【手続補正書】
【提出日】平成22年4月21日(2010.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板を回転させながら保持する基板保持機構と、該基板保持機構に保持された上記被処理基板の周縁部の一部が挿入される溝を有する処理ヘッドと、を備え、該溝内に上記被処理基板の周縁部を挿入して処理する基板処理装置において、処理ヘッドの上記溝内には、処理液を供給する処理液供給手段に連結されて上記溝内に処理液を導くための供給口と、減圧吸引手段に連結されて上記溝内を減圧・吸引するための吸引口とを設けるとともに、この溝内に進入した被処理基板の外周縁と対向する溝の面と、溝内に進入した被処理基板の外周縁と、の間に形成される間隔を狭くする高速気流発生手段を、上記供給口と吸引口とを結ぶ通路上に設けた基板処理装置。
【請求項２】
上記高速気流発生手段は上記溝内の気流を変化させる構造物からなり、該構造物は突起又は窪みからなることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
上記溝には、そこに進入する被処理基板の平面と対向する面に、溝の他の部分よりも被処理基板に近接する狭隙突起を設け、この狭隙突起で、溝内の処理液が処理基板の処理領域に飛散するのを防ぐ構成にした請求項１または２に記載の基板処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の基板処理装置に係る発明は、被処理基板を回転させながら保持する基板保持機構と、該基板保持機構に保持された上記被処理基板の周縁部の一部が挿入される溝を有する処理ヘッドと、を備え、該溝内に上記被処理基板の周縁部を挿入して処理する基板処理装置を前提にする。
そして、処理ヘッドの上記溝内には、処理液を供給する処理液供給手段に連結されて上記溝内に処理液を導くための供給口と、減圧吸引手段に連結されて上記溝内を減圧・吸引するための吸引口とを設けるとともに、この溝内に進入した被処理基板の外周縁と対向する溝の面と、溝内に進入した被処理基板の外周縁と、の間に形成される間隔を狭くする高速気流発生手段を、上記供給口と吸引口とを結ぶ通路上に設けている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項２に記載の基板処理装置に係る発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、上記高速気流発生手段が上記溝内の気流を変化させる構造物からなり、該構造物は突起又は窪みからなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項３に記載の基板処理装置に係る発明は、請求項１または２に記載の基板処理装置において、上記溝には、そこに進入する被処理基板の平面と対向する面に、溝の他の部分よりも被処理基板に近接する狭隙突起を設け、この狭隙突起で、溝内の処理液が処理基板の処理領域に飛散するのを防ぐ構成にしている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明は、上記構成を備えることにより以下に示すような優れた効果を奏する。すなわち、請求項１及び２の発明によれば、処理ヘッドには、供給口を溝の被処理基板の周縁部が進入する進入側に、吸引口をこの周縁部が脱出する側それぞれ設けられているので、減圧・吸引手段を作動させて溝内を減圧・吸引することにより、処理ヘッドの溝内に処理液を含む気体の高速流を発生させることができる。この高速流の流速は、１００〜１０００ｍ／ｓｅｃの範囲に設定される。そして、被処理基板処理時には、この高速流が被処理基板の周縁部に当たるので、被処理基板の周縁部、特にベベル部を高精度に処理できると共に処理能力を上げることが可能になる。また、溝内の被処理基板の周縁部が進入する側から処理液を供給し、この周縁部が脱出する側から溝内を減圧・吸引するので、処理液がこの吸引によって発生している高速気流にスムーズに混入されて、従来技術のように、溝内に所定量の処理液を満たした状態で処理する必要がないので、処理液が溝から飛び出して周囲へ飛散するようなことがない。勿論、他の従来技術のように処理液同士、例えば純水と他の処理液とが衝突して飛散することもなく、処理液や除去された汚染物を効率よく排出することができる。また、進入する側から供給し、脱出する側から減圧・吸引するので、基板の周縁部に沿った流れを形成でき、この高速の流れによって処理流体が基板周縁部をこする作用をもたらすので、処理液と基板・不用物との反応を加速することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
