(57)【要約】【課題】反りがあるような変形基板であっても、反りを矯正して確実にチャッキング可能であり、また、円形に限定されず、多角形の基板にも適用可能なスピンプロセッサの基板チャック部構造を提供する。【解決手段】基板の外周縁部を保持した状態で回転させながら、前記基板上方から処理液を供給して基板上面を処理可能としたスピンプロセッサにおいて、前記基板の外周縁部を周辺より挟圧して基板を保持可能としたチャック部を複数個配設するとともに、前記各チャック部を、回転によって中心部に向かって変位可能とし、しかも、チャック部に設けた基板挟圧部を鼓状又はテーパ状に形成した。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の外周縁部を保持した状態で回転させながら、前記基板上方から処理液を供給して基板上面を処理可能としたスピンプロセッサにおいて、
前記基板の外周縁部を周辺より挟圧して基板を保持可能としたチャック部を複数個配設するとともに、前記各チャック部を、回転によって中心部に向かって変位可能とし、しかも、チャック部に設けた基板挟圧部を鼓状又はテーパ状に形成したことを特徴とするスピンプロセッサの基板チャック部構造。
【請求項２】
基板挟圧部をローラ構造としたことを特徴とする請求項１記載のスピンプロセッサの基板チャック部構造。
【請求項３】
基板挟圧部の上部に、略円錐状の基板ガイド体を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスピンプロセッサの基板チャック部構造。
【請求項４】
チャック部に、処理液の滞留を防止する液抜孔を穿設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスピンプロセッサの基板チャック部構造。
【請求項５】
基板を半導体装置用のウェハとしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスピンプロセッサの基板チャック部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピンプロセッサの基板チャック部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＣチップなどの製造に用いられるウェハを製造するに際し、ウェハ表面をエッチングして二酸化ケイ素膜などを除去するエッチング工程があり、かかるエッチング工程では、一般的にスピンプロセッサが用いられていた。
【０００３】
スピンプロセッサは、ウェハの外周縁部を挟圧保持する複数のチャック部を備えたウェハ搭載部が回転自在に設けられており、同ウェハ搭載部にウェハを載置して、前記チャック部でウェハ外周縁を挟持した状態でウェハを回転させながらウェハの中心部上方からエッチング液を塗布して、ウェハ上面全体にエッチング液を広がらせてエッチングするようにしている。
【０００４】
このように、スピンプロセッサを用いることによって、エッチング液を遠心力によりウェハの上面に沿って均一に流布させることができ、ウェハの上面に生成されている二酸化ケイ素膜を除去することができる。
【０００５】
上記ウェハ搭載部の構成の一例として、図４に示した構成のものがあった。
【０００６】
すなわち、図示するように、ウェハ１００よりも大径の円盤２００と、同円盤２００上の外周部近傍において、同一半径Ｒを有する円周上の均等位置に配置されたチャック部３００と、同チャック部３００に設けた筒状の基板挟圧部３１０と、同基板挟圧部３１０に軸支されて、前記円盤２００に対してチャック部３００を回転軸中心に向けて回動するリンク４００、５００とを具備する構成のものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のスピンプロセッサにおける基盤チャック部構造としては、下記に示す課題が残されていた。
【０００８】
すなわち、上記チャック部３００に設けられた基板挟圧部３１０は、実質的にはウェハ１００の下面を支持するとともに、ウェハ１００の外周縁部に当接しながら挟持することのできる、所定高さの段付き円筒部材から構成されていた。
【０００９】
このように、基板挟圧部３１０が円筒部材から構成されているために、ウェハ１００に反りなどがあると、これを水平にチャックすることができず、エッチング液が均等に塗布されないでエッチングレート及び均一性にばらつきが発生するおそれがあった。
【００１０】
また、ウェハ１００が円形でない場合には、これをしっかりとチャックすることが難しく、やはり所望するエッチング結果が得られないことがあった。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決することのできるスピンプロセッサの基板チャック部構造を提供することを目的としている。
