JP3771440B2 - Bevel etching equipment - Google Patents

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JP3771440B2 JP2000368719A JP2000368719A JP3771440B2 JP 3771440 B2 JP3771440 B2 JP 3771440B2 JP 2000368719 A JP2000368719 A JP 2000368719A JP 2000368719 A JP2000368719 A JP 2000368719A JP 3771440 B2 JP3771440 B2 JP 3771440B2
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Description

【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、プラズマディスプレイパネル用ガラス基板および磁気/光ディスク用基板などの各種基板に対して、いわゆるベベルエッチング処理を施すためのベベルエッチング装置に関する。
【0002】
【背景技術】
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、裏面および端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)、裏面および端面に形成された銅薄膜は不要となる。
【0003】
ウエハの周辺部に形成されている金属薄膜を除去するための装置(ベベルエッチング装置)としては、たとえば、スピンチャックでウエハを保持するとともに、これを鉛直軸線まわりに回転させる一方、ウエハの上面に純水を供給しつつ、ウエハの周辺部に薬液(エッチング液)を供給する構成が提案されている。純水の供給により、ウエハの中央部付近に薬液の飛沫が達しても、この薬液は速やかに洗い流される。したがって、ウエハの中央付近の金属薄膜を侵すことなく、周辺部の金属薄膜を選択的に除去できる。
【0004】
ウエハの周縁部の処理領域(薬液によって金属薄膜が除去される領域)の幅は、たとえば、ウエハに供給される純水の流量により決定される。そこで、ウエハに供給すべき純水が流通する純水配管の途中部には、純水の流量を調整するための流量調整エア弁が介装されていて、この流量調整エア弁の開度を調整することにより、ウエハの周縁部の処理領域の幅を制御できるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ウエハの周縁部の処理領域の幅が所望の幅となるように流量調整エア弁の開度を調整していても、純水配管内での純水の脈動によって純水配管内の圧力が変動し、この圧力変動に伴って、ウエハに供給される純水の流量が変動するおそれがあった。そのため、従来のベベルエッチング装置では、ユーザが要求する精度(たとえば、ウエハの周縁から幅5mm±0.5mm)を満たすことはできなかった。
【0006】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、基板の周縁部に対してエッチング処理を精度良く施すことができるベベルエッチング装置を提供することである。
【0007】
【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(W)の上面の周縁部に対して選択的にエッチング処理を施すためのベベルエッチング装置であって、基板をほぼ水平に保持しつつ回転させる基板保持回転手段(1)と、この基板保持回転手段により回転される基板の上面の周縁部にエッチング液を供給するエッチング液供給手段(4,41,42)と、上記基板保持回転手段により回転される基板の上面に向けて、基板上面の周縁部以外の領域をエッチング液から保護するための純水を供給する表面保護用純水ノズル(5)と、この表面保護用純水ノズルから基板の上面に供給される純水が流通する純水配管(51)と、この純水配管の途中に介装されて、上記純水配管内の純水流通方向下流側の圧力をほぼ一定に保持するための自動圧力調整弁(6)とを含み、上記自動圧力調整弁は、純水が流入する流入室(631)と、純水が流出する流出室(632)と、上記流入室および上記流出室を連通する連通路(633)と、上記連通路に挿通された弁体(62)とを備え、上記流入室に流入する純水の流量または圧力が増大したときには、上記流入室から上記連通路を通して上記流出室に流入する純水の流量が減少するように上記弁体が移動し、上記流入室に流入する純水の流量または圧力が減少したときには、上記流入室から上記連通路を通して上記流出室に流入する純水の流量が増大するように上記弁体が移動することにより、上記流出室から流出する純水の圧力の変動を抑えることを特徴とするベベルエッチング装置である。
【0008】
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である。
この発明によれば、自動圧力調整弁の働きにより、この自動圧力調整弁よりも純水流通方向下流側における純水配管内の圧力が一定に保たれる。したがって、表面保護用純水ノズルから吐出される純水の流量が脈動により変動することを抑制でき、基板の上面の周縁部の処理領域(純水によって保護される領域以外の領域、エッチング液による処理を受ける領域)の幅を常に所望の幅に維持することができる。ゆえに、基板の周縁部に対して、エッチング処理を精度良く施すことができる。
【0009】
なお、請求項2に記載のように、上記純水配管の途中に介装されて、上記表面保護用純水ノズルから基板上面に供給される純水の流量を調整するための流量調整弁(52)をさらに含み、上記自動圧力調整弁は、上記流量調整弁よりも純水流通方向上流側に介装されていることが好ましい。こうすることにより、流量調整弁に供給される純水の流量を一定に保つことができるから、流量調整弁による流量の調整を良好に行うことができ、基板の上面の周縁部の処理領域の幅をより高精度に設定することができる。
請求項3記載の発明は、上記自動圧力調整弁は、第1および第2のダイアフラム(64,65)と、上記第1のダイアフラム(64)を挟んで上記流入室に隣接し、一定圧力のエアが封入された第1のエア室(66)と、上記第2のダイアフラム(65)を挟んで上記流出室に隣接し、定常状態における上記弁体の位置を設定するための設定用エアが供給される第2のエア室(67)とをさらに備え、上記弁体は、上記第1および第2のダイアフラムに両端が接着されていることを特徴とする請求項1または2記載のベベルエッチング装置である。
この発明によれば、第2のエア室に供給される設定用エアの圧力を調整することにより、定常状態における弁体の位置を設定することができる。
請求項4記載の発明は、上記第2のエア室に供給される設定用エアの圧力を調整するための精密減圧弁(72)をさらに含むことを特徴とする請求項3記載のベベルエッチング装置である。
この発明によれば、第2のエア室に供給される設定用エアの圧力を精度良く調整することができ、自動圧力調整弁から表面保護用純水ノズルに供給される純水の流量を精度良く設定することができる。
【0010】
【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。
図1は、この発明の一実施形態に係るベベルエッチング装置の構成を示す図解的な断面図である。このベベルエッチング装置は、処理対象の基板であるウエハWに対して、ウエハWの周縁部の不要な薄膜を除去するためのベベルエッチング処理を施すものである。
【0011】
