JP2011216520A - Substrate holding rotating device and substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、基板を保持しつつ回転させるための基板保持回転装置、および基板に対して処理液を用いた処理を施すことができる基板処理装置に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、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用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板などの基板が含まれる。 The present invention relates to a substrate holding and rotating device for rotating while holding a substrate, and a substrate processing apparatus capable of performing processing using a processing liquid on a substrate. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal display devices, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, Substrates such as a photomask substrate and a solar cell substrate are included.
基板を一枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置は、たとえば、基板を水平姿勢で保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板に対して処理液（薬液またはリンス液）を供給する処理液ノズルとを備えている。このような基板処理装置を用いた基板処理工程は、たとえば、薬液処理工程、リンス工程および乾燥工程を含む。薬液処理工程では、スピンチャックに保持された基板に薬液が供給される。この薬液は、基板上で遠心力を受けて基板表面の全域に広がる。リンス工程では、スピンチャックに保持された基板に純水などのリンス液が供給される。このリンス液は基板上で遠心力を受けて基板表面の全域に広がる。これにより、基板表面の薬液がリンス液に置換される。乾燥工程では、スピンチャックが高速回転（たとえば３０００〜４０００ｒｐｍ）されることにより、基板表面のリンス液が遠心力によって振り切られる。 A single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one includes, for example, a spin chuck that holds and rotates a substrate in a horizontal position, and a processing liquid (chemical solution or rinsing liquid) with respect to the substrate held by the spin chuck. ) Is provided. The substrate processing process using such a substrate processing apparatus includes, for example, a chemical processing process, a rinsing process, and a drying process. In the chemical solution processing step, the chemical solution is supplied to the substrate held by the spin chuck. This chemical solution receives a centrifugal force on the substrate and spreads over the entire surface of the substrate. In the rinsing step, a rinsing liquid such as pure water is supplied to the substrate held by the spin chuck. This rinsing liquid receives a centrifugal force on the substrate and spreads over the entire surface of the substrate. As a result, the chemical liquid on the substrate surface is replaced with the rinse liquid. In the drying process, the spin chuck is rotated at a high speed (for example, 3000 to 4000 rpm), whereby the rinse liquid on the substrate surface is shaken off by the centrifugal force.
薬液処理工程において、薬液が基板の周端から基板の裏面（下面）に回り込むことがある。この場合、薬液として極めて酸化力の強い薬液が用いられると、基板の下面に腐食などの不具合が生じるおそれがある。
そのため、基板の下面周縁部とスピンベースの上面との間を、円環状のリップパッキンを用いてシールする構成のスピンチャックが提案されている（たとえば特許文献１）。この構成では、リップパッキンは基板の周端面から下方に回り込んだ処理液と接触し、この処理液を堰き止める。これにより、基板の下面中央部への処理液の進入を阻止することができる。
In the chemical solution processing step, the chemical solution may go from the peripheral edge of the substrate to the back surface (lower surface) of the substrate. In this case, when a chemical solution having an extremely strong oxidizing power is used as the chemical solution, there is a risk that problems such as corrosion occur on the lower surface of the substrate.
For this reason, a spin chuck having a configuration in which a gap between the peripheral edge of the lower surface of the substrate and the upper surface of the spin base is sealed using an annular lip packing has been proposed (for example, Patent Document 1). In this configuration, the lip packing comes into contact with the processing liquid that has flowed downward from the peripheral end surface of the substrate, and blocks the processing liquid. Thereby, it is possible to prevent the processing liquid from entering the central portion of the lower surface of the substrate.
基板の下面周縁部とスピンベースの上面との間をシールする構成を採用する場合、複数のチャックピンで基板の周端面と点接触するメカニカルチャックは使用できないので、基板の下面を真空吸着するバキュームチャックが用いられる（たとえば特許文献２）。このバキュームチャックでは、スピンベース（吸着ベース）の上面中央に吸引口が形成されている。そして、吸引口内を吸引することにより、基板の下面全域とスピンベースの上面との間の空間が減圧されて、基板の下面がスピンベースの上面に吸着される。この吸着力により、基板がスピンベースに保持される。このスピンベースによる保持状態において、基板には強い吸着力が作用しており、そのため、スピンベースに基板を保持しつつ、基板を高速（たとえば３０００〜４０００ｒｐｍ）で回転させることも可能である。 When adopting a configuration that seals between the peripheral edge of the lower surface of the substrate and the upper surface of the spin base, a mechanical chuck that makes point contact with the peripheral edge surface of the substrate with multiple chuck pins cannot be used. A chuck is used (for example, Patent Document 2). In this vacuum chuck, a suction port is formed at the center of the upper surface of the spin base (adsorption base). By sucking the inside of the suction port, the space between the entire lower surface of the substrate and the upper surface of the spin base is decompressed, and the lower surface of the substrate is adsorbed on the upper surface of the spin base. This adsorption force holds the substrate on the spin base. In this holding state by the spin base, a strong adsorption force acts on the substrate. Therefore, it is possible to rotate the substrate at a high speed (for example, 3000 to 4000 rpm) while holding the substrate on the spin base.
たとえば、薬液処理工程では、基板の下面周縁部とリップパッキンとの接触によって、薬液が堰き止められる。そのため、基板の下面周縁部とリップパッキンとの境界部分には微量ながら薬液が存在する。当該当接部分に存在する薬液はリップパッキンと基板下面との間に挟まれているので、前記のようなリンス工程では、当接部分に存在する薬液を十分に除去することができない。そのため、リンス工程および乾燥工程後の基板の下面周縁部には、微量ながら薬液が残留するおそれがある。 For example, in the chemical solution processing step, the chemical solution is dammed by the contact between the lower peripheral edge of the substrate and the lip packing. Therefore, a small amount of chemical is present at the boundary portion between the lower surface peripheral edge of the substrate and the lip packing. Since the chemical solution present at the contact portion is sandwiched between the lip packing and the lower surface of the substrate, the chemical solution present at the contact portion cannot be sufficiently removed by the rinsing process as described above. For this reason, there is a possibility that the chemical solution may remain on the peripheral surface of the lower surface of the substrate after the rinse process and the drying process.
したがって、薬液処理時に基板下面周縁部をシールする構成のスピンチャックでは、薬液処理後に基板をリップパッキンから一旦離し、基板の下面周縁部を洗浄することが望ましい。そのためには、薬液処理時とは異なる高さ位置で基板を保持しつつ、その基板をその高さ位置で回転させる必要がある。
すなわち、基板下面周縁部をシールしつつ基板を保持しつつ、複数の高さ位置で基板を回転処理可能な構成が望まれている。
Therefore, in a spin chuck configured to seal the peripheral portion of the lower surface of the substrate during the chemical treatment, it is desirable to once separate the substrate from the lip packing after the chemical treatment and clean the peripheral portion of the lower surface of the substrate. For this purpose, it is necessary to rotate the substrate at the height position while holding the substrate at a height position different from that at the time of chemical treatment.
That is, there is a demand for a configuration capable of rotating the substrate at a plurality of height positions while holding the substrate while sealing the peripheral edge of the lower surface of the substrate.
そこで、この発明の目的は、基板の一方面中央部を保護しつつ基板に処理を施すことができるとともに、回転軸線方向に関して異なる複数の位置で所定の回転処理を基板に良好に施すことが可能な基板保持回転装置および基板処理装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to allow a substrate to be processed while protecting the central portion of one surface of the substrate, and to allow a predetermined rotation process to be satisfactorily applied to a substrate at a plurality of different positions with respect to the rotation axis direction. And a substrate processing and rotating apparatus and a substrate processing apparatus.
前記の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）の一方面の中央部と対向する中央部対向面（１０ａ）と、前記中央部対向面に形成された吸引口（２６）とを有し、基板の一方面の中央部を支持するための基板支持プレート（１０）と、前記吸引口内を吸引する吸引手段（３２，３３，３４）と、前記基板支持プレートに支持された基板の一方面の周縁部と対向する周縁部対向面（４５）を有する周縁部対向部材（８）と、前記基板支持プレートを所定の回転軸線まわりに回転させるための回転機構（７８，７９）と、前記基板支持プレートおよび前記周縁部対向部材の少なくとも一方を移動させて、前記基板支持プレートに支持された基板が前記周縁部対向面に近接する近接状態と、前記基板支持プレートに支持された基板が前記周縁部対向面から離間する離間状態とを切り換える移動機構（８６，８９，９４）と、前記周縁部対向部材に設けられ、前記近接状態において基板の一方面の周縁部と接触して基板の一方面の周縁部と前記周縁部対向面との間をシールする第１シール部材（９）とを含み、前記近接状態において、基板の一方面、前記第１シール部材、前記周縁部対向面および前記基板支持プレートの側方によって、閉塞された空間（９９）が区画されるようになっており、前記基板支持プレートには、前記近接状態において前記空間と前記吸引口とを連通する連通路（２７，３０）が形成されている、基板保持回転装置（３；１００；１１０）である。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
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が、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この構成によれば、基板支持プレートおよび周縁部対向部材は、周縁部対向面に基板が近接する近接状態と、周縁部対向面から基板が離間する離間状態との間で切り換えられる。
In addition, although the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later, the scope of the claims is not intended to be limited to the embodiments. The same applies hereinafter.
According to this configuration, the substrate support plate and the peripheral edge facing member are switched between a proximity state in which the substrate is close to the peripheral edge facing surface and a separated state in which the substrate is separated from the peripheral edge facing surface.
基板支持プレートおよび周縁部対向部材が近接状態にあるとき、基板の一方面周縁部に第１シール部材が接触する。そして、基板の一方面周縁部、第１シール部材、周縁部対向面および基板支持プレートの側方によって閉塞空間が区画されるとともに、その閉塞空間と吸引口とが連通路によって連通される。この状態で、吸引口内が吸引されると、基板の一方面中央部と基板支持プレートの中央部対向面との間の空間内が減圧されて、基板の一方面中央部が基板支持プレートの中央部対向面に吸着される。また、閉塞空間と吸引口とが連通されているので、吸引口内が吸引されると、閉塞空間内が減圧され、基板の一方面周縁部が周縁部対向部材の周縁部対向面に吸着される。すなわち、吸引口内が吸引されると、基板支持プレートの中央部対向面または周縁部対向部材の周縁部対向面に基板の下面全域が吸着される。そのため、近接状態において、基板支持プレートおよび周縁部対向部材は、基板を吸着保持することができる。したがって、基板を保持させつつ基板を高速で回転させることができる。 When the substrate support plate and the peripheral edge facing member are in the proximity state, the first seal member contacts the peripheral edge of the one surface of the substrate. The closed space is defined by the peripheral edge of the one surface of the substrate, the first seal member, the peripheral edge facing surface, and the side of the substrate support plate, and the closed space and the suction port communicate with each other through the communication path. In this state, when the inside of the suction port is sucked, the space between the central portion of the one surface of the substrate and the surface facing the central portion of the substrate support plate is decompressed, and the central portion of the one surface of the substrate is the center of the substrate support plate. Adsorbed to the part facing surface. Further, since the closed space communicates with the suction port, when the suction port is sucked, the closed space is depressurized, and the peripheral edge portion of the one surface of the substrate is adsorbed to the peripheral edge facing surface of the peripheral edge facing member. . That is, when the inside of the suction port is sucked, the entire lower surface of the substrate is adsorbed to the central portion facing surface of the substrate support plate or the peripheral portion facing surface of the peripheral portion facing member. Therefore, in the proximity state, the substrate support plate and the peripheral portion facing member can hold the substrate by suction. Therefore, the substrate can be rotated at high speed while holding the substrate.
また、基板支持プレートおよび周縁部対向部材が近接状態にあるときは、基板の一方面周縁部と周縁部対向部材の周縁部対向面との間がシールされる。したがって、基板の他方面に処理液を用いた処理が施される場合に、基板の周端面を回り込んだ処理液が基板の一方面に進入するのを抑制することができる。これにより、基板の一方面中央部を保護し、当該中央部における腐食などの不具合の発生を抑制することができる。 In addition, when the substrate support plate and the peripheral edge facing member are in the proximity state, the gap between the one surface peripheral edge of the substrate and the peripheral edge facing surface of the peripheral edge facing member is sealed. Therefore, when the processing using the processing liquid is performed on the other surface of the substrate, it is possible to prevent the processing liquid that has entered the peripheral end surface of the substrate from entering the one surface of the substrate. Thereby, the center part of the one surface of the substrate can be protected, and occurrence of problems such as corrosion in the center part can be suppressed.