特に、処理ヘッドの溝内に高速気流発生手段を設けたことにより、被処理基板周縁部の処理時に、供給口から処理液を供給するとこの処理液は高速気流に混入されて霧化され、この霧化された処理液が混入された高速気流が被処理基板の周縁部に接触するので、この周縁部、特にベベル部の処理ムラを軽減し高精度に且つ高効率で洗浄などの処理をすることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、請求項３の発明によれば、処理ヘッドに狭隙突起を設けたことにより、周縁部の処理幅を狭隙突起で規制できるので、区画が正確になる。また、溝の幅が狭まっているので、溝から処理液が飛散することを阻止できるので、被処理基板の非処理面を汚染することがない。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
処理ヘッド７は、所定長さの不図示の支持腕に支持されている。この支持腕はその基部が支持台（図示省略）に固定されている。また、この支持腕はヘッド駆動機構（図示省略）に連結されて、このヘッド駆動機構により、支持腕が所定方向へ移動されて、その先端に固定された処理ヘッド７がウェーハＷの周縁部に接近或いは離反できるようになっている。この処理ヘッド７には、コ字状の溝９（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）内へ各種の処理液を供給する処理液供給装置１５Ａ及びこの溝９内を減圧しながら吸引する吸引装置１５Ｂが連結されている。すなわち、処理ヘッド７と処理液供給装置１５Ａとは、途中に制御弁Ｖ１を介在して配管Ｔ１で連結され、また吸引装置１５Ｂとは制御弁Ｖ２を介在して配管Ｔ２で連結されている。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
処理ヘッド７は、ウェーハＷの周縁部の一部が挿入される幅長及び深さを有する略コ字状の溝９を有する直方体形状のブロックからなり、合成樹脂成型体で形成されている。この溝９は、所定の面積を有し所定の隙間Ｄ１をあけて対向配置した板状体からなる一対の第１、第２鍔辺部８Ａ、８Ｂと、これらの第１、第２鍔辺部８Ａ、８Ｂの一端を繋ぐ奥壁部８Ｃと、他端を開放させた開口９Ａと、で形成されている。なお、本実施例においては処理ヘッド７を合成樹脂成型体の一体構造で形成したものを例にとって説明するが、例えば複数の部材を組み立ててなる組立複合体で形成するようにしてもよい。第１、第２鍔辺部８Ａ、８Ｂは、図３（ａ）に示すように、ウェーハＷの処理時には上下方向に対向配置される。また、開口９ＡはウェーハＷの周縁部が挿入される挿入口となっている。処理ヘッド７の大きさは、例えばその幅長Ｌ１が５０ｍｍ、長さＬ２が３０ｍｍに設定される。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
溝９は、ウェーハＷの周縁部が所定幅挿入される深さを有するとともにウェーハＷの周縁部の肉厚より幅広な開口９Ａを有している。この開口９Ａ、すなわち挿入口には、その隙間を狭くする狭隙突起８ａ、８ｂが形成されている。これらの狭隙突起８ａ、８ｂは、第１、第２鍔辺部８Ａ、８Ｂの先端部を隆起させた所定の幅長及び高さを有する土手状の突起で形成し、その隙間Ｄ２は内部の隙間Ｄ１より狭くしてある。この構造により、溝９は、開口９Ａが狭隙突起８ａ、８ｂで狭められ、内部に所定大きさの溝空間Ｓが形成され、しかも両端部９Ｌ、９Ｒが開放された筒状体となっている。この開口９Ａの隙間Ｄ２は、この隙間Ｄ２部分にウェーハＷの周縁部が挿入されたとき、この周縁部の上下面との間に狭い隙間Ｇ２が形成されるようになっている。この隙間Ｇ２は０．１〜１０ｍｍの範囲に設定される。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