【００１２】
【発明が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記載の本発明では、基板の外周縁部を保持した状態で回転させながら、前記基板上方から処理液を供給して基板上面を処理可能としたスピンプロセッサにおいて、前記基板の外周縁部を周辺より挟圧して基板を保持可能としたチャック部を複数個配設するとともに、前記各チャック部を、回転によって中心部に向かって変位可能とし、しかも、チャック部に設けた基板挟圧部を鼓状又はテーパ状に形成した。
【００１３】
また、請求項２記載の本発明では、上記基板挟圧部をローラ構造とした。
【００１４】
また、請求項３記載の本発明では、上記基板挟圧部の上部に、略円錐状の基板ガイド体を設けた。
【００１５】
また、請求項４記載の本発明では、上記チャック部に、処理液の滞留を防止する液抜孔を穿設した。
【００１６】
さらに、請求項５記載の本発明では、上記基板を半導体装置用のウェハとした。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、基板の外周縁部を保持した状態で回転させながら、前記基板上方から処理液を供給して基板上面を処理可能としたスピンプロセッサにおいて、前記基板の外周縁部を周辺より挟圧して基板を保持可能としたチャック部を複数個配設するとともに、前記各チャック部を、回転によって中心部に向かって変位可能とし、しかも、チャック部に設けた基板挟圧部を鼓状又はテーパ状に形成したものである。
【００１８】
すなわち、基板外周縁部に複数箇所で当接して挟圧保持する各基板挟圧部を鼓状にしたことにより、基板を鼓状の最も絞った部位、又はテーパの最も深い部位でそれぞれ挟持することができ、基板に反りなどがあってもこれを矯正して処理液を塗布することが可能となる。したがって、チャッキングミスを低減するとともに、基板処理精度のばらつきをなくすことができる。
【００１９】
上記基板としては、半導体装置用のウェハとすることができ、このとき、処理液をエッチング液とすると、上述したことから、エッチングレート、均一性のばらつきを防止することができる。
【００２０】
また、上記基板挟圧部をローラ構造とすることが好ましい。
【００２１】
すなわち、基板挟圧部を回転可能なローラ体からなる構成とすることにより、基板（ウェハ）が円形でなくても挟圧時に均等に力が加わることになり、挟圧時の変形を防止することができ、処理対象となる基板形状の自由度を高めることができる。
【００２２】
さらに、上記基板挟圧部の上部に、略円錐状の基板ガイド体を設けることができる。
【００２３】
すなわち、基板外周縁部に複数箇所で当接できるようにチャック部を配設しているので、かかる複数のチャック部によって基板搭載部が構成されることになるが、基板をチャッキングする場合は、先ず、かかる基板搭載部に基板を載置しなければならない。このとき、各チャック部の基板挟圧部の上部に設けた基板ガイド体を略円錐状とすることで、基板サイズにかかわらず基板を容易に案内でき、使い勝手の良好なスピンプロセッサとなすことができる。
【００２４】
また、チャック部に、処理液の滞留を防止する液抜孔を穿設することができる。例えば、上記基板ガイド体に液抜孔を設けることができる。
【００２５】
これは、基板を回転させながら処理液を塗布したときに、処理液が遠心力によって基板の外周端縁部に向かって広がっていくが、このときに、チャック部に処理液が滞留すると、処理液の特性によっては基板とチャック部とが引っ付いてしまい、取り出しが難しくなったりする。そこで、チャック部に液抜孔を設けることで、処理液の滞留を防止するのである。
【００２６】
液抜孔は、基板回転時の処理液の流れる方向を解析しながら、それに見合った位置に開口するように穿設することが好ましい。なお、液抜孔を設ける個所としては、基板ガイド体に限るものではなく、チャック部において適宜個所を選択して設けることができる。
【００２７】
ところで、チャック部の数としては、９０°間隔で４箇所に設けることが好ましく、４個のチャック部であれば、例えば角を落とした略四角形の基板であっても確実にチャッキング可能となる。
【００２８】
以下、添付図に基づいて、本発明に係る吸着搬送装置の構成及び作用をより具体的に説明する。
【００２９】
図１は本実施の形態に係るスピンプロセッサの全体説明図、図２は同スピンプロセッサ本体の平面図、図３は同スピンプロセッサのチャック部を示す説明図である。なお、ここでは、スピンプロセッサを、ウェハのエッチング処理に用いるものとして説明する。
【００３０】
図１に示すように、スピンプロセッサＡは、基板となるウェハ１の外周縁部１０を保持した状態で回転させながら、前記ウェハ１の上方から処理液としてのエッチング液Ｂを供給してウェハ１をエッチング可能としたものであり、ウェハ１を搭載する基板搭載部２０を備えたスピンプロセッサ本体２を、上部開口の箱状に形成した液受枠３内に配設している。