一方、基板支持プレートおよび周縁部対向部材が離間状態にあるとき、基板支持プレートに保持された基板の一方面が、周縁部対向部材の周縁部対向面から離間している。このとき、吸引口内が吸引されると、基板の一方面中央部と基板支持プレートの中央部対向面との間の空間が減圧され、基板の一方面中央部が、基板支持プレートの中央部対向面に吸着される。これにより、基板支持プレートおよび周縁部対向部材が離間状態にある場合であっても、基板支持プレートに基板を吸着保持させることができる。したがって、基板支持プレートに基板を吸着保持させつつ当該基板支持プレートを回転させることにより、この離間状態においても、基板に所定の回転処理を施すことが可能である。これにより、基板を保持しつつ、所定の回転軸線方向に関して異なる少なくとも２つの位置で、当該基板をその回転軸線まわりに回転させることができる。 On the other hand, when the substrate support plate and the peripheral edge facing member are in the separated state, one surface of the substrate held by the substrate support plate is spaced from the peripheral edge facing surface of the peripheral edge facing member. At this time, when the inside of the suction port is sucked, the space between the central portion of the one surface of the substrate and the central portion facing surface of the substrate support plate is depressurized, and the central portion of the one surface of the substrate faces the central portion of the substrate supporting plate. Adsorbed on the surface. Thereby, even if it is a case where a board | substrate support plate and a peripheral part opposing member exist in a separation | spacing state, a board | substrate can be made to adsorb and hold | maintain on a board | substrate support plate. Therefore, by rotating the substrate support plate while adsorbing and holding the substrate on the substrate support plate, it is possible to perform a predetermined rotation process on the substrate even in this separated state. Accordingly, the substrate can be rotated around the rotation axis at at least two different positions with respect to the predetermined rotation axis direction while holding the substrate.
請求項２に記載のように、前記周縁部対向部材が、前記近接状態において、前記基板支持プレートに支持された基板の周端面と対向する周端面対向面（４７）をさらに含むものであってもよい。
前記基板支持プレートには、前記回転軸線と同軸に延び、前記基板支持プレートに先端が固定された回転軸（１１）が取り付けられている場合は、請求項３に記載のように、前記周縁部対向部材は、前記回転軸が内挿する筒部（６６）を有していてもよい。
According to a second aspect of the present invention, the peripheral edge facing member further includes a peripheral end face facing surface (47) facing the peripheral end face of the substrate supported by the substrate support plate in the proximity state. Also good.
4. The peripheral portion according to
請求項４に記載のように、前記筒部の内周および前記回転軸の外周の間に隙間（Ｇ）が形成されており、前記隙間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段（８３，８４，９８）をさらに含んでいてもよい。
この構成によれば、筒部の内周および回転軸の外周の間の隙間から不活性ガスが吐出される。したがって、隙間の周囲に処理液などの液が存在する場合であっても、その液が当該隙間から離反する方向に促され、これにより、当該隙間への液の進入を抑制または防止することができる。
As defined in claim 4, a gap (G) is formed between the inner periphery of the cylindrical portion and the outer periphery of the rotary shaft, and an inert gas supply means (83) for supplying an inert gas to the gap. , 84, 98).
According to this configuration, the inert gas is discharged from the gap between the inner periphery of the cylindrical portion and the outer periphery of the rotating shaft. Therefore, even when a liquid such as a processing liquid is present around the gap, the liquid is urged in a direction away from the gap, thereby suppressing or preventing the liquid from entering the gap. it can.
また、請求項５に記載のように、前記基板支持プレートが前記中央部対向面と反対側の反対面（１０ｂ）を有し、前記基板保持回転装置が、前記近接状態において前記反対面と前記周縁部対向部材との間をシールする第２シール部材（３６）をさらに含むものであってもよい。この場合、この第２シール部材によって基板支持プレートの反対面と周縁部対向部材との間がシールされているので、その反対面と周縁部対向部材との間の空間への処理液などの進入を食い止めることができる。 In addition, as described in claim 5, the substrate support plate has an opposite surface (10b) opposite to the central portion facing surface, and the substrate holding and rotating device is arranged so that the opposite surface and the opposite surface are in the proximity state. It may further include a second seal member (36) for sealing between the peripheral edge facing member. In this case, since the space between the opposite surface of the substrate support plate and the peripheral edge facing member is sealed by the second seal member, the processing liquid or the like enters the space between the opposite surface and the peripheral edge facing member. Can be stopped.
請求項６に記載のように、前記回転機構が、前記基板支持プレートおよび前記周縁部対向部材を同軸に回転させるものであってもよい。
請求項７に記載のように、前記回転機構が、前記周縁部対向部材に回転駆動力を付与するための第１回転駆動源（７８）と、前記周縁部対向部材に付与された前記第１回転駆動源からの回転駆動力を、前記基板支持プレートに伝達する第１伝達手段（６１，６９）とを含むものであってもよい。
According to a sixth aspect of the present invention, the rotation mechanism may rotate the substrate support plate and the peripheral edge facing member coaxially.
According to a seventh aspect of the present invention, the rotation mechanism includes a first rotation drive source (78) for applying a rotation driving force to the peripheral edge facing member, and the first rotation force applied to the peripheral edge facing member. It may include first transmission means (61, 69) for transmitting the rotational driving force from the rotational driving source to the substrate support plate.
また、請求項８に記載のように、前記回転機構が、前記基板支持プレートに回転駆動力を付与するための第２回転駆動源（７８）と、前記基板支持プレートに付与された前記第２回転駆動源からの回転駆動力を、前記周縁部対向部材に伝達する第２伝達手段（６１，６９）とを含むものであってもよい。
第１および第２伝達手段は、それぞれ、筒部の内周または回転軸の外周の一方に形成されたキー（６１）と、筒部の内周または回転軸の外周の他方に形成されたキー溝（６９）とを備えていてもよい。
The rotation mechanism may include a second rotation drive source (78) for applying a rotation driving force to the substrate support plate, and the second rotation drive source applied to the substrate support plate. It may include second transmission means (61, 69) for transmitting the rotational driving force from the rotational driving source to the peripheral edge facing member.
The first and second transmission means are respectively a key (61) formed on one of the inner periphery of the cylinder part or the outer periphery of the rotation shaft, and a key formed on the other of the inner periphery of the cylinder part or the outer periphery of the rotation shaft. A groove (69) may be provided.
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板保持回転装置（３；１００；１１０）と、前記近接状態において、前記基板支持プレートに支持された基板の他方面に処理液を供給する処理液供給手段（４，５）とを含む、基板処理装置（１）である。
この構成によれば、基板の一方面中央部への処理液の進入を抑制しつつ、基板の他方面を処理液で処理することができる。
A ninth aspect of the present invention is the substrate holding / rotating device (3; 100; 110) according to any one of the first to eighth aspects, in addition to the substrate supported by the substrate support plate in the proximity state. A substrate processing apparatus (1) including processing liquid supply means (4, 5) for supplying a processing liquid in the direction.
According to this configuration, it is possible to process the other surface of the substrate with the processing liquid while suppressing the processing liquid from entering the central portion of the one surface of the substrate.
請求項１０に記載のように、前記処理液供給手段が、エッチング液を供給するエッチング液供給手段（４）を含むものであってもよい。
エッチング液として、たとえばふっ酸硝酸混合液を用いることができる。
また、請求項１１に記載のように、前記離間状態において、基板の一方面の周縁部に向けて処理液を吐出する周縁部処理液吐出手段（６）をさらに含むものであってもよい。
According to a tenth aspect of the present invention, the processing liquid supply means may include an etching liquid supply means (4) for supplying an etching liquid.
As the etching solution, for example, a hydrofluoric acid nitric acid mixed solution can be used.
Further, according to an eleventh aspect of the present invention, the apparatus may further include peripheral edge processing liquid discharge means (6) for discharging the processing liquid toward the peripheral edge of one surface of the substrate in the separated state.
この場合、離間状態にある基板支持プレートにより基板を回転させつつ、基板の一方面の周縁部に向けて処理液が吐出される。これにより、基板の周縁部の一方面に付着する処理液により処理される。これにより、基板の下面周縁部における第１シール部材との当接部分を洗浄することができる。
請求項１２に記載のように、前記第１シール部材に向けて洗浄液を吐出する洗浄液吐出手段（５）をさらに含むものであってもよい。
In this case, the processing liquid is discharged toward the peripheral portion of the one surface of the substrate while rotating the substrate by the substrate support plate in a separated state. Thereby, it processes with the process liquid adhering to one surface of the peripheral part of a board | substrate. Thereby, the contact part with the 1st sealing member in the lower surface peripheral part of a board | substrate can be wash | cleaned.
According to a twelfth aspect of the present invention, it may further include a cleaning liquid discharge means (5) for discharging a cleaning liquid toward the first seal member.
この場合、第１シール部材に付着した処理液を、洗浄液を用いて洗い流すことができる。これにより、第１シール部材の劣化を抑制することができる。 In this case, the processing liquid adhering to the first seal member can be washed away using the cleaning liquid. Thereby, deterioration of the 1st seal member can be controlled.
