JPH10242114A - ウエットエッチング処理方法およびその処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の下面にパーティクルが付着し難く、大
面積基板でも良好な処理を行えるウエットエッチング処
理方法を提供すること。 【解決手段】 回転駆動される基板１８の上面１８ａに
エッチング液を噴射してこの上面をエッチングするウエ
ットエッチング処理方法において、上記基板１８の下面
１８ｂに、上面１８ａと同時にエッチング液を噴射する
ことを特徴とするウエットエッチング処理方法である。
上記構成によると、基板下面に噴射されたエッチング液
により下面に液流が発生し、基板の回転駆動時でも基板
端部から下面へのエッチング液の回り込みを防止するこ
とができる。よってエッチング液中に含まれているパー
ティクルが付着し難くなり、大面積基板の処理も良好に
行うことができる。また、いわゆるゼータ電位により、
パーティクルが下面に付着するのを防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板をウエットエッ
チング処理する方法およびその処理を行うウエットエッ
チング処理装置に係わり、特に基板に生じる酸化膜を除
去する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶表示装置の製造工程におい
ては、ワ−クとしての矩形状のガラス製の基板に回路パ
タ−ンを形成するための成膜プロセスやフォトプロセス
を行う。通常、液晶表示装置では、例えばガラス基板の
上面にＣＶＤなどで形成された金属膜、シリコン膜ある
いはクロム膜などが成膜される。これらの成膜は、大気
中にさらされることによって上面が酸化されており、こ
の酸化膜を除去するため、薬液などのエッチング液を用
いたウエットエッチングが採用されている。

【０００３】上記酸化膜除去のウエットエッチング処理
では、基板を例えばローラなどの移送手段により所定の
チャンバなどの処理部位へと搬送し、そしてこの基板の
上面に対してエッチング液を噴射する。これにより、上
記基板上面の酸化膜が除去されるエッチング処理が行わ
れ、そして処理終了後に基板が再び移送手段によって次
処理工程へと搬送されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な酸化膜除去のためのエッチング液を基板の表面に噴射
する場合、この基板の表面に吹付けられたエッチング液
が基板の裏面側に回り込む場合が多い。上記エッチング
液には基板表面のウエットエッチングにより発生するパ
ーティクルが含まれており、これが基板の裏面側に回り
込んで次の工程のすすぎでもパーティクルが取れず、基
板が乾燥してしまうと基板からこのパーティクルの除去
が難しくなる。

【０００５】また最近は、基板の大面積化が行われるよ
うになっている。一例として、基板サイズが３００mm×
４００mm程度が従来の基板としては主流であったが、最
近は５５０mm×６５０mm程度にまで大面積化されたもの
が少なくない。このような基板では、サイズが従来の基
板よりも大きいものであるため、基板上面へのエッチン
グ液の噴射量も多くなり、それによって基板下面へのエ
ッチング液の回り込み量も多くなっている。そのためパ
ーティクルが基板下面へ付着する量も多くなり、よって
次工程のすすぎだけでは基板下面からパーティクルを除
去することが従来サイズの基板と比較してより難しくな
っている。

【０００６】またこのような基板の大面積化により、パ
ーティクルが一層付着しやすくなっている。すなわち、
基板の上面にエッチング液を吹付けると、基板の上面で
は、パーティクルと基板上面とがゼータ電位により同じ
電荷同士となるため反発して付着しにくくなっている
が、このパーティクルが基板下面側に回り込んでしまう
とパーティクルの有している電荷により、上記基板上面
に比較して静電気力により基板下面へ上記パーティクル
が付着しやすいものとなっている。このゼータ電位によ
ってパーティクルが基板下面に付着すると、通常のパー
ティクルの付着と比較して取れ難いということがある。

【０００７】さらに、このようなエッチング処理を、基
板を回転駆動させて行う基板処理装置に応用したものは
存在しないものとなっていた。本発明は上記の事情にも
とづきなされたもので、その目的とするところは、基板
の下面にパーティクルが付着し難く、大面積基板でも良
好な処理を行えるウエットエッチング処理方法およびそ
の装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、回転駆動される基板の上面
にエッチング液を噴射してこの上面をエッチングするウ
エットエッチング処理方法において、上記基板の下面
に、上面と同時にエッチング液を噴射することを特徴と
するウエットエッチング処理方法である。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記基板の下面へ
のエッチング液の噴射は、上記基板の端部とともに、上
記基板の内方側にも噴射することを特徴とする請求項１
記載のウエットエッチング処理方法である。

