JP4446875B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
また、対向面に設けられた気体噴出口から気体が噴出されることで対向面と基板の上面との間に形成される空間に気体が供給される。その結果、該空間に供給された気体の押圧力により基板をその下面に当接して支持する支持部材に押圧させることが可能となる。さらに気体噴出口を支持部材の回転軌跡上に設けて略鉛直方向に気体を噴出させるようにしているため、基板下面に支持部材が当接する部分に対応する基板上面側に直接に気体が供給されることから基板を回転部材に確実に、しかも必要最小限の気体の供給量で効率良く保持させることができる。
このように構成された発明では、基板がその下面に当接する少なくとも3個以上の支持部材によって離間して支持されるとともに、押圧手段から基板の上面に供給される気体によって支持部材に押圧されて回転部材に保持される。そして、回転手段が回転部材を回転させることで支持部材に押圧された基板は支持部材と基板との間に発生する摩擦力で支持部材に支持されながら、回転部材とともに回転することとなる。したがって、基板は回転中に径方向へと飛び出すことなく、回転部材に保持されて回転する。このように基板を回転部材に保持させることで基板の外周端部に接触して基板を保持する保持部材(例えば、チャックピン等)を不要とすることができる。このため、基板の回転により基板表面を伝って径方向外側に向かう処理液が直接に保持部材に当たって基板表面へ跳ね返ることがない。また、基板の外周端部付近の気流を乱す要因がないことから処理液ミストの基板表面側への巻き込みを軽減することができる。これにより、基板表面への処理液の再付着を効果的に防止することができる。
また、支持部材に押圧されて回転する基板の下面に向けて処理液を供給する下面側処理液供給手段を設けているため、いわゆるベベル処理と呼ばれる基板処理を行うことができる。すなわち、基板下面に処理液を供給することにより、該処理液は遠心力によって基板の下面から基板の周端面を伝わり、その上面に処理液を回り込ませて基板の上面周縁部の処理を行うことができる。この際、基板の回転速度、処理液の供給量および基板に供給される気体の流量等を調整することによって基板の上面周縁部の領域を選択的にエッチング(ベベルエッチング)する等の処理を行うことができる。
図1は本発明にかかる基板処理装置の第1実施形態を示す図である。この基板処理装置は、半導体ウエハ等の基板Wの表面に化学薬品または有機溶剤等の薬液や純水またはDIW等のリンス液(以下、「処理液」という)を供給して基板Wに対して薬液処理、リンス処理を施した後にスピン乾燥を行う装置である。この基板処理装置では、基板Wの下面に対して処理液を供給して、その下面の処理を行うことができ、また基板Wの下面に対して処理液を供給することにより、基板Wの下面から基板Wの周端面を伝ってその上面(デバイス形成面)に処理液を回り込ませて基板Wの上面周縁部の処理(ベベル処理)を行うことができる。さらに、基板Wの上面に対して処理液を供給して、その上面の処理を行うことができる。
(基板Wに働く遠心力F1)<(基板Wの下面と支持部7との間に発生する摩擦力F2)
を満たす範囲内で装置の条件を設定する必要がある。基板Wに働く遠心力F1は径方向外向きに作用するのに対し、基板Wの下面と支持部7との間に発生する摩擦力F2は遠心力F1とは逆向きの径方向内向きに作用する。ここで、遠心力は一般にmrω2(m:質量、r:回転中心から質点(m)までの半径、ω:角速度)で表され、基板Wに働く遠心力F1を決定付ける装置側のパラメータとしては、スピンベース5の回転数R、スピンベース5の回転軸Jに対する基板Wの物理的な中心までの径方向の距離D(以下、「偏心量」という)および基板Wの質量がある。また、基板Wの下面と支持部7との間に発生する摩擦力F2は、基板Wと支持部7との間の摩擦係数(静摩擦係数)μと基板Wに作用する垂直抗力Nとの積μNにより決定される。
図6は本発明にかかる基板処理装置の第2実施形態を示す図である。また、図7は図6の基板処理装置の平面図である。この第2実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、基板Wの上面周縁部に処理液を供給するための処理液供給ノズル6がさらに追加的に設けられている点、および処理液供給ノズル6の追加に伴い雰囲気遮断板90の構成が一部変更となっている点であり、その他の構成は基本的に第1実施形態と同様である。したがって、支持部7に押圧させた基板Wをスピンベース5に保持させながら回転することのできる条件については第1実施形態で説明したパラメータ範囲内で使用することにより、基板Wを滑らせることなく安定した処理を行うことが可能となっている。以下においては同一構成については同一符号を付して説明を省略し、相違点を中心に本実施形態の特徴について説明する。