各狭隙突起８ａ、８ｂは、溝９の隙間を狭めると共に、この溝内部から処理液が飛散するのを制限する規制堰となっている。すなわち、開口９Ａ部分に狭隙突起８ａ、８ｂを設けると、ウェーハＷ処理時に溝空間Ｓ内に供給された処理液が隙間Ｄ２から外方へ飛び出そうとしてもこれらの狭隙突起８ａ、８ｂに衝突して内部へ戻される。その結果、この隙間Ｄ２から処理液が飛び出して外へ飛散することが殆どなくなりウェーハＷの非処理面を汚染することがなくなる。また、これらの狭隙突起８ａ、８ｂによって、ウェーハＷの周縁部がこの狭隙突起８ａ、８ｂで区画された溝空間Ｓ内で処理されるので、周縁部の処理領域と非処理領域とを正確に区分できると共に、ウェーハＷ周縁部の挿入度合いにより処理領域の設定が容易に行えるようになる。なお、この実施例では、第１、第２鍔辺部８Ａ、８Ｂの双方に狭隙突起８ａ、８ｂを設けたが、いずれか一方の鍔辺部にのみ形成してもよい。このような構成とすれば、ウェーハＷ周縁部の片面を区画して処理することが可能になる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
奥壁部８Ｃは、その開口部９Ａ側の壁面８Ｃ'において、長手方向の一端近傍に処理液を供給する供給口１０Ａと、他端に気体及び処理液などを吸引する吸引口１１Ａと、供給口１０Ａと吸引口１１Ａとの間に溝９内を流れる流体の流速を変化させる構造物１２と、が形成されている。このうち、供給口１０Ａは、図３（ａ）及び図４に示すように、回転するウェーハＷの周縁部が溝９に侵入する側、すなわちウェーハＷの未処理側（回転進行方向の上流側）に形成されている。第１鍔辺部８Ａの表面には、開口１０Ｂが形成されてこの開口１０Ｂと供給口１０Ａとは奥壁部８Ｃ内を貫通する貫通穴１０で連結されている。開口１０Ｂには処理液供給装置１５Ａに結合されている。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
吸引口１１Ａは、ウェーハＷの周縁部が溝９から脱出する側、すなわちウェーハＷの処理済み側（回転進行方向の下流側）に形成されている。奥壁部８Ｃの外面には、図４に示すように、開口１１Ｂが形成されて、この開口１１Ｂと吸引口１１Ａとは奥壁部８Ｃ内を貫通する貫通穴１１で連結されている。この開口１１Ｂは吸引装置１５Ｂに結合されている。吸引口１１Ａの開口面積は、供給口１０Ａより大きく形成されている。よって、吸引口１１Ａの開口面積を大きくするために開口部分の周囲に直径を大きくした窪みを設けるのが好ましい。このように吸引口１１Ａの開口面積を大きくすることにより、より多くの流体を吸引することが可能になる。この吸引力の増大により溝９内を流れる流体の流速を速めることが可能になる。また、吸引口１１Ａを奥壁部８Ｃに設けると、ウェーハＷ処理時にウェーハＷ周縁部と吸引口１１Ａとの距離が短縮されて処理済みの処理液などが他へ飛散することがなくなるとともに、ベベル部の端部（頂部）に高速気流を集中させることができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
構造物１２は、奥壁部８Ｃ'の表面を隆起させた突起で形成されている。この突起１２は、供給口１０Ａから吸引口１１Ａへ向かって所定の角度で傾斜する傾斜面１２１を有する三角形状をなしている。そして、この構造物１２は、溝９内に進入したウェーハＷの外周縁との対向面と、ウェーハＷの外周縁との間に形成される間隔を狭くするものである。