【００１０】請求項３記載の発明は、上記上面に噴射さ
れるエッチング液は下面よりも多いことを特徴とする請
求項１または請求項２記載のウエットエッチング処理方
法である。

【００１１】請求項４記載の発明は、基板の上面にエッ
チング液を噴射してこの上面をエッチングするウエット
エッチング処理装置において、カップ体と、上記カップ
体に収納されるスピンテーブルと、上記スピンテーブル
に設けられた基板を保持する保持手段と、上記スピンテ
ーブルを回転駆動させる駆動手段と、上記基板の上面に
エッチング液を噴射させる上面エッチング液噴射手段
と、上記基板の下面に、上面と同時にエッチング液を噴
射する下面エッチング液噴射手段と、を具備したことを
特徴とするウエットエッチング処理装置である。

【００１２】請求項５記載の発明は、上記下面エッチン
グ液噴射手段は、基板端部へ向かうようにエッチング液
を噴射する第１のエッチング液噴射ノズルと、上記基板
の内方側にエッチング液を噴射する第２のエッチング液
噴射ノズルとを具備したことを特徴とする請求項４記載
のウエットエッチング処理装置である。

【００１３】請求項１、請求項４の発明によると、回転
駆動される基板の下面に、上面と同時にエッチング液を
噴射するため、この基板下面に噴射されたエッチング液
により、下面に液流が発生し、基板の回転駆動時でもこ
の液流によって基板端部から下面へのエッチング液の回
り込みを防止することが可能となっている。そのため基
板の下面にエッチング液中に含まれているパーティクル
が付着し難くなる。よって大面積の基板の処理をも良好
に行うことができる。

【００１４】また、上面と下面とで同じエッチング液を
用いて処理するため、基板の上面と下面とでいわゆるゼ
ータ電位が生じて同電位となるから、パーティクルが下
面に付着するのを防止することができる。

【００１５】請求項２記載の発明によると、上記基板の
下面へのエッチング液の噴射は、上記基板の端部ととも
に、上記基板の内方側にも噴射することを特徴とするた
め、例えば気流などにより上記基板の下面へエッチング
液が飛散して付着しても、このエッチング液を流出させ
ることが可能となる。

【００１６】請求項３の発明によると、上記下面に噴射
されるエッチング液は上面よりも少なくすることで上記
下面へのパーティクルの付着を防止するためのエッチン
グ液の使用量を少なくして下面へのエッチング液の回り
込みを防止することもできる。

【００１７】請求項５の発明によると、上記下面エッチ
ング液噴射手段は、基板端部へ向かうようにエッチング
液を噴射する第１のエッチング液噴射ノズルと、上記基
板の内方側にエッチング液を噴射する第２のエッチング
液噴射ノズルとが設けられているため、この基板の端部
でエッチング液の下方への回り込みを第１のエッチング
液噴射ノズルで防止するとともに、第２のエッチング液
噴射ノズルによって基板の内方側にエッチング液が飛散
して付着してもこのエッチング液を流出させることがで
き、よってこのエッチング液に含まれているパーティク
ルが付着することがなくなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図１と図２に基づいて説明する。図１に示すスピ
ン処理装置１０はカップ体１１を備えている。このカッ
プ体１１は上カップ１１ａと下カップ１１ｂとから構成
されており、この下カップ１１ｂの垂直に立設した外周
壁の上端に設けられたゴムなどの緩衝材を介し、上カッ
プ１１ａが載置されるようになっている。

【００１９】この上カップ１１ａは、断面の形状が略台
形状に形成されてこの上面が開放して設けられており、
またこの下端部が下方に向かって折れ曲がった形状とな
っている。そのため、この上カップ１１ａが摺動した場
合でも、上記下カップ１１ｂへの載置が外れないものと
なっている。

【００２０】上記下カップ１１ｂは内部の底面の所定位
置から、この中心部へ向かうように斜め上方に傾斜した
傾斜部１２を有している。この傾斜部１２が後述する駆
動源であるモータ１６を覆ってエッチング液の侵入を防
止するようになっている。

