JP3917393B2 - Substrate processing equipment - Google Patents

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JP3917393B2
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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、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、磁気ディスク用基板などに代表される各種の被処理基板に処理液(薬液または純水)を供給してその表面(とくに周縁部)の処理(洗浄処理またはエッチング処理等)を行うための基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の配線材料には従来からアルミニウムが用いられてきたが、信号の高速化に伴う配線の低抵抗化への要求に応えるために、アルミニウムに代えて銅が用いられるようになってきている。そのため、半導体の製造工程では、半導体ウエハ(以下単に「ウエハ」という。)の一方面(デバイス形成面)または両方面の全域に銅薄膜が形成される。
【0003】
半導体製造装置内においてウエハをハンドリングする際に、搬送ロボットのハンドが銅薄膜または銅イオンに触れて汚染されると、このハンドが新たな汚染源となり、半導体装置の歩留まりの低下を招く。
そこで、銅薄膜が形成された後のウエハに対しては、裏面および表面の周縁部(周端面を含む)の銅薄膜または銅イオンを除去するためのエッチング処理または洗浄処理が不可欠である。
【0004】
このようなエッチング処理または洗浄処理を実行するための基板処理装置は、たとえば、ウエハの周縁部をチャックピンで握持することによりウエハを保持するスピンチャックと、このスピンチャックを回転駆動するための回転駆動機構と、スピンチャックに保持されたウエハにエッチング液または純水等の処理液を供給する処理液ノズルとを備えている。
処理液ノズルは、たとえば、ウエハの裏面中央に向けて処理液を供給するように構成されている。ウエハの裏面中央に供給された処理液は、遠心力によって回転半径方向外方へと導かれてウエハの裏面全域に広がるとともに、周端面を伝って表面側へと回り込み、当該表面の周縁部にも供給される。
【0005】
デバイス形成領域に処理液の飛沫が到達することを防ぐために、スピンチャックに保持されたウエハに対向して、スピンチャックとともに回転する遮断板が設けられる場合がある。さらに、遮断板の中央から窒素ガス等の不活性ガスがウエハの表面中央に向けて噴き出され、これにより、デバイス形成領域への処理液の到来が防止されるとともに、ウエハ周縁部における処理幅(半径方向幅)の制御が図られる場合もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
スピンチャックによってウエハが高速回転されているときには、遠心力を受けてウエハ外に飛び出す処理液は大きな運動エネルギーを受けている。このような処理液の飛沫がスピンチャックやチャンバ壁等からウエハの表面に向けて跳ね返ってくると、そのデバイス形成面への到達を完全に防止することは容易ではない。
【0007】
対策として、遮断板とウエハとの間に供給される不活性ガスの流量を増大させることが考えられるかもしれないが、不活性ガスの消費量の増大に伴ってランニングコストが高くなるから、結果として、半導体装置の製造コストが高くなる。また、遮断板とウエハとの間隔を縮めることも有効であろうが、主として機械的な設計の限界や遮断板の経時変化に起因して、所要の信頼性を確保することが困難である。
【0008】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、ランニングコストを増加させることなく、良好な信頼性で、基板表面への処理液飛沫の到来を防ぐことができる基板処理装置を提供することである。
【0009】
【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、所定の回転軸を中心に基板を回転させる基板回転手段(1)と、基板から見て上記基板回転手段とは反対側に配置され、上記所定の回転軸と実質的に同軸上に設けられた回転軸を中心に回転するとともに周縁部に吹き出し口(43)が形成された中空の回転部材(4)と、この回転部材の内部に設けられ、この回転部材の回転によって、少なくとも基板の周縁部から基板の外方に向かう気流を上記吹き出し口から吹き出させる気流発生手段(42)と、上記基板回転手段によって回転される基板に処理液を供給する処理液供給機構(3,31,32,33)とを含むことを特徴とする基板処理装置である。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。
【0010】
この構成によれば、基板の一方側において基板回転手段が基板を回転させるとともに、当該基板の反対側においては、中空の回転部材が実質的に同軸上で回転させられる。この回転部材の内部には、当該回転部材の回転を利用して基板の周縁部から基板の外方に向かう気流を上記吹き出し口から吹き出させる気流発生手段が設けられている。したがって、処理液供給機構によって基板に供給された後の処理液の飛沫が基板に向かってきても、このような飛沫は、気流発生手段が発生する気流によって排除することができる。