このベベルエッチング装置は、基板保持回転手段としてのスピンチャック1を備えている。スピンチャック1は、モータなどを含む回転駆動機構11により回転される回転軸12と、この回転軸12の上端からほぼ水平方向に延びたチャックベース13と、チャックベース13上に立設された複数個のチャック14とを有している。チャック14は、ウエハWの周縁部に当接して、このウエハWを水平な状態で保持することができるものである。この構成により、チャック14でウエハWを保持した状態で、回転駆動機構11により回転軸12を回転させることによって、ウエハWをほぼ水平な面内で、その中心を通るほぼ鉛直な回転軸線まわりに回転させることができる。
【0012】
スピンチャック1は、このスピンチャック1の周囲を取り囲むように配設された処理カップ2内に収容されている。処理カップ2の上方には、大略的に円筒状に形成されたスプラッシュガード3が設けられている。スプラッシュガード3は、処理カップ2に対して上下動可能に構成されており、ウエハWに対する処理を行う際には、図1に示すように上方に配置され、スピンチャック1に対してウエハWを着脱する際には、ウエハWの搬送の邪魔にならないように下方へ移動される。
【0013】
スプラッシュガード3の上方には、スプラッシュガード3の上面の開口を介して、スピンチャック1に保持されたウエハWの上面にエッチング液を供給するためのエッチング液供給ノズル4と、スピンチャック1に保持されたウエハWの上面に純水を供給するための純水供給ノズル5とが配置されている。エッチング液供給ノズル4は、ウエハWの上面の周縁部に向けてエッチング液を吐出するように配置されている。一方、純水供給ノズル5は、ウエハWの上面の中央部に向けて純水を吐出するように配置されている。
【0014】
ウエハWに対してベベルエッチング処理を施す際には、回転駆動機構11が作動されて、スピンチャック1に保持されたウエハWが所定の速度で回転される。その一方で、純水供給ノズル5からウエハWの上面の中央部に向けて純水が供給されるとともに、エッチング液供給ノズル4からウエハWの上面の周縁部に向けてエッチング液が供給される。ウエハWの上面に供給された純水にはウエハWの回転による遠心力が作用するから、ウエハWの上面には、ウエハWの中心から外方へと向かう水流が形成される。したがって、ウエハWの上面の周縁部では、エッチング液供給ノズル4から供給されるエッチング液がウエハWの表面まで達し、このエッチング液によってウエハWの表面に形成されている不要な薄膜が除去される一方、ウエハWの上面の中央部は、たとえエッチング液の飛沫が達しても、そのエッチング液は純水の水流により速やかに洗い流されるから、エッチング液によって薄膜が侵されることはない。
【0015】
エッチング液供給ノズル4には、エッチング液配管41が接続されており、このエッチング液配管41を通してエッチング液が供給されるようになっている。エッチング液配管41の途中部には、このエッチング液配管41内におけるエッチング液の流量を調整するためのエッチング液流量調整弁42が介装されている。エッチング液流量調整弁42の開度を調整することにより、エッチング液供給ノズル4からウエハWにエッチング液を供給したり、そのエッチング液の供給を停止したりすることができる。
【0016】
また、純水供給ノズル5には、純水配管51が接続されており、この純水配管51を通して純水が供給されるようになっている。純水配管51の途中部には、この純水配管51内における純水の流量を調整するための純水流量調整弁52が介装されている。この純水流量調整弁52の開度を調整することにより、純水供給ノズル5からウエハWに純水を供給したり、その純水の供給を停止したりすることができる。さらに、純水流量調整弁52の開度を調整して、純水供給ノズル5からウエハWに供給される純水の流量を調整することにより、ウエハWの上面で純水が形成する水流の強さを制御することができ、ウエハWの上面の周縁部の処理領域(エッチング液による処理を受ける領域)の幅を制御することができる。
【0017】
ウエハWの上面の周縁部の処理領域の幅が所望の幅(たとえば、ウエハWの周縁から5mm)になるように純水流量調整弁52の開度を調整していても、純水配管51内を流れる純水の脈動により、純水配管51内の圧力が変動し、この圧力変動に伴って、純水供給ノズル5から吐出される純水の流量が変動するおそれがある。そこで、この実施形態では、純水配管51の途中部であって、純水の流通方向に関して純水流量調整弁52よりも上流側に、純水流量調整弁52に供給される純水の圧力を一定に保持するための自動圧力調整弁6が介装されている。
【0018】
自動圧力調整弁6は、図2に示すように、バルブ本体61と、このバルブ本体61内に収容された弁体62とを有している。
バルブ本体61内には、弁体62を収容する弁室63と、この弁室63からダイアフラム64,65によってそれぞれ仕切られたエア室66,67とが形成されている。弁室63は、ダイアフラム64を挟んでエア室66に隣接した流入室631と、ダイアフラム65を挟んでエア室67と隣接した流出室632と、流入室631および流出室632を連通する連通路633とで構成されている。連通路633は、流入室631と流出室632とを隔てるブロック68に貫通して形成されている。
【0019】
弁体62は、流入室631内に収容された小径部621と、流出室632内に収容された大径部622と、小径部621および大径部622を連結する連結部623とを有している。小径部621は、ダイアフラム64に接着されており、大径部622は、ダイアフラム65に接着されている。また、連結部623は、連通路633に挿通されている。流入室631は、図外の純水供給源から純水が供給されるインレット634と連通されており、このインレット634から流入室631に流入した純水は、小径部621とブロック68の流入室631に臨む面との間から、連通路633と連結部623との間に流入し、連通路633と連結部623との間を通って流出室632に流入する。そして、この流出室632から、アウトレット635を介して純水流量調整弁52(図1参照)に向けて流出するようになっている。
【0020】
小径部621がダイアフラム64に接着され、大径部622がダイアフラム65に接着されていることにより、弁体62は、ダイアフラム64,65の変形によって上下動する。定常状態における弁体62の位置は、エア室67に供給される設定用エアの圧力を調整することにより設定できる。なお、エア室66は、ある一定圧力のエアが封入されており、エア室66内の圧力は不変にされている。弁体62の位置によって小径部621とブロック68の流入室631に臨む面との間の間隔が定まり、これにより、流入室631から連通路633を通って流出室632に流入する純水の流量が定まるから、エア室67に供給される設定用エアの圧力は、純水供給ノズル5(図1参照)から吐出される純水の流量に応じて設定される。
【0021】
たとえば、流入室631に流入する純水の流量または圧力が増大すると、流入室631から連通路633を通って流出室632に流入する純水の圧力が増大し、弁体62の大径部622がダイアフラム65をエア室67に押す方向の力を受ける。これにより、ダイアフラム64,65が変形して、弁体62がエア室67側に移動し、小径部621とブロック68の流入室631に臨む面との間の間隔が小さくなる。その結果、流入室631から連通路633を通って流出室632に流入する純水の流量が減少するから、流出室632から純水流量調整弁52(図1参照)に向けて流出する純水の流量および圧力の変動が抑えられる。
【0022】
