JP2003209039A - 基板処理装置及び処理方法 - Google Patents
基板処理装置及び処理方法Info
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- JP2003209039A JP2003209039A JP2002005057A JP2002005057A JP2003209039A JP 2003209039 A JP2003209039 A JP 2003209039A JP 2002005057 A JP2002005057 A JP 2002005057A JP 2002005057 A JP2002005057 A JP 2002005057A JP 2003209039 A JP2003209039 A JP 2003209039A
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 処理液の使用量を抑え、しかも、装置として
の小型・コンパクト化を図り、更に、例え凹凸のパター
ンを有する基板の表面に膜を形成する場合にあっても、
研磨工程での研磨量を少なくしたり、研磨工程そのもの
を省略したりしたいというニーズに応えることができる
ようにする。 【解決手段】 基板１０を着脱自在に保持する基板ホル
ダ１２と、基板ホルダ１２で保持した基板１０の表面１
０ａに対向する位置に配置した平面部１４ａを有する平
面板１４と、基板ホルダ１２で保持した基板１０と平面
板１４との距離ｇを小刻みに変動させる可変機構２０を
備えた。
の小型・コンパクト化を図り、更に、例え凹凸のパター
ンを有する基板の表面に膜を形成する場合にあっても、
研磨工程での研磨量を少なくしたり、研磨工程そのもの
を省略したりしたいというニーズに応えることができる
ようにする。 【解決手段】 基板１０を着脱自在に保持する基板ホル
ダ１２と、基板ホルダ１２で保持した基板１０の表面１
０ａに対向する位置に配置した平面部１４ａを有する平
面板１４と、基板ホルダ１２で保持した基板１０と平面
板１４との距離ｇを小刻みに変動させる可変機構２０を
備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置及び
処理方法に関し、特に、半導体ウエハ等の基板の表面に
レジスト膜や層間絶縁膜を形成したり、レジスト膜を露
光後に現像したりするのに使用される基板処理装置及び
処理方法に関する。
処理方法に関し、特に、半導体ウエハ等の基板の表面に
レジスト膜や層間絶縁膜を形成したり、レジスト膜を露
光後に現像したりするのに使用される基板処理装置及び
処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、基板の表面にレジスト膜や層間
絶縁膜等を形成する方式としては、スピン回転させた基
板の中心に原料となる処理液を滴下して供給し、この滴
下した処理液を遠心力で基板の外方向に引き延ばして、
基板上に薄い膜を形成するようにした、いわゆるゾルゲ
ル法、スピン塗布法が一般に知られている。この方式の
場合、基板の回転中に処理液の引き延ばしと乾燥が同時
に進行するという利点を有しているが、処理液の略９０
％を基板の外周に飛ばして無駄に消費してしまうという
欠点を有している。
絶縁膜等を形成する方式としては、スピン回転させた基
板の中心に原料となる処理液を滴下して供給し、この滴
下した処理液を遠心力で基板の外方向に引き延ばして、
基板上に薄い膜を形成するようにした、いわゆるゾルゲ
ル法、スピン塗布法が一般に知られている。この方式の
場合、基板の回転中に処理液の引き延ばしと乾燥が同時
に進行するという利点を有しているが、処理液の略９０
％を基板の外周に飛ばして無駄に消費してしまうという
欠点を有している。
【０００３】レジスト膜や層間絶縁膜を形成するにあた
っては、最小限の処理液を供給して均一な膜厚の膜を形
成し、しかも膜厚を容易に制御できるようにすることが
望まれている。このため、基板を静止させた状態で、処
理液供給ノズルを基板に対してスキャンさせる方式（ス
キャン塗布方式）もある。この方式の場合、基板の表面
に対して処理液供給ノズルをスキャンさせることで、処
理液の量を管理しながら基板の表面に処理液を塗布でき
る利点がある。
っては、最小限の処理液を供給して均一な膜厚の膜を形
成し、しかも膜厚を容易に制御できるようにすることが
望まれている。このため、基板を静止させた状態で、処
理液供給ノズルを基板に対してスキャンさせる方式（ス
キャン塗布方式）もある。この方式の場合、基板の表面
に対して処理液供給ノズルをスキャンさせることで、処
理液の量を管理しながら基板の表面に処理液を塗布でき
る利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のスキャ
ン塗布方式で基板の表面にレジスト膜等の膜を形成する
と、そのまま放置して処理液を乾燥させた場合に、ノズ
ルサイズやスキャンピッチの影響が膜形状に現われてし
まう。このため、盛った処理液を乾燥させながら均一な
膜を形成するための別の手段が必要となる。この乾燥に
は、例えば真空脱気方法が用いられるが、この場合、真
空チャンバや真空ポンプが必要になって、装置が大掛か