【0011】
これにより、基板に向かって供給すべき不活性ガス等の流量を増加したり、回転部材と基板との間隔を縮めたりすることなく、良好な信頼性で、基板表面への処理液飛沫の到来を防止できる。
上記気流発生手段は、請求項2に記載のように、上記回転部材に一体的に設けられた回転羽根(42)を含むものであってもよい。
また、請求項3に記載のように、上記回転部材の回転軸は空気通路(48)が内部に形成された中空の回転軸であり、上記回転部材は、回転中心に気体取り込み口(44)を有し、上記気流発生手段は、上記回転部材の回転に伴って、上記空気通路から上記気体取り込み口を介して内部に取り込まれた空気を基板の周縁部付近から上記吹き出し口を介して外方に向かって排気するポンプ作用を生じる排気部材(42)を含むものであってもよい。このような排気部材は、請求項2に記載されたような回転羽根であってもよい。
【0012】
請求項4記載の発明は、上記基板処理装置は、上記基板回転手段により回転される基板の周縁部の不要物を除去するためのものであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の周縁部にのみ選択的に処理液を供給して基板の周縁部の不要物を除去する際に、基板の中央領域に処理液の飛沫が到来することを確実に防止できる。
【0013】
基板の周縁部の不要物は、金属イオン等であってもよいし、基板に形成された薄膜の不要部分であってもよい。すなわち、請求項5に記載のように、上記基板処理装置は、上記基板回転手段により回転される基板の周縁部に形成された不要な薄膜をエッチング除去するためのものであってもよい。
この場合、上記処理液供給機構は、請求項6に記載のように、上記処理液供給機構は、上記基板回転手段に保持された基板の周縁部にエッチング液を供給するエッチング液供給機構(3,31,32)を含むものであることが好ましい。
【0014】
この構成により、基板の周縁部のみにエッチング液を供給でき、基板の中央領域には、処理液の飛沫が到来しないようにすることができる。
請求項7記載の発明は、上記基板回転手段によって回転される基板の回転中心に向けて不活性ガスを供給する不活性ガス供給ノズル(7)をさらに含むことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の基板処理装置である。
【0015】
この構成により、気流発生手段によって基板の周縁部から基板の外方へ向かう気流を発生させるとともに、基板の回転中心に向けて不活性ガスを供給し、この不活性ガスによって、基板の周縁部における処理幅を制御するとともに、基板中央領域への処理液飛沫の到来をより確実に防止することができる
【0016】
【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基板処理装置の構成を説明するための図解図である。この基板処理装置は、表面の全域および周端面に銅薄膜等の薄膜が形成された半導体ウエハ(以下単に「ウエハ」という。)Wの周縁部(ウエハWの表面の周縁部およびウエハWの周端面を含む。)における不要な薄膜をエッチング除去するとともに、ウエハWの裏面に付着している金属イオン(銅イオン等)等の不要物を洗浄除去するための装置である。ウエハWの表面だけでなく、その裏面にも薄膜が形成されている場合には、この裏面の薄膜のエッチング除去を併せて行うこともできる。
【0017】
この基板処理装置は、ウエハWを、その表面を上方に向けてほぼ水平に保持して回転するスピンチャック1と、このスピンチャック1を回転駆動するためのチャック回転駆動機構2と、スピンチャック1に保持されたウエハWの裏面(下面)の中央に向けて処理液(エッチング液等の薬液または純水)を吐出する中心軸ノズル3と、スピンチャック1に保持されたウエハWの上面に対向して配置された遮断板4と、この遮断板4を回転駆動するための遮断板回転駆動機構5と、遮断板4をスピンチャック1に対して昇降させるための遮断板昇降駆動機構6と、スピンチャック1に保持されたウエハWの上面中央に向けて窒素ガス等の不活性ガスを供給する不活性ガス供給ノズル7とを備えている。
【0018】
スピンチャック1は、鉛直方向に沿って配置された中空の回転軸11と、この回転軸11の上端に水平に固定されたスピンベース12と、このスピンベース12に立設されて、ウエハWを把持する複数本のチャックピン13とを備えている。
中空の回転軸11には、処理液供給管31が挿通されており、その上端に中心軸ノズル3が結合されている。処理液供給管31には、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32を介して供給できるとともに、純水供給源からの純水を純水供給バルブ33を介して供給することができる。
【0019】
遮断板4は、スピンチャック1の回転軸11と同軸上に配置された回転軸41を備えている。この回転軸41は、中空に形成されていて、その内部に不活性ガス供給管71が挿通されている。この不活性ガス供給管71の先端が、不活性ガス供給ノズル7を形成している。不活性ガス供給管71には、窒素ガス供給源からの窒素ガスが不活性ガス供給バルブ72を介して供給されるようになっている。
【0020】
遮断板昇降駆動機構6は、当該基板処理装置に対してウエハWが搬入または搬出される時には、スピンチャック1のはるか上方の待機位置に遮断板4を上昇させる。その一方で、ウエハWに対する処理が行われる時には、スピンチャック1に保持されたウエハWの表面のごく近傍に設定された処理位置まで遮断板4を下降させる。遮断板回転駆動機構5は、チャック回転駆動機構2と同期するように制御されていて、スピンチャック1と同じ回転方向および同じ回転速度で遮断板4を回転駆動する。