【００２１】上記下カップ１１ｂの底面には、この下カ
ップ１１ｂ内部にエッチング液が滞留しないようにする
ための排出路１３が設けられている。この排出路１３
は、上記下カップ１１ｂの外方側に所定間隔ごと設けら
れ、また外方側に設けられた図示しない排気ポンプに連
結されてこの内部のエッチング液や気体を吸引排気する
ようになっている。

【００２２】上記下カップ１１ｂの中心部分には挿通孔
１４が設けられており、この挿通孔１４には駆動軸１５
が連通するように設けられている。この駆動軸１５の下
端は、カップ体１１の下方に配置された駆動源としての
モータ１６に連結されている。

【００２３】また、この駆動軸１５の上端には、スピン
テーブル１７が連結されている。このスピンテーブル１
７は、例えば互いに略９０度の角度を有する４本のアー
ム１６ａが放射状に取り付けられて構成されており、こ
のスピンテーブル１７の上面には、基板１８の周辺下面
１８ｂを支持する受けピン１９および基板１８の外周面
に係合してその水平摺動を制限するガイドピン２０が複
数本ずつ設けられている。

【００２４】このようなスピンテーブル１７上に、例え
ば液晶ガラス基板などの矩形状の基板１８が載置され
る。この基板１８には、例えばＣＶＤなどによって形成
されたＳｉなどの薄膜が大気中にさらされることによっ
て酸化膜を形成しており、そのため上記薄膜状に形成さ
れた酸化膜をまず除去する必要が生じている。そのた
め、このスピンテーブル１７上に上記基板１８を載置し
て、エッチング液をこの基板１８の上面１８ａへ噴射し
てウエットエッチング処理をまず行う。

【００２５】そのために、上記スピン処理装置１０には
スピンテーブル１７に基板１８を載置した場合に、この
基板１８の上面１８ａに対してエッチング液を噴射させ
る上面エッチング液噴射手段としての上面噴射ノズル２
１が上記スピンテーブル１７から所定だけ上方の位置に
設けられている。

【００２６】ここで、エッチング液は、例えばフッ酸の
ようにＳｉＯ₂ の酸化膜だけを溶解し、Ｓｉ自体は溶解
しないような性質のものが用いられる。また、上記スピ
ン処理装置１０では、基板１８の上下両面のエッチング
処理を行うために、下面エッチング液噴射手段としての
第１の噴射ノズル２２と、第２の噴射ノズル２３が設け
られている。この第１の噴射ノズル２２および第２の噴
射ノズル２３は、ともに上記傾斜部１２に設けられてお
り、またこの第１の噴射ノズル２２の取付け角度は、図
２に示すようにエッチング液が噴射により下面１８ｂに
衝突する所定位置から基板１８の端部１８ｃへ向かうよ
うな流れを形成するようになっている。

【００２７】なお本実施の形態では、上記第１の噴射ノ
ズル２２と第２の噴射ノズル２３とは、それぞれ独立し
て設けられているが、この第１の噴射ノズル２２と第２
の噴射ノズル２３とが分岐配管状に形成されていても構
わない。

【００２８】このような第１の噴射ノズル２２、および
第２の噴射ノズル２３が、本実施の形態では上記基板１
８の周方向に沿って複数設けられている。また、上記第
２の噴射ノズル２３は、上記基板１８の内方側に近接し
ない部分にエッチング液を噴射させるものであり、また
上記下面１８ｂでエッチング液が供給されず乾燥してし
まう部分が生じるのを防止し、下面１８ｂの全体に亘り
エッチング液が供給されるように、この傾斜部１２の適
宜の位置に複数設けられている。

【００２９】これら上面噴射ノズル２１および下面の第
１の噴射ノズル２２、第２の噴射ノズル２３は、図示し
ないエッチング液の供給源に接続されており、この供給
源から所定の噴射圧力で上記下面１８ｂに供給されるよ
うになっている。

【００３０】以上のような構成を有するスピン処理装置
１０の作用について、以下に説明する。上記スピンテー
ブル１７に対し、まず矩形状の基板１８を載置し、この
後に上記モータ１６を作動させて基板１８の回転駆動を
行う。この場合、基板１８の回転駆動とともに、上記基
板１８の上下両面に対するエッチング液の噴射を行う。

【００３１】すると上記カップ体１１内部では、この回
転駆動に伴って図１の矢印Ｃに示すような気流の流れを
生じるようになる。そのためこの気流に周囲に飛散した
エッチング液が含まれると、この気流によって基板１８
の下面１８ｂに付着することとなる。

