JP2006060161A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の周縁エッチング幅を正確に、しかも基板全周にわたって均一に制御することのできる基板処理装置を提供する。
【解決手段】 モータ１２Ａの作動により、処理ヘッド１１Ａに配設されたローラ群ＲＧが基板Ｗの周端面に当接するとともに処理液ノズル１１３，１１４が基板表面Ｗｆの周縁部と対向する。ローラ群ＲＧは基板Ｗの回転中心Ａ０と処理ベース１１１の回動軸Ａ１とを結ぶ線分ＬＳを中心として略対称位置に配置されたローラ対１１７−１１７，１１８−１１８から構成されている。処理ヘッド１１Ａは回動軸Ａ１回りに回動自在となっており、これら２つのローラ対１１７−１１７，１１８−１１８を回転する基板Ｗの周端面に当接させることで基板Ｗの周端面の位置を基準として処理液ノズル１１３，１１４の位置が合わされ、基板Ｗの周端面と処理液ノズル１１３，１１４との相対距離が一定に保たれる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、半導体ウエハなどの略円盤状の基板を回転させながら処理液を供給して該基板に対して洗浄処理などの処理を施す基板処理装置に関するものである。

半導体ウエハ等の基板の処理工程においては、例えば、回転塗布（スピンコート）により、基板の表面全体にフォトレジスト等の薄膜を形成した後、この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。例えば、一般的に基板において成膜が必要なのは基板表面のデバイス形成領域のみであり、基板表面の周縁部および周端面に形成された薄膜は不要となる。そればかりでなく、他の装置との接触により、基板表面の周縁部および周端面に形成された薄膜が剥がれたりすることがあり、これが原因となって歩留まりの低下や基板処理装置自体のトラブルが起こることがある。

そこで、基板表面の周縁部および周端面に形成された薄膜を選択的にエッチング等して処理するために、例えば、特許文献１に記載された装置が提案されている。この装置では、その表面全体にフォトレジストの薄膜が形成された基板をスピンチャックで吸引保持するとともに、回転させる。そして、ノズルを回転している基板表面の周縁部上に相当する供給位置に移動させて処理液を供給することで、基板表面の周縁部および周端面に形成された薄膜を除去している。

特開平９−１７７０６号公報（第３頁、第４頁、図１）

ところで、上記した基板処理は基板表面の略中央部に形成された非処理部の周辺から一定範囲の薄膜を除去するために行われるが、この除去範囲、つまり周端面から内側に向かってエッチング除去される幅（以下、「周縁エッチング幅」という）の寸法精度を厳格に管理することが望まれる。特に、薄膜として銅などのメタル層が基板表面に形成された場合には、上記基板処理では周端面（ベベル）近傍でのメタル除去を目的とするため、周縁エッチング幅を正確に、しかも基板全周にわたって均一に制御することが要求される。このような要求に応えるために、従来装置のようなノズルを基板表面の周縁部上に固定させて処理液を吐出させる場合には、基板の物理的な中心と回転中心とをより精度良く一致させる必要が生じる。しかしながら、基板の外形寸法にはばらつき（例えば、基板１枚当たりの直径が円周方向に一定でなかったり、複数の基板を処理する際に各基板の直径がロットごとに異なる場合）が存在するため、従来装置では、周縁エッチング幅を高精度に制御することは困難であった。すなわち、従来装置では、基板の外形寸法のばらつきに起因してノズルと基板の周端面との距離が所望値、つまり周縁エッチング幅に正確に一致していない状態のまま、ノズルを基板表面の周縁部上に固定させて処理液を吐出させているので、周縁エッチング幅を正確に、しかも基板全周にわたって均一に制御することは困難であった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板の周縁エッチング幅を正確に、しかも基板全周にわたって均一に制御することのできる基板処理装置を提供することを目的とする。