【0021】
スピンチャック1および遮断板4を回転駆動している状態で、中心軸ノズル3からウエハWの裏面中央に処理液を供給すると、この処理液は、ウエハW上で遠心力を受けて、ウエハWの裏面の全域に広がる。この処理液は、さらに、ウエハWの周端面を回り込んでウエハWの表面に至ることになる。この時、不活性ガス供給ノズル7から不活性ガスを噴出させておくと、ウエハWの表面への処理液の回り込み量を制御することができ、ウエハWの表面の周縁部を所望の処理幅(回転半径方向に沿う幅)で処理することができる。遮断板4は、このとき、不活性ガスによる処理幅の制御を補助するとともに、ウエハWから外方に飛び出した処理液の飛沫がウエハWの中央領域に至ることを防止する。
【0022】
図2は、遮断板4の斜視図であり、図3は、チャックピン13の近傍における遮断板4の部分断面図である。さらに、図4は、遮断板4の横断面図である。遮断板4は、中空の円盤状に形成されていて、内部には、ほぼ等角度間隔で回転羽根42が形成されている。より具体的には、遮断板4は、回転軸41の下端に結合された上板部45と、この上板部45に回転羽根42を介して結合された下板部46とを有し、下板部46の下面がスピンチャック1に保持されたウエハWの上面に至近距離で対向するように構成されている。上板部45と下板部46とは、周縁部において微小なギャップをあけて対向しており、このギャップ部に、全周にわたって開口する吹き出し口43が形成されている。上板部45の下面の周縁部には、スピンチャック1に保持されたウエハWの周縁部の上方に対応する位置に段差部45aが形成されている。これにより、吹き出し口43が、ウエハWの周縁部の上方に配置されている。
【0023】
上板部45の中央には空気取り込み口44が開口されている。この空気取り込み口44から放射状に回転羽根42が形成されている。個々の回転羽根42は、遮断板4の半径方向外方に向かうに従って遮断板4の回転方向とは反対方向に向かって湾曲する形状を有している。そして、隣接する回転羽根42,42間には、半径方向外方に向かうに従って広がる空気流路47が形成されている。
このような構成により、遮断板4が回転駆動されると、回転羽根42は、空気取り込み口44から空気を取り込んで、空気流路47を介して空気吹き出し口43へと排気するポンプ作用を生じることになる。したがって、不活性ガス供給管71と回転軸41との間に形成された空気通路48から、空気取り込み口44を介して空気が取り込まれ、吹き出し口43から回転半径方向外方に向かって空気が吹き出されることになる。
【0024】
スピンチャック1とともに遮断板4が高速回転されれば、回転羽根42によるポンプ作用は強まるから、吹き出し口43からの吹き出し流量が増加する。したがって、スピンチャック1が高速回転されることによって大きな運動量を得た処理液がチャックピン13やチャンバ内壁にぶつかって処理液の飛沫を生じたとしても、このような飛沫は、吹き出し口43からの空気流50により、確実に排除される。したがって、ウエハWの中央領域に処理液の飛沫が到達することがない。無論、不活性ガス供給ノズル7から供給される不活性ガスは、処理液による処理幅の制御に寄与するのみならず、処理液飛沫を排除する役割を、空気流50とともに担うことになる。
【0025】
以上のように、この実施形態によれば、遮断板4の内部に回転羽根42を設け、遮断板4の回転を利用してウエハWの周縁部から外方に向かう空気流50を形成するようにしている。これにより、不活性ガスの流量を増加したり、遮断板4とウエハWとの間の距離を縮めたりすることなく、処理液の飛沫がウエハWの中央領域に到達することを確実に防止でき、基板処理装置のランニングコストを低減できる。
【0026】
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できる。たとえば、上記の実施形態では、遮断板4の内部をくり抜いて回転羽根42を形成することとしたが、回転羽根42の代わりに、回転中心から半径方向外方に向かうに従って流路断面積が増大する管状の空気流路を遮断板4内に放射状に形成することによっても、遮断板4の回転に伴ってポンプ作用を生じさせることができる。
【0027】
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基板処理装置の構成を説明するための図解図である。
【図2】遮断板の斜視図である。
【図3】チャックピンの近傍における遮断板の部分断面図である。
【図4】遮断板の横断面図である。
【符号の説明】
1 スピンチャック
13 チャックピン
2 チャック回転駆動機構
3 中心軸ノズル
31 処理液供給管
32 エッチング液供給バルブ
33 純水供給バルブ
4 遮断板
41 回転軸
42 回転羽根
43 吹き出し口
44 空気取り込み口
45 上板部
46 下板部
47 空気流路
48 空気通路
50 空気流
5 遮断板回転駆動機構
7 不活性ガスノズル
71 不活性ガス供給管
72 不活性ガス供給バルブ