また逆に、流入室631に流入する純水の流量または圧力が減少すると、流入室631から連通路633を通って流出室632に流入する純水の圧力が減少し、弁体62の大径部622が純水から受ける圧力がエア室67内の圧力よりも小さくなる。これにより、ダイアフラム64,65が変形して、弁体62がエア室66側に移動し、小径部621とブロック68の流入室631に臨む面との間の間隔が大きくなる。その結果、流入室631から連通路633を通って流出室632に流入する純水の流量が増大するから、流出室632から純水流量調整弁52(図1参照)に向けて流出する純水の流量および圧力の変動が抑えられる。
【0023】
このような自動圧力調整弁6が純水流通方向に関して純水流量調整弁52よりも上流側に介装されていることにより、純水流量調整弁52に供給される純水の圧力および流量を常に一定に保つことができる。したがって、純水供給ノズル5から吐出される純水の流量が脈動により変動することを抑制でき、ウエハWの上面の周縁部の処理領域の幅を常に所望の幅に維持することができる。
また、この実施形態では、自動圧力調整弁6のエア室67に供給される設定用エアは、図示しないエア供給源からエア供給管71を介して供給されるようになっており、このエア供給管71には、エア室67に供給されるエアの圧力を精密に調整可能な精密減圧弁72が介装されている。これにより、エア室67に供給される設定用エアの圧力を精度良く調整することができ、自動圧力調整弁6から純水流量調整弁52に供給される純水の流量を精度良く設定することができる。
【0024】
なお、ウエハWの裏面に対してもエッチング処理を施すことができるようにするために、図1に示すように、処理カップ2の底部に、スピンチャック1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ノズル81,82が配設されてもよい。また、スピンチャック1の回転軸12の上端に、スピンチャック1に保持されたウエハWの裏面の中央部に向けてエッチング液を供給するためのノズル83が配設されてもよい。
【0025】
以上、この発明の一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可能である。たとえば、上述の実施形態では、ウエハWの周縁部を保持するスピンチャックが用いられているが、ウエハWの上面の周縁部および端面に対してのみエッチング処理を施す装置であれば、ウエハWの下面を吸着するバキュームチャックが適用されてもよい。
また、処理対象の基板は、ウエハWに限らず、たとえば、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイパネル用ガラス基板および磁気/光ディスク用基板などの他の種類の基板であってもよい。
【0026】
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。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係るベベルエッチング装置の構成を示す図解的な断面図である。
【図2】自動圧力調整弁の構成を簡略化して示す断面図である。
【符号の説明】
1 スピンチャック
4 エッチング液供給ノズル
5 純水供給ノズル
6 自動圧力調整弁
41 エッチング液配管
42 エッチング液流量調整弁
51 純水配管
52 純水流量調整弁
62 弁体
64 ダイアフラム
65 ダイアフラム
66 エア室
67 エア室
72 精密減圧弁
631 流入室
632 流出室
633 連通路
W ウエハ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bevel etching apparatus for performing a so-called bevel etching process on various substrates such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a plasma display panel, and a magnetic / optical disk substrate.
[0002]
[Background]
In the manufacturing process of a semiconductor device, after forming a metal thin film such as a copper thin film on the entire surface of the front surface, back surface and end surface of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”), unnecessary portions of the metal thin film are removed by etching. Processing may be performed. For example, since the copper thin film for forming the wiring only needs to be formed in the element formation region on the front surface of the wafer, the peripheral portion of the front surface of the wafer (for example, a portion having a width of about 5 mm from the peripheral edge of the wafer), the back surface and the end surface The copper thin film formed in (1) becomes unnecessary.
[0003]
As an apparatus (bevel etching apparatus) for removing the metal thin film formed on the peripheral portion of the wafer, for example, the wafer is held by a spin chuck and rotated around the vertical axis while being applied to the upper surface of the wafer. A configuration has been proposed in which a chemical solution (etching solution) is supplied to the peripheral portion of the wafer while pure water is supplied. Even if the chemical solution splashes near the center of the wafer due to the supply of pure water, the chemical solution is quickly washed away. Therefore, the peripheral metal thin film can be selectively removed without damaging the metal thin film near the center of the wafer.
[0004]