この発明にかかる基板処理装置は、その周縁部に切欠部が形成された略円盤状の基板を回転させながら処理液を供給して所定の処理を施す基板処理装置であって、上記目的を達成するため、基板の周縁に移動自在に配設される処理ベースと、処理ベースを基板の回転軸方向に伸びる回動軸回りに回動自在に支持する回動支軸と、基板の周端面に当接可能なローラを２個基板の回転中心と処理ベースの回動中心とを結ぶ線分を中心として略対称位置に配置したローラ対を複数対設けてなるローラ群と、基板の周縁部に処理液を供給する処理液供給手段とを有する処理ヘッドと、処理ヘッドを駆動することで、ローラ群を基板の周端面に当接可能な状態にさせるとともに処理液供給手段を基板の周縁部に対向させる対向位置と、ローラ群を基板の周端面から離間させるとともに処理液供給手段を基板から離れた退避位置とに位置決めさせる駆動機構とを備え、互いに異なるローラ対で、かつ互いに隣り合うローラの各々が基板の周端面に当接する当接位置の間隔は切欠部によって基板の円周が切り取られる弧の長さよりも広く、駆動機構はローラ群を基板の周端面に当接させることで処理液供給手段の基板の周端面からの距離を合わせることを特徴としている。

このように構成された発明では、処理ヘッドが駆動機構により駆動されることで、ローラ群が基板の周端面に当接するとともに処理液供給手段が基板の周縁部に対向させられる。また、処理ヘッドは回動支軸により回動自在に支持されているので回転する基板の周端面にローラ群を追随させることができる。このため、基板の周端面の位置を基準として処理液供給手段の位置が合わされる。しかも、ローラ群は基板の回転中心と処理ベースの回動中心とを結ぶ線分を中心として略対称位置に配置したローラ対から構成されているので、基板の周端面からの処理液供給手段の距離を的確に合わすことが可能である。その結果、基板の外形寸法にばらつきがある場合であっても、基板の周端面と処理液供給手段との間の相対距離を一定に保つことができる。したがって、処理液供給手段から回転する基板の周縁部に処理液を供給することで周縁エッチング幅を正確に、しかも基板全周にわたって均一に制御することができる。

ここで、基板の周端面に対して処理液供給手段を相対的に位置決めして周縁エッチング幅を制御するという観点のみを考慮すれば、単一のローラ対のみを設ければ足りる。しかしながら、基板の周縁部に切欠部が設けられた場合には、切欠部の影響についても考慮する必要がある。すなわち、ローラ対を構成する一方のローラと切欠部とが対向したときには、該ローラ対による上記作用を期待できない。そこで、この発明では、以下の構成、つまり、
・ローラ対を複数個設ける、
・互いに異なるローラ対でかつ互いに隣り合うローラの各々が基板の周端面に当接する当接位置の間隔が、基板の周縁部に形成された切欠部によって基板の円周が切り取られる弧の長さよりも広くなるように、複数のローラ対を配置する、
を採用している。

そして、このような構成を採用することによって互いに異なるローラ対で、かつ互いに隣り合う２個のローラが同時に切欠部に対向するのを防止することができる。つまり、略対称位置に配置したローラ対を複数対設けてなるローラ群のうち、少なくとも１つのローラ対が必ず基板の周端面に当接可能な状態にある。このため、切欠部の存在によって１つのローラ対による処理液供給手段の位置合わせが不可能となる場合であっても、残る１以上のローラ対によって基板の周端面からの処理液供給手段の距離を的確に合わすことが可能である。したがって、基板の周端面と処理液供給手段との間の相対距離を一定に保つことができる。このように、この発明によれば、基板に切欠部がある場合でも周縁エッチング幅を正確に、しかも基板全周にわたって均一に制御することができる。

また、対向位置に位置決めされた処理ヘッドを線分の方向に基板に向けて付勢する付勢手段をさらに設けると、基板１枚当たりの直径が円周方向に一定でない場合でも基板の周端面にローラ群を確実に当接させて基板に追随させることができる。これにより、基板の周端面と処理液供給手段との間の相対距離を一定にして、周縁エッチング幅を正確に、しかも基板全周にわたって均一に制御することができる。

また、処理液供給手段から基板の周縁部に供給される処理液によって処理される処理領域より基板の径方向内側の非処理領域に気体を供給する気体供給手段を処理ベースに設けるのが望ましい。この構成によれば、基板の周縁部の処理領域より基板径方向内側の非処理領域に気体が供給されることから、処理液の基板中央部の非処理領域への侵入が防止される。これにより、周縁エッチング幅の均一性をさらに向上させることができる。