W ウエハ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to various substrates to be typified by semiconductor wafers, glass substrates for photomasks, glass substrates for liquid crystal display devices, glass substrates for plasma displays, optical disk substrates, magneto-optical disk substrates, magnetic disk substrates, etc. It relates to substrate processing equipment for processing the supply to the surface (especially the periphery) (cleaning process or etching process, etc.) the processing liquid (chemical liquid or pure water) to.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, aluminum has been used as a wiring material for semiconductor devices, but copper has been used instead of aluminum in order to meet the demand for lower resistance of wiring accompanying higher signal speeds. . For this reason, in the semiconductor manufacturing process, a copper thin film is formed on one surface (device forming surface) or both surfaces of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”).
[0003]
When handling a wafer in a semiconductor manufacturing apparatus, if the hand of the transfer robot is contaminated by contact with a copper thin film or copper ions, this hand becomes a new source of contamination, leading to a decrease in the yield of the semiconductor device.
Therefore, for the wafer after the copper thin film is formed, an etching process or a cleaning process for removing the copper thin film or the copper ions on the peripheral portion (including the peripheral end surface) of the back surface and the front surface is indispensable.
[0004]
A substrate processing apparatus for performing such etching processing or cleaning processing includes, for example, a spin chuck that holds a wafer by gripping the peripheral edge of the wafer with chuck pins, and a rotational drive for driving the spin chuck. A rotation driving mechanism and a processing liquid nozzle for supplying a processing liquid such as an etching liquid or pure water to the wafer held by the spin chuck are provided.
The processing liquid nozzle is configured to supply the processing liquid toward the center of the back surface of the wafer, for example. The processing liquid supplied to the center of the back surface of the wafer is guided outward in the rotational radial direction by centrifugal force and spreads over the entire back surface of the wafer, and then circulates to the front surface side along the peripheral end surface, and enters the peripheral portion of the surface. Is also supplied.