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、本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る基板処理装置１の構成を示す断面図である。
基板処理装置１は、たとえばシリコンウエハからなる円形のウエハＷにおけるデバイス形成領域側の表面とは反対側の裏面（上面）に対して、ウエハＷにエッチング処理を施すための枚葉式の装置である。第１実施形態では、エッチング処理として、たとえばウエハＷに薄化処理（シンニング処理）を施す。この実施形態では、エッチング液として、ふっ酸硝酸混合液（以下、「ふっ硝酸」という）が用いられるが、その他のエッチング液（たとえば、ふっ酸やバッファードふっ酸（緩衝ふっ酸））が用いられてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a
The
この基板処理装置１は、隔壁（図示せず）により区画された処理室２内に、ウエハＷの下面（一方面）を支持して、ウエハＷを水平姿勢に保持しつつウエハＷの中心を通る鉛直軸線まわりに回転させるためのスピンチャック（基板保持回転装置）３と、スピンチャック３に保持されたウエハＷの上面（他方面）にエッチング液を供給するためのスリットノズル（エッチング液供給手段）４と、スピンチャック３に保持されたウエハＷに向けて純水（脱イオン化された水：deionized water）を供給するための第１純水ノズル（処理液供給手段、洗浄液吐出手段）５と、スピンチャック３に保持されたウエハＷの下面周縁部に向けて純水を供給するための第２純水ノズル６（周縁部処理液吐出手段）とを備えている。
The
スピンチャック３は真空吸着式チャックである。スピンチャック３は、ウエハＷの下面中央部をほぼ水平な姿勢で支持するためのセンターチャック７と、ウエハＷの下面周縁部を支持するための外周リング部材（周縁部対向部材）８と、外周リング部材８に設けられ、ウエハＷの下面周縁部と外周リング部材８との間をシールするための第１シール部材９とを備えている。
The
センターチャック７は、ウエハＷの下面中央部を吸着保持する吸着ベース（基板支持プレート）１０と、鉛直に延びる円筒状のセンター回転軸（回転軸）１１とを備えている。吸着ベース１０は、センター回転軸１１の回転中心を中心とする円板状をなしており、センター回転軸１１の上端に固定的に取り付けられている。
センターチャック７は昇降可能な構成とされている。そして、吸着ベース１０は昇降モータ９４（図７参照）などの昇降機構によって、処理位置（図１に示す位置）と、下面リンス位置（図９Ｊ参照）と、取合位置（図９Ｂおよび図９Ｍに示す位置）との間で昇降されるようになっている。処理位置は、吸着ベース１０に吸着保持されたウエハＷに対してエッチング処理またはリンス処理を施すための位置である。下面リンス位置は、処理位置から上方に離反し、当該ウエハＷに対して下面周縁部リンス処理を施すための位置である。取合位置は、下面リンス位置から上方に離反し、搬送ロボットＴＲとの間でウエハＷを受け渡すための位置である。一方、外周リング部材８は、昇降しない。
The
The
センターチャック７および外周リング部材８は、一体回転可能な構成である。この実施形態では、吸着ベース１０が処理位置にあるときだけでなく、吸着ベース１０が下面リンス位置または取合位置にあるときも、吸着ベース１０および外周リング部材８は一体的に回転する。
なお、この基板処理装置１によるエッチング処理によりウエハＷは薄化される（たとえば４０μｍ）。薄化されたウエハＷを変形や破損なく吸着ベース１０で吸着保持することができるように、この実施形態では、ガラス基板に一体化されたウエハＷが用いられる。ガラス基板がウエハＷの表面（デバイス形成面）に貼り合わせられることにより、ウエハＷが補強される。以降の説明では、説明の便宜上、ガラス基板が貼り合わされた状態のウエハＷを単に「ウエハＷ」という。
The
The wafer W is thinned (for example, 40 μm) by the etching process by the
図２は、基板処理装置１の構成を図解的に示す平面図である。図１および図２を参照して、スリットノズル４の構成および動作について説明する。
スリットノズル４は、所定の水平方向に沿う直方体状の外形を有したノズル本体５０を備えている。ノズル本体５０の下面には、水平方向に沿って直線状に開口するスリット吐出口５１が形成されている。スリット吐出口５１の長さ（長手方向の大きさ）は、ウエハＷの直径よりも大きい。スリット吐出口５１は、ノズル本体５０の長手方向に沿う帯状にエッチング液を吐出する。
FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the
The slit nozzle 4 includes a
ノズル本体５０の一方側側面（図１に示す左面）には、長方形状の可撓性の第１シート５２が鉛直姿勢に取り付けられている。また、ノズル本体５０の他方側側面（図１に示す右面）には、長方形状の可撓性の第２シート５３が鉛直姿勢に取り付けられている。第１および第２シート５２，５３のシート幅（ウエハＷの法線方向の長さ）は、その先端面が吸着ベース１０に支持されるウエハＷの上面（または、ウエハＷの上面に形成された処理液の液膜）に当接して、第１および第２シート５２，５３が撓む程度の幅に設定されている。
A rectangular flexible
スリットノズル４は、ほぼ水平に延びる第１アーム５４に取り付けられている。この第１アーム５４は、スピンチャック３の側方でほぼ鉛直に延びた第１アーム支持軸５５に支持されている。第１アーム支持軸５５には、第１揺動機構５６が結合されており、この第１揺動機構５６の駆動力によって、第１アーム支持軸５５を回動させて、第１アーム５４を揺動させることができるようになっている。
The slit nozzle 4 is attached to a
スリットノズル４には、スリット吐出口５１に連通するエッチング液供給管５７が接続されている。エッチング液供給管５７には、エッチング液供給源からのエッチング液（たとえば、ふっ硝酸）が供給されるようになっている。エッチング液供給管５７の途中部には、エッチング液供給管５７を開閉するためのエッチング液バルブ５８が介装されている。
An etching
第１揺動機構５６の駆動により、第１アーム５４が揺動されて、スリットノズル４が、スピンチャック３に保持されたウエハＷの側方にある第１スキャン位置Ｐ１（図２にて実線で図示）と、この第１スキャン位置Ｐ１とウエハＷの回転中心を中心として９０°離間し、スピンチャック３に保持されたウエハＷの側方にある第２スキャン位置Ｐ２（図２にて二点鎖線で図示）との間を、水平方向に沿って往復移動する。
When the
再び図１を参照して、第１純水ノズル５は、たとえば連続流の状態で純水を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック３の上方でほぼ水平に延びる第２アーム１４の先端に下方を向けて取り付けられている。この第２アーム１４は、スピンチャック３の側方でほぼ鉛直に延びた第２アーム支持軸１５に支持されている。第２アーム支持軸１５には、モータなどの第２揺動機構１６が結合されており、この第２揺動機構１６の駆動力によって、第２アーム支持軸１５を回転させて、第２アーム１４を揺動させることができるようになっている。第１純水ノズル５には、第１純水供給管１７が接続されている。第１純水供給管１７を通して第１純水ノズル５に純水供給源から純水が供給されるようになっている。第１純水供給管１７の途中部には、第１純水供給管１７を開閉するための第１純水バルブ１８が介装されている。
Referring to FIG. 1 again, the first pure water nozzle 5 is, for example, a straight nozzle that discharges pure water in a continuous flow state, and is below the tip of the
第２純水ノズル６は、たとえば連続流の状態で純水を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック３の上方でほぼ水平に延びる第３アーム２０の先端に鉛直上方に対してたとえば約０〜３０°傾斜した方向に向けて取り付けられている。この第３アーム２０は、スピンチャック３の側方でほぼ鉛直に延びた第３アーム支持軸２１に支持されている。第３アーム支持軸２１には、モータなどの第３揺動機構２２が結合されており、この第３揺動機構２２の駆動力によって、第３アーム支持軸２１を回転させて、第３アーム２０を揺動させることができるようになっている。第２純水ノズル６は、下面周縁部リンス処理において、所定の配置位置にまで引き出され、ウエハＷの下面周縁部における所定の純水吐出位置（図１０Ａおよび図１０Ｂに×印で図示）に向けて処理液を吐出する。この配置位置における第２純水ノズル６の吐出口の吐出方向は平面視でウエハＷの接線方向に沿っている。
The second
第２純水ノズル６には、第２純水供給管２３が接続されている。第２純水供給管２３を通して第２純水ノズル６に純水供給源から純水が供給されるようになっている。第２純水供給管２３の途中部には、第２純水供給管２３を開閉するための第２純水バルブ２４が介装されている。
図３は、スピンチャック３の要部構成を図解的に示す斜視図である。図４は、センターチャック７の構成を示す斜視図である。図１、図３および図４を参照して、センターチャック７の構成について説明する。
A second pure water supply pipe 23 is connected to the second
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a main part configuration of the
吸着ベース１０は、水平面をなす円形の上面（中央部対向面）１０ａを有している。上面１０ａは、保持対象であるウエハＷ半径のたとえば４／５程度の半径を有している。上面１０ａの中央には、センター回転軸１１の回転軸線（鉛直軸線）上に１つの吸引口２６が形成されている。上面１０ａには吸引溝（連通路）２７が形成されている。吸着ベース１０はウエハＷの下面中央部を吸着保持する。
The
吸引溝２７は、上面１０ａ中心から放射状に延びる等間隔の複数本の放射状溝２８と、上面１０ａ中心を中心とする複数の同心円環状の円環溝２９とを組み合わせたものである。外側の円環溝２９は、上面１０ａの外周縁よりもやや内側に位置している。各放射状溝２８は吸引口２６と連通しており、各放射状溝２８は全ての円環溝２９とつながっている。すなわち、全ての吸引溝２７が吸引口２６につながっている。各放射状溝２８の先端（外側の端部）は、外側の円環溝２９上に位置している。
The
外側の円環溝２９における各放射状溝２８との各交点には、その底部から、吸着ベース１０の径方向外方に向けて延びる接続孔としてのオリフィス（連通路）３０が形成されている。各オリフィス３０は、上面１０ａの直下を水平に延び、吸着ベース１０の側面に開口している。各オリフィス３０の幅は、０．３ｍｍ程度に設定されている。このような小幅に形成されているので、下面周縁部リンス処理（後述する）時に純水が各オリフィス３０に噛み込むことはほとんどない（各オリフィス３０内にほとんど流入しない）。
At each intersection of the outer
図３および図４では、４本の放射状溝２８が設けられている場合（放射状溝２８全体で十字溝を構成している場合）を例に挙げているが、放射状溝２８は２本または３本であってもよいし、５本以上であってもよい。また、図３および図４では、円環溝２９が２重のである場合を例に挙げているが、３重以上の円環溝が採用されてもよい。なお、３重以上の円環溝が採用される場合、円環溝は等間隔であることが望ましい。
3 and 4 exemplify a case in which four
吸引口２６は、吸着ベース１０の下面（反対面）１０ｂに開口する吸引通路３１に連通している。吸引通路３１は、吸着ベース１０の上下面を貫通しており、その下端に、センター回転軸１１内を挿通する第１吸引管（吸引手段）３２の先端が接続されている。具体的には、図４に示すように、センター回転軸１１内には、センター回転軸１１に固定された外管６４が挿通しており、その外管６４内を第１吸引管３２が挿通している。外管６４の上端は、センター回転軸１１の軸方向途中部で閉塞している。第１吸引管３２は、外管６４の上端の管壁を貫通して、その先端が吸引通路３１に接続されている。第１吸引管３２には、後述するように、第２吸引管（吸引手段）３３を介して、たとえばエジェクター方式の真空発生装置３４（図６および図８参照）が接続されている。真空発生装置（吸引手段）３４によって第１吸引管３２内が減圧されることにより、吸引口２６内が吸引される。
The
吸着ベース１０の上面１０ａにウエハＷが載置された状態で、吸引口２６内が吸引されると、各吸引溝２７（放射状溝２８、円環溝２９）内が減圧され、ウエハＷの下面が吸引溝２７に吸引される。これにより、ウエハＷの下面が吸着ベース１０の上面１０ａに吸着される。また、各オリフィス３０が外側の円環溝２９につながっているので、吸引口２６内が吸引されることにより、オリフィス３０内も減圧されるようになる。
When the inside of the
吸引溝２７が、同心円環状の円環溝２９と上面１０ａの中心を通る放射状溝２８とを組み合わせた形状であり、しかもその吸引溝２７が上面１０ａの全域で形成されているので、ウエハＷの下面を、吸着ベース１０の上面に均等に吸着させることができる。そのため、吸着ベース１０単独でも、ウエハＷを保持することが可能である。
吸着ベース１０の下面１０ｂの周縁部には、円環状の第２シール部材３６（図１参照）が配設されている。第２シール部材３６は、たとえばリップを有するリップパッキンが用いられる。このリップパッキンとしてたとえばカップパッキンタイプのものが採用されている。第２シール部材３６は、リップを下方に向けて配設されており、吸着ベース１０が処理位置にある状態で、吸着ベース１０の下面と、外周リング部材８の次に述べる底面部４０の底面部上面４３との間の空間をシールする。