この発明によれば、ローラ群を基板の周端面に追随させることで、基板の周端面の位置を基準として処理液供給手段の位置が合わされ、基板の周端面と処理液供給手段との間の相対距離を一定に保つことができる。しかも、ローラ群は複数のローラ対から構成されているので、基板の切欠部の存在によって１つのローラ対による処理液供給手段の位置合わせが不可能となる場合であっても、残る１以上のローラ対によって的確に位置合わせすることができる。このため、処理液供給手段から回転する基板の周端部に処理液を供給することで周縁エッチング幅を正確に、しかも基板全周にわたって均一に制御することができる。

図１は、この発明にかかる基板処理装置の全体構成を示す図である。この基板処理装置は、半導体ウエハ等の基板表面の周縁部からメタル層やフォトレジスト層などの薄膜をエッチング除去する装置である。具体的には、基板表面の周縁部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）を供給することで、基板Ｗに対して薬液処理、リンス処理等を施す装置である。

この基板処理装置では、真空チャック１が設けられており、基板Ｗの表面を上方に向けた状態で基板Ｗの裏面の略中央部が真空チャック１により吸引保持される。これにより、基板表面に例えばメタル層やフォトレジスト層などの薄膜を形成してなる基板Ｗが薄膜形成面（デバイス形成面）を上方に向けた姿勢で、かつ略水平姿勢で真空チャック１に保持される。また、真空チャック１の後端部には、モータ２が連結されており、装置全体を制御する制御ユニット３からの動作指令に応じて鉛直軸Ａ０回りに回転駆動される。このモータ駆動により真空チャック１が回転することで、真空チャック１に保持された基板Ｗが基板回転軸Ａ０回りに回転する。

また、真空チャック１に保持された基板Ｗの周縁には、処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂがそれぞれ水平方向に移動自在に設けられている。また、処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂにはモータ１２Ａ，１２Ｂが本発明の「駆動機構」としてそれぞれ連結されている。このため、制御ユニット３からの動作指令に応じてモータ１２Ａ，１２Ｂが作動することで処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂを基板Ｗの周縁部に近接させて処理液ノズル（後述）を基板Ｗの周縁部に対向する対向位置Ｐ１に位置決めしたり（実線位置）、逆に処理液ノズルを基板Ｗから離れた退避位置Ｐ２に位置決めする（破線位置）ように構成されている。なお、モータ１２Ａ，１２Ｂの作動によって処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂを駆動させる具体的構成については後で詳述する。

２つの処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂはともに同一構成を有しており、薬液供給ユニット１３からエッチング処理に適した薬液の供給を受けて後述するようにエッチング処理を実行したり、リンス液供給ユニット１４から純水やＤＩＷなどのリンス液の供給を受けて後述するようにリンス処理を実行する。また、ガス供給ユニット１５が処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂのガスノズルに接続されており、各ノズルに窒素ガスを供給する。より詳しくは、処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂは以下のように構成されている。なお、両処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂは同一構成であるため、処理ヘッド１１Ａの構成のみを説明し、処理ヘッド１１Ｂの構成説明は省略する。

図２は基板処理装置の平面図である。また、図３は基板処理装置の断面図（図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面）である。処理ヘッド１１Ａは、２つのベース部材１１１ａ，１１１ｂを連結してなる処理ベース１１１を有している（図３）。この処理ベース１１１では、ベース部材１１１ａ，１１１ｂの間に基板Ｗの厚みよりも若干広い隙間ＳＰが形成されており、モータ１２Ａの作動により処理ヘッド１１Ａが基板Ｗの周縁部に近接すると、基板Ｗの周端面が処理ヘッド１１Ａの内部に入り込み、基板表面Ｗｆ（薄膜形成面）および基板裏面Ｗｂがそれぞれベース部材１１１ａ，１１１ｂと対向する。