[0005]
In order to prevent the spray of the processing liquid from reaching the device formation region, a blocking plate that rotates together with the spin chuck may be provided to face the wafer held by the spin chuck. Furthermore, an inert gas such as nitrogen gas is blown out from the center of the shielding plate toward the center of the wafer surface, thereby preventing the processing liquid from reaching the device formation region and the processing width at the peripheral edge of the wafer. (Radial width) may be controlled in some cases.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the wafer is rotated at a high speed by the spin chuck, the processing liquid that jumps out of the wafer under centrifugal force receives a large kinetic energy. When such splashes of the processing liquid bounce off the surface of the wafer from the spin chuck or the chamber wall, it is not easy to completely prevent the device from reaching the device formation surface.
[0007]
As a countermeasure, it may be considered to increase the flow rate of the inert gas supplied between the shielding plate and the wafer, but the result is that the running cost increases as the consumption of the inert gas increases. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device increases. Although it may be effective to reduce the distance between the shielding plate and the wafer, it is difficult to ensure the required reliability mainly due to mechanical design limitations and changes with time of the shielding plate.
[0008]
It is an object of the invention is to solve the technical problems described above, without increasing the running cost, with good reliability, the substrate processing equipment that can prevent the arrival of the treatment liquid droplets to the substrate surface Is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is arranged on a side opposite to the substrate rotating means as viewed from the substrate, and a substrate rotating means (1) for rotating the substrate about a predetermined rotation axis. A hollow rotating member (4) rotating around a rotating shaft provided substantially coaxially with the predetermined rotating shaft and having a blow-out port (43) formed at the peripheral edge, and the inside of the rotating member provided, the process by the rotation of the rotating member, the air flow generating means (42) for the air flow directed from at least the peripheral portion of the substrate outside the substrate blown from the air outlet, the substrate being rotated by the substrate rotation means A substrate processing apparatus including a processing liquid supply mechanism (3, 31, 32, 33) for supplying a liquid. The alphanumeric characters in parentheses indicate corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.
[0010]
According to this configuration, the substrate rotating means rotates the substrate on one side of the substrate, and the hollow rotating member is rotated substantially coaxially on the opposite side of the substrate. Inside the rotating member, the air flow generating means for blown air flow directed by utilizing the rotation of the rotary member from the periphery of the substrate outside the substrate from the outlet is provided. Therefore, even if the droplets of the processing liquid supplied to the substrate by the processing liquid supply mechanism are directed toward the substrate, such splashes can be eliminated by the airflow generated by the airflow generation means.
[0011]
As a result, the treatment liquid splashes on the substrate surface with good reliability without increasing the flow rate of inert gas or the like to be supplied toward the substrate or reducing the interval between the rotating member and the substrate. Can be prevented.
According to a second aspect of the present invention, the air flow generation means may include a rotary blade (42) provided integrally with the rotary member.
Further, as described in Motomeko 3, the rotation shaft of the rotary member is a hollow rotating shaft air passage (48) formed therein, said rotating member, the gas inlet port to the center of rotation (44 ) has, said airflow generating means, with the rotation of the rotating member, the air taken in the internal from the air passage through the gas inlet port through the outlet from the vicinity of the peripheral edge portion of the substrate It may include an exhaust member (42) that generates a pumping action for exhausting outward. Such an exhaust member may be a rotary blade as described in claim 2.
[0012]
The invention described in claim 4 is characterized in that the substrate processing apparatus is for removing unnecessary materials at the peripheral edge of the substrate rotated by the substrate rotating means. The substrate processing apparatus according to claim 1.
According to the present invention, when the processing liquid is selectively supplied only to the peripheral portion of the substrate to remove unnecessary materials on the peripheral portion of the substrate, it is ensured that the splash of the processing liquid reaches the central region of the substrate. Can be prevented.
[0013]
The unnecessary material on the peripheral edge of the substrate may be a metal ion or the like, or may be an unnecessary portion of a thin film formed on the substrate. That is, as described in claim 5, the substrate processing apparatus may be for etching away an unnecessary thin film formed on a peripheral portion of the substrate rotated by the substrate rotating means.