The
An annular second seal member 36 (see FIG. 1) is disposed on the periphery of the
また、吸着ベース１０の下面１０ｂには、第２シール部材３６よりも径方向内方に、環状溝４８（図１参照）が形成されている。この環状溝４８は、センター回転軸１１の中心軸線を中心とする環状をなしており、外周リング部材８の堰４４（後述する）に対応する位置に形成されている。環状溝４８は、吸着ベース１０が処理位置にあるときに、堰４４の上部分を収容する。
Further, an annular groove 48 (see FIG. 1) is formed on the
センター回転軸１１の外周には、雄スプライン部６０（図４参照）が形成されている。雄スプライン部６０は、軸方向に沿って延びる複数（たとえば４個）のキー６１を備えている。これらのキー６１は、周方向に等間隔に設けられている。また、センター回転軸１１の下端部外周には、第１雌ねじ孔６２が周方向に沿って複数形成されている。後述するように、センター回転軸１１は、第２固定ボルト７３（図７参照）によって昇降動力伝達軸（移動機構）８６（図７参照）に連結固定されている。
A male spline portion 60 (see FIG. 4) is formed on the outer periphery of the
図５Ａは、外周リング部材８の構成を示す斜視図である。図１、図３および図５Ａを参照して、外周リング部材８の構成について説明する。
外周リング部材８は、処理位置にある吸着ベース１０の側面および下面１０ｂを取り囲む略円板状の外周リング本体部２００と、鉛直に延びる外周部材回転軸６５とを備えている。外周リング本体部２００は、外周部材回転軸６５の上端部に固定的に取り付けられている。外周部材回転軸６５には、スピンモータ７８（後述する。図６および図７参照）による回転駆動力が入力されるようになっている。
FIG. 5A is a perspective view showing the configuration of the outer
The outer
外周リング本体部２００は、吸着ベース１０の下方を覆う略円環板状の底面部４０と、この底面部４０の側方を取り囲む第１環状部４１と、第１環状部４１の側方を取り囲む第２環状部４２とを一体的に備えている。
底面部４０は、吸着ベース１０の下面１０ｂと対向する底面部上面４３を有している。底面部上面４３は、円形をなす略水平の平坦面である。底面部上面４３は、吸着ベース１０の下面１０ｂとほぼ同径か下面１０ｂよりも若干大径を有している。底面部上面４３には、径方向の途中部に、上方に突出する環状突起からなる堰４４が形成されている。堰４４は、底面部上面４３における堰４４よりも径方向外方の領域に付着した処理液（エッチング液または純水）が、底面部上面４３を伝って径方向内方に向けて移動することを抑制するためのものである。
The outer
The
第１環状部４１は、底面部上面４３よりも高い環状の水平平坦面からなる第１環状面（周縁部対向面）４５を有している。この第１環状面４５は、吸着ベース１０に支持されたウエハＷの下面周縁部と対向する。
第２環状部４２は、底面部上面４３よりも高い環状の水平のほぼ平坦面からなる第２環状面４６と、第２環状面４６の内周と連続する円筒状の内周面（周端面対向面）４７とを有している。
The first
The second
外周部材回転軸６５は、鉛直に延びる略円筒状の内軸（筒部）６６と、内軸６６の外周を取り囲み、内軸６６と同軸に形成された円筒状の外軸６７とを備えている。内軸６６の上端部は、底面部４０に内嵌固定されている。
内軸６６の内周には雌スプライン部６８が形成されている。雌スプライン部６８は、雄スプライン部６０のキー６１と噛み合う複数（図５Ａではたとえば４個）のキー溝６９を備えている。各キー溝６９は、内軸６６の軸長全域にわたって軸方向に沿って延びている。これらのキー溝６９は周方向に等間隔に設けられている。
The outer peripheral
A
外軸６７の上端は、円環状の底面部４０に固定されている。外軸６７には、外軸６７内を軸方向に延びる複数（たとえば４つ。図５Ａでは２つのみ図示）の第１挿通孔７１が周方向に等間隔に形成されている。各第１挿通孔７１は、外軸６７の上端面と下端面とを貫通している。また、外周リング部材８の底面部４０には、底面部４０の上下面を貫通する複数（たとえば４つ）の第２雌ねじ孔７２が形成されている。各第２雌ねじ孔７２は、第１挿通孔７１に連通している。第１固定ボルト７０（図５Ａでは１本のみ図示）が、第１挿通孔７１内および第２雌ねじ孔７２を挿通している。第１固定ボルト７０の先端部には雄ねじ８５が形成されている。
The upper end of the
外軸６７の下部には、第２固定ボルト７３（図７参照）を挿通させるための複数（たとえば４個）の第２挿通孔７４が、周方向に沿って複数形成されている（図５Ａでは２つのみ図示）。各第２挿通孔７４は、たとえば、軸方向（すなわち、鉛直方向）に沿って延びる長孔からなる。第２挿通孔７４の幅は、第２固定ボルト７３の軸径よりも大きい幅に設定されている。この第２挿通孔７４は第１ねじ孔６２に対応する周方向位置に配置されている。
A plurality of (for example, four) second insertion holes 74 through which the second fixing bolts 73 (see FIG. 7) are inserted are formed in the lower portion of the
第１シール部材９には、たとえばリップを有するリップパッキンが用いられる。このリップパッキンとしてたとえばカップパッキンタイプのものが採用されている。第１シール部材９は、リップを上方に向けて、第１環状面４５上に配設されている。第１シール部材９は、ウエハＷと同外径を有する円環状に形成されており、エッチング液に対する耐薬液性を有する樹脂材料（たとえばフッ素ゴム）を用いて形成されている。吸着ベース１０が処理位置にあるときは、第１シール部材９のリップがウエハＷの下面周縁部に接触することにより、ウエハＷの下面周縁部と第１環状面４５との間がシールされるとともに、第１シール部材９によってウエハＷの下面周縁部が支持される。
For the
図５Ｂは、センターチャック７のセンター回転軸１１と外周リング部材８の外周部材回転軸６５（内軸６６）とを示す斜視図である。センター回転軸１１は、円筒状の内軸６６内を挿通している。この状態で、キー６１は対応するキー溝６９と噛み合っている。このキー６１とキー溝６９との噛合により、センター回転軸１１と外周部材回転軸６５（内軸６６）との間、言い換えればセンターチャック７と外周リング部材８との間で、回転駆動力を互いに伝達することができる。
FIG. 5B is a perspective view showing the
その一方で、キー６１およびキー溝６９が軸方向に沿って延びているので、センター回転軸１１および外周部材回転軸６５の相対的な軸方向移動が許容されている。そのため、センターチャック７と外周リング部材８とが相対的に昇降可能とされている。
底面部上面４３上には、内軸６６の上端内周とセンター回転軸１１の外周との間の隙間Ｇが露出している。この隙間Ｇから、不活性ガスとしての窒素ガスが吐出される。内軸６６およびセンター回転軸１１には、それぞれ主回転軸７９（図６および図７参照）や昇降動力伝達軸８６（図７参照）が連結されているので、内軸６６とセンター回転軸１１との隙間Ｇから処理液（ふっ硝酸または純水）が進入すると、内軸６６やセンター回転軸１１はもちろんのこと、主回転軸７９や昇降動力伝達軸８６にも、錆や腐食などが発生するおそれがある。しかしながら、隙間Ｇから窒素ガスが吐出されているので、底面部上面４３上における隙間Ｇの周囲に処理液が存在していても、この処理液が当該隙間Ｇから離反する方向（たとえば径方向外方）に促される。そのため、処理液が隙間Ｇに進入するのを抑制することができる。
On the other hand, since the key 61 and the
A gap G between the inner periphery of the upper end of the
図６は、スピンチャック３の内部の構成を示す分解図である。図７は、スピンチャック３の内部の構成を示す斜視図である。
内軸６６（外周部材回転軸６５）に回転駆動力を入力するためのスピンモータ（第１回転駆動源、第２回転駆動源）７８は、水平方向に沿って延びる板状のハウジング７７の上面に固定されている。スピンモータ７８には、鉛直に延びる円筒状の主回転軸（回転機構）７９がスピンモータ７８のロータに一体回転可能に取り付けられている。主回転軸７９の上端には、第１フランジ８０が形成されている。第１フランジ８０の円環状の上面には、複数（たとえば４つ）の第３雌ねじ孔８１が周方向に等間隔に形成されている。
FIG. 6 is an exploded view showing an internal configuration of the
A spin motor (first rotational drive source, second rotational drive source) 78 for inputting rotational driving force to the inner shaft 66 (outer peripheral member rotational shaft 65) is an upper surface of a plate-shaped housing 77 extending in the horizontal direction. It is fixed to. A cylindrical main rotating shaft (rotating mechanism) 79 extending vertically is attached to the
ハウジング７７の下面には、密閉空間を内部に有するパージボックス８２が配設されている。パージボックス８２内には、窒素ガスを供給するための窒素ガス供給管（不活性ガス供給手段）８３の先端が接続されている。窒素ガス供給管８３には、窒素ガス供給源からの窒素ガスが供給されるようになっている。窒素ガス供給管８３の途中部には、窒素ガス供給管８３を開閉するための窒素ガスバルブ（不活性ガス供給手段）８４が介装されている。
A
スピンモータ７８の内部には、ハウジング７７に対して固定的に設けられ、そのハウジング７７を貫通して延びる２重配管が挿通されている。２重配管の外側の配管は、パージボックス８２内と主回転軸７９の内部とを連通し、パージボックス８２内の窒素ガスを主回転軸７９の内部に供給するための窒素ガス流通管（不活性ガス供給手段）９８である。また、２重配管の内側の配管は、主回転軸７９の回転軸線と同軸に延びる第２吸引管３３である。第２吸引管３３の先端は、スピンモータ７８の内部および主回転軸７９内を挿通して、第１フランジ８０よりも上方で開口している。また、第２吸引管３３は、窒素ガス流通管９８の管壁およびパージボックス８２の隔壁を貫通して、その基端が真空発生装置３４（図６参照）に接続されている。
Inside the
窒素ガスバルブ８４が開かれると、窒素ガス供給管８３から供給される窒素ガスがパージボックス８２内に充満し、その窒素ガスが、窒素ガス流通管９８の内周と第２吸引管３３の外周との間の空間、および主回転軸７９の内周と第２吸引管３３の外周との間の空間を通って、外周部材回転軸６５の外軸６７の内部に充満した窒素ガスは、外軸６７の内部から、内軸６６の内周とセンター回転軸１１の外周との間を通って、内軸６６の上端内周とセンター回転軸１１の外周との間の隙間Ｇ（図５Ｂ参照）に供給され、その隙間Ｇからほぼ上方に向けて吐出される。
When the
真空発生装置３４は、その作動状態において圧縮エアが供給することにより、内部に真空状態を発生させるものである。真空発生装置３４には、エアバルブ９７の開閉により圧縮エアが与えられるようになっている。真空発生装置３４の作動状態においてエアバルブ９７を開かれることにより、真空発生装置３４により第２吸引管３３内を減圧することができる。
The
第１吸引管３２は第２吸引管３３内に挿通しており、外管６４が第２吸引管３３の周囲を取り囲んでいる。すなわち、第１吸引管３２の内部と第２吸引管３３の内部とが、外部からほぼ閉塞された状態で連通している。そのため、エアバルブ９７が開かれると、真空発生装置３４により、第１吸引管３２、第２吸引管３３および吸引通路３１内が減圧される。これにより吸引口２６内が吸引される。
The
４本の第１固定ボルト７０（図６では１本のみ図示）がそれぞれ第１固定ボルト７０が第１挿通孔７１および第２雌ねじ孔７２を挿通して、主回転軸７９の第１フランジ８０に形成された第３雌ねじ孔８１（図６参照）に螺合され、これにより、外周リング部材８の下端が主回転軸７９の上端と固定される。すなわち、外周リング部材８と主回転軸７９とが固定連結されている。
Four first fixing bolts 70 (only one is shown in FIG. 6) are inserted through the
外周リング部材８の外軸６７の外周は、略円筒状の昇降動力伝達軸８６（図７参照）によって取り囲まれている。昇降動力伝達軸８６には、第４雌ねじ孔（図示せず）が周方向に沿って複数形成されている。各第４雌ねじ孔は、第１雌ねじ孔６２に対応する軸方向位置に設けられている。昇降動力伝達軸８６の下端には第２フランジ８７が形成されている。第２フランジ８７の下面には、転がり軸受８８の内輪が固定されている。
The outer periphery of the
そして、第２固定ボルト７３が、第４雌ねじ孔と外周リング部材８の第２挿通孔７４とを介して、センター回転軸１１の第１雌ねじ孔６２にねじ込まれている。これにより、センター回転軸１１（センターチャック７）と昇降動力伝達軸８６とが固定されている。この状態において、第２挿通孔７４が軸方向（鉛直方向）に沿う長孔であるので、外周部材回転軸６５（外周リング部材８）は、センター回転軸１１および昇降動力伝達軸８６に対して上下動が許容されている。