これらのベース部材１１１ａ，１１１ｂのうち、基板表面Ｗｆと対向する上方側ベース部材１１１ａには、ガスノズル１１２（本発明の「気体供給手段」に相当）および２つの処理液ノズル１１３，１１４（本発明の「処理液供給手段」に相当）が設けられている。ガスノズル１１２はガス供給ユニット１５と接続されており、基板表面Ｗｆ側から周縁部に向けて窒素ガスを吐出する。これによって、ベルヌーイ効果を発揮させて基板表面Ｗｆを上方側ベース部材１１１ａに近接状態で吸着させながら浮上させ、基板表面Ｗｆと上方側ベース部材１１１ａとの離間距離を一定に保っている。なお、この実施形態では、ガスノズル１１２に窒素ガスを供給しているが、空気や他の不活性ガスを吐出するように構成してもよい。

もう一方の下方側ベース部材１１１ｂには、ガスノズル１１５が設けられている。ガスノズル１１５は、ガスノズル１１２と同様にガス供給ユニット１５と接続されており、基板表面Ｗｂ側から周縁部に向けて窒素ガスを吐出する。これによって、ベベルエッチング処理（エッチング処理＋リンス処理）中に処理液（薬液やリンス液）が基板裏面Ｗｂに飛散して付着するのを防止している。

また、２つの処理液ノズル１１３，１１４は、一方が薬液吐出用の薬液ノズル１１３であり、他方がリンス液吐出用のリンス液ノズル１１４となっている（図２）。薬液ノズル１１３はリンス液ノズル１１４に対して基板回転方向の上流側に設けられている。また、薬液ノズル１１３は薬液供給ユニット１３と接続される一方、リンス液ノズル１１４はリンス液供給ユニット１４に接続されている。このため、制御ユニット３からの動作指令に応じて薬液供給ユニット１３から薬液が圧送されると、薬液ノズル１１３から基板表面Ｗｆの周縁部に向けて薬液が吐出される一方で、リンス液供給ユニット１４からリンス液が圧送されると、リンス液ノズル１１４から基板表面Ｗｆの周縁部に向けてリンス液が吐出される。

これらの処理液ノズル１１３，１１４はガスノズル１１２よりも基板Ｗの径方向外側（図３の左手側）に設けられている。このため、処理液ノズル１１３，１１４から供給される処理液によって処理される処理領域ＴＲより基板Ｗの径方向内側の非処理領域ＮＴＲに窒素ガスが供給されることから、処理液の非処理領域ＮＴＲへの侵入が防止される。なお、この実施形態では、薬液ノズル１１３とリンス液ノズル１１４の２つの処理液ノズルを、薬液ノズル１１３がリンス液ノズル１１４に対して基板回転方向の上流側に位置するように設けているが、処理液ノズルの個数、配置等については任意である。

処理ヘッド１１Ａは、処理ベース１１１を鉛直方向（基板Ｗの回転軸方向）に伸びる回動軸Ａ１回りに回動自在に支持する回動支軸１１６を有している。また、処理ヘッド１１Ａが基板Ｗの周端面に対向する側には、処理ベース１１１に鉛直方向に伸びるローラ回転軸回りに回転自在に軸支されるとともに基板Ｗの周端面に当接可能なローラが基板Ｗの回転中心Ａ０と処理ベース１１１の回動軸（回動中心）Ａ１とを結ぶ線分ＬＳを中心として略対称位置にローラ対として２対（ローラ対１１７−１１７とローラ対１１８−１１８）設けられている。このように、この実施形態では、２つのローラ対１１７−１１７，１１８−１１８によりローラ群ＲＧが構成されている。