In this case, the processing liquid supply mechanism is an etching liquid supply mechanism (3) that supplies the etching liquid to the peripheral edge of the substrate held by the substrate rotating means. , 31, 32).
[0014]
With this configuration, the etching solution can be supplied only to the peripheral portion of the substrate, and the splash of the processing solution can be prevented from reaching the central region of the substrate.
The invention described in claim 7 further includes an inert gas supply nozzle (7) for supplying an inert gas toward the rotation center of the substrate rotated by the substrate rotating means. The substrate processing apparatus according to any one of the above .
[0015]
By this configuration, to generate an air flow directed from the periphery of the substrate to the outside of the substrate by the airflow generating means, supplying an inert gas toward the center of rotation of the base plate, by the inert gas, the peripheral portion of the substrate controls the processing width of, it is possible to prevent the arrival of the treatment liquid droplets to the substrate center region more reliably.
[0016]
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 an illustrative view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. This substrate processing apparatus includes a peripheral portion of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) W (a peripheral portion of the surface of the wafer W and a peripheral portion of the wafer W) on which a thin film such as a copper thin film is formed on the entire surface and on the peripheral end surface. 2 is an apparatus for removing unnecessary thin films by etching and removing unnecessary substances such as metal ions (copper ions, etc.) adhering to the back surface of the wafer W. When a thin film is formed not only on the front surface of the wafer W but also on the back surface thereof, the thin film on the back surface can also be removed by etching.
[0017]
The substrate processing apparatus includes a spin chuck 1 that rotates a wafer W while holding the surface thereof substantially upward, a chuck rotation driving mechanism 2 that rotationally drives the spin chuck 1, and a spin chuck 1. The central axis nozzle 3 that discharges a processing liquid (chemical liquid such as an etching liquid or pure water) toward the center of the back surface (lower surface) of the wafer W held on the wafer W and the upper surface of the wafer W held on the spin chuck 1 A blocking plate 4 arranged in a row, a blocking plate rotation drive mechanism 5 for rotationally driving the blocking plate 4, a blocking plate elevating drive mechanism 6 for moving the blocking plate 4 up and down relative to the spin chuck 1, An inert gas supply nozzle 7 that supplies an inert gas such as nitrogen gas toward the center of the upper surface of the wafer W held by the spin chuck 1 is provided.
[0018]
The spin chuck 1 includes a hollow rotary shaft 11 arranged along the vertical direction, a spin base 12 fixed horizontally to the upper end of the rotary shaft 11, and a spin base 12 erected on the spin base 12. A plurality of chuck pins 13 to be gripped are provided.
A processing liquid supply pipe 31 is inserted through the hollow rotating shaft 11, and the central axis nozzle 3 is coupled to the upper end of the processing liquid supply pipe 31. The processing liquid supply pipe 31 can be supplied with the etching liquid from the etching liquid supply source via the etching liquid supply valve 32 and can be supplied with pure water from the pure water supply source via the pure water supply valve 33. it can.
[0019]
The blocking plate 4 includes a rotation shaft 41 that is disposed coaxially with the rotation shaft 11 of the spin chuck 1. The rotary shaft 41 is formed in a hollow shape, and an inert gas supply pipe 71 is inserted through the rotary shaft 41. The tip of the inert gas supply pipe 71 forms an inert gas supply nozzle 7. The inert gas supply pipe 71 is supplied with nitrogen gas from a nitrogen gas supply source via an inert gas supply valve 72.
[0020]
When the wafer W is loaded into or unloaded from the substrate processing apparatus, the blocking plate lifting / lowering driving mechanism 6 raises the blocking plate 4 to a standby position far above the spin chuck 1. On the other hand, when processing is performed on the wafer W, the blocking plate 4 is lowered to a processing position set very close to the surface of the wafer W held by the spin chuck 1. The blocking plate rotation drive mechanism 5 is controlled to synchronize with the chuck rotation drive mechanism 2 and rotationally drives the blocking plate 4 at the same rotation direction and the same rotation speed as the spin chuck 1.