The
転がり軸受８８の外輪には、ボールねじ機構（移動機構）８９（図７にのみ図示）のボールナット９０が固定されている。ボールねじ機構８９のねじ軸９１は、鉛直方向に沿って延びている。このねじ軸９１は、スピンモータ７８のステータに固定された固定アーム９２によって、回転可能かつ上下動不能に支持されている。ねじ軸９１の下端部には従動ギア９３が固定されている。この従動ギア９３は、昇降モータ（移動機構）９４の出力軸に固定された駆動ギア９５と噛合している。昇降モータ９４は、スピンモータ７８のステータ部分に固定されている。
A
スピンモータ７８が回転駆動されると、主回転軸７９がその中心軸線まわりに回転する。外周部材回転軸６５が主回転軸７９に固定されているので、外周リング部材８がスピンモータ７８の回転駆動力により回転駆動される。外周リング部材８に付与された回転駆動力は、キー６１とキー溝６９との噛合によって、センターチャック７に伝達される。これにより、スピンモータ７８の回転駆動により、センターチャック７および外周リング部材８が回転される。
When the
また、センターチャック７および外周リング部材８の回転に伴って第１吸引管３２および外管６４は回転するが、第２吸引管３３は回転しない。このため、センターチャック７および外周リング部材８の回転状態／非回転状態に拘わらず、吸引口２６内を吸引することができる。
また、昇降モータ９４が正方向（一方向）に回転されると、ボールナット９０が上昇する。ボールナット９０の上昇に伴って、転がり軸受８８および昇降動力伝達軸８６が上昇し、昇降動力伝達軸８６に固定されたセンターチャック７も上昇する。昇降モータ９４が逆方向（他方向）に回転されると、ボールナット９０が下降する。ボールナット９０の下降に伴って、転がり軸受８８および昇降動力伝達軸８６が下降し、昇降動力伝達軸８６に固定されたセンターチャック７も下降する。
In addition, the
Further, when the elevating
一方、昇降動力伝達軸８６は、外周リング部材８に対して上下方向に移動可能に設けられている。そのため、昇降モータ９４の回転駆動によっては、外周リング部材８は昇降しない。これにより、外周リング部材８を昇降させることなく、吸着ベース１０（センターチャック７）のみを昇降させることができる。
また、キー６１がセンター回転軸１１における軸方向途中部に配置されており、しかも、キー溝６９が内軸６６の軸長全域にわたって形成されているので、センターチャック７が外周リング部材８に対していずれの上下位置にあっても、スピンモータ７８の回転駆動力を、センターチャック７および外周リング部材８の双方に伝達することができる。
On the other hand, the lifting
Further, since the key 61 is disposed in the middle in the axial direction of the
図８は、基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。
基板処理装置１は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置９６を備えている。制御装置９６は、スピンモータ７８、昇降モータ９４、第１〜第３アーム５４，１４，２０、真空発生装置３４などの動作を制御する。また、基板処理装置１に備えられた各バルブ５８，１８，２４，８４，９７の開閉は、制御装置９６によって制御される。
FIG. 8 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the
The
図９Ａ〜図９Ｎは、基板処理装置１によるウエハＷの処理の一例を説明するための工程図である。図１０Ａおよび図１０Ｂは、下面周縁部リンス処理を説明するための図である。なお、図９Ａ〜図９Ｎでは、第１吸引管３２および外軸６７の図示を省略している。
ウエハＷの処理に先立って、スリットノズル４、第１純水ノズル５および第２純水ノズル６は、スピンチャック３の側方の退避位置に退避させられている。バルブ５８，１８，２４，８４，９７は、いずれも閉じられている。また、真空発生装置３４が作動状態にある。また、図９Ａに示すように、吸着ベース１０（センターチャック７）が下面リンス位置まで上昇させられ、その下面リンス位置で待機させられている。
9A to 9N are process diagrams for explaining an example of the processing of the wafer W by the
Prior to the processing of the wafer W, the slit nozzle 4, the first pure water nozzle 5, and the second
未処理のウエハＷが、搬送ロボットＴＲによって処理室２内に搬入される。具体的には、未処理のウエハＷを保持した搬送ロボットＴＲのハンドが、下面リンス位置にある吸着ベース１０の上方に進出される。
次いで、図９Ｂに示すように、制御装置９６は昇降モータ９４を駆動して吸着ベース１０を取合位置まで上昇させる。これにより、搬送ロボットＴＲのハンドから吸着ベース１０にウエハＷが引き渡され、吸着ベース１０の上面１０ａにウエハＷが載置される。その後、制御装置９６はエアバルブ９７を開いて吸着ベース１０の吸引口２６内を吸引する。吸引口２６内の吸引により、ウエハＷの下面中央部が、吸着ベース１０の上面１０ａに吸着される。これにより、吸着ベース１０によってウエハＷが吸着保持される。
An unprocessed wafer W is loaded into the
Next, as shown in FIG. 9B, the
次いで、図９Ｃに示すように、制御装置９６は昇降モータ９４を駆動して吸着ベース１０（センターチャック７）を処理位置まで下降させる。
吸着ベース１０が図９Ｃに示す処理位置に達したとき、第１環状面４５上に配設された第１シール部材９のリップがウエハＷの下面周縁部に接触する。これにより、ウエハＷの下面周縁部と外周リング部材８の第１環状面４５との間がシールされるとともに、第１シール部材９によってウエハＷの下面周縁部がシールされる。
Next, as shown in FIG. 9C, the
When the
また、吸着ベース１０が処理位置に達したとき、吸着ベース１０の下面１０ｂに配設された第２シール部材３６のリップが外周リング部材８の底面部上面４３に接触する。これにより、吸着ベース１０の下面１０ｂと外周リング部材８の底面部上面４３との間がシールされる。
また、吸着ベース１０の側方に、ウエハＷの下面周縁部、第１シール部材９、第１環状面４５および吸着ベース１０の側面によって区画された閉塞空間（閉塞された空間）９９が形成されるとともに、吸引溝２７（放射状溝２８、円環溝２９）およびオリフィス３０によって、その閉塞空間９９と吸引口２６とが連通される。この状態で、吸引口２６内が吸引されると、ウエハＷの下面中央部と吸着ベース１０の上面１０ａとの間の空間内が減圧されて、ウエハＷの下面中央部が吸着ベース１０の上面１０ａに吸着される。また、閉塞空間９９と吸引口２６とが連通されているので、吸引口２６内が吸引されると、閉塞空間９９内が減圧され、ウエハＷの下面周縁部が第１シール部材９を介して外周リング部材８の第１環状面４５に吸着される。すなわち、吸引口２６内が吸引されると、吸着ベース１０の上面１０ａまたは外周リング部材８の第１環状面４５にウエハＷの下面全域が吸着される。そのため、処理位置において、吸着ベース１０および外周リング部材８は、強くウエハＷを保持することができる。
When the
In addition, a closed space (closed space) 99 defined by the peripheral edge of the lower surface of the wafer W, the
吸着ベース１０が処理位置まで達した後、制御装置９６はスピンモータ７８を制御して、吸着ベース１０および外周リング部材８を低速度（たとえば１０ｒｐｍ）で等速回転させる。
また、制御装置９６は窒素ガスバルブ８４を開く。これにより、内軸６６の上端内周とセンター回転軸１１の外周との間の隙間Ｇ（図５Ｂ参照）から、窒素ガスが吐出される。窒素ガスの吐出は、下面周縁部リンス処理の終了後における吸着ベース１０の回転停止（図９Ｌ参照）まで続行される。
After the
Further, the
また、制御装置９６は、第１揺動機構５６を駆動して、スリットノズル４をウエハＷの上方へと導く。
図９Ｄに示すように、スリットノズル４がウエハＷの上方に到達すると、制御装置９６はエッチング液バルブ５８を開き、スリット吐出口５１から帯状のプロファイルでエッチング液を吐出する。スリット吐出口５１から吐出されたエッチング液は、内周面４７とウエハＷ上面とによって区画される溝に溜められる。これにより、ウエハＷの上面にエッチング液の液膜を形成することができる。
Further, the
As shown in FIG. 9D, when the slit nozzle 4 reaches above the wafer W, the
また、制御装置９６は第１揺動機構５６を駆動して、スリットノズル４を、外周リング部材８の上方領域外にある第１スキャン位置Ｐ１（図２にて実線で図示）と、スピンチャック３の上方領域外にある第２スキャン位置Ｐ２（図２にて二点鎖線で図示）との間を、往復揺動（往復スキャン）させる。
たとえば、スリットノズル４が第１スキャン位置Ｐ１から第２スキャン位置Ｐ２に向けて移動する際には、第１シート５２（図９Ｄでは不図示。図２参照）が、ウエハＷ上面の液膜上におけるエッチング液の着液位置よりも進行方向の前方側の領域に接触しつつ移動する。これにより、ウエハＷの上面から失活したエッチング液が掻き取られる。また、第２シート５３（図９Ｄでは不図示。図２参照）が、ウエハＷ上面の液膜上におけるエッチング液の着液位置よりも進行方向の後方側の領域に接触しつつ移動する。これにより、ウエハＷの上面に供給されたエッチング液を均すことができる。
Further, the
For example, when the slit nozzle 4 moves from the first scan position P1 toward the second scan position P2, the first sheet 52 (not shown in FIG. 9D, see FIG. 2) is placed on the liquid film on the upper surface of the wafer W. It moves while in contact with the region on the front side in the traveling direction from the position where the etching solution is deposited. As a result, the deactivated etching solution is scraped off from the upper surface of the wafer W. Further, the second sheet 53 (not shown in FIG. 9D, see FIG. 2) moves while being in contact with a region on the rear side in the advancing direction from the position where the etching solution is deposited on the liquid film on the upper surface of the wafer W. Thereby, the etching solution supplied to the upper surface of the wafer W can be leveled.
また、スリットノズル４が第２スキャン位置Ｐ２から第１スキャン位置Ｐ１に向けて戻る際には、第２シート５３が、ウエハＷ上面の液膜上におけるエッチング液の着液位置よりも進行方向の前方側の領域に接触しつつ移動する。これにより、ウエハＷの上面から失活したエッチング液が掻き取られる。また、第１シート５２が、ウエハＷ上面の液膜上におけるエッチング液の着液位置よりも進行方向の後方側の領域に接触しつつ移動する。これにより、ウエハＷの上面に供給されたエッチング液を均すことができる。
Further, when the slit nozzle 4 returns from the second scan position P2 toward the first scan position P1, the
これにより、ウエハＷの上面をエッチング液の液膜によって均一にエッチング処理することができ、かかるエッチング処理によって、ウエハＷの裏面（上面）の表層部のシリコン材料がエッチング除去され、ウエハＷの薄化を図ることができる。
また、ウエハＷの下面周縁部と外周リング部材８の第１環状面４５との間が第１シール部材９によってシールされているので、ウエハＷの周端面からウエハＷの下面に回り込んだエッチング液がウエハＷの下面中央部に進入するのを抑制することができる。
As a result, the upper surface of the wafer W can be uniformly etched with the liquid film of the etchant, and the etching process removes the silicon material on the surface layer of the back surface (upper surface) of the wafer W, thereby reducing the thickness of the wafer W. Can be achieved.
