は１１に記載の基板処
    理方法。