The width of the processing region (the region where the metal thin film is removed by the chemical solution) at the peripheral edge of the wafer is determined by, for example, the flow rate of pure water supplied to the wafer. Therefore, a flow rate adjusting air valve for adjusting the flow rate of pure water is interposed in the middle of the pure water piping through which pure water to be supplied to the wafer flows. By adjusting, the width of the processing region at the peripheral edge of the wafer can be controlled.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the opening degree of the flow rate adjustment air valve is adjusted so that the width of the processing region at the peripheral edge of the wafer becomes a desired width, the pressure in the pure water pipe is caused by the pulsation of pure water in the pure water pipe. As the pressure fluctuates, the flow rate of pure water supplied to the wafer may fluctuate. Therefore, the conventional bevel etching apparatus cannot satisfy the accuracy required by the user (for example, the width of 5 mm ± 0.5 mm from the peripheral edge of the wafer).
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a bevel etching apparatus that solves the above technical problem and can accurately perform an etching process on a peripheral edge portion of a substrate.
[0007]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a bevel etching apparatus for selectively performing an etching process on the peripheral portion of the upper surface of the substrate (W), and holds the substrate substantially horizontally. The substrate holding and rotating means (1) for rotating while rotating, the etching solution supplying means (4, 41, 42) for supplying the etching solution to the peripheral edge of the upper surface of the substrate rotated by the substrate holding and rotating means, and the substrate holding A surface-protecting pure water nozzle (5) for supplying pure water for protecting the region other than the peripheral portion of the substrate upper surface from the etching solution toward the upper surface of the substrate rotated by the rotating means, and the surface protecting pure water A pure water pipe (51) through which pure water supplied from the water nozzle to the upper surface of the substrate circulates, and is interposed in the middle of the pure water pipe to reduce the downstream pressure in the pure water circulation direction in the pure water pipe. To keep it almost constant Look including a dynamic pressure regulating valve (6), the automatic pressure regulating valve, an inlet chamber which pure water flows (631), outflow chamber which pure water flows out (632), the inflow chamber and the outflow chamber When the flow rate or pressure of pure water flowing into the inflow chamber increases, the communication passage (633) communicating with the communication passage and the valve body (62) inserted through the communication passage increase from the inflow chamber to the communication passage. When the valve body moves so as to reduce the flow rate of pure water flowing into the outflow chamber through the flow rate, and when the flow rate or pressure of pure water flowing into the inflow chamber decreases, the outflow chamber passes through the communication passage. The bevel etching apparatus is characterized in that fluctuation of the pressure of pure water flowing out from the outflow chamber is suppressed by moving the valve body so that the flow rate of pure water flowing into the chamber increases .