【００３２】この下面１８ｂへのエッチング液の付着を
防止するために、上記下面１８ｂには、以下のようなエ
ッチング液の噴射が行われている。上記下面１８ｂで
は、第２の噴射ノズル２３により図２の矢印Ｂに示すよ
うな上記基板１８の下面１８ｂの中途部から端部へ向か
うエッチング液の流れが生じる。このエッチング液の流
れは、上記第２の噴射ノズル２３が複数設けられている
ことから、下面１８ｂの全面に亘ってこの基板１８が乾
燥しないように行われる。ここで下面１８ｂには、第１
の噴射ノズル２２によるエッチング液の噴射も同時に行
われ、そのためこの矢印Ｂに示すようなエッチング液の
流れと第１の噴射ノズル２２によるエッチング液の噴射
とが合流して端部１８ｃに向かいエッチング液の流れを
生じさせる。

【００３３】そして、矢印Ａに示すような上記上面１８
ａでのエッチング液の流れと上記下面１８ｂでのエッチ
ング液とが端部１８ｃで合流し、外方へ向かって滴下す
ることとなる。

【００３４】ここで、このエッチング液の基板１８に対
する噴射は、基板１８の上下両面でほぼ同時となるよう
に行われるが、この場合、基板１８の上面１８ａと下面
１８ｂに噴射するエッチング液の量を３：２としたとこ
ろ、下面１８ｂでのパーティクルの付着がみられないこ
とが実験などにより確認された。

【００３５】このようなウエットエッチングによれば、
下面側に噴射されたエッチング液の流れと、上面側に噴
射されて基板１８の上面１８ａに沿って生じたエッチン
グ液の流れとが基板１８の端部１８ｃで合流し、この端
部１８ｃから滴下するようになる。よって、基板１８の
下面側へのエッチング液の回り込みを防止することが可
能となる。

【００３６】特に、本発明においては基板１８の端部１
８ｃとともに、基板１８の内方側にもエッチング液が噴
射されるため、例えば上記カップ体１１の内壁面に沿う
気流などにより上記基板１８の下面１８ｂへエッチング
液が付着しても、このエッチング液を流出させることが
可能となる。

【００３７】そのため、基板１８の上面側のエッチング
処理で発生し、エッチング液中に含まれることとなる例
えばＳｉＯ₂ の微小パーティクル等が回り込んで付着す
ることがなく、よって基板１８の上面側の処理を良好な
ものとすることが可能となり、かつ大面積の基板１８で
も、上記パーティクルの回り込みを発生させずにウエッ
トエッチング処理を良好に行うことが可能となってい
る。

【００３８】また、第２の噴射ノズル２３により、この
下面１８ｂの全面に亘ってエッチング液が噴射されるよ
うに設けられているため、上記カップ体１１内部で生じ
る気流により、エッチング液が飛散して下面１８ｂの中
途部に付着しても、この付着したエッチング液を端部へ
流出させることが可能となっている。そのため、下面１
８ｂにエッチング液が付着しても乾燥することがなく、
そのためこの下面１８ｂにパーティクルが付着するのを
防止することが可能となっている。

【００３９】さらに、基板１８の上下両面で同じエッチ
ング液を噴射しているため、この基板１８の上面１８ａ
と下面１８ｂとで生じるゼータ電位が同電位となり、電
位差によって基板１８の上面１８ａからのエッチング液
中不純物やパーティクルが下面１８ｂに付着するのが防
止される。

【００４０】そして、上記基板１８の上面１８ａに噴射
されるエッチング液の量を、上記下面１８ｂに噴射され
るエッチング液の量よりも多くし、特に実験により、そ
の噴射する流量を上面側：下面側で３：２となるように
したために、基板１８の下面１８ｂへのエッチング液の
回り込みを効果的に防止することが可能となる。また、
上記基板１８の下面１８ｂに必要以上のエッチング液を
噴射せずにすむため、エッチング液の無駄をなくするこ
とが可能となり、コスト削減が可能となる。