Further, since the gap between the lower surface peripheral portion of the wafer W and the first
さらに、吸着ベース１０の下面と、外周リング部材８の底面部上面４３の間が第２シール部材３６によってシールされているとともに、第１および第２シール部材９，３６の径方向内方には堰４４が設けられており、かつ内軸６６の上端内周とセンター回転軸１１の外周との間の隙間Ｇから窒素ガスが吐出されている。これらにより、第１シール部材９の不良などにより、吸着ベース１０の下面と外周リング部材８の底面部４０との間の空間にエッチング液が進入した場合であっても、エッチング液の隙間Ｇへの進入を抑制または防止することができる。これにより、内軸６６、センター回転軸１１、主回転軸７９または昇降動力伝達軸８６におけるエッチング液による腐食などの発生を抑制することができる。
Furthermore, the space between the lower surface of the
エッチング処理の開始（エッチング液の吐出開始）から予め定めるエッチング液処理時間（たとえば３０分間）が経過すると、制御装置９６は、エッチング液バルブ５８を閉じ、スリットノズル４からのエッチング液の吐出を停止する。また、制御装置９６は、第１揺動機構５６を駆動して、スリットノズル４をスピンチャック３の側方の退避位置に退避させる。
When a predetermined etching solution processing time (for example, 30 minutes) elapses from the start of etching processing (etching solution discharge start), the
次いで、制御装置９６は、第２揺動機構１６を駆動して、第１純水ノズル５をウエハＷの周縁部の上方へと導く。そして、図９Ｅに示すように、吸着ベース１０および外周リング部材８の回転速度が低速度（たとえば１０ｒｐｍ）に維持されたまま、制御装置９６は第１純水バルブ１８を開いて、第１純水ノズル５からウエハＷの上面の周縁部に向けて純水を吐出する。第１純水ノズル５から吐出された純水は、内周面４７とウエハＷ上面とによって区画される溝に溜められる。このとき、第１純水ノズル５からウエハＷの上面に供給される純水の供給圧によって、ウエハＷの上面の全域に純水の流れができる。これにより、ウエハＷの裏面（上面）上のエッチング液が純水に置換される（リンス処理）。
Next, the
このとき、ウエハＷの下面周縁部と外周リング部材８の第１環状面４５との間が第１シール部材９によってシールされているので、ウエハＷの周端面からウエハＷの下面に回り込んだ純水がウエハＷの下面中央部に進入するのを抑制することができる。
さらに、吸着ベース１０の下面と、外周リング部材８の底面部上面４３の間が第２シール部材３６によってシールされているとともに、第１および第２シール部材９，３６の径方向内方には堰４４が設けられており、かつ内軸６６の上端内周とセンター回転軸１１の外周との間の隙間Ｇから窒素ガスが吐出されている。これらにより、第１シール部材９の不良などにより、吸着ベース１０の下面と外周リング部材８の底面部４０との間の空間に純水が進入した場合であっても、純水の隙間Ｇへの進入を抑制または防止することができる。これにより、内軸６６、センター回転軸１１、主回転軸７９または昇降動力伝達軸８６における錆などの発生を抑制することができる。
At this time, the gap between the lower surface peripheral portion of the wafer W and the first
Furthermore, the space between the lower surface of the
リンス処理の開始から予め定めるリンス時間（たとえば６０秒間）が経過すると、制御装置９６は、第１純水バルブ１８を閉じ、第１純水ノズル５からの純水の吐出を停止する。また、制御装置９６は、第２揺動機構１６を駆動して、第１純水ノズル５をスピンチャック３の側方の退避位置に退避させる。
次いで、スピンドライ処理（１回目のスピンドライ処理）が実行される。処理位置では、吸着ベース１０および外周リング部材８は、ウエハＷを、強い吸着力で保持している。そのため、ウエハＷを極めて高速（たとえば３０００〜４０００ｒｐｍ程度）で回転させても、吸着ベース１０および外周リング部材８からウエハＷが離脱しない。スピンドライ処理では、図９Ｆに示すように、制御装置９６は、スピンモータ７８を制御して、吸着ベース１０および外周リング部材８の回転速度を第１乾燥速度（３０００〜４０００ｒｐｍ程度）まで加速する。これによって、ウエハＷの上面に付着していた純水が回転による遠心力によって振り切られ、ウエハＷがスピンドライ処理される（１回目のスピンドライ処理）。
When a predetermined rinsing time (for example, 60 seconds) elapses from the start of the rinsing process, the
Next, a spin dry process (first spin dry process) is performed. At the processing position, the
スピンドライ処理の開始から予め定める第１乾燥処理時間（たとえば６０秒間）が経過すると、制御装置９６は、スピンモータ７８を制御して、図９Ｇに示すように、吸着ベース１０および外周リング部材８の回転を停止させる。
この実施形態では、スピンドライ処理の終了後、ウエハＷの下面周縁部に純水を供給して、当該部分に付着したエッチング液を洗い流すための下面周縁部リンス処理が行われる。この下面周縁部リンス処理は、吸着ベース１０を下面リンス位置に配置して行われる。
When a predetermined first drying process time (for example, 60 seconds) elapses from the start of the spin dry process, the
In this embodiment, after completion of the spin dry process, pure water is supplied to the lower surface peripheral part of the wafer W, and the lower surface peripheral part rinsing process for washing away the etching solution adhering to the part is performed. This lower surface peripheral portion rinsing process is performed by placing the
密閉空間９９が減圧状態にあると、吸引ベース１０およびウエハＷを移動させることはできない。そのため、吸着ベース１０およびウエハＷを上昇させるには、密閉空間９９内を一旦大気圧に戻す必要がある。
吸着ベース１０および外周リング部材８の回転停止後、制御装置９６はエアバルブ９７を閉じて、吸着ベース１０の吸引口２６内の吸引を停止させる。そのため、ウエハＷと吸着ベース１０との間の減圧状態が解除され、これにより、吸着ベース１０の上昇が可能になる。その後、制御装置９６は昇降モータ９４を駆動して、吸着ベース１０を処理位置から下面リンス位置まで上昇させる。吸着ベース１０の上昇に伴って、外周リング部材８の上面の上方が開放される。
If the sealed
After stopping the rotation of the
次いで、図９Ｈに示すように、制御装置９６は昇降モータ９４を駆動して、吸着ベース１０を下面リンス位置まで上昇させる。そして、吸着ベース１０が下面リンス位置に達すると、制御装置９６はエアバルブ９７を開いて、吸着ベース１０の吸引口２６内を吸引開始する。これにより、図９Ｉに示すように、ウエハＷの下面が吸着ベース１０の上面１０ａに再び吸着され、ウエハＷが吸着ベース１０に保持される。
Next, as shown in FIG. 9H, the
吸着ベース１０が下面リンス位置に配置されている場合、オリフィス３０の開口の周囲雰囲気は閉塞されていない。そのため、吸引口２６内を吸引した場合にオリフィス３０を介して吸引口２６への雰囲気の流入が多少ある。したがって、吸着ベース１０がかかる位置にある場合は、ウエハＷを保持する吸着力は、処理位置に配置されているときと比べ多少弱まるが、第１乾燥速度よりも少し低い回転速度（たとえば１５００ｒｐｍ）程度であれば、ウエハＷを吸着保持したまま吸着ベース１０を回転させることが可能である。
When the
次いで、図９Ｊに示すように、制御装置９６はスピンモータ７８を制御して、吸着ベース１０および外周リング部材８を下面リンス速度（たとえば２００ｒｐｍ）で等速回転させる。
また、制御装置９６は、第３揺動機構２２を駆動して、第２純水ノズル６を所定の配置位置まで引き出す（図１０Ａおよび図１０Ｂ参照）。第２純水ノズル６が所定の配置位置まで引き出されると、制御装置９６は第２純水バルブ２４を開き、第２純水ノズル６からウエハＷの下面周縁部に向けて純水を吐出する。この配置位置では、ウエハＷの下面周縁部における所定の純水吐出位置（図１０Ａおよび図１０Ｂに×印で図示）に向けて、その純水吐出位置よりもウエハＷの回転方向上流側から純水が吐出される。このときの第２純水ノズル６から吐出される純水の吐出方向は平面視で接線方向に沿い、かつ鉛直方向に対して所定角度（たとえば０〜３０°）だけ上方に向けて傾斜した方向である。ウエハＷの下面周縁部に供給される純水は、ウエハＷの下面周縁部からウエハＷの周端面および上面周縁部にまで回り込み、ウエハＷの下面周縁部およびウエハＷの周端面に付着したエッチング液が洗い流される（下面周縁部リンス処理）。
Next, as shown in FIG. 9J, the
Further, the
ウエハＷの下面周縁部に供給された純水は、ウエハＷの下面周縁部を伝って回転方向に向けて移動しつつ、ウエハＷの下面周縁部から側方に向けて飛散する。したがって、第２純水ノズル６からウエハＷに供給された純水が、ウエハＷの回転半径内方にはほとんど進入しない。
この下面周縁部リンス処理によって、ウエハＷから飛散する純水が、外周リング部材８の底面部上面４３に僅かながら付着することも考えられる。しかしながら、底面部上面４３に堰４４が設けられているので、純水が底面部上面４３を隙間Ｇに向けて移動することはほとんどない。また、内軸６６の上端内周とセンター回転軸１１の外周との間の隙間Ｇから窒素ガスが吐出されているので、ウエハＷから飛散する純水が、底面部上面４３における隙間Ｇ付近に付着した場合であっても、純水の隙間Ｇへの進入が抑制または防止される。これにより、内軸６６、センター回転軸１１、主回転軸７９または昇降動力伝達軸８６における錆などの発生を抑制することができる。
The pure water supplied to the lower peripheral edge of the wafer W is scattered in the lateral direction from the lower peripheral edge of the wafer W while moving in the rotation direction along the lower peripheral edge of the wafer W. Accordingly, the pure water supplied from the second
It is conceivable that the pure water scattered from the wafer W adheres to the
下面周縁部リンス処理の開始から予め定める下面リンス時間（たとえば１５〜３０秒間）が経過すると、制御装置９６は、第２純水バルブ２４を閉じ、第２純水ノズル６からの純水の吐出を停止する。また、制御装置９６は、第３揺動機構２２を駆動して、第２純水ノズル６をスピンチャック３の側方の退避位置に退避させる。
次いで図９Ｋに示すように、制御装置９６はスピンモータ７８を制御して、吸着ベース１０および外周リング部材８の回転速度を第２乾燥速度（１５００ｒｐｍ程度）まで加速する。１回目のスピンドライ処理によりウエハＷの上面および下面中央部は乾燥しており、ウエハＷの下面周縁部および周端面にだけ純水が付着している。ウエハＷの下面周縁部に付着していた純水が回転による遠心力によって振り切られ、ウエハＷがスピンドライ処理される（２回目のスピンドライ処理）。ウエハＷの周縁部ではウエハＷの中央部と比較して回転による遠心力が作用し易いので、前記の第２乾燥速度（１５００ｒｐｍ程度）でウエハＷを回転させても、ウエハＷの周縁部に付着した純水を十分に振り切ることができる。
When a predetermined lower surface rinsing time (for example, 15 to 30 seconds) elapses from the start of the lower surface peripheral edge rinsing process, the
Next, as shown in FIG. 9K, the
２回目のスピンドライ処理の開始から予め定める第２乾燥処理時間（たとえば３０秒間）が経過すると、制御装置９６は、スピンモータ７８を制御して、図９Ｌに示すように、吸着ベース１０および外周リング部材８の回転を停止させる。
また、制御装置９６は窒素ガスバルブ８４を閉じる。これにより、内軸６６の上端内周とセンター回転軸１１の外周との間の隙間Ｇ（図５Ｂ参照）からの窒素ガスの吐出が停止される。
When a predetermined second drying process time (for example, 30 seconds) elapses from the start of the second spin dry process, the
Further, the
その後、制御装置９６は、図９Ｍに示すように、昇降モータ９４を駆動して吸着ベース１０を取合位置まで上昇させる。吸着ベース１０が取合位置に達した後、制御装置９６はエアバルブ９７を閉じて、吸着ベース１０の吸引口２６内の吸引を停止させる。この吸引停止により、ウエハＷと吸着ベース１０との間の減圧状態が解除されて、ウエハＷの吸着が解除される。
Thereafter, as shown in FIG. 9M, the
また、図９Ｎに示すように、搬送ロボットＴＲによって処理室２内に搬入される。具体的には、ウエハ未保持の搬送ロボットＴＲのハンドが、取合位置にある吸着ベース１０に保持されたウエハＷの下方に進出される。そして、制御装置９６は昇降モータ９４を駆動して、吸着ベース１０を下面リンス位置まで下降させる。これにより、吸着ベース１０から搬送ロボットＴＲのハンドにウエハＷが引き渡される。その後、処理済みのウエハＷが搬送ロボットＴＲによって処理室２から搬出され、ウエハＷに対する一連の処理が終了する。
Moreover, as shown to FIG. 9N, it carries in in the
処理室２からのウエハＷの搬出後は、第１シール部材９を洗浄するための第１シール部材洗浄処理が実行される。この実施形態では第１シール部材９としてリップパッキン（カップパッキン）が採用されている。リップパッキン（カップパッキン）はくびれ部を有しており、ウエハＷに対する一連の処理の終了後にこのくびれ部にエッチング液が残留していると、第１シール部材９が劣化するおそれがある。この実施形態では、処理済みのウエハＷの搬出後、第１シール部材９を洗浄するための第１シール部材洗浄処理が実行される。
After the wafer W is unloaded from the
図１１は、第１シール部材洗浄処理を示す図解的な図である。第１シール部材洗浄処理は、吸着ベース１０が下面リンス位置にある状態で実行される。第１シール部材洗浄処理が実行開始されるタイミングになると、制御装置９６はスピンモータ７８を制御して、吸着ベース１０および外周リング部材８をリップパッキン洗浄速度（たとえば１００ｒｐｍ）で等速回転させる。
FIG. 11 is an illustrative view showing a first seal member cleaning process. The first seal member cleaning process is performed in a state where the
また、制御装置９６は、第２揺動機構１６を駆動して、第１純水ノズル５をウエハＷの上方へと導く。
第１純水ノズル５が第１シール部材９の上方に到達すると、制御装置９６は、第１純水バルブ１８を開いて、第１純水ノズル５からウエハＷの第１シール部材９（より詳しくはくびれ部）に向けて純水を吐出する。第１純水ノズル５からの第１シール部材９への純水の供給により、第１シール部材９に付着するエッチング液が洗い流される。
Further, the
When the first pure water nozzle 5 reaches above the
第１シール部材洗浄処理の開始から予め定める第１シール部材洗浄処理時間（たとえば３０秒間）が経過すると、制御装置９６は第１純水バルブ１８を閉じ、第１純水ノズル５からの純水の吐出を停止する。また、制御装置９６は第２揺動機構１６を駆動して、第１純水ノズル５をスピンチャック３の側方の退避位置に退避させる。次いで、制御装置９６は、スピンモータ７８を制御して、吸着ベース１０および外周リング部材８の回転速度を第３乾燥速度（２０００ｒｐｍ程度）まで加速する。これによって、第１シールまたは外周リング部材８におけるその周囲に付着する純水が回転による遠心力によって振り切られる。スピンドライ処理の開始から予め定める第３乾燥処理時間（たとえば３０秒間）が経過すると、制御装置９６はスピンモータ７８を制御して、吸着ベース１０および外周リング部材８の回転を停止させる。これにより、第１シール部材洗浄処理が終了する。
When a predetermined first seal member cleaning process time (for example, 30 seconds) elapses from the start of the first seal member cleaning process, the
以上説明した第１シール部材洗浄処理は、一連の基板処理の実行が終了する毎に実行されるものであってもよいし、予め定める回数の基板処理の実行が終了する毎に実行されるものであってもよい。また、予め定められるタイミングにおいて実行されるものであってもよい。
以上によりこの実施形態によれば、吸着ベース１０は昇降可能に設けられている。吸着ベース１０は、処理位置（図１および図９Ｃ〜図９Ｇに示す位置）と、下面リンス位置（図９Ａ、図９Ｈ〜図９Ｌおよび図９Ｎに示す位置）と、取合位置（図９Ｂおよび図９Ｍに示す位置）との間で昇降される。
The first seal member cleaning process described above may be executed every time a series of substrate processing is completed, or performed every time a predetermined number of substrate processes are completed. It may be. Further, it may be executed at a predetermined timing.