[0008]
In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. Hereinafter, this is the same in this section.
According to the present invention, the pressure in the pure water pipe at the downstream side in the pure water flow direction from the automatic pressure regulating valve is kept constant by the function of the automatic pressure regulating valve. Therefore, it is possible to suppress the fluctuation of the flow rate of pure water discharged from the surface-protecting pure water nozzle due to pulsation, and the processing region (the region other than the region protected by pure water, the etching solution) on the periphery of the upper surface of the substrate. The width of the region to be processed can always be maintained at a desired width. Therefore, the etching process can be accurately performed on the peripheral edge of the substrate.
[0009]
In addition, as described in claim 2, a flow rate adjustment valve (in the middle of the pure water pipe) for adjusting the flow rate of pure water supplied from the surface protecting pure water nozzle to the upper surface of the substrate. 52), and the automatic pressure regulating valve is preferably interposed upstream of the flow rate regulating valve in the pure water flow direction. By doing so, the flow rate of pure water supplied to the flow rate adjustment valve can be kept constant, so that the flow rate can be adjusted satisfactorily by the flow rate adjustment valve. The width can be set with higher accuracy.
According to a third aspect of the present invention, the automatic pressure regulating valve includes a first and a second diaphragm (64, 65) and the first diaphragm (64) sandwiched between the inflow chamber and a constant pressure. A setting air for setting the position of the valve body in a steady state is adjacent to the outflow chamber with the first air chamber (66) filled with air and the second diaphragm (65) interposed therebetween. The bevel etching according to claim 1 or 2, further comprising a second air chamber (67) to be supplied, wherein both ends of the valve body are bonded to the first and second diaphragms. Device.
According to this invention, the position of the valve body in the steady state can be set by adjusting the pressure of the setting air supplied to the second air chamber.
4. The bevel etching apparatus according to claim 3, further comprising a precision pressure reducing valve (72) for adjusting the pressure of the setting air supplied to the second air chamber. It is.
According to the present invention, the pressure of the setting air supplied to the second air chamber can be adjusted with high accuracy, and the flow rate of pure water supplied from the automatic pressure control valve to the surface protection pure water nozzle can be accurately adjusted. It can be set well.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of a bevel etching apparatus according to an embodiment of the present invention. This bevel etching apparatus performs a bevel etching process for removing an unnecessary thin film on the periphery of the wafer W on a wafer W that is a substrate to be processed.
[0011]
This bevel etching apparatus includes a spin chuck 1 as a substrate holding and rotating means. The spin chuck 1 includes a rotary shaft 12 rotated by a rotary drive mechanism 11 including a motor and the like, a chuck base 13 extending in a substantially horizontal direction from the upper end of the rotary shaft 12, and a plurality of standing on the chuck base 13. Each chuck 14. The chuck 14 is in contact with the peripheral edge of the wafer W and can hold the wafer W in a horizontal state. With this configuration, the rotation shaft 12 is rotated by the rotary drive mechanism 11 while the wafer W is held by the chuck 14, thereby causing the wafer W to move around a substantially vertical rotation axis passing through the center thereof in a substantially horizontal plane. Can be rotated.
[0012]
The spin chuck 1 is accommodated in a processing cup 2 disposed so as to surround the periphery of the spin chuck 1. Above the processing cup 2, a splash guard 3 that is formed in a substantially cylindrical shape is provided. The splash guard 3 is configured to be movable up and down with respect to the processing cup 2. When performing processing on the wafer W, the splash guard 3 is disposed above as shown in FIG. When attaching or detaching, the wafer W is moved downward so as not to obstruct the transfer of the wafer W.
[0013]
Above the splash guard 3, the etching liquid supply nozzle 4 for supplying the etching liquid to the upper surface of the wafer W held by the spin chuck 1 through the opening on the upper surface of the splash guard 3 and the spin chuck 1 A pure water supply nozzle 5 for supplying pure water to the upper surface of the wafer W is disposed. The etchant supply nozzle 4 is arranged to discharge the etchant toward the peripheral edge of the upper surface of the wafer W. On the other hand, the pure water supply nozzle 5 is disposed so as to discharge pure water toward the center of the upper surface of the wafer W.