【００４１】以上、本発明の一実施の形態について説明
したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となってい
る。以下それについて述べる。上記実施の形態では、エ
ッチング処理される基板１８は、ガラス基板（液晶用器
板）の上面にＳｉが成膜されたものとなっているが、成
膜は、Ｓｉを成膜する場合に限られず、例えば金属膜や
あるいはＩＴＯ，ａ−Ｓｉ，ｐ−Ｓｉ，ＳｉＯ_x ，Ｓｉ
Ｎ_X ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｏ，ＭｏＷなどの膜であっても構
わない。その他、本発明の要旨を変更しない範囲におい
て、種々変形可能となっている。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、請求項
４記載の発明によると、回転駆動される基板の下面に、
上面と同時にエッチング液を噴射するため、この基板下
面に噴射されたエッチング液により、下面に液流が発生
し、基板の回転駆動時でもこの液流によって基板端部か
ら下面へのエッチング液の回り込みを防止することが可
能となっている。そのため基板の下面にエッチング液中
に含まれているパーティクルが付着し難くなる。よって
大面積の基板の処理をも良好に行うことができる。

【００４３】また、上面と下面とで同じエッチング液を
用いて処理するため、基板の上面と下面とでいわゆるゼ
ータ電位が生じて同電位となるから、パーティクルが下
面に付着するのを防止することができる。

【００４４】さらに、上記基板を回転させながらウエッ
トエッチングするため、この基板の処理を均一に行うこ
とができる。請求項２記載の発明によると、上記基板の
下面へのエッチング液の噴射は、上記基板の端部ととも
に、上記基板の内方側にも噴射することを特徴とするた
め、例えば気流などにより上記基板の下面へエッチング
液が飛散して付着しても、このエッチング液を流出させ
ることができる。

【００４５】請求項３記載の発明によると、上記下面に
吹付けられるエッチング液は上面よりも少なくすること
で上記下面へのパーティクルの付着を防止するためのエ
ッチング液の使用量を少なくして下面へのエッチング液
の回り込みを防止することもできる。

【００４６】請求項５記載の発明によると、上記下面エ
ッチング液噴射手段は、基板端部へ向かうようにエッチ
ング液を噴射する第１のエッチング液噴射ノズルと、上
記基板の内方側にエッチング液を噴射する第２のエッチ
ング液噴射ノズルとが設けられているため、この基板の
端部でエッチング液の下方への回り込みを第１のエッチ
ング液噴射ノズルで防止するとともに、第２のエッチン
グ液噴射ノズルによって基板の内方側にエッチング液が
飛散して付着してもこのエッチング液を流出させること
ができ、よってこのエッチング液に含まれているパーテ
ィクルが付着することがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係わるウエットエッチ
ング処理方法を実施するためのエッチング処理装置。

【図２】同実施の形態に係わる基板に生じるエッチング
液の流れを示す部分拡大図。

【符号の説明】

１０…スピン処理装置 １１…カップ体 １５…駆動軸 １６…モータ １７…スピンテーブル １８…基板 ２１…上面噴射ノズル ２２…第１の噴射ノズル ２３…第２の噴射ノズル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される基板の上面にエッチング
   液を噴射してこの上面をエッチングするウエットエッチ
   ング処理方法において、 上記基板の下面に、上面と同時にエッチング液を噴射す
   ることを特徴とするウエットエッチング処理方法。
2. 【請求項２】 上記基板の下面へのエッチング液の噴射
   は、上記基板の端部とともに、上記基板の内方側にも噴
   射することを特徴とする請求項１記載のウエットエッチ
   ング処理方法。
3. 【請求項３】 上記上面に噴射されるエッチング液は下
   面よりも多いことを特徴とする請求項１または請求項２
   記載のウエットエッチング処理方法。
4. 【請求項４】 基板の上面にエッチング液を噴射してこ
   の上面をエッチングするウエットエッチング処理装置に
   おいて、 カップ体と、 上記カップ体に収納されるスピンテーブルと、 上記スピンテーブルに設けられた基板を保持する保持手
   段と、 上記スピンテーブルを回転駆動させる駆動手段と、 上記基板の上面にエッチング液を噴射させる上面エッチ
   ング液噴射手段と、 上記基板の下面に、上面と同時にエッチング液を噴射す
   る下面エッチング液噴射手段と、 を具備したことを特徴とするウエットエッチング処理装
   置。
5. 【請求項５】 上記下面エッチング液噴射手段は、基板
   端部へ向かうようにエッチング液を噴射する第１のエッ
   チング液噴射ノズルと、上記基板の内方側にエッチング
   液を噴射する第２のエッチング液噴射ノズルとを具備し
   たことを特徴とする請求項４記載のウエットエッチング
   処理装置。