As described above, according to this embodiment, the
吸着ベース１０が処理位置にある状態で、吸引口２６内が吸引されると、ウエハＷの下面中央部と吸着ベース１０の上面１０ａとの間の空間内が減圧されて、吸着ベース１０の上面１０ａまたは外周リング部材８の第１環状面４５にウエハＷの下面全域が吸着される。そのため、処理位置において、吸着ベース１０および外周リング部材８は、ウエハＷを、強い吸着力で保持することができる。
If the inside of the
また、吸着ベース１０が処理位置にあるときは、ウエハＷの下面周縁部に第１シール部材９が接触し、ウエハＷの下面周縁部と外周リング部材８の第１環状面４５との間が第１シール部材９によってシールされる。これにより、ウエハＷの周端面を回り込んだ処理液（エッチング液または純水）がウエハＷの下面中央部に進入するのを抑制することができる。そのため、ウエハＷの下面中央部における腐食などの不具合の発生を抑制できるとともに、処理液の隙間Ｇへの進入を抑制または防止することができ、ゆえに、内軸６６、センター回転軸１１、主回転軸７９または昇降動力伝達軸８６における錆および腐食などの発生を抑制することができる。
When the
また、吸着ベース１０が、外周リング部材８の第１環状面４５から離間する下面リンス位置にある場合であっても、吸着ベース１０にウエハＷを吸着保持させることができる。そして、吸着ベース１０でウエハＷを吸着保持しつつ吸着ベース１０を回転させることにより、ウエハＷの下面周縁部にリンス処理を施し、ウエハＷの下面周縁部に付着しているエッチング液を洗い流すことができる。これにより、鉛直方向に異なる２つの位置でウエハＷに対してそれぞれエッチング処理および下面周縁部リンス処理を施すことができる。
Further, even when the
また、内軸６６の上端内周とセンター回転軸１１の外周との間の隙間Ｇから窒素ガスが吐出される。そのため、隙間Ｇの周囲に存在する処理液は、当該隙間Ｇから離反する方向（たとえば径方向外方）に促される。そのため、処理液（エッチング液または純水）が隙間Ｇに進入するのを抑制することができる。
また、処理位置よりも上方にあるリンス下面位置または取合位置において、吸着ベース１０と搬送ロボットＴＲのハンドとの間でウエハＷの受け渡しが行われる。そのため、ウエハＷの搬出入を良好に行うことができる。
Further, nitrogen gas is discharged from the gap G between the inner periphery of the upper end of the
In addition, the wafer W is transferred between the
しかも、この実施形態では、吸着ベース１０の昇降動作により、搬送ロボットＴＲのハンドからウエハＷを受け取り、また搬送ロボットＴＲのハンドに対してウエハＷを引き渡すことができる。そのため、ウエハＷの受け渡しの際に搬送ロボットＴＲのハンドを昇降させる必要がなく、搬送ロボットＴＲの構成を簡素化することも可能である。
図１２は、本発明の第２実施形態に係る基板回転保持装置が適用されたスピンチャック１００の構成を図解的に示す斜視図である。図１２では、吸引ベース１０が下面リンス位置にある場合を示している。
In addition, in this embodiment, the wafer W can be received from the hand of the transfer robot TR and transferred to the hand of the transfer robot TR by the raising / lowering operation of the
FIG. 12 is a perspective view schematically showing the configuration of the
この第２実施形態において、図１〜図１１に示す実施形態（第１実施形態）に示された各部に対応する部分には、第１実施形態と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。このスピンチャック１００が、第１実施形態のスピンチャック３と相違する主たる点は、スピンモータ７８がセンターチャック７に回転駆動力を付与し、このセンターチャック７に付与された回転駆動力が、外周リング部材８に伝達されるようになっている点である。以下、具体的に説明する。
In the second embodiment, parts corresponding to those shown in the embodiment (first embodiment) shown in FIGS. 1 to 11 are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and will be described. Is omitted. The main difference between the
センターチャック７のセンター回転軸１１は、主回転軸７９に連結固定されている。スピンモータ７８は、ハウジング７７ではなく、円環板状の支持板１０１の上面に固定されている。この支持板１０１には、シリンダやボールねじ機構などの昇降機構１０２が結合されている。
外周リング部材８は、転がり軸受１０４を介して、水平に延びる板状のハウジング７７に支持されている。ハウジング７７には、その上下面を貫通する貫通孔１０３が形成されている。その貫通孔１０３に、センター回転軸１１が挿通している。外周リング部材８の底部には、固定部１０５を介して転がり軸受１０４の外輪が固定されている。転がり軸受の内輪１０４はハウジング７７の上面に固定されている。
The
The outer
また、外周部材回転軸６５の外軸６７の下端部には、センター回転軸１１の周囲を取り囲む円板部１０８が固定されている。円板部１０８は、センター回転軸１１に近接して対向する周端面を有している。内軸６６、外軸６７、底面部４０および円板部１０８によって、ほぼ密閉された空間が形成されている。この空間内には、窒素ガスを供給するための窒素ガス供給管１０６の先端が接続されている。窒素ガス供給管１０６には、窒素ガス供給源からの窒素ガスが供給されるようになっている。窒素ガス供給管１０６の途中部には、窒素ガス供給管１０６を開閉するための窒素ガスバルブ１０７が介装されている。窒素ガスバルブ１０７が開かれると、窒素ガス供給管１０６からの窒素ガスが、その空間内に充満し、内軸６６の上端内周とセンター回転軸１１の外周との間の隙間Ｇに供給されるようになっている。
In addition, a
また、雄スプライン部６０は、内軸６６の上端部付近にのみ形成されている。したがって、吸着ベース１０が処理位置にあるときは、キー６１とキー溝６９とが噛み合うが、吸着ベース１０が下面リンス位置や取合位置にあるときは、キー６１とキー溝６９との噛合いは解除される。
吸着ベース１０が処理位置にある状態で、スピンモータ７８が回転駆動されると、主回転軸７９およびセンター回転軸１１が回転され、センターチャック７（吸着ベース１０）がスピンモータ７８の回転駆動力により回転駆動される。また、センターチャック７に付与された回転駆動力は、キー６１とキー溝６９との噛合によって、外周リング部材８に伝達される。これにより、スピンモータ７８の回転駆動により、センターチャック７および外周リング部材８が回転される。
The
When the
一方、吸着ベース１０が下面リンス位置または取合位置にある状態で、スピンモータ７８が回転駆動されると、主回転軸７９およびセンター回転軸１１が回転され、センターチャック７（吸着ベース１０）がスピンモータ７８の回転駆動力により回転駆動される。このとき、キー６１とキー溝６９とは噛み合っていないので、センターチャック７の回転駆動力は外周リング部材８に伝達されない。これにより、スピンモータ７８の回転駆動により、センターチャック７のみが回転される。
On the other hand, when the
図１３は、本発明の第３実施形態に係る基板回転保持装置が適用されたスピンチャック３の構成を図解的に示す斜視図である。図１３では、吸引ベース１０が下面リンス位置にある場合を示している。
この第３実施形態において、図１２に示す実施形態（第２実施形態）に示された各部に対応する部分には、第２実施形態と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。このスピンチャック１１０が、第２実施形態のスピンチャック３と相違する主たる点は、センターチャック７は昇降動作せず、外周リング部材８が昇降動作する点である。以下、具体的に説明する。
FIG. 13 is a perspective view schematically showing the configuration of the
In the third embodiment, portions corresponding to those shown in the embodiment (second embodiment) shown in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals as those in the second embodiment, and description thereof is omitted. . The main difference between the
スピンモータ７８は、板状のハウジング１１１に固定されている。
転がり軸受１０４の内輪は、円環板状の支持板１１２の上面に固定されている。この支持板１１２には、シリンダやボールねじ機構などの昇降機構１１３が結合されている。
また、雄スプライン部６０は、第１実施形態と同様、内軸６６の軸長全域にわたって形成されている。そのため、吸着ベース１０が処理位置、下面リンス位置および取合位置の場合のいずれにおいても、キー６１とキー溝６９とは噛み合っている。
The
The inner ring of the rolling
Moreover, the
スピンモータ７８が回転駆動されると、主回転軸７９およびセンター回転軸１１が回転され、センターチャック７（吸着ベース１０）がスピンモータ７８の回転駆動力により回転駆動される。また、センターチャック７に付与された回転駆動力は、キー６１とキー溝６９との噛合によって、外周リング部材８に伝達される。
また、昇降機構１１３が駆動されると、支持板１１２が昇降し、これに伴って、転がり軸受１０４および外周リング部材８が昇降する。一方、センターチャック７は、センター回転軸１１および主回転軸７９を介してハウジング１１１に連結されているので昇降可能な構成とはなっていない。したがって、外周リング部材８のみを昇降させることができる。
When the
Further, when the elevating
以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態でも実施することができる。
図１４は、第１シール部材洗浄処理の他の例を示す図解的な図である。外周リング部材８におけるウエハＷの周端面と対向する内周面１２０を図１４に示すようなテーパ面によって形成することもできる。この場合、第１シール部材洗浄処理の際に、リップパッキンに供給された純水が径方向外方に促され易い。そのため、かかる洗浄処理後に当該部分を容易に乾燥させることができる。
Although three embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented in other forms.
