(57)【要約】【課題】  被処理基板への液体の供給むらを防止して、被処理基板の表面を全面に亘って均一に処理することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。【解決手段】  被処理基板１が着脱可能に保持される保持プレート１１と、保持プレート１１を支持すると共に保持プレート１１をその面内方向に回転させる回転手段１３を含む駆動手段１２と、所定の液体を被処理基板１表面に供給する供給手段１７とを具備し、且つ保持プレート１１を回転させた状態で、被処理基板１の回転中心の位置を被処理基板１内の任意の位置に移動させる変更手段１４を有するようにする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板が着脱可能に保持される保持プレートと、該保持プレートを支持すると共に当該保持プレートをその面内方向に回転させる回転手段を含む駆動手段と、所定の液体を前記被処理基板表面に供給する供給手段とを具備し、且つ前記保持プレートを回転させた状態で、前記被処理基板の回転中心の位置を当該被処理基板内の任意の位置に移動させる変更手段を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記変更手段が、前記保持プレートと前記回転手段との間に設けられて前記駆動手段の一部を構成し、前記保持プレートをその面内方向で移動させる移動手段であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項２において、前記回転手段の回転中心と前記保持プレートの中心との距離に応じて所定重量のバランスウェイトを前記保持プレートの所定位置に付加する付加手段をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記変更手段が、前記回転手段の回転速度に応じて前記被処理基板の回転中心の位置を所定の位置に移動させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
被処理基板をその面内方向で回転させながら前記被処理基板の表面に所定の液体を供給して当該被処理基板の表面処理を行う際、前記被処理基板が回転した状態で当該被処理基板の回転中心の位置を前記被処理基板内の任意の位置に少なくとも一回移動させるようにしたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項６】
請求項５において、前記被処理基板が回転している状態では、前記被処理基板の回転中心を連続的に移動させるようにしたことを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェハ等の被処理基板の表面を、エッチング液、あるいは洗浄液等の所定の液体によって処理する基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程等において、例えば、シリコンウェハ等の被処理基板を所定の厚さに加工する際に、被処理基板を回転させながらエッチング液を供給して被処理基板の表面をエッチングするエッチング装置等の基板処理装置が用いられている。そして、例えば、このようなエッチング装置では、被処理基板を保持した保持ステージを比較的高速で回転させるため、一般的に、被処理基板は、その中心が保持ステージの回転中心と一致するように保持ステージに固定される。このため、被処理基板の中心部では、供給されるエッチング液の循環性が不十分となり、被処理基板の中心部と外周部とでエッチング液の供給むらが生じて被処理基板の外周部ほどその厚さが薄くなってしまう等の問題が生じてしまう。
【０００３】
このような問題を解決するために、例えば、被処理基板（被処理物）の回転中心部と、被処理基板の回転中心部から外周間の領域とに、エッチング液を供給する供給ノズルをそれぞれ設けるようにしたエッチング装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このようなエッチング装置では、被処理基板のエッチングむら（エッチング液の供給むら）をある程度は改善することができる。しかしながら、被処理基板のエッチングむらを完全に防止するのは難しいという問題がある上、複数の供給ノズルを形成するので装置全体が大きくなる。なお、このような被処理基板への液体の供給むらが生じるという問題は、エッチング装置だけでなく、例えば、被処理基板の表面に洗浄液を供給して被処理基板の表面を洗浄する洗浄装置等、あらゆる基板処理装置において存在する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−６４０７９号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑み、被処理基板への液体の供給むらを防止して、被処理基板の表面を全面に亘って均一に処理することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを課題をとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、被処理基板が着脱可能に保持される保持プレートと、該保持プレートを支持すると共に当該保持プレートをその面内方向に回転させる回転手段を含む駆動手段と、所定の液体を前記被処理基板表面に供給する供給手段とを具備し、且つ前記保持プレートを回転させた状態で、前記被処理基板の回転中心の位置を当該被処理基板内の任意の位置に移動させる変更手段を有することを特徴とする基板処理装置にある。
かかる第１の態様では、被処理基板の表面全体に所定の液体をむらなく供給することができ、被処理基板の表面全体を均一な状態に処理することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記変更手段が、前記保持プレートと前記回転手段との間に設けられて前記駆動手段の一部を構成し、前記保持プレートをその面内方向で移動させる移動手段であることを特徴とする基板処理装置にある。
かかる第２の態様では、移動手段が保持プレートを移動させることで、被処理基板の回転中心の位置を容易に変化させることができる。