[0014]
When the bevel etching process is performed on the wafer W, the rotation driving mechanism 11 is operated to rotate the wafer W held on the spin chuck 1 at a predetermined speed. Meanwhile, pure water is supplied from the pure water supply nozzle 5 toward the center of the upper surface of the wafer W, and etching liquid is supplied from the etching liquid supply nozzle 4 toward the peripheral edge of the upper surface of the wafer W. . Since the centrifugal force due to the rotation of the wafer W acts on the pure water supplied to the upper surface of the wafer W, a water flow from the center of the wafer W toward the outside is formed on the upper surface of the wafer W. Therefore, at the peripheral edge of the upper surface of the wafer W, the etching solution supplied from the etching solution supply nozzle 4 reaches the surface of the wafer W, and the unnecessary thin film formed on the surface of the wafer W is removed by this etching solution. On the other hand, even if splash of the etching solution reaches the central portion of the upper surface of the wafer W, the etching solution is quickly washed away by the flow of pure water, so that the etching solution does not damage the thin film.
[0015]
An etchant pipe 41 is connected to the etchant supply nozzle 4, and the etchant is supplied through the etchant pipe 41. An etching solution flow rate adjustment valve 42 for adjusting the flow rate of the etching solution in the etching solution pipe 41 is interposed in the middle of the etching solution pipe 41. By adjusting the opening of the etching liquid flow rate adjusting valve 42, the etching liquid can be supplied to the wafer W from the etching liquid supply nozzle 4, or the supply of the etching liquid can be stopped.
[0016]
A pure water pipe 51 is connected to the pure water supply nozzle 5, and pure water is supplied through the pure water pipe 51. A pure water flow rate adjustment valve 52 for adjusting the flow rate of pure water in the pure water pipe 51 is interposed in the middle of the pure water pipe 51. By adjusting the opening of the pure water flow rate adjustment valve 52, pure water can be supplied from the pure water supply nozzle 5 to the wafer W, or the supply of the pure water can be stopped. Further, by adjusting the opening of the pure water flow rate adjusting valve 52 and adjusting the flow rate of pure water supplied from the pure water supply nozzle 5 to the wafer W, the flow of water formed by the pure water on the upper surface of the wafer W is adjusted. The strength can be controlled, and the width of the processing region (region subjected to processing with the etching solution) at the peripheral edge of the upper surface of the wafer W can be controlled.
[0017]
Even if the opening degree of the pure water flow rate adjustment valve 52 is adjusted so that the width of the processing region at the peripheral edge of the upper surface of the wafer W becomes a desired width (for example, 5 mm from the peripheral edge of the wafer W), the pure water pipe 51 Due to the pulsation of pure water flowing inside, the pressure in the pure water pipe 51 fluctuates, and the flow rate of pure water discharged from the pure water supply nozzle 5 may fluctuate with this pressure fluctuation. Therefore, in this embodiment, the pressure of the pure water supplied to the pure water flow rate adjustment valve 52 in the middle of the pure water pipe 51 and upstream of the pure water flow rate adjustment valve 52 with respect to the flow direction of the pure water. An automatic pressure regulating valve 6 is provided for keeping the pressure constant.
[0018]
As shown in FIG. 2, the automatic pressure regulating valve 6 includes a valve main body 61 and a valve body 62 accommodated in the valve main body 61.
In the valve main body 61, a valve chamber 63 for accommodating the valve body 62 and air chambers 66 and 67 partitioned from the valve chamber 63 by diaphragms 64 and 65 are formed. The valve chamber 63 includes an inflow chamber 631 adjacent to the air chamber 66 with the diaphragm 64 interposed therebetween, an outflow chamber 632 adjacent to the air chamber 67 with the diaphragm 65 interposed therebetween, and a communication path 633 communicating the inflow chamber 631 and the outflow chamber 632. It consists of and. The communication path 633 is formed so as to penetrate the block 68 that separates the inflow chamber 631 and the outflow chamber 632.
[0019]
The valve body 62 includes a small diameter portion 621 accommodated in the inflow chamber 631, a large diameter portion 622 accommodated in the outflow chamber 632, and a connecting portion 623 that connects the small diameter portion 621 and the large diameter portion 622. ing. The small diameter portion 621 is bonded to the diaphragm 64, and the large diameter portion 622 is bonded to the diaphragm 65. Further, the connecting portion 623 is inserted into the communication path 633. The inflow chamber 631 communicates with an inlet 634 to which pure water is supplied from a pure water supply source (not shown), and the pure water that has flowed from the inlet 634 into the inflow chamber 631 flows into the inflow chambers of the small diameter portion 621 and the block 68. It flows into the outflow chamber 632 through the space between the communication path 633 and the connection portion 623 through the space between the surface facing 631 and the connection portion 623. And it flows out from this outflow chamber 632 toward the pure water flow rate adjustment valve 52 (see FIG. 1) through the outlet 635.