FIG. 14 is an illustrative view showing another example of the first seal member cleaning process. The inner
また、第２実施形態において、雄スプライン部６０が内軸６６の軸長全域にわたって形成されていてもよい。この場合、吸着ベース１０が処理位置、下面リンス位置および取合位置の場合のいずれにおいても、キー６１とキー溝６９とは噛み合っている。
そのため、吸着ベース１０の上下方向の位置に拘わらず、スピンモータ７８が回転駆動されると、主回転軸７９およびセンター回転軸１１が回転され、センターチャック７（吸着ベース１０）がスピンモータ７８の回転駆動力により回転駆動される。そして、センターチャック７に付与された回転駆動力は、キー６１とキー溝６９との噛合によって、外周リング部材８に伝達される。
In the second embodiment, the
Therefore, regardless of the vertical position of the
また、第１〜第３実施形態において、オリフィス３０を、吸着ベース１０の上面１０ａの周縁部に溝状に形成することもできる。この場合、オリフィス３０の幅が大きすぎると、下面リンス時に純水が噛み込む（流入する）おそれがあるので、オリフィス３０の幅は０．３ｍｍ程度が望ましい。
また、第１〜第３実施形態において、第１シール部材９として、フランジパッキンや、断面Ｕ字形状を有するＵパッキン、断面Ｖ字形状を有するＶパッキンを用いることもできる。これらのリップパッキンもくびれ部を有するので、これらのリップパッキンを第１シール部材９として用いる場合、図１１に示す第１シール部材洗浄処理が実行されることが望ましい。
In the first to third embodiments, the
In the first to third embodiments, the
さらに第１シール部材９として、面シールする面パッキンを採用することもできる。
また、各実施形態において、吸着ベース１０を、処理位置、下面リンス位置および取合位置の間で昇降させる構成を例に挙げて説明したが、搬送ロボットＴＲのハンドが昇降可能な構成であり、ウエハＷの搬出入する際に搬送ロボットＴＲのハンドを昇降させるのであれば、吸着ベース１０が下面リンス位置にある状態で、搬送ロボットＴＲのハンドと吸着ベース１０とのウエハＷの受け渡しを行うことができる。この場合、取合位置を省略し、吸着ベース１０を処理位置および下面リンス位置の二位置の間で昇降させれば足りる。この場合、吸着ベース１０の昇降動作を簡単に制御することもできる。
Further, as the
Moreover, in each embodiment, although the structure which raises / lowers the adsorption |
また、ウエハＷの搬入時における吸着ベース１０の待機位置（図９Ａ参照）を、下面リンス位置とは異なる位置に設定してもよい。
また、吸着ベース１０の上下方向の位置を、多数位置の間で変更させることもできる。
第１〜第３実施形態において、第２シール部材３６は、吸着ベース１０の下面１０ｂでなく、底面部４０の底面部上面４３に配設されていてもよい。
Further, the standby position (see FIG. 9A) of the
Further, the vertical position of the
In the first to third embodiments, the
また、スリットノズル４には、第１および第２シート５２，５３を取り除いた構成のものを適用することができる。
また、外周リング部材８の第２環状面４６は平坦面でなく、径方向外方に向かうにつれて低くなるテーパ面で形成されていてもよい。
また、処理液としてエッチング液を用いる場合を例に挙げて説明したが、処理液として、他のものを用いることができる。
Further, the slit nozzle 4 can be configured by removing the first and
Moreover, the 2nd
Moreover, although the case where the etching liquid is used as the processing liquid has been described as an example, other processing liquids can be used.
処理液として、ウエハＷの表面（または裏面）に対する処理の内容に応じたものが用いられる。たとえば、ウエハＷの表面からパーティクルを除去するための洗浄処理を行うときは、ＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水）などの薬液を含む洗浄液が用いられる。また、ウエハＷの表面から酸化膜等をエッチングするための洗浄処理を行うときは、ふっ酸やBHF（Bufferd HF）などの薬液を含む洗浄液が用いられ、レジスト剥離後のウエハＷの表面にポリマーとなって残留しているレジスト残渣を除去するためのポリマー除去処理を行うときは、ＳＰＭ（sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）やＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水）などのポリマー除去液が用いられ、金属汚染物を除去する洗浄処理には、ふっ酸やＳＣ２（hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture：塩酸過酸化水素水）やＳＰＭ（sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）などの薬液が用いられる。 As the processing liquid, a liquid corresponding to the processing content for the front surface (or back surface) of the wafer W is used. For example, when performing a cleaning process for removing particles from the surface of the wafer W, a cleaning liquid containing a chemical such as SC1 (ammonia-hydrogen peroxide mixture) is used. In addition, when performing a cleaning process for etching an oxide film or the like from the surface of the wafer W, a cleaning liquid containing a chemical solution such as hydrofluoric acid or BHF (Buffered HF) is used, and a polymer is applied to the surface of the wafer W after the resist is removed. When removing the polymer to remove the remaining resist residue, SPM (sulfuric acid / hydrogen peroxide mixture) or SC1 (ammonia-hydrogen peroxide mixture: ammonia hydrogen peroxide) Polymer removal solution such as water) is used, and for cleaning treatment to remove metal contaminants, hydrofluoric acid, SC2 (hydrochloric acid / hydrogen peroxide mixture) or SPM (sulfuric acid / hydrogen peroxide mixture: A chemical solution such as sulfuric acid and hydrogen peroxide is used.
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。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
１ 基板処理装置
３ スピンチャック（基板保持回転装置）
４ スリットノズル（エッチング液供給手段）
５ 第１純水ノズル（処理液供給手段、洗浄液吐出手段）
６ 第２純水ノズル（周縁部処理液吐出手段）
８ 外周リング部材（周縁部対向部材）
９ 第１シール部材
１０ 吸着ベース（基板支持プレート）
１０ａ 上面（中央部対向面）
１０ｂ 下面（反対面）
１１ センター回転軸（回転軸）
２６ 吸引口
２７ 吸引溝（連通路）
３０ オリフィス（連通路）
３２ 第１吸引管（吸引手段）
３３ 第２吸引管（吸引手段）
３４ 真空発生装置（吸引手段）
３６ 第２シール部材
４５ 第１環状面（周縁部対向面）
４７ 内周面（周端面対向面）
６１ キー
６６ 内軸（筒部）
６９ キー溝
７８ スピンモータ（第１回転駆動源、第２回転駆動源）
７９ 主回転軸（回転機構）
８３ 窒素ガス供給管（不活性ガス供給手段）
８４ 窒素ガスバルブ（不活性ガス供給手段）
８６ 昇降動力伝達軸（移動機構）
８９ ボールねじ機構（移動機構）
９４ 昇降モータ（移動機構）
９８ 窒素ガス流通管（不活性ガス供給手段）
９９ 密閉空間（閉塞された空間）
１００ 基板保持回転装置
１１０ 基板保持回転装置
Ｇ 隙間
Ｗ ウエハ（基板）
1.
4 Slit nozzle (etching solution supply means)
5 First pure water nozzle (treatment liquid supply means, cleaning liquid discharge means)
6 Second pure water nozzle (peripheral processing liquid discharge means)
8 Outer ring member (peripheral edge facing member)
9
10a Top surface (surface facing the center)
10b Bottom surface (opposite surface)
11 Center rotation axis (Rotation axis)
26
30 Orifice (communication path)
32 1st suction pipe (suction means)
33 Second suction pipe (suction means)
34 Vacuum generator (suction means)
36
47 Inner peripheral surface (surface facing peripheral end surface)
61 key 66 inner shaft (cylinder part)
69
79 Main rotating shaft (rotating mechanism)
83 Nitrogen gas supply pipe (inert gas supply means)
84 Nitrogen gas valve (inert gas supply means)
86 Lifting power transmission shaft (moving mechanism)
89 Ball screw mechanism (moving mechanism)
94 Lifting motor (moving mechanism)
98 Nitrogen gas distribution pipe (inert gas supply means)
99 Sealed space (closed space)
100 Substrate holding and
Claims (12)
前記吸引口内を吸引する吸引手段と、
前記基板支持プレートに支持された基板の一方面の周縁部と対向する周縁部対向面を有する周縁部対向部材と、
前記基板支持プレートを所定の回転軸線まわりに回転させるための回転機構と、
前記基板支持プレートおよび前記周縁部対向部材の少なくとも一方を移動させて、前記基板支持プレートに支持された基板が前記周縁部対向面に近接する近接状態と、前記基板支持プレートに支持された基板が前記周縁部対向面から離間する離間状態とを切り換える移動機構と、
前記周縁部対向部材に設けられ、前記近接状態において基板の一方面の周縁部と接触して基板の一方面の周縁部と前記周縁部対向面との間をシールする第１シール部材とを含み、
前記近接状態において、基板の一方面、前記第１シール部材、前記周縁部対向面および前記基板支持プレートの側方によって、閉塞された空間が区画されるようになっており、
前記基板支持プレートには、前記近接状態において前記空間と前記吸引口とを連通する連通路が形成されている、基板保持回転装置。 A substrate support plate for supporting a central portion of one surface of the substrate, having a central portion facing surface facing a central portion of the one surface of the substrate, and a suction port formed in the central portion facing surface;
A suction means for sucking the inside of the suction port;
A peripheral edge facing member having a peripheral edge facing surface facing a peripheral edge of one surface of the substrate supported by the substrate support plate;
A rotation mechanism for rotating the substrate support plate around a predetermined rotation axis;
By moving at least one of the substrate support plate and the peripheral edge facing member, the substrate supported by the substrate support plate is close to the peripheral edge facing surface, and the substrate supported by the substrate support plate is A moving mechanism for switching between a separated state separated from the peripheral edge facing surface;
A first seal member provided on the peripheral edge facing member and sealing the gap between the peripheral edge of the one surface of the substrate and the peripheral edge facing surface in contact with the peripheral edge of the one surface of the substrate in the proximity state; ,
In the proximity state, a closed space is defined by one side of the substrate, the first seal member, the peripheral edge facing surface, and the side of the substrate support plate,
The substrate holding and rotating device, wherein the substrate support plate is formed with a communication path that communicates the space and the suction port in the proximity state.
前記周縁部対向部材は、前記回転軸が内挿する筒部を有している、請求項１または２記載の基板保持回転装置。 The substrate support plate is attached with a rotation shaft extending coaxially with the rotation axis and having a tip fixed to the substrate support plate,
The substrate holding and rotating device according to claim 1, wherein the peripheral edge facing member has a cylindrical portion into which the rotation shaft is inserted.
前記隙間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段をさらに含む、請求項３記載の基板保持回転装置。 A gap is formed between the inner periphery of the cylindrical portion and the outer periphery of the rotating shaft,
4. The substrate holding and rotating apparatus according to claim 3, further comprising an inert gas supply means for supplying an inert gas to the gap.
前記基板保持回転装置は、前記近接状態において前記反対面と前記周縁部対向部材との間をシールする第２シール部材をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板保持回転装置。 The substrate support plate has an opposite surface opposite to the central portion facing surface,
5. The substrate holding and rotating device according to claim 1, further comprising a second seal member that seals between the opposite surface and the peripheral edge facing member in the proximity state. apparatus.
前記周縁部対向部材に回転駆動力を付与するための第１回転駆動源と、
前記周縁部対向部材に付与された前記第１回転駆動源からの回転駆動力を、前記基板支持プレートに伝達する第１伝達手段とを含む、請求項６記載の基板保持回転装置。 The rotation mechanism is
A first rotation drive source for applying a rotation drive force to the peripheral edge facing member;
The substrate holding and rotating apparatus according to claim 6, further comprising: a first transmission unit that transmits a rotational driving force from the first rotational driving source applied to the peripheral edge facing member to the substrate support plate.
前記基板支持プレートに回転駆動力を付与するための第２回転駆動源と、
前記基板支持プレートに付与された前記第２回転駆動源からの回転駆動力を、前記周縁部対向部材に伝達する第２伝達手段とを含む、請求項６記載の基板保持回転装置。 The rotation mechanism is
A second rotational drive source for applying a rotational driving force to the substrate support plate;
The substrate holding and rotating apparatus according to claim 6, further comprising: a second transmission unit configured to transmit a rotational driving force applied to the substrate support plate from the second rotational driving source to the peripheral edge facing member.
前記近接状態において、前記基板支持プレートに支持された基板の他方面に処理液を供給する処理液供給手段とを含む、基板処理装置。 A substrate holding and rotating device according to any one of claims 1 to 8,
And a processing liquid supply means for supplying a processing liquid to the other surface of the substrate supported by the substrate support plate in the proximity state.
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