ローラ群ＲＧは処理ヘッド１１Ａが対向位置Ｐ１に位置決めされた際に基板Ｗの周端面に当接状態に配置される。したがって、処理ヘッド１１Ａが制御ユニット３の動作指令に応じてモータ１２Ａが作動することで、ローラ群ＲＧが基板Ｗの周端面に当接するとともに処理ヘッド１１Ａに設けられた処理液ノズル１１３，１１４が基板表面Ｗｆの周縁部に対向する。また、処理ヘッド１１Ａは回動支軸１１６により回動軸Ａ１回りに回動自在に支持されているので、ローラ群ＲＧが回転する基板Ｗの周端面に当接しながら追随する。具体的には、ローラ群ＲＧを構成する各ローラ１１７，１１７，１１８，１１８が基板Ｗの周端面に当接しながら基板Ｗの回転に合わせて基板回転方向（この実施形態では、時計回り）と逆方向の反時計回りに回転する。このため、基板Ｗの周端面の位置を基準として処理液ノズル１１３，１１４の位置合わせがなされる。しかも、ローラ群ＲＧは基板Ｗの基板回転中心Ａ０と処理ベース１１１の回動軸Ａ１とを結ぶ線分ＬＳを中心として略対称位置に配置したローラ対１１７−１１７，１１８−１１８より構成されているので、基板Ｗの周端面に当接するローラ対１１７−１１７，１１８−１１８によって基板Ｗに加えられる力は線分ＬＳを中心として均等となる。これにより、処理液ノズル１１３，１１４の基板Ｗの周端面からの距離が的確に合わされ、基板Ｗの周端面と処理液ノズル１１３，１１４との間の相対距離を一定にすることができる。

ここで、複数のローラ対（この実施形態では２対）を設けているのは、基板Ｗの周縁部に形成された切欠部の影響を考慮しているためである。すなわち、処理対象としている基板Ｗには、切欠部が施されていることが多い。例えば、基板Ｗとして半導体ウエハでは、ウエハ面内の結晶学的基準方位を示すために、ノッチなどの切欠部が形成されている。この場合、ローラ対を構成する一方のローラと切欠部とが対向したときには、該ローラ対による上記作用を期待できない。そこで、切欠部の存在を考慮してローラ対を２対設けるとともに、以下のようにローラ対１１７−１１７，１１８−１１８を配置している。ここでは、基板Ｗの周縁部にノッチＮＴが形成されている場合について説明する。

図４は、基板のノッチとローラ対との配置関係を説明する図である。基板Ｗは略円盤形状を有するとともに、周縁部にノッチＮＴが形成されてなるものである。図４に示すように、互いに異なるローラ対である、ローラ対１１７−１１７とローラ対１１８−１１８のうち、互いに隣り合うローラ１１７とローラ１１８の各々が基板Ｗの周端面に当接する当接位置の間隔Ｌ１は、基板Ｗの円周がノッチＮＴによって切り取られる弧の長さＬ２よりも広くなるように構成されている。したがって、ローラ１１７とローラ１１８とが同時にノッチＮＴに対向するのを防止することができる。つまり、２つのローラ対１１７−１１７，１１８−１１８のうち、いずれか一方のローラ対が必ず基板Ｗの周端面に当接可能な状態にある。このため、ノッチＮＴの存在によって１つのローラ対による処理液ノズル１１３，１１４の位置合わせが不可能となる場合であっても、残る１つのローラ対によって基板の周端面からの処理液ノズル１１３，１１４の距離を的確に合わすことが可能である。

次にモータ１２Ａの作動によって処理ヘッド１１Ａを駆動させるための具体的構成について図２および図３に戻って説明を続ける。処理ベース１１１は、回動支軸１１６を介して支持部２１に回動自在に連結されている。支持部２１は線分ＬＳの方向に伸びるロッド２２を介してブラケット２３に接続されている。ロッド２２は支持部２１とブラケット２３との間に設けられたスプリング２４に挿通されるとともに、ブラケット２３に摺動自在に嵌入されている。このため、処理ヘッド１１Ａが対向位置Ｐ１に位置決めされ、ローラ群ＲＧが基板Ｗの周端面に当接する際に線分ＬＳの方向に基板Ｗを押圧する方向に付勢することが可能になっている。このように、この実施形態ではスプリング２４が本発明の「付勢手段」として機能している。