りになりやすい。
ン塗布方式で基板の表面にレジスト膜等の膜を形成する
と、そのまま放置して処理液を乾燥させた場合に、ノズ
ルサイズやスキャンピッチの影響が膜形状に現われてし
まう。このため、盛った処理液を乾燥させながら均一な
膜を形成するための別の手段が必要となる。この乾燥に
は、例えば真空脱気方法が用いられるが、この場合、真
空チャンバや真空ポンプが必要になって、装置が大掛か
りになりやすい。
【０００５】また、基板には、その表面が平坦である場
合と、表面に凹凸のパターンが形成されている場合があ
る。後者は、層間絶縁膜を形成する場合の下地に多い。
このように、表面に凹凸のパターンを有する基板に膜を
形成すると、乾燥させた膜も基板下地の凹凸の影響を受
けた凹凸膜になる。このような場合には、通常は、厚く
膜を作り、この膜（凹凸膜）の表面を、ポリッシャーで
平らにする研磨工程が入る。ここで、この研磨工程での
研磨量を少なくしたり、研磨工程そのものを省略したり
したいというニーズがある。その理由は、被研磨膜の素
性が研磨工程に適さない場合が多いからである。このよ
うに、被研磨膜の素性が研磨工程に適さない場合には、
膜の改質を行う工程を更に追加する必要がある。
合と、表面に凹凸のパターンが形成されている場合があ
る。後者は、層間絶縁膜を形成する場合の下地に多い。
このように、表面に凹凸のパターンを有する基板に膜を
形成すると、乾燥させた膜も基板下地の凹凸の影響を受
けた凹凸膜になる。このような場合には、通常は、厚く
膜を作り、この膜（凹凸膜）の表面を、ポリッシャーで
平らにする研磨工程が入る。ここで、この研磨工程での
研磨量を少なくしたり、研磨工程そのものを省略したり
したいというニーズがある。その理由は、被研磨膜の素
性が研磨工程に適さない場合が多いからである。このよ
うに、被研磨膜の素性が研磨工程に適さない場合には、
膜の改質を行う工程を更に追加する必要がある。
【０００６】本発明は上記に鑑みて為されたもので、処
理液の使用量を抑え、しかも、装置としての小型・コン
パクト化を図り、更に、例え凹凸のパターンを有する基
板の表面に膜を形成する場合にあっても、研磨工程での
研磨量を少なくしたり、研磨工程そのものを省略したり
したいというニーズに応えることができるようにした基
板処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。
理液の使用量を抑え、しかも、装置としての小型・コン
パクト化を図り、更に、例え凹凸のパターンを有する基
板の表面に膜を形成する場合にあっても、研磨工程での
研磨量を少なくしたり、研磨工程そのものを省略したり
したいというニーズに応えることができるようにした基
板処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、基板を着脱自在に保持する基板ホルダと、前記基板
ホルダで保持した基板の表面に対向する位置に配置した
平面部を有する平面板と、前記基板ホルダで保持した基
板と前記平面板との距離を小刻みに変動させる可変機構
を備えたことを特徴とする基板処理装置である。
は、基板を着脱自在に保持する基板ホルダと、前記基板
ホルダで保持した基板の表面に対向する位置に配置した
平面部を有する平面板と、前記基板ホルダで保持した基
板と前記平面板との距離を小刻みに変動させる可変機構
を備えたことを特徴とする基板処理装置である。
【０００８】このように、基板ホルダで保持した基板と
平面板との距離を小刻みに変動させることで、基板の表
面と平面板の平面部との間に存在する気体を脈動させ、
この気体の脈動によって、基板上に塗布した処理液を滑
らかに延ばし、しかも基板の表面に凹凸があっても、凹
部の内部に処理液を効果的に入り込ませることができ
る。
平面板との距離を小刻みに変動させることで、基板の表
面と平面板の平面部との間に存在する気体を脈動させ、
この気体の脈動によって、基板上に塗布した処理液を滑
らかに延ばし、しかも基板の表面に凹凸があっても、凹
部の内部に処理液を効果的に入り込ませることができ
る。
【０００９】請求項２に記載の発明は、前記可変機構
は、前記平面板を前記基板ホルダで保持した基板に接離
する方向に移動するように構成されていることを特徴と
する請求項１記載の基板処理装置である。
は、前記平面板を前記基板ホルダで保持した基板に接離
する方向に移動するように構成されていることを特徴と
する請求項１記載の基板処理装置である。
【００１０】請求項３に記載の発明は、前記可変機構の
駆動要素に圧電素子を使用したことを特徴とする請求項
２記載の基板処理装置である。圧電素子は、圧電体に外
部から電圧を印加すると機械的変形を起こすことを利用
したもので、このように、可変機構の駆動要素に圧電素
子を使用することで、応答性を良くすることができる。
駆動要素に圧電素子を使用したことを特徴とする請求項
２記載の基板処理装置である。圧電素子は、圧電体に外
部から電圧を印加すると機械的変形を起こすことを利用
したもので、このように、可変機構の駆動要素に圧電素
子を使用することで、応答性を良くすることができる。
【００１１】請求項４に記載の発明は、前記可変機構の
駆動要素に磁気軸受を使用したことを特徴とする請求項