[0021]
When the processing liquid is supplied from the central axis nozzle 3 to the center of the back surface of the wafer W while the spin chuck 1 and the blocking plate 4 are rotationally driven, the processing liquid receives a centrifugal force on the wafer W, and the wafer W Spreads across the entire backside. This processing liquid further goes around the peripheral end surface of the wafer W and reaches the surface of the wafer W. At this time, if the inert gas is ejected from the inert gas supply nozzle 7, the amount of the processing liquid flowing into the surface of the wafer W can be controlled, and the peripheral portion of the surface of the wafer W can be set to a desired processing width. (Width along the rotational radius direction). At this time, the blocking plate 4 assists in controlling the processing width by the inert gas and prevents the processing liquid splashing outward from the wafer W from reaching the central region of the wafer W.
[0022]
FIG. 2 is a perspective view of the blocking plate 4, and FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the blocking plate 4 in the vicinity of the chuck pin 13. FIG. 4 is a cross-sectional view of the blocking plate 4. The blocking plate 4 is formed in a hollow disk shape, and the rotary blades 42 are formed therein at substantially equal angular intervals. More specifically, the blocking plate 4 has an upper plate portion 45 coupled to the lower end of the rotation shaft 41, and a lower plate portion 46 coupled to the upper plate portion 45 via a rotary blade 42, A lower surface of the lower plate portion 46 is configured to face the upper surface of the wafer W held by the spin chuck 1 at a close distance. The upper plate portion 45 and the lower plate portion 46 are opposed to each other with a minute gap at the peripheral edge portion, and a blowing port 43 that is opened over the entire circumference is formed in the gap portion. On the peripheral edge of the lower surface of the upper plate 45, a step 45 a is formed at a position corresponding to the upper edge of the wafer W held by the spin chuck 1. Thereby, the blowout port 43 is disposed above the peripheral edge of the wafer W.
[0023]
An air intake port 44 is opened at the center of the upper plate portion 45. Rotary blades 42 are formed radially from the air intake port 44. Each rotating blade 42 has a shape that curves in a direction opposite to the rotation direction of the shielding plate 4 as it goes outward in the radial direction of the shielding plate 4. And between the adjacent rotary blades 42 and 42, the air flow path 47 which spreads as it goes to radial direction outward is formed.
With such a configuration, when the blocking plate 4 is rotationally driven, the rotary blade 42 takes in air from the air intake port 44 and generates a pump action that exhausts it to the air outlet port 43 through the air flow path 47. It will be. Therefore, air is taken in from the air passage 48 formed between the inert gas supply pipe 71 and the rotary shaft 41 through the air intake port 44, and the air flows outward from the blowout port 43 in the rotational radial direction. Will be blown out.
[0024]
If the blocking plate 4 is rotated at a high speed together with the spin chuck 1, the pumping action by the rotating blades 42 is strengthened, so that the blowout flow rate from the blowout port 43 increases. Therefore, even if the processing liquid that has obtained a large momentum by rotating the spin chuck 1 at high speed collides with the chuck pin 13 or the inner wall of the chamber, the splashing of the processing liquid is generated from the outlet 43. Air flow 50 ensures that it is eliminated. Therefore, the splash of the processing liquid does not reach the central area of the wafer W. Of course, the inert gas supplied from the inert gas supply nozzle 7 not only contributes to the control of the processing width by the processing liquid, but also plays the role of removing the processing liquid splash together with the air flow 50.
[0025]
As described above, according to this embodiment, the rotating blade 42 is provided inside the blocking plate 4, and the air flow 50 is formed outward from the peripheral edge of the wafer W by using the rotation of the blocking plate 4. I have to. As a result, it is possible to reliably prevent the splash of the processing liquid from reaching the central region of the wafer W without increasing the flow rate of the inert gas or reducing the distance between the blocking plate 4 and the wafer W. The running cost of the substrate processing apparatus can be reduced.
[0026]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, in the above embodiment, the inside of the blocking plate 4 is cut out to form the rotary vane 42. However, instead of the rotary vane 42, the flow passage cross-sectional area increases from the center of rotation toward the outer side in the radial direction. By forming the tubular air flow path to be radially formed in the blocking plate 4, it is possible to cause a pump action as the blocking plate 4 rotates.