さらに、上記構造物１２に傾斜面１２１を設けることにより、後述する気体（流体）の流れがスムーズになる。この構造物、すなわち突起１２は、溝９内を通過する流体を加速する働きをする。すなわち、図３（ｂ）及び図４に示すように、溝９内の溝空間ＳにウェーハＷの周縁部が挿入されたときに、その挿入深さを奥壁部８Ｃの壁面８Ｃ'までの距離がギャップＧとなるようにし、しかも突起１２の高さをＨにして、この突起１２の頂部との間を狭いギャップＧ１になるようにする。このときのギャップＧ１は、例えば０．１〜３．０ｍｍの範囲に設定する。このように、突起１２によりウェーハＷ周縁部との隙間を狭いギャップＧ１に設定すると、吸引装置１５Ｂが作動されて溝９の溝空間Ｓ内が減圧・吸引されたとき、気体が溝９の一端側９Ｌ及びウェーハＷと一対の狭隙突起８ａ、８ｂ間のギャップＧ２部分から溝空間Ｓ内へ吸い込まれる（なお、他端部９Ｒ側からも溝空間Ｓ内へ吸い込まれるが、ここでの説明は省略する）。この吸い込まれた気体は溝空間Ｓの広いギャップＧから突起１２頂部の狭いギャップＧ１部分で絞られて、この狭いギャップＧ１部分を通過するときに流速が速められて高速気流となり、吸引口１１Ａに吸い込まれる。このような構造により、流速が早められたときの流速は１００〜１０００ｍ／ｓｅｃの範囲の高速気流に設定される。この範囲の流速は、溝９の大きさ、ギャップＧ１などの調節及び吸引装置１５Ｂの制御によって設定される。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
次に、図１〜図４を参照して基板処理装置１を用いたウェーハＷ周縁部の処理方法を説明する。
先ず、回転テーブル２の保持台３上に、１枚のウェーハＷをその中心が回転軸４の軸心の延長線上に位置するように載置して、この載置面に不図示のチャックによりウェーハＷを保持台３上に固定する。チェンバー６内には、不図示の気体供給源から所定の気体、例えばＮ２ガスが供給される。そして、不図示のヘッド駆動機構を作動させて処理ヘッド７をウェーハＷの周縁部へ移動させ、ウェーハＷ周縁部の一部を処理ヘッド７の溝９内に挿入する。この周縁部の挿入により、周縁部の最外縁部、すなわちベベル部と突起１２とのギャップＧ１が０．１〜３．０ｍｍの範囲に調整される。この状態で回転駆動機構５により回転軸４を回転させて保持台３に保持されたウェーハＷを所定の速度、例えば２０秒で１回転する速度で時計方向へ回転させる。次いで、吸引装置１５Ｂを作動させて、処理ヘッド７の溝９の溝空間Ｓ内を減圧しながら吸引する。
溝９の溝空間Ｓ内が減圧吸引されると、溝９の一端側９Ｌ及びギャップＧ２部分からＮ２ガスが溝空間Ｓ内へ吸い込まれる。そして、このように吸い込まれたＮ２ガスが突起１２とベベル部との間の狭いギャップＧ１部分に到達すると、溝空間Ｓに流れるＮ２ガスの流速が加速されて高速気流となりギャップＧ１部分を通過する。この高速気流の流速は、ギャップＧ１の設定及び吸引装置１５Ｂの作動状態によって制御される。そして、高速気流を発生させた状態で制御弁Ｖ１を開く。制御弁Ｖ１が開けば、処理液供給装置１５Ａから所定の処理液が供給口１０Ａに吸引されるとともに、この吸引された処理液は、高速気流とともに高速を保ちながら上記溝９内を流れる。
上記のようにして処理液が溝９内に流れると、先ず吸引により発生する気流によって処理液の一部が飛沫となり、その後突起１２に衝突して粉砕され、飛沫となって搬送される。処理液はこの狭ギャップＧ１部分を通過するときに気圧の変化によって更に粉砕微細化されて霧状になる。そして、この霧化された処理液を含んだ高速気流がウェーハＷの周縁部に当たり、この高速気流によって、ウェーハＷの周縁部、特にベベル部に処理液が物理的に強く当たると同時に新しい処理液が次々と供給されるため、化学反応も促進されて不用膜の剥離作用が高まり、このベベル部の不要物が効率よく除去される。最後に、狭ギャップＧ１を通過した処理液を含むＮ２ガスは吸気口１１Ａへ吸い込まれて外部へ搬出される。ウェーハＷ周縁部が吸引口１１Ａを通過すると、他端部９Ｒから吸い込まれた気流がウェーハＷ周縁部表面に吹き付けられて処理液を乾燥するので、ウェーハＷ周縁部が処理ヘッド７を脱出するときには完全に乾燥状態となっている。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
１ 基板処理装置
２ 回転テーブル
３ 保持台
４ 回転軸
５ 回転駆動機構
６ チャンバー
７ 処理ヘッド
８Ａ、８Ｂ 第１、第２鍔辺部
８ａ、８ｂ 狭隙突起
９ コ字状の溝
９Ａ 開口
１０Ａ 供給口
１２、１２Ａ〜１２Ｅ 構造物
１１Ａ 吸引口
Ｓ 溝空間
Ｗ ウェーハ（被処理基板）