２記載の基板処理装置である。これにより、応答性を良
くし、しかも、平面板を非接触で支持し、平面板の小刻
みな変動を摺動部なしに実現して、ダストの発生をなく
すことができる。
駆動要素に磁気軸受を使用したことを特徴とする請求項
２記載の基板処理装置である。これにより、応答性を良
くし、しかも、平面板を非接触で支持し、平面板の小刻
みな変動を摺動部なしに実現して、ダストの発生をなく
すことができる。
【００１２】請求項５に記載の発明は、前記平面板は、
自転自在及び／または前記基板ホルダで保持した基板と
相対的に平行に移動自在に構成されていることを特徴と
する請求項１乃至４のいずれかに記載の基板処理装置で
ある。これにより、平面板の小刻みな変動と自転（回
転）及び／または平行移動の、少なくとも２つの運動を
組み合わせることで、基板の処理性能をより向上させる
ことできる。特に、可変機構の駆動要素に磁気軸受を使
用した場合には、基板を容易に自転及び平行移動させる
ことができる。
自転自在及び／または前記基板ホルダで保持した基板と
相対的に平行に移動自在に構成されていることを特徴と
する請求項１乃至４のいずれかに記載の基板処理装置で
ある。これにより、平面板の小刻みな変動と自転（回
転）及び／または平行移動の、少なくとも２つの運動を
組み合わせることで、基板の処理性能をより向上させる
ことできる。特に、可変機構の駆動要素に磁気軸受を使
用した場合には、基板を容易に自転及び平行移動させる
ことができる。
【００１３】請求項６に記載の発明は、前記平面板に
は、多数の貫通孔が設けられていることを特徴とする請
求項１乃至５のいずれかに記載の基板処理装置である。
これにより、平面板を小刻みに変動させながら、平面板
に設けた貫通孔から処理液を供給もしくは排出して、基
板の処理能力をより向上させることができる。
は、多数の貫通孔が設けられていることを特徴とする請
求項１乃至５のいずれかに記載の基板処理装置である。
これにより、平面板を小刻みに変動させながら、平面板
に設けた貫通孔から処理液を供給もしくは排出して、基
板の処理能力をより向上させることができる。
【００１４】請求項７に記載の発明は、基板の表面に処
理液を供給し、この基板の表面に該表面と平行に平面部
を対向して配置し、前記基板の表面と前記平面部との距
離を小刻みに変動させることを特徴とする基板処理方法
である。
理液を供給し、この基板の表面に該表面と平行に平面部
を対向して配置し、前記基板の表面と前記平面部との距
離を小刻みに変動させることを特徴とする基板処理方法
である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形
態の基板処理装置を示す。この基板処理装置は、基板１
０を該基板１０の表面（被処理面）１０ａを上向き（フ
ェイスアップ）にして真空チャック等の保持具で水平に
保持する基板ホルダ１２と、表面に平面部１４ａを有す
る平面板１４とを備えている。平面板１４は、その平面
部１４ａが基板ホルダ１２で保持した基板１０の表面
（上面）１０ａと、距離ｇを置いて、互いに平行に対面
するように配置されている。この距離ｇは、例えば、
０．０５〜５０ｍｍ程度で、実態的には、表面（上面）
１０ａの上に供給した処理液膜表面（図示せず）との距
離をさし、０．０５〜１０ｍｍ程度であることが好まし
い。
を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形
態の基板処理装置を示す。この基板処理装置は、基板１
０を該基板１０の表面（被処理面）１０ａを上向き（フ
ェイスアップ）にして真空チャック等の保持具で水平に
保持する基板ホルダ１２と、表面に平面部１４ａを有す
る平面板１４とを備えている。平面板１４は、その平面
部１４ａが基板ホルダ１２で保持した基板１０の表面
（上面）１０ａと、距離ｇを置いて、互いに平行に対面
するように配置されている。この距離ｇは、例えば、
０．０５〜５０ｍｍ程度で、実態的には、表面（上面）
１０ａの上に供給した処理液膜表面（図示せず）との距
離をさし、０．０５〜１０ｍｍ程度であることが好まし
い。
【００１６】更に、平面板１４は、上端を固定して垂下
させた支柱１６の下端に連結されており、この支柱１６
の途中に、例えば伸縮自在で密閉したベローズ１８を有
し、このベローズ１８の内部に、液体や気体等の圧力を
制御した作動流体を導入することでベローズ１８を伸縮
させ、これによって、平面板１４を上下に小刻みに（周
期的に）脈動させる可変機構２０が介装されている。こ
の平面板１４の移動量は、例えば０．０１〜４０ｍｍ程
度で、０．０１〜５ｍｍ程度であることが好ましい。な
お、このベローズの代わりに、ダイヤフラムを利用した
可変機構を使用したり、可変機構の駆動要素に、磁気軸
受（電磁石）、圧電素子（ピエゾ素子）または静電気素
子等の任意のものを使用したりしても良いことは勿論で
ある。
させた支柱１６の下端に連結されており、この支柱１６
の途中に、例えば伸縮自在で密閉したベローズ１８を有
し、このベローズ１８の内部に、液体や気体等の圧力を
制御した作動流体を導入することでベローズ１８を伸縮
させ、これによって、平面板１４を上下に小刻みに（周
期的に）脈動させる可変機構２０が介装されている。こ