また、ブラケット２３にはネジ構造が形成された孔が設けられており、当該孔にボールネジ２５が挿通されるとともにネジ構造と螺合している。このボールネジ２５はカップリング２６を介してモータ１２Ａの回転軸と接続されている。また、ブラケット２３は線分ＬＳの方向に伸びるガイド２７に沿って、線分ＬＳと同一方向に移動自在に構成されている。このため、モータ１２Ａの作動によりボールネジ２５が回転することで、線分ＬＳの方向に処理ヘッド１１Ａが進退する。したがって、制御ユニット３の動作指令に応じてモータ１２Ａが作動することで処理ヘッド１１Ａを対向位置Ｐ１と退避位置Ｐ２とに位置決めすることができる。しかも、このように構成することで、線分ＬＳの方向における処理ヘッド１１Ａの移動量を連続的に設定することも可能である。

次に、上記のように構成された基板処理装置の動作について図５および図６を参照しつつ説明する。図５は図１の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。ここでは、切欠部としてノッチＮＴが周縁部に形成されてなる基板Ｗを処理対象とする。この装置では、基板Ｗの表面Ｗｆにメタル層やフォトレジスト層などの薄膜が形成された基板Ｗが基板表面Ｗｆを上方に向けて搬入されると、該基板Ｗに対してベベルエッチング処理（エッチング処理＋リンス処理＋乾燥処理）が実行される。

先ずステップＳ１で基板Ｗが基板表面Ｗｆを上方に向けて搬送されてきた基板Ｗの裏面Ｗｂの略中央部を真空チャック１により吸引保持する。このとき、両処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂは基板Ｗの周縁部から離間した退避位置Ｐ２に位置決めされており（図１の破線位置）、基板Ｗとの干渉が防止されている。

そして、モータ２の駆動を開始させて基板Ｗを回転させる（ステップＳ２）。また、ステップ２と同時、あるいは前後して両処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂを基板Ｗの周縁部に近接移動させて対向位置Ｐ１（図１の実線位置）に位置決めする（ステップＳ３）。すなわち、ローラ群ＲＧが基板Ｗの周端面に当接状態に配置されるとともに、処理液ノズル１１３，１１４が基板表面Ｗｆの周縁部に対向配置される。

このとき処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂは回動軸Ａ１回りに回動自在に支持されているのでローラ群ＲＧが回転する基板Ｗの周端面に当接しながら追随する。このため、基板Ｗの周端面の位置を基準として、処理液ノズル１１３，１１４の位置が合わされる。しかも、ローラ対１１７−１１７，１１８−１１８は基板Ｗの回転中心Ａ０と処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂの回動軸Ａ１とを結ぶ線分ＬＳを中心として略対称位置に配設されているので、処理液ノズル１１３，１１４の基板Ｗの周端面からの距離が的確に合わされる。このため、基板Ｗの周端面と処理液ノズル１１３，１１４との間の相対距離を一定にすることができる。

また、図６に示すように処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂにはそれぞれ、ローラ対が２対設けられているのでローラ対を構成する一方のローラ（図６ではローラ１１７）がノッチＮＴに対向して処理液ノズル１１３，１１４の位置合わせができない場合でも、残る一方のローラ対１１８−１１８によって基板Ｗの周端面と処理液ノズル１１３，１１４との間の相対距離が一定に保たれる。

こうして対向位置Ｐ１への位置決めが完了すると、ガスノズル１１２，１１５から基板Ｗに向けて窒素ガスが吐出される。また、薬液供給ユニット１３からエッチング処理に適した薬液が薬液ノズル１１３に圧送されて基板Ｗの周端面から一定の位置に薬液が供給される。これによって、薬液ノズル１１３と基板Ｗの周縁部との距離が所望値、つまり周縁エッチング幅ＥＨで基板表面Ｗｆの周縁部から不要物（薄膜）がエッチング除去される（ステップＳ４−１）。このエッチング処理が基板回転に伴い連続的に行われて基板表面Ｗｆの周縁部を所定の周縁エッチング幅ＥＨで正確に、しかも基板全周にわたって均一にエッチング除去される。

このエッチング処理と同時に、リンス液供給ユニット１４からリンス液がリンス液ノズル１１４に圧送されて基板Ｗの周端面から一定の位置にリンス液が供給される。これによって、エッチング除去された基板表面Ｗｆの周縁部に対してリンス処理が実行される（ステップＳ４−２）。更に、ガスノズル１１２，１１５から窒素ガスが吐出されることによって薬液とリンス液は基板Ｗの回転下流側のローラ１１７，１１８に届く前に除去される。これによって、ローラ群ＲＧに液が付着するのが防止される。