図10は、本発明にかかる基板処理装置の第3実施形態を示す図である。また、図11は図10の基板処理装置の部分断面図である。この第3実施形態は、基板Wの上面周縁部に処理液を供給するための処理液供給ノズルが追加的に設けられている点については第2実施形態と共通するが、基板Wの上面側処理液供給時に第2実施形態では雰囲気遮断板90を回転させることができなかったのに対し、この第3実施形態では雰囲気遮断板を回転させることが可能となっている点が異なる。この相違により雰囲気遮断板の構成が一部異なる他は基本的に第1および第2実施形態と同様の構成である。したがって、支持部7に押圧させた基板Wをスピンベース5に保持させながら回転することのできる条件については第1実施形態で説明したパラメータ範囲内で使用することにより、基板Wを滑らせることなく安定した処理を行うことが可能となっている。以下においては同一構成については同一符号を付して説明を省略し、相違点を中心に本実施形態の特徴について説明する。
5…スピンベース(回転部材)
6…処理液供給ノズル(上面側処理液供給手段)
9,90,91…板状部材(雰囲気遮断板、押圧手段)
9a,91a…対向面
9b、90b…ガス噴出口(気体噴出口)
21…ガス供給部(気体供給部、押圧手段)
41…下部洗浄ノズル(下面側処理液供給手段)
71…フィルム(支持部材)
75…駆動部(駆動手段)
NTR…非処理領域
J…鉛直軸
Ta…回転軌跡
TR…上面周縁部(上面処理領域)
W…基板
Claims (5)
- 基板を回転させながら前記基板に処理液を供給して所定の処理を施す基板処理装置において、
鉛直軸回りに回転自在に設けられた回転部材と、
前記回転部材を回転させる回転手段と、
前記回転部材に上方に向けて設けられ、前記基板の下面に当接して該基板を前記回転部材から離間させて支持する少なくとも3個以上の支持部材を有する支持手段と、
前記基板の上面に気体を供給することによって前記基板を前記支持部材に押圧させて前記基板を前記回転部材に保持させる押圧手段と
を備え、
前記押圧手段は、前記基板の上面に対向する対向面を有する板状部材と、前記対向面に設けられた気体噴出口から気体を噴出させることによって前記対向面と前記基板の上面との間に形成される空間に気体を導いて供給する気体供給部とを備え、
前記気体噴出口は前記対向面に前記支持部材の回転軌跡上に設けられて略鉛直方向に気体を噴出することによって前記基板を前記支持部材に押圧させることを特徴とする基板処理装置。 - 前記板状部材は前記鉛直軸回りに回転可能に構成され、
前記回転手段は前記押圧手段により前記基板が前記回転部材に保持された状態で、前記板状部材を前記基板とともに回転させる請求項1記載の基板処理装置。 - 基板を回転させながら前記基板に処理液を供給して所定の処理を施す基板処理装置において、
鉛直軸回りに回転自在に設けられた回転部材と、
前記回転部材を回転させる回転手段と、
前記回転部材に上方に向けて設けられ、前記基板の下面に当接して該基板を前記回転部材から離間させて支持する少なくとも3個以上の支持部材を有する支持手段と、
前記基板の上面に気体を供給することによって前記基板を前記支持部材に押圧させて前記基板を前記回転部材に保持させる押圧手段と、
前記支持部材に押圧されて回転する前記基板の下面に向けて処理液を供給する下面側処理液供給手段と
を備え、
前記押圧手段は前記下面側処理液供給手段から前記基板の下面に供給された処理液が前記基板の上面周縁部に回り込んで処理される上面処理領域より内側の非処理領域に気体を供給するとともに、前記支持部材は前記非処理領域に対応する前記基板の下面側に当接して支持することを特徴とする基板処理装置。 - 前記支持手段に対して駆動力を与える駆動手段をさらに備え、
前記支持手段は前記基板の下面に対して離当接自在に設けられた可動部材を前記支持部材として少なくとも4個以上有し、
前記駆動手段からの駆動力を受けて少なくとも3個以上の前記可動部材が前記基板の下面に当接して前記基板を支持しながら、前記基板の下面に前記処理液を供給して前記処理を実行し、しかも、前記駆動手段は処理中に少なくとも1回以上前記可動部材の各々を前記基板の下面から離間させる請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理装置。 - 前記支持部材に押圧されて回転する前記基板の上面周縁部に処理液を供給する上面側処理液供給手段をさらに備える請求項1ないし4のいずれかに記載の基板処理装置。
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