の平面板１４の移動量は、例えば０．０１〜４０ｍｍ程
度で、０．０１〜５ｍｍ程度であることが好ましい。な
お、このベローズの代わりに、ダイヤフラムを利用した
可変機構を使用したり、可変機構の駆動要素に、磁気軸
受（電磁石）、圧電素子（ピエゾ素子）または静電気素
子等の任意のものを使用したりしても良いことは勿論で
ある。
【００１７】この実施の形態にあっては、基板１０をそ
の表面１０ａを上向きにして基板ホルダ１２で保持し、
基板１０の表面１０ａに、例えばレジスト等の処理液を
供給する。そして、基板１０の表面１０ａ上の処理液膜
表面（図示せず）と平面板１４の平面部１４ａとが、距
離ｇを置いて、互いに平行に対面するように配置する。
この距離は、例えば０．０５〜１０ｍｍ程度である。こ
の状態で、可変機構２０を介して、平面板１４を上下に
小刻みに（周期的に）脈動させる。この平面板１４の移
動量は、例えば０．０１〜５ｍｍ程度である。
の表面１０ａを上向きにして基板ホルダ１２で保持し、
基板１０の表面１０ａに、例えばレジスト等の処理液を
供給する。そして、基板１０の表面１０ａ上の処理液膜
表面（図示せず）と平面板１４の平面部１４ａとが、距
離ｇを置いて、互いに平行に対面するように配置する。
この距離は、例えば０．０５〜１０ｍｍ程度である。こ
の状態で、可変機構２０を介して、平面板１４を上下に
小刻みに（周期的に）脈動させる。この平面板１４の移
動量は、例えば０．０１〜５ｍｍ程度である。
【００１８】このように、基板ホルダ１２で保持した基
板１０と平面板１４との距離を小刻みに変動させること
で、基板１０の表面１０ａと平面板１４の平面部１４ａ
との間に存在する気体を脈動させ、この気体の脈動によ
って、基板１０上に塗布した処理液を滑らかに延ばし、
しかも基板１０の表面１０ａに凹凸があっても、凹部の
内部に処理液を効果的に入り込ませることができる。
板１０と平面板１４との距離を小刻みに変動させること
で、基板１０の表面１０ａと平面板１４の平面部１４ａ
との間に存在する気体を脈動させ、この気体の脈動によ
って、基板１０上に塗布した処理液を滑らかに延ばし、
しかも基板１０の表面１０ａに凹凸があっても、凹部の
内部に処理液を効果的に入り込ませることができる。
【００１９】ここで、基板１０の表面１０ａと平面板１
４の平面部１４ａとの距離ｇの小刻みな大小変動周期
を、基板１０の表面１０ａに供給した処理液からなる液
膜の固有振動数に一致させるとより効果的である。つま
り、このように、距離ｇの小刻みな大小変動周期を液膜
の固有振動数に一致させると、液膜が励起状態となり、
流動性が富んで、凹凸面にも処理液が積極的に入り込む
ようになる。そして、液膜は、揮発成分を徐々に放出
し、渇き具合が変化していく。そのため、基板１０の表
面１０ａと平面板１４の平面部１４ａとの距離ｇの小刻
みな大小変動周期も液膜の渇き具合に合わせて、可変す
ることが望ましい。このことは、以下の各例においても
同様である。
４の平面部１４ａとの距離ｇの小刻みな大小変動周期
を、基板１０の表面１０ａに供給した処理液からなる液
膜の固有振動数に一致させるとより効果的である。つま
り、このように、距離ｇの小刻みな大小変動周期を液膜
の固有振動数に一致させると、液膜が励起状態となり、
流動性が富んで、凹凸面にも処理液が積極的に入り込む
ようになる。そして、液膜は、揮発成分を徐々に放出
し、渇き具合が変化していく。そのため、基板１０の表
面１０ａと平面板１４の平面部１４ａとの距離ｇの小刻
みな大小変動周期も液膜の渇き具合に合わせて、可変す
ることが望ましい。このことは、以下の各例においても
同様である。
【００２０】図２は、本発明の第２の実施の形態の基板
処理装置を示す。この基板処理装置は、基板ホルダ１２
に保持した基板１０を小刻みに脈動させるようにしたも
ので、平面板１４は、棒状に延びる支柱１６ａの下端に
連結され、基板ホルダ１２を上端に支持する支持棒２２
の途中に、例えば伸縮自在で密閉したベローズ１８を有
し、このベローズ１８の内部に、液体や気体等の圧力を
制御した作動流体を導入することでベローズ１８を伸縮
させ、これによって、平面板１４を上下に小刻みに（周
期的に）脈動させる可変機構２０が介装されている。そ
の他の構成は、図１に示すものと同様である。この例に
よれば、可変機構２０を介して、基板ホルダ１２で保持
した基板１０を上下に小刻みに（周期的に）脈動させる
ことで、基板１０を処理することができる。
処理装置を示す。この基板処理装置は、基板ホルダ１２
に保持した基板１０を小刻みに脈動させるようにしたも
ので、平面板１４は、棒状に延びる支柱１６ａの下端に
連結され、基板ホルダ１２を上端に支持する支持棒２２
の途中に、例えば伸縮自在で密閉したベローズ１８を有
し、このベローズ１８の内部に、液体や気体等の圧力を
制御した作動流体を導入することでベローズ１８を伸縮
させ、これによって、平面板１４を上下に小刻みに（周
期的に）脈動させる可変機構２０が介装されている。そ
の他の構成は、図１に示すものと同様である。この例に
よれば、可変機構２０を介して、基板ホルダ１２で保持
した基板１０を上下に小刻みに（周期的に）脈動させる
ことで、基板１０を処理することができる。