[0020]
Since the small diameter portion 621 is bonded to the diaphragm 64 and the large diameter portion 622 is bonded to the diaphragm 65, the valve body 62 moves up and down by the deformation of the diaphragms 64 and 65. The position of the valve body 62 in the steady state can be set by adjusting the pressure of the setting air supplied to the air chamber 67. The air chamber 66 is filled with air of a certain pressure, and the pressure in the air chamber 66 is not changed. The distance between the small diameter portion 621 and the surface of the block 68 facing the inflow chamber 631 is determined depending on the position of the valve body 62, whereby the flow rate of pure water flowing into the outflow chamber 632 from the inflow chamber 631 through the communication path 633. Therefore, the pressure of the setting air supplied to the air chamber 67 is set according to the flow rate of pure water discharged from the pure water supply nozzle 5 (see FIG. 1).
[0021]
For example, when the flow rate or pressure of pure water flowing into the inflow chamber 631 increases, the pressure of pure water flowing from the inflow chamber 631 through the communication path 633 into the outflow chamber 632 increases, and the large-diameter portion 622 of the valve body 62 is increased. Receives a force in the direction of pushing the diaphragm 65 into the air chamber 67. Thereby, the diaphragms 64 and 65 are deformed, the valve body 62 moves to the air chamber 67 side, and the interval between the small diameter portion 621 and the surface of the block 68 facing the inflow chamber 631 is reduced. As a result, the flow rate of pure water flowing from the inflow chamber 631 through the communication passage 633 to the outflow chamber 632 decreases, and therefore, pure water that flows out from the outflow chamber 632 toward the pure water flow rate adjustment valve 52 (see FIG. 1). Fluctuations in flow rate and pressure are suppressed.
[0022]
Conversely, when the flow rate or pressure of pure water flowing into the inflow chamber 631 decreases, the pressure of pure water flowing into the outflow chamber 632 from the inflow chamber 631 through the communication path 633 decreases, and the large diameter of the valve body 62 is reduced. The pressure that the portion 622 receives from pure water is smaller than the pressure in the air chamber 67. Thereby, the diaphragms 64 and 65 are deformed, the valve body 62 moves to the air chamber 66 side, and the interval between the small diameter portion 621 and the surface of the block 68 facing the inflow chamber 631 is increased. As a result, the flow rate of pure water flowing from the inflow chamber 631 through the communication passage 633 to the outflow chamber 632 increases, so that pure water flows out from the outflow chamber 632 toward the pure water flow rate adjustment valve 52 (see FIG. 1). Fluctuations in flow rate and pressure are suppressed.
[0023]
Since such an automatic pressure regulating valve 6 is interposed upstream of the pure water flow rate adjusting valve 52 in the pure water flow direction, the pressure and flow rate of pure water supplied to the pure water flow rate regulating valve 52 can be reduced. It can always be kept constant. Therefore, the flow rate of pure water discharged from the pure water supply nozzle 5 can be prevented from fluctuating due to pulsation, and the width of the processing region at the peripheral edge of the upper surface of the wafer W can always be maintained at a desired width.
In this embodiment, the setting air supplied to the air chamber 67 of the automatic pressure regulating valve 6 is supplied from an air supply source (not shown) via the air supply pipe 71. A precision pressure reducing valve 72 capable of precisely adjusting the pressure of the air supplied to the air chamber 67 is interposed in the pipe 71. Thereby, the pressure of the setting air supplied to the air chamber 67 can be adjusted with high accuracy, and the flow rate of pure water supplied from the automatic pressure adjusting valve 6 to the pure water flow rate adjusting valve 52 can be set with high accuracy. Can do.
[0024]
In order to perform the etching process on the back surface of the wafer W, as shown in FIG. 1, the back surface of the wafer W held by the spin chuck 1 is etched at the bottom of the processing cup 2 as shown in FIG. Nozzles 81 and 82 for supplying liquid may be provided. Further, a nozzle 83 for supplying an etching solution toward the center of the back surface of the wafer W held by the spin chuck 1 may be disposed at the upper end of the rotating shaft 12 of the spin chuck 1.
[0025]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be implemented in other forms. For example, in the above-described embodiment, a spin chuck that holds the peripheral portion of the wafer W is used. However, if the apparatus performs an etching process only on the peripheral portion and the end surface of the upper surface of the wafer W, the wafer W A vacuum chuck that attracts the lower surface may be applied.
The substrate to be processed is not limited to the wafer W, and may be other types of substrates such as a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a plasma display panel, and a magnetic / optical disk substrate.