こうして、エッチング処理およびリンス処理が完了すると、両処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂを移動させて基板Ｗの周縁部から離間した退避位置Ｐ２に位置決めする（ステップＳ５）。そして、モータ２の回転速度を高めて基板Ｗを高速回転させる。これによって、基板Ｗに付着する液体成分を更に振り切って基板Ｗを乾燥させた（ステップＳ６）後、基板Ｗの回転を停止させる（ステップＳ７）。こうしてベベルエッチング処理が完了すると、搬送アーム等による基板Ｗの受け取りが可能であることを確認した上で真空チャック１による基板保持を解除する（ステップＳ８）。その後、ベベルエッチング処理を受けた基板Ｗを搬送アーム等に受け渡す。これにより、一連のベベルエッチング処理の動作が終了する。

以上のように、この実施形態によれば、処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂは回動軸Ａ１回りに回動自在に構成されているので、ローラ群ＲＧは回転する基板Ｗの周端面に当接しながら追随する。これにより、基板Ｗの周端面の位置を基準として処理液ノズル１１３，１１４の位置が合わされる。しかも、ローラ群ＲＧは基板Ｗの回転中心Ａ０と回動軸（回動中心）Ａ１とを結ぶ線分ＬＳを中心として略対称位置に配置したローラ対１１７−１１７，１１８−１１８から構成されているので、線分ＬＳに対してローラの当接により基板Ｗに加えられる力は均等となり、基板Ｗの周端面からの処理液ノズル１１３，１１４の位置が的確に合わされる。その結果、基板Ｗの外形寸法にばらつきがある場合であっても、基板Ｗの周端面と処理液ノズル１１３，１１４との間の相対距離を一定に保つことができる。したがって、処理液ノズル１１３，１１４から回転する基板Ｗの周縁部に処理液を供給することで周縁エッチング幅ＥＨを正確に、しかも基板全周にわたって均一に制御することができる。

また、この実施形態によれば、ローラ対が２対設けられるとともに、これら２つのローラ対１１７−１１７とローラ対１１８−１１８のうち、互いに隣り合うローラ１１７とローラ１１８の各々が基板Ｗの周端面に当接する当接位置の間隔Ｌ１は、基板Ｗの円周がノッチＮＴによって切り取られる弧の長さＬ２よりも広くなるように構成されている。したがって、ローラ１１７とローラ１１８とが同時にノッチＮＴに対向するのを防止することができる。つまり、２つのローラ対１１７−１１７，１１８−１１８のうち、いずれか一方のローラ対が必ず基板Ｗの周端面に当接可能な状態にある。このため、ノッチＮＴの存在によって１つのローラ対による処理液ノズル１１３，１１４の位置合わせが不可能となる場合であっても、残る１つのローラ対によって処理液ノズル１１３，１１４の位置合わせが可能である。

また、対向位置Ｐ１に位置決めされた処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂを線分ＬＳの方向に基板Ｗに向けてスプリング２４によって付勢しているので、基板１枚当たりの直径が円周方向に一定でない場合でも基板Ｗの周端面にローラ群ＲＧを確実に当接させることができる。これにより、基板Ｗの周端面と処理液ノズル１１３，１１４との間の相対距離を一定にして、周縁エッチング幅ＥＨを正確に、しかも基板全周にわたって均一に処理することができる。