【００２１】図３は、本発明の第３の実施の形態の基板
処理装置を示す。この基板処理装置は、基板１０を支持
する基板ホルダ１２を回転駆動要素としてのモータ２３
の駆動軸２３ａに連結し、このモータ２３の駆動に伴っ
て、基板ホルダ１２で保持した基板１０が基板ホルダ１
２と一体に高速回転するようにしたものである。その他
の構成は、図１に示すものと同じである。この例によれ
ば、基板ホルダ１２で保持した基板１０を基板ホルダ１
２と一体に高速回転させることで、レジストや絶縁膜原
料液の塗布工程の前後に、リンス液による洗浄乾燥など
の処理を連続的に使うことができ、特に、従来の前後工
程と無理なく繋ぐことができる。
処理装置を示す。この基板処理装置は、基板１０を支持
する基板ホルダ１２を回転駆動要素としてのモータ２３
の駆動軸２３ａに連結し、このモータ２３の駆動に伴っ
て、基板ホルダ１２で保持した基板１０が基板ホルダ１
２と一体に高速回転するようにしたものである。その他
の構成は、図１に示すものと同じである。この例によれ
ば、基板ホルダ１２で保持した基板１０を基板ホルダ１
２と一体に高速回転させることで、レジストや絶縁膜原
料液の塗布工程の前後に、リンス液による洗浄乾燥など
の処理を連続的に使うことができ、特に、従来の前後工
程と無理なく繋ぐことができる。
【００２２】図４は、本発明の第４の実施の形態の基板
処理装置を示す。この基板処理装置は、平面板１４と支
持板２４との間に複数の圧電素子（ピエゾ素子）２６を
配置して可変機構２０ａを構成し、この圧電素子２６を
駆動要素として、平面板１４を上下に小刻みに（周期的
に）脈動させるようにしたものである。その他の構成
は、図３に示すものと同じである。圧電素子２６は、圧
電体に外部から電圧を印加すると機械的変形を起こすこ
とを利用したもので、このように、可変機構２０ａの駆
動要素に圧電素子２６を使用することで、応答性を良く
することができる。可変機構２０ａの駆動要素に圧電素
子２６を使用し、機械的な変位拡大機構を用いない場合
の基板１０の表面１０ａ上の処理液膜表面（図示せず）
と平面板１４の平面部１４ａとの距離ｇの変動量は、例
えば０．０１〜０．１ｍｍ程度である。
処理装置を示す。この基板処理装置は、平面板１４と支
持板２４との間に複数の圧電素子（ピエゾ素子）２６を
配置して可変機構２０ａを構成し、この圧電素子２６を
駆動要素として、平面板１４を上下に小刻みに（周期的
に）脈動させるようにしたものである。その他の構成
は、図３に示すものと同じである。圧電素子２６は、圧
電体に外部から電圧を印加すると機械的変形を起こすこ
とを利用したもので、このように、可変機構２０ａの駆
動要素に圧電素子２６を使用することで、応答性を良く
することができる。可変機構２０ａの駆動要素に圧電素
子２６を使用し、機械的な変位拡大機構を用いない場合
の基板１０の表面１０ａ上の処理液膜表面（図示せず）
と平面板１４の平面部１４ａとの距離ｇの変動量は、例
えば０．０１〜０．１ｍｍ程度である。
【００２３】図５は、本発明の第５の実施の形態の基板
処理装置を示す。この基板処理装置は、可変機構２０ｂ
として、磁気軸受を内蔵したユニットを使用し、可変機
構（磁気軸受内蔵ユニット）２０ｂを介して平面板１４
を上下に小刻みに（周期的に）脈動させ、更に平面板１
４を同時に回転させるようにしたものである。すなわ
ち、平面板１４は、アキシャル磁気軸受３２と一対のラ
ジアル磁気軸受３４を介して浮上支持され、モータ３６
の駆動に伴って回転する主軸３８の下端に連結されてい
る。そして、アキシャル磁気軸受３２を制御する指令電
圧４０と基板１０の表面１０ａと平面板１４の平面部１
４ａとの距離ｇを可変制御する指令電圧４２とを信号加
算機４４に入力し、駆動用パワーアンプ４６で増幅し、
アキシャル磁気軸受３２に入力することで、平面板１４
の上下動を制御し、またモータ３６に入力する電圧を制
御することで、平面板１４の回転を制御するようにして
いる。
処理装置を示す。この基板処理装置は、可変機構２０ｂ
として、磁気軸受を内蔵したユニットを使用し、可変機
構（磁気軸受内蔵ユニット）２０ｂを介して平面板１４
を上下に小刻みに（周期的に）脈動させ、更に平面板１
４を同時に回転させるようにしたものである。すなわ
ち、平面板１４は、アキシャル磁気軸受３２と一対のラ
ジアル磁気軸受３４を介して浮上支持され、モータ３６
の駆動に伴って回転する主軸３８の下端に連結されてい
る。そして、アキシャル磁気軸受３２を制御する指令電
圧４０と基板１０の表面１０ａと平面板１４の平面部１
４ａとの距離ｇを可変制御する指令電圧４２とを信号加
算機４４に入力し、駆動用パワーアンプ４６で増幅し、
アキシャル磁気軸受３２に入力することで、平面板１４
の上下動を制御し、またモータ３６に入力する電圧を制
御することで、平面板１４の回転を制御するようにして
いる。
【００２４】この例によれば、応答性を良くし、更に、
平面板１４を磁気軸受３２，３４によって非接触状態で
支持し、鉛直方向を支持するアキシャル磁気軸受３２に
鉛直方向変動信号を加えることで、基板１０の表面１０
ａと平面板１４の平面部１４ａとの距離ｇの小刻みな変
動を摺動部なしに実現して、ダストの発生をなくすこと
ができる。しかも、この平面板１４を小刻みに変動させ