[0027]
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 an illustrative view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a blocking plate.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a blocking plate in the vicinity of a chuck pin.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a blocking plate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spin chuck 13 Chuck pin 2 Chuck rotation drive mechanism 3 Center axis nozzle 31 Processing liquid supply pipe 32 Etching liquid supply valve 33 Pure water supply valve 4 Shut-off plate 41 Rotating shaft 42 Rotor blade 43 Outlet 44 Air intake port 45 Upper plate part 46 Lower plate portion 47 Air passage 48 Air passage 50 Air flow 5 Shutter plate rotation drive mechanism 7 Inert gas nozzle 71 Inert gas supply pipe 72 Inert gas supply valve W Wafer

Claims (7)

所定の回転軸を中心に基板を回転させる基板回転手段と、
基板から見て上記基板回転手段とは反対側に配置され、上記所定の回転軸と実質的に同軸上に設けられた回転軸を中心に回転するとともに周縁部に吹き出し口が形成された中空の回転部材と、
この回転部材の内部に設けられ、この回転部材の回転によって、少なくとも基板の周縁部から基板の外方に向かう気流を上記吹き出し口から吹き出させる気流発生手段と、
上記基板回転手段によって回転される基板に処理液を供給する処理液供給機構とを含むことを特徴とする基板処理装置。
Substrate rotating means for rotating the substrate around a predetermined rotation axis;
A hollow which is disposed on the opposite side of the substrate rotating means as viewed from the substrate, rotates around a rotation shaft provided substantially coaxially with the predetermined rotation shaft, and has a blowout port at the peripheral edge. A rotating member;
Arranged inside the rotating member, the rotation of the rotary member, and the air current generating means for blown air flow directed from at least the peripheral portion of the substrate outside the substrate from the outlet,
A substrate processing apparatus comprising: a processing liquid supply mechanism that supplies a processing liquid to a substrate rotated by the substrate rotating means.
上記気流発生手段は、上記回転部材に一体的に設けられた回転羽根を含むことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。  The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the airflow generation unit includes a rotary blade provided integrally with the rotary member. 上記回転部材の回転軸は空気通路が内部に形成された中空の回転軸であり、
上記回転部材は、回転中心に気体取り込み口を有し、上記気流発生手段は、上記回転部材の回転に伴って、上記空気通路から上記気体取り込み口を介して内部に取り込まれた空気を基板の周縁部付近から上記吹き出し口を介して外方に向かって排気するポンプ作用を生じる排気部材を含む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。
The rotating shaft of the rotating member is a hollow rotating shaft having an air passage formed therein,
Said rotary member has a gas inlet port to the center of rotation, the airflow generating means, with the rotation of the rotating member, the air taken in the internal from the air passage through the gas inlet port of the substrate 3. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising an exhaust member that generates a pumping action for exhausting outward from the vicinity of the peripheral portion through the blowout port .
上記基板処理装置は、上記基板回転手段により回転される基板の周縁部の不要物を除去するためのものであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理装置。  4. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus is for removing unnecessary materials at a peripheral portion of the substrate rotated by the substrate rotating means. 上記基板処理装置は、上記基板回転手段により回転される基板の周縁部に形成された不要な薄膜をエッチング除去するためのものであることを特徴とする請求項4記載の基板処理装置。  5. The substrate processing apparatus according to claim 4, wherein the substrate processing apparatus is for etching away an unnecessary thin film formed on a peripheral portion of the substrate rotated by the substrate rotating means. 上記処理液供給機構は、上記基板回転手段に保持された基板の周縁部にエッチング液を供給するエッチング液供給機構を含むことを特徴とする請求項4または5記載の基板処理装置。  6. The substrate processing apparatus according to claim 4, wherein the processing liquid supply mechanism includes an etching liquid supply mechanism that supplies an etching liquid to a peripheral portion of the substrate held by the substrate rotating means. 上記基板回転手段によって回転される基板の回転中心に向けて不活性ガスを供給する不活性ガス供給ノズルをさらに含むことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の基板処理装置。  7. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising an inert gas supply nozzle that supplies an inert gas toward a rotation center of the substrate rotated by the substrate rotating means.
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