さらに、処理液ノズル１１３，１１４はガスノズル１１２よりも基板Ｗの径方向外側に設けられている。このため、処理液ノズル１１３，１１４から供給される処理液によって処理される処理領域ＴＲより基板Ｗの径方向内側の非処理領域ＮＴＲに窒素ガスが供給されることから、処理液の非処理領域ＮＴＲへの侵入が防止される。これにより、周縁エッチング幅ＥＨの均一性をさらに向上させることができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、基板表面Ｗｆを上方に向けて基板Ｗの上方から基板表面Ｗｆの周縁部に処理液を供給して処理しているが、これに限定されない。例えば、基板表面Ｗｆを下方に向けて（フェースダウン姿勢で）基板Ｗの下方から基板表面Ｗｆの周縁部に処理液を供給して処理するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、基板Ｗを鉛直軸Ａ０回りに回転駆動しているが、回転軸Ａ０を９０度傾けて基板Ｗを保持して回転するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、「駆動機構」としてモータ１２Ａ，１２Ｂを作動させることで処理ヘッド１１Ａ，１１Ｂを位置決めしているが、モータに限らず、エアシリンダ等のアクチェータ全般を用いてもよい。

また、上記実施形態では、「付勢手段」としてコイル形状のスプリング２４を用いているが、これに限らず、板バネ、その他の弾性部材を用いてもよい。

また、上記実施形態では、その周縁部にノッチＮＴが形成された基板Ｗを処理対象としているが、基板の周縁部に切欠部を設けてなる種々の形状を有する基板に対しても本発明を適用することができる。

この発明は、半導体ウエハなどの略円盤状の基板を回転させながら処理液を供給してベベルエッチング処理などの処理を施す基板処理装置に適用することができる。

この発明にかかる基板処理装置の全体構成を示す図である。 図１の基板処理装置の平面図である。 図１の基板処理装置の断面図である。 基板のノッチとローラ対との配置関係を示す図である。 図１の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。 ベベルエッチング処理を説明するための部分平面図である。

符号の説明

１１Ａ，１１Ｂ…処理ヘッド
１２Ａ，１２Ｂ…モータ（駆動機構）
２４…スプリング（付勢手段）
１１１…処理ベース
１１２…ガスノズル（気体供給手段）
１１３…薬液ノズル（処理液供給手段）
１１４…リンス液ノズル（処理液供給手段）
１１６…回動支軸
１１７−１１７…ローラ対
１１８−１１８…ローラ対
Ａ１…（処理ベースの）回動軸
Ｌ１…（ローラの各々が基板の周端面に当接する）当接位置の間隔
Ｌ２…（切欠部によって基板の円周が切り取られる）弧の長さ
ＬＳ…（基板の回転中心と処理ベースの回動中心とを結ぶ）線分
ＮＴ…ノッチ（切欠部）
Ｐ１…対向位置
Ｐ２…退避位置
ＲＧ…ローラ群
ＴＲ…処理領域
ＮＴＲ…非処理領域
Ｗ…基板

Claims (3)

1. その周縁部に切欠部が形成された略円盤状の基板を回転させながら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、
   前記基板の周縁に移動自在に配設される処理ベースと、前記処理ベースを前記基板の回転軸方向に伸びる回動軸回りに回動自在に支持する回動支軸と、前記基板の周端面に当接可能なローラを２個前記基板の回転中心と前記処理ベースの回動中心とを結ぶ線分を中心として略対称位置に配置したローラ対を複数対設けてなるローラ群と、前記基板の周縁部に処理液を供給する処理液供給手段とを有する処理ヘッドと、
   前記処理ヘッドを駆動することで、前記ローラ群を前記基板の周端面に当接可能な状態にさせるとともに前記処理液供給手段を前記基板の周縁部に対向させる対向位置と、前記ローラ群を前記基板の周端面から離間させるとともに前記処理液供給手段を前記基板から離れた退避位置とに位置決めさせる駆動機構と
   を備え、
   互いに異なるローラ対で、かつ互いに隣り合うローラの各々が前記基板の周端面に当接する当接位置の間隔は前記切欠部によって前記基板の円周が切り取られる弧の長さよりも広く、
   前記駆動機構は前記ローラ群を前記基板の周端面に当接させることで前記処理液供給手段の前記基板の周端面からの距離を合わせることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記対向位置に位置決めされた前記処理ヘッドを前記線分の方向に前記基板に向けて付勢する付勢手段をさらに備える請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記処理ヘッドは前記処理液供給手段から前記基板の周縁部に供給される処理液によって処理される処理領域より前記基板の径方向内側の非処理領域に気体を供給する気体供給手段を備える請求項１または２記載の基板処理装置。

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