【０００９】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記回転手段の回転中心と前記保持プレートの中心との相対距離に応じて所定重量のバランスウェイトを前記保持プレートの所定位置に付加する付加手段をさらに具備することを特徴とする基板処理装置にある。
かかる第３の態様では、保持プレートの中心が回転手段の回転中心に対して偏心している状態でも、遠心力による回転手段等の破損、故障を防止して、保持プレートを良好に回転させることができる。
【００１０】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記変更手段が、前記回転手段の回転速度に応じて前記被処理基板の回転中心の位置を所定の位置に移動させることを特徴とする基板処理装置にある。
かかる第４の態様では、遠心力によって被処理基板が保持プレートから外れる等のトラブルの発生を防止することができる。また、遠心力による回転手段への負荷が小さく抑えられるため、回転手段の破損等を防止することもできる。
【００１１】
本発明の第５の態様は、被処理基板をその面内方向で回転させながら前記被処理基板の表面に所定の液体を供給して当該被処理基板の表面処理を行う際、前記被処理基板が回転した状態で当該被処理基板の回転中心の位置を前記被処理基板内の任意の位置に少なくとも一回移動させるようにしたことを特徴とする基板処理方法にある。
かかる第５の態様では、被処理基板の表面全体に所定の液体をむらなく供給することができ、被処理基板の表面全体を均一な状態に処理することができる。
【００１２】
本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記被処理基板が回転している状態では、前記被処理基板の回転中心を連続的に移動させるようにしたことを特徴とする基板処理方法にある。
かかる第６の態様では、被処理基板の回転中心の位置が、常に変化しているため、被処理基板の全面に所定の液体をさらに均一に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明に係る基板処理装置の一例であるスピンエッチング装置１０は、図１に示すように、例えば、シリコンウェハ等の被処理基板１を保持する保持プレート１１と、この保持プレート１１を支持して少なくも回転駆動させる駆動手段１２とを有し、図示しないチャンバ内に配置されている。
【００１４】
保持プレート１１は、本実施形態では、その表面が略水平となるように、すなわち、保持プレート１１に保持される被処理基板１の表面が略水平となるように、駆動手段１２によって支持されている。なお、保持プレート１１への被処理基板１の固定方法は、特に限定されないが、例えば、図２に示すように、保持プレート１１に形成された吸引孔１１ａを図示しない吸引装置によって吸引し、被処理基板１を保持プレート１１上に真空吸着させることで、被処理基板１を良好に固定することができる。
【００１５】
駆動手段１２は、被処理基板１が固定された保持プレート１１を回転させると共に、保持プレート１１を回転させた状態で、被処理基板１の回転中心をこの被処理基板１内の任意の位置に移動させることができるように構成されている。
【００１６】
具体的には、駆動手段１２は、本実施形態では、保持プレート１１を回転させる回転手段１３と、保持プレート１１とを保持プレート１１の面方向で移動させる移動手段１４とで構成されている。回転手段１３は、回転軸１５と、この回転軸１５の一端部側に設けられる例えば、電動モータ等の駆動装置１６とで構成されている。そして、この回転軸１５の他端部側には、移動手段１４を介して保持プレート１１が固定されている。移動手段１４は、例えば、エアシリンダ等によって構成され、保持プレート１１の底面に配されている。このような駆動手段１２では、駆動装置１６によって回転軸１５を回転させことで、保持プレート１１と移動手段１４とが回転軸１５を回転中心として回転する。そして、移動手段１４は、保持プレート１１が回転している状態でも、保持プレート１１をその面方向、本実施形態では、水平方向に移動させることができるように構成されている。なお、移動手段１４の機構は、保持プレート１１を水平方向に移動させることができるものであれば、特に限定されず、例えば、ねじシャフト等、あらゆる機構を採用することができる。
【００１７】
ここで、本実施形態に係るスピンエッチング装置１０では、回転軸１５の中心が被処理基板１の回転中心となるため、回転軸１５と被処理基板１（保持プレート１１）との相対位置を変化させれば被処理基板１の回転中心の位置が移動する。そして、本実施形態では、例えば、図３に示すように、移動手段１４が保持プレート１１を水平方向に移動させ、保持プレート１１の中心Ｃ１１と回転軸１５の中心Ｃ１５との距離を変化させることで、すなわち、保持プレート１１に対する回転軸１５の相対位置を変化させることで、結果的に被処理基板１の回転中心の位置を変化させている。なお、このような本実施形態に係るスピンエッチング装置１０では、駆動手段１２を構成する移動手段１４が、被処理基板１の回転中心を移動させる変更手段の役割を果たす。
【００１８】
また、保持プレート１１の上方には、エッチング液を供給する供給手段１７を構成するノズル１８が配置されている。供給手段１７は、例えば、フッ硝酸等のエッチング液が収容される収容タンク１９と、この収容タンクからポンプ２０等によって送り出されるエッチング液を被処理基板１の表面に向かって吐出させるノズル１８とで構成されている。このノズル１８の配置は、特に限定されないが、被処理基板１の全面に亘って均一にエッチング液を供給するために、本実施形態では、回転軸１５の中心部に対応する部分にノズル１８を配置するようにしている。なお、本実施形態では、被処理基板１の上方に、１つのノズル１８を配置するようにしているが、勿論、複数のノズル１８を配置するようにしてもよい。また、移動手段１４による保持プレート１１の移動に合わせて、ノズル１８を移動させるようにしてもよい。
【００１９】