【００３１】
液受枠３の中央上方には、ウェハ１の上面にエッチング液Ｂを供給するノズルＮを設けており、同ノズルＮは、前記液受枠３の底面に開閉弁４０を介して一端を接続した可撓性を有する処理液循環パイプ４の他端と連通連結している。４１は処理液循環パイプ４の中途に配設した循環ポンプ、４２は同じくフィルタである。すなわち、本実施の形態では、ウェハ１のエッチング時には、遠心力により外方に飛ばされたエッチング液Ｂを液受枠３により受けて下方に落下させ、これを循環させて再使用可能としている。
【００３２】
また、液受枠３の下部には、前記処理液循環パイプ４と並んで、エッチング液Ｂや洗浄水などを排出する排水パイプ５を、開閉弁５０を介して連結している。
【００３３】
基板搭載部２０は、液受枠３の下方に配設した回転機構６により回転可能に構成されており、回転機構６はモータ６０と、同モータ６０とスピンプロセッサ本体２の回転軸２１とを連動連結するベルト６１を具備している。
【００３４】
なお、本スピンプロセッサ本体２は、図示しない筐体内に収納配設されており、同筐体には、前記回転機構６や循環ポンプ４１などを含めて本スピンプロセッサＡ全体の制御を行う制御部並びに操作部が設けられている。
【００３５】
ここで、本実施の形態に係るスピンプロセッサＡについて、特に本発明の要部をなすところのスピンプロセッサ本体２に設けた基板搭載部２０について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００３６】
図示するように、前記基板搭載部２０はスピンプロセッサ本体２の上部に回転自在に設けられており、ウェハ１の外周縁部１０を周辺より挟圧してウェハ１を保持可能とした４個のチャック部７を、周方向に９０°間隔あけて放射状に配設している。
【００３７】
上記チャック部７は、同チャック部７の下半部を構成する筒状基部７１と、同筒状基部７１の上端に外方へ突出状態に連設された突出板７４の先端部に軸支された基板挟圧部７２と、同基板挟圧部７２の上部に連設された基板ガイド体７３とを備えている。
【００３８】
そして、各チャック部７は、後述するリンク機構８により、回転軸２１の回転によって中心部に向かって変位可能に構成されている。
【００３９】
すなわち、基板搭載部２０は、周方向に９０°間隔あけて放射状に突設した４枚のアーム片２２を備えるとともに、回転軸２１に取付けられた水平板２３と、前記アーム片２２の先端近傍に回動自在に立設され、それぞれ同一半径で仮想円周上に等間隔で配置された所定高さを有する前記チャック部７と、同チャック部７の筒状基部７１の下端部に一体的に連設された第１リンク８１及び同第１リンク８１に一端を回動自在に螺着し、他端を前記回転軸２１側に回動自在に螺着した第２リンク８２とからなるリンク機構８とを具備している。
【００４０】
かかるリンク機構８により、チャック部７は、第１，第２リンク８１，８２の揺動を受けて水平板２３に対して回動し、ウェハ１を挟圧する基板挟圧部７２も中心部に向かって変位することになり、ウェハ１を確実に挟持することが可能となる。特に、回転軸２１が回転している場合、その回転によって基板挟圧部７２は中心部に向かって変位してより挟圧を高めることになるので、ウェハ１を回転させている間は確実にチャックすることができる。
【００４１】
なお、図３中、７６はチャック部７を前記第１リンク８１とともにアーム片２２に連結する連結軸、８３は第１リンク８１と第２リンク８２とを連結する連結ボルト、８４は第２リンク８２の基端を回転軸２１側に連結する連結ボルトである。
【００４２】
かかる構成において、本発明の要旨となるのは、前記基板挟圧部７２を鼓状又はテーパ状に形成したことにある。
【００４３】
すなわち、図３に示すように、基板挟圧部７２は、上・下鍔部７２ａ，７２ｂ間にテーパ面となる湾状周面を有する筒体７２ｃを形成した鼓状に形成されている。したがって、ウェハ１を鼓状の最も絞った部位、すなわち前記筒体７２ｃの中央でそれぞれ挟持することができ、ウェハ１に反りなどがあってもこれを矯正してエッチング液Ｂを全面均等に塗布することが可能となる。
【００４４】
このように、本スピンプロセッサＡによれば、反りなどで変形したウェハ１であってもチャッキングミスを可及的に減じてウェハ１の落下などを防止することができ、また、エッチングレート及びエッチング精度の均一性のばらつきを防止できる。
【００４５】
また、本実施の形態では、上記基板挟圧部７２を、回転自在なローラ構造としている。
【００４６】
すなわち、チャック部７の突出板７４に、上下方向へ軸体７７を螺着し、同軸体７７に鼓状の基板挟圧部７２を回転自在に挿通している。
【００４７】