ながら回転運動させ、この２つの運動を組み合わせるこ
とで、基板の処理性能を向上させることができる。この
例にあっては、図４に示した圧電素子２６を採用した場
合より、基板１０の表面１０ａ上の処理液膜表面（図示
せず）と平面板１４の平面部１４ａとの距離ｇの変動量
を大きくすることが可能である。この距離ｇの変動量
は、例えば０．０１〜１ｍｍ程度である。
平面板１４を磁気軸受３２，３４によって非接触状態で
支持し、鉛直方向を支持するアキシャル磁気軸受３２に
鉛直方向変動信号を加えることで、基板１０の表面１０
ａと平面板１４の平面部１４ａとの距離ｇの小刻みな変
動を摺動部なしに実現して、ダストの発生をなくすこと
ができる。しかも、この平面板１４を小刻みに変動させ
ながら回転運動させ、この２つの運動を組み合わせるこ
とで、基板の処理性能を向上させることができる。この
例にあっては、図４に示した圧電素子２６を採用した場
合より、基板１０の表面１０ａ上の処理液膜表面（図示
せず）と平面板１４の平面部１４ａとの距離ｇの変動量
を大きくすることが可能である。この距離ｇの変動量
は、例えば０．０１〜１ｍｍ程度である。
【００２５】図６は、本発明の第６の実施の形態の基板
処理装置を示す。この基板処理装置は、図４に示す可変
機構２０ａの駆動要素として、超音波モータなどと呼ば
れる素子と同様に鉛直方向の伸縮と水平方向の伸縮が可
能な圧電素子２６ａを使用し、これによって、平面板１
４を上下に小刻みに（周期的に）脈動させると同時に、
基板ホルダ１２で保持した基板１０に対して、平面板１
４を水平方向に相対変位させるようにしたものである。
このように、２つの運動を組み合わせることで、処理液
の流動を促進させることができる。
処理装置を示す。この基板処理装置は、図４に示す可変
機構２０ａの駆動要素として、超音波モータなどと呼ば
れる素子と同様に鉛直方向の伸縮と水平方向の伸縮が可
能な圧電素子２６ａを使用し、これによって、平面板１
４を上下に小刻みに（周期的に）脈動させると同時に、
基板ホルダ１２で保持した基板１０に対して、平面板１
４を水平方向に相対変位させるようにしたものである。
このように、２つの運動を組み合わせることで、処理液
の流動を促進させることができる。
【００２６】図７は、本発明の第７の実施の形態の基板
処理装置を示す。この基板処置装置は、図５で示すよう
に、可変機構２０ｃとして、磁気軸受を内蔵したユニッ
トを使用し、可変機構（磁気軸受内蔵ユニット）２０ｃ
を介して平面板１４を上下に小刻みに（周期的に）脈動
させ、平面板１４を同時に回転させ、更に水平方向を支
持するラジアル磁気軸受３４に変動制御信号を加えるこ
とで、基板ホルダ１２で保持した基板１０に対して、平
面板１４を水平方向に相対変位させるようにしたもので
ある。このように、３つの運動を組み合わせることで、
処理液の流動を更に促進させることができる。
処理装置を示す。この基板処置装置は、図５で示すよう
に、可変機構２０ｃとして、磁気軸受を内蔵したユニッ
トを使用し、可変機構（磁気軸受内蔵ユニット）２０ｃ
を介して平面板１４を上下に小刻みに（周期的に）脈動
させ、平面板１４を同時に回転させ、更に水平方向を支
持するラジアル磁気軸受３４に変動制御信号を加えるこ
とで、基板ホルダ１２で保持した基板１０に対して、平
面板１４を水平方向に相対変位させるようにしたもので
ある。このように、３つの運動を組み合わせることで、
処理液の流動を更に促進させることができる。
【００２７】図８は、本発明の第８の実施の形態の基板
処理装置を示す。この基板処理装置は、図４に示すよう
に、平面板１４と支持板５０との間に複数の圧電素子
（ピエゾ素子）２６を配置して可変機構２０ｄを構成
し、支持板５０の内部に、処理液または処理流体の供給
または排出ポート５０ａに連通する液溜め室５０ｂを形
成している。そして、この液溜め室５０ｂの内部に液の
流通をスムーズに行うための邪魔板５２を配置し、更に
平面板１４の内部に貫通孔１４ｂを設けて、この各貫通
孔１４ｂと支持板５０の内部の液溜め室５０ｂとを液流
路５４を介して連通させたものである。
処理装置を示す。この基板処理装置は、図４に示すよう
に、平面板１４と支持板５０との間に複数の圧電素子
（ピエゾ素子）２６を配置して可変機構２０ｄを構成
し、支持板５０の内部に、処理液または処理流体の供給
または排出ポート５０ａに連通する液溜め室５０ｂを形
成している。そして、この液溜め室５０ｂの内部に液の
流通をスムーズに行うための邪魔板５２を配置し、更に
平面板１４の内部に貫通孔１４ｂを設けて、この各貫通
孔１４ｂと支持板５０の内部の液溜め室５０ｂとを液流
路５４を介して連通させたものである。
【００２８】この例にあっては、平面板１４を小刻みに
（周期的に）脈動させながら、平板部に設けた貫通孔１
４ｂを通じて、基板１０の表面１０ａに処理液を供給、
若しくは、この基板１０の表面１０ａに処理液を排出す
ることができ、これによって、基板の処理性能を向上さ
せることができる。
（周期的に）脈動させながら、平板部に設けた貫通孔１
４ｂを通じて、基板１０の表面１０ａに処理液を供給、
若しくは、この基板１０の表面１０ａに処理液を排出す
ることができ、これによって、基板の処理性能を向上さ
せることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板の表面に供給した処理液の移動・攪拌・拡散などを
液に接する気体を脈動させて行うことができるので、例
えば、従来のスピン塗布法、ゾルゲル法のように、実際
に基板に残る量の９倍近い無駄な液を消費する場合に比
較して、液の使用量を大幅に削減することができる。し
かも、処理液の乾燥に真空チャンバ等を用いる必要がな
いので、装置としての小型コンパクト化を図り、更に、
例え凹凸のパターンを有する基板の表面に膜を形成する
場合にあっても、この凹部の内部に液を確実に入り込ま
せて、研磨工程での研磨量を少なくしたり、研磨工程そ
のものを省略したりしたいというニーズに応えることが
できる。
基板の表面に供給した処理液の移動・攪拌・拡散などを
液に接する気体を脈動させて行うことができるので、例
えば、従来のスピン塗布法、ゾルゲル法のように、実際
に基板に残る量の９倍近い無駄な液を消費する場合に比
較して、液の使用量を大幅に削減することができる。し
かも、処理液の乾燥に真空チャンバ等を用いる必要がな
いので、装置としての小型コンパクト化を図り、更に、
例え凹凸のパターンを有する基板の表面に膜を形成する
場合にあっても、この凹部の内部に液を確実に入り込ま
せて、研磨工程での研磨量を少なくしたり、研磨工程そ
のものを省略したりしたいというニーズに応えることが
できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の基板処理装置の概
念図である。
念図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の基板処理装置の概
念図である。
念図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態の基板処理装置の概
念図である。
念図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態の基板処理装置の概
念図である。
念図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態の基板処理装置の概
念図である。
念図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態の基板処理装置の概
念図である。
念図である。
【図７】本発明の第７の実施の形態の基板処理装置の概
念図である。
念図である。
【図８】本発明の第８の実施の形態の基板処理装置の概
念図である。
念図である。
１０ 基板
１０ａ 表面
１２ 基板ホルダ
１４ 平面板
１４ａ 平面部
１４ｂ 貫通孔
１８ ベローズ
２０，２０ａ，２０ｃ，２０ｄ 可変機構
２３ モータ
２４ 支持板
２６，２６ａ 圧電素子
３２ アキシャル磁気軸受
３４ ラジアル磁気軸受
３８ 主軸
４６ 駆動用パワーアンプ
５０ 支持板
５０ｂ 液溜め室
５２ 邪魔板
５４ 液流路
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｄ
(72)発明者 伊藤 信一
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株
式会社東芝横浜事業所内
(72)発明者 江間 達彦
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株
式会社東芝横浜事業所内
Ｆターム(参考） 2H096 AA25 CA12 GA29 GA60
4D075 AC64 CA23 CA47 DA06 DB13
DB14 DC22 EA05 EA21
4F042 AA02 AA07 AB00 BA18 EB05
EB09 EB13 EB18 EB29
5F045 CB05 EB20 EM10
5F046 JA01 JA04
Claims (7)
- 【請求項１】 基板を着脱自在に保持する基板ホルダ
と、 前記基板ホルダで保持した基板の表面に対向する位置に
配置した平面部を有する平面板と、 前記基板ホルダで保持した基板と前記平面板との距離を
小刻みに変動させる可変機構を備えたことを特徴とする
基板処理装置。 - 【請求項２】 前記可変機構は、前記平面板を前記基板
ホルダで保持した基板に接離する方向に移動するように
構成されている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】 前記可変機構の駆動要素に圧電素子を使
用したことを特徴とする請求項１または２記載の基板処
理装置。 - 【請求項４】 前記可変機構の駆動要素に磁気軸受を使
用したことを特徴とする請求項１または２記載の基板処
理装置。 - 【請求項５】 前記平面板は、自転自在及び／または前
記基板ホルダで保持した基板と相対的に平行に移動自在
に構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項６】 前記平面板には、多数の貫通孔が設けら
れていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに
記載の基板処理装置。 - 【請求項７】 基板の表面に処理液を供給し、 この基板の表面に該表面と平行に平面部を対向して配置
し、 前記基板の表面と前記平面部との距離を小刻みに変動さ
せることを特徴とする基板処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002005057A JP2003209039A (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | 基板処理装置及び処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002005057A JP2003209039A (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | 基板処理装置及び処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003209039A true JP2003209039A (ja) | 2003-07-25 |
Family
ID=27644209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002005057A Pending JP2003209039A (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | 基板処理装置及び処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003209039A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010515244A (ja) * | 2006-12-20 | 2010-05-06 | ラム リサーチ コーポレーション | 三次元集積回路を製造するための方法、装置、および、システム |
| JP2010238780A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置および基板処理方法 |
| KR101067608B1 (ko) | 2009-03-30 | 2011-09-27 | 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 | 기판처리장치 및 기판처리방법 |
| JP2019192779A (ja) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | 凸版印刷株式会社 | パドル方式の現像装置 |
-
2002
- 2002-01-11 JP JP2002005057A patent/JP2003209039A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010515244A (ja) * | 2006-12-20 | 2010-05-06 | ラム リサーチ コーポレーション | 三次元集積回路を製造するための方法、装置、および、システム |
| JP2010238780A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置および基板処理方法 |
| KR101067608B1 (ko) | 2009-03-30 | 2011-09-27 | 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 | 기판처리장치 및 기판처리방법 |
| US8899172B2 (en) | 2009-03-30 | 2014-12-02 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate treatment apparatus and substrate treatment method |
| US9630200B2 (en) | 2009-03-30 | 2017-04-25 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate treatment apparatus with elongating treatment liquid supply pipe |
| JP2019192779A (ja) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | 凸版印刷株式会社 | パドル方式の現像装置 |
| JP7129204B2 (ja) | 2018-04-25 | 2022-09-01 | 株式会社トッパンフォトマスク | パドル方式の現像装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041019 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060906 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060912 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070313 |