[0026]
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a configuration of a bevel etching apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a simplified configuration of an automatic pressure regulating valve.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spin chuck 4 Etching liquid supply nozzle 5 Pure water supply nozzle 6 Automatic pressure adjustment valve 41 Etching liquid piping 42 Etching liquid flow rate adjustment valve 51 Pure water piping 52 Pure water flow rate adjustment valve
62 Disc
64 Diaphragm
65 Diaphragm
66 Air chamber
67 Air chamber
72 Precision pressure reducing valve
631 Inflow chamber
632 Outflow chamber
633 Communication passage W Wafer

Claims (4)

基板の上面の周縁部に対して選択的にエッチング処理を施すためのベベルエッチング装置であって、
基板をほぼ水平に保持しつつ回転させる基板保持回転手段と、
この基板保持回転手段により回転される基板の上面の周縁部にエッチング液を供給するエッチング液供給手段と、
上記基板保持回転手段により回転される基板の上面に向けて、基板上面の周縁部以外の領域をエッチング液から保護するための純水を供給する表面保護用純水ノズルと、
この表面保護用純水ノズルから基板の上面に供給される純水が流通する純水配管と、
この純水配管の途中に介装されて、上記純水配管内の純水流通方向下流側の圧力をほぼ一定に保持するための自動圧力調整弁とを含み、
上記自動圧力調整弁は、純水が流入する流入室と、純水が流出する流出室と、上記流入室および上記流出室を連通する連通路と、上記連通路に挿通された弁体とを備え、上記流入室に流入する純水の流量または圧力が増大したときには、上記流入室から上記連通路を通して上記流出室に流入する純水の流量が減少するように上記弁体が移動し、上記流入室に流入する純水の流量または圧力が減少したときには、上記流入室から上記連通路を通して上記流出室に流入する純水の流量が増大するように上記弁体が移動することにより、上記流出室から流出する純水の圧力の変動を抑えることを特徴とするベベルエッチング装置。
A bevel etching apparatus for selectively etching the peripheral edge of the upper surface of a substrate,
A substrate holding and rotating means for rotating the substrate while holding the substrate substantially horizontally;
Etching solution supply means for supplying an etching solution to the peripheral edge of the upper surface of the substrate rotated by the substrate holding rotation means;
A surface-protecting pure water nozzle for supplying pure water for protecting a region other than the peripheral portion of the substrate upper surface from the etching solution toward the upper surface of the substrate rotated by the substrate holding and rotating means,
Pure water piping through which pure water supplied from the surface protecting pure water nozzle to the upper surface of the substrate flows;
Middle is interposed in the deionized water pipe, viewed contains an automatic pressure regulating valve for maintaining substantially constant the pressure of the pure water flow direction downstream of the pure water in the pipe,
The automatic pressure regulating valve includes an inflow chamber into which pure water flows, an outflow chamber from which pure water flows out, a communication path that connects the inflow chamber and the outflow chamber, and a valve body that is inserted into the communication path. And when the flow rate or pressure of pure water flowing into the inflow chamber increases, the valve body moves so that the flow rate of pure water flowing from the inflow chamber through the communication path into the outflow chamber decreases, When the flow rate or pressure of pure water flowing into the inflow chamber decreases, the valve body moves so that the flow rate of pure water flowing from the inflow chamber through the communication path into the outflow chamber increases, thereby A bevel etching apparatus characterized by suppressing fluctuations in pressure of pure water flowing out of a chamber .
上記純水配管の途中に介装されて、上記表面保護用純水ノズルから基板上面に供給される純水の流量を調整するための流量調整弁をさらに含み、
上記自動圧力調整弁は、上記流量調整弁よりも純水流通方向上流側に介装されているこ
とを特徴とする請求項1記載のベベルエッチング装置。
A flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of pure water that is interposed in the middle of the pure water pipe and is supplied to the upper surface of the substrate from the pure water nozzle for surface protection;
2. The bevel etching apparatus according to claim 1, wherein the automatic pressure regulating valve is interposed upstream of the flow rate regulating valve in the pure water flow direction.
上記自動圧力調整弁は、第1および第2のダイアフラムと、上記第1のダイアフラムを挟んで上記流入室に隣接し、一定圧力のエアが封入された第1のエア室と、上記第2のダイアフラムを挟んで上記流出室に隣接し、定常状態における上記弁体の位置を設定するための設定用エアが供給される第2のエア室とをさらに備え、上記弁体は、上記第1および第2のダイアフラムに両端が接着されていることを特徴とする請求項1または2記載のベベルエッチング装置。  The automatic pressure regulating valve includes first and second diaphragms, a first air chamber that is adjacent to the inflow chamber with the first diaphragm interposed therebetween and in which air of constant pressure is sealed, and the second A second air chamber adjacent to the outflow chamber with a diaphragm interposed therebetween and supplied with setting air for setting the position of the valve body in a steady state. The bevel etching apparatus according to claim 1 or 2, wherein both ends are bonded to the second diaphragm. 上記第2のエア室に供給される設定用エアの圧力を調整するための精密減圧弁をさらに含むことを特徴とする請求項3記載のベベルエッチング装置。  4. The bevel etching apparatus according to claim 3, further comprising a precision pressure reducing valve for adjusting the pressure of the setting air supplied to the second air chamber.
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