なお、保持プレート１１の周囲には、遠心力によって被処理基板１（保持プレート１１）の周囲から飛び散るエッチング液を回収するスピンカップ２１が設けられており、被処理基板１の周囲から飛び散ったエッチング液は、このスピンカップ２１を伝って集められて、図示しない回収タンクに回収されるようになっている。
【００２０】
そして、本発明では、このようなスピンエッチング装置１０によって、被処理基板１が固定された保持プレート１１を、駆動手段１２によって回転及び水平方向に駆動させながら、被処理基板１の表面にエッチング液を供給することで、例えば、被処理基板１を所定の厚さとなるようにエッチング処理している。すなわち、エッチング処理を行う際に、被処理基板１が保持された保持プレート１１を回転手段によって回転させると共に、保持プレート１１が回転している状態で、移動手段１４によって保持プレート１１を水平方向に移動させて、エッチング処理中に、被処理基板１の回転中心の位置を被処理基板１内で移動させている。例えば、本実施形態では、保持プレート１１を回転させた状態で、移動手段１４によって保持プレート１１を連続的に直線往復運動させるようにしている。
【００２１】
このように被処理基板１を回転させながらエッチング処理を行う際、被処理基板１の回転中心の位置を変化させることで、被処理基板１を均一にエッチングすることができる。被処理基板１の回転中心に対応する部分では、エッチング液の流動性が低くなってしまうため、回転中心が常に一定の位置にあると、その部分だけエッチング量が少なくなる等、エッチングむらが生じる虞がある。しかしながら、上述したようにエッチング処理中に被処理基板１の回転中心の位置を変化させることで、エッチング液の供給むらを防止することができる。すなわち、エッチング液の流動性は被処理基板１の全面に亘ってほぼ均一とすることができる。したがって、エッチングむらを生じさせることなく、被処理基板１を良好にエッチング処理することができる。
【００２２】
なお、本実施形態では、エッチング処理中に、保持プレート１１を移動手段１４によって常に移動させるようにしたが、これに限定されず、例えば、保持プレート１１は断続的に移動させるようにしてもよいし、所定の間隔で数回程度移動させるようにしてもよい。何れにしても、被処理基板１をエッチング処理している間に、被処理基板１の回転中心の位置を変化させることで、エッチングむらを大幅に改善することができる。
【００２３】
また、本実施形態では、移動手段１４によって保持プレート１１を直線往復運動させるようにしたが、これに限定されず、保持プレート１１を移動させる方向は、保持プレート１１の面内方向であれば、何れの方向であってもよい。さらに、保持プレート１１は、規則的に移動させる必要はなく、例えば、移動のタイミング、方向、距離等の条件は一定でなくてもよい。
【００２４】
また、移動手段１４による保持プレート１１の移動量は、加工条件等に応じて適宜決定されればよいが、例えば、保持プレート１１の回転速度に応じて変化させるようにするのが好ましい。具体的には、保持プレート１１の中心と回転軸１５の中心との距離（回転軸１５に対する保持プレート１１の偏心量）が大きくなれば、回転による遠心力も当然大きくなるため、回転軸１５等、装置にかかる負荷が大きくなり、破損、故障等の原因になる虞がある。このため、回転速度に応じて移動手段１４による保持プレート１１の移動量を調整し、装置にかかる負荷を小さく抑えるようにするのが好ましい。
【００２５】
また、偏心量は、被処理基板上に滴下する液体の違いによっても適宜変更することができる。被処理基板の中心部と外周部とでのエッチングむらの程度、滴下する液体の粘度によって異なるためである。
【００２６】
また、このような装置への負荷を低減させるために、保持プレート１１の偏心量に応じて、保持プレート１１の周縁部等の所定位置にバランスウェイトを付加する付加手段を設けるようにしてもよい。このように、バランスウェイトを付加することで、さらに保持プレートの偏心量に応じてバランスウェイトの重量を調整することで、保持プレート１１の偏心量が比較的大きい状態であっても、保持プレート１１を高速で回転させながらエッチング処理を行うことができる。
【００２７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論本発明は、このような実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、移動手段１４が変更手段の役割を果たし、保持プレート１１を移動させることで被処理基板の回転中心を移動させるようにしたが、これに限定されるものではない。勿論、変更手段は、駆動手段１２とは別途設けられていてもよく、例えば、保持プレート１１を移動させることなく、被処理基板１自体を移動させるものであってもよい。何れにしても、変更手段は、被処理基板の回転中心を実質的に移動させることができるものであればよい。
【００２８】
また、例えば、本実施形態では、スピンエッチング装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ノズルから洗浄液を吐出して被処理基板の表面を洗浄するスピン洗浄装置等にも好適に採用することができる。さらに、本発明は、回転させた被処理基板の表面に所定の液体を供給して表面処理を行うものであれば、あらゆる基板処理装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態１に係る基板処理装置の概略図である。
【図２】実施形態１に係る保持プレートの概略図である。
【図３】実施形態１に係る基板処理方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  被処理基板、  １０  スピンエッチング装置、  １１  保持プレート、  １２  駆動手段、  １３  回転手段、  １４  移動手段、  １５  回転軸、  １６  駆動装置、  １７  供給手段、  １８  ノズル、  １９  収容タンク、  ２０  ポンプ、  ２１  スピンカップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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