このように、基板挟圧部７２を回転自在なローラ状とすることにより、ウェハ１が円形でなく、例えば、図２の二点鎖線で示した略四角形のウェハ１’であっても、挟圧時に均等に力を加えることができるのでチャック時の変形を防止することができ、処理対象となるウェハ形状の自由度を高めることができる。
【００４８】
特に、本実施の形態では、チャック部７の数を、周方向に９０°間隔で設けた４個としているので、前記した角を落とした略四角形のウェハ１’などを確実にチャッキングすることが可能となっている。
【００４９】
また、前述したように、基板挟圧部７２の上部には、基板ガイド体７３を設けており、同基板ガイド体７３を略円錐状としている。
【００５０】
したがって、大きさが異なっていてもウェハ１，１’を容易に案内して搭載でき、使い勝手の良好なスピンプロセッサＡとすることができる。
【００５１】
また、チャック部７には、エッチング液Ｂの滞留を防止する液抜孔７５を設けている。
【００５２】
本実施の形態では、上記基板ガイド体７３の中途部に液抜孔７５を設けており、ウェハ１を回転させながらエッチング液Ｂを塗布した際、同エッチング液Ｂが遠心力によってウェハ１の外周端縁部１０に向かって広がっていくときに同液抜孔７５から外方へ抜けやすくなり、チャック部７、特にウェハ１の外周端縁部１０近傍にエッチング液Ｂが滞留しにくくなる。したがって、エッチング液Ｂを介してウェハ１と基板挟圧部７２となどが引っ付いてしまい、ウェハ１の取り外しが難しくなったりすることを防止できる。
【００５３】
ところで、かかる液抜孔７５は、ウェハ１の回転時におけるエッチング液Ｂの流れる方向を解析しながら適切な位置に開口するように穿設するものとする。ここでは、基板ガイド体７３の中心と回転軸２１の中心とを結ぶ線よりも１０〜２０°程度ずらして穿設している。
【００５４】
なお、液抜孔７５は、必ずしも基板ガイド体７３に設ける必要はなく、チャック部７において液抜きに適切と見なされる個所であれば、配設位置は特に限定するものではない。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明してきたような形態で実施され、以下の効果を奏する。
【００５６】
（１）請求項１記載の本発明によれば、基板の外周縁部を保持した状態で回転させながら、前記基板上方から処理液を供給して基板上面を処理可能としたスピンプロセッサにおいて、前記基板の外周縁部を周辺より挟圧して基板を保持可能としたチャック部を複数個配設するとともに、前記各チャック部を、回転によって中心部に向かって変位可能とし、しかも、チャック部に設けた基板挟圧部を鼓状又はテーパ状に形成したことにより、基板を鼓状の最も絞った部位、又はテーパの最も深い部位でそれぞれ挟持することができ、基板に反りなどがあってもこれを矯正して処理液を塗布することが可能となる。したがって、チャッキングミスを低減するとともに、基板処理精度のばらつきをなくすことができる。
【００５７】
（２）請求項２記載の本発明では、上記基板挟圧部をローラ構造としたことにより、基板が円形でなくても挟圧時に均等に力が加わることになり、挟圧時の変形を防止することができ、処理対象となる基板形状の自由度を高めることができる。
【００５８】
（３）請求項３記載の本発明では、上記基板挟圧部の上部に、略円錐状の基板ガイド体を設けたことにより、基板サイズにかかわらず基板を容易に案内でき、使い勝手の良好なスピンプロセッサとなすことができる。
【００５９】
（４）請求項４記載の本発明では、上記チャック部に、処理液の滞留を防止する液抜孔を穿設したことにより、処理液のチャック部上での滞留を防止することができ、処理液の特性によって基板とチャック部とが引っ付いてしまい、基板の取り出しが難しくなったりすることがなくなる。
【００６０】
（５）請求項５記載の本発明では、上記基板を半導体装置用のウェハとしたことにより、例えばウェハのエッチングに適用した場合、上記（１）〜（４）の効果に加え、エッチングレート、均一性のばらつきを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るスピンプロセッサの全体説明図である。
【図２】同スピンプロセッサ本体の平面図である。
【図３】同スピンプロセッサのチャック部を示す説明図である。
【図４】従来のスピンプロセッサの説明図である。
【符号の説明】
Ａ　スピンプロセッサ
Ｂ　エッチング液（処理液）
１　ウェハ（基板）
２　スピンプロセッサ本体
７　チャック部
８　リンク機構
１０　外周縁部
２０　基板搭載部
７２　基板挟圧部
７３　基板ガイド体
７５　液抜孔
【図１】
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【図２】
2004055641.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004055641.tif 000006