(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持する支持部、およびこの支持部に支持された基板の一主面の側方を取り囲み、当該主面と連なるように形成された延長面を有する基板保持手段と、
前記基板保持手段を回転させる回転手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の前記主面上に、フッ硝酸、フッ酸およびリン酸の少なくとも一つを含むエッチング液を供給するエッチング液供給手段とを含み、
前記延長面が、前記支持部に支持される基板の前記主面よりも、前記主面上に供給される前記エッチング液に対する親液性の高い表面である、基板処理装置。
【請求項２】
前記基板保持手段が、基板支持部材と、前記基板支持部材を支持するベース部材とを備え、
前記支持部および前記延長面が前記基板支持部材に設けられており、
前記回転手段が、前記ベース部材を前記基板支持部材ごと回転させるベース部材回転手段を含む、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板保持手段が、前記支持部および前記延長面を有するベース部材を備え、
前記回転手段が、前記ベース部材を回転させるベース部材回転手段を含む、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記支持部が、基板を水平姿勢に支持するものであり、
前記支持部が、前記支持部に支持された基板の前記主面が前記延長面よりも高くなるように設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記支持部が、基板を水平姿勢に支持するものであり、
前記基板保持手段が、前記延長面の基板の回転半径方向外方に連なり、基板の回転半径方向外方に向かうにつれて低くなるテーパ面をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板の主面に対し、エッチング液を用いたエッチング処理を施すための基板処理装置に関する。エッチング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ガラス基板、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などの基板が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程では、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）に対して処理液を用いた液処理が行われる。このような液処理の一つは、エッチング液をウエハの主面に供給して行うエッチング処理である。ここでいうエッチング処理には、ウエハの主面（ウエハ自体またはウエハ上に形成された薄膜）にパターンを形成するためのエッチング処理、ウエハの主面の表層領域を均一に除去するためのエッチング処理のほか、エッチング作用を利用してウエハの主面の異物を除去する洗浄処理が含まれる。
【０００３】
ウエハの主面に対し処理液による処理を施すための基板処理装置には、複数枚のウエハに対して一括して処理を施すバッチ式のものと、ウエハを一枚ずつ処理する枚葉式のものとがある。枚葉式の基板処理装置は、たとえば、ウエハをほぼ水平姿勢に保持しつつ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ているウエハの主面に向けて処理液を供給する処理液ノズルと、この処理液ノズルをウエハ上で移動させるノズル移動機構とを備えている。
【０００４】
たとえば、ウエハにおいてデバイスが形成されるデバイス形成面に対してエッチング処理を施したい場合には、ウエハはデバイス形成面を上向きにしてスピンチャックに保持される。そして、スピンチャックによって回転されるウエハの上面に処理液ノズルからエッチング液が吐出されるとともに、ノズル移動機構によって処理液ノズルが移動される。処理液ノズルの移動にともなって、ウエハの上面におけるエッチング液の着液点が移動する。この着液点を、ウエハの上面の回転中心と周縁領域との間でスキャンさせることにより、ウエハの上面の全域にエッチング液を行き渡らせることができる。
【特許文献１】特開２００７−８８３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、ウエハの上面の中央部に供給されたエッチング液は、ウエハの回転による遠心力を受けて、ウエハの上面の回転半径方向外方に向けて移動する。そのため、処理液ノズルからのエッチング液に加えて、上面の中央部から移動するエッチング液が与えられるウエハの上面の周縁領域には、過剰な量のエッチング液が供給される。このため、ウエハの上面の周縁領域が中央部よりもエッチングレートが高くなり、ウエハの上面内に処理の不均一が生じるという問題がある。
【０００６】
本願の発明者らは、枚葉式の基板処理装置を用いたエッチング処理によってウエハを薄型化（シンニング）する処理を検討してきた。より具体的には、ウエハの裏面（デバイスが形成されていない非デバイス形成面）を上方に向けるとともに、エッチング力の高いフッ硝酸が、エッチング液としてウエハ裏面（上面）に供給される。フッ硝酸によってウエハ裏面の表層部のウエハ材料がエッチング除去され、これにより、ウエハが薄型化される。
【０００７】
本願の発明者らは、エッチング処理時におけるウエハの回転速度が高ければ高いほど、ウエハの上面の周縁領域と中央部との間のエッチングレートの差が大きくなることを見出した。そして、ウエハを所定の低回転速度（４０〜６０ｒｐｍ）で回転させれば、周縁領域と中央部との間のエッチングレートの差が小さくなり、エッチング処理の面内均一性が比較的良好になることを見出した。
【０００８】
ところが、かかる低回転速度でウエハを回転させると、ウエハの上面上のエッチング液に作用する遠心力が小さく、ウエハの周縁領域に移動したエッチング液が、ウエハの上面の周縁領域からウエハの側方に排除され難い。そのため、ウエハの上面の周縁領域にエッチング液が滞留し、かかる領域にエッチング液の厚い液膜（液溜まり）が形成される。この厚い液膜は、失活したエッチング液を高い比率で含んでおりエッチング力が低いばかりでなく、ウエハの周縁領域から熱を奪い、ウエハの上面の周縁領域に温度低下を生じさせる。その結果、ウエハの上面の周縁領域でエッチングレートが低下するという問題があった。そのため、ウエハの周縁領域においてもエッチングレートを向上させ、エッチング処理の面内均一性をさらに高める必要がある。
【０００９】
とくに、シリコンウエハなどエッチング液に対する疎液性が高いウエハに対してエッチング処理が施される場合に、ウエハの上面の周縁領域上に形成される液膜（液溜まり）の膜厚が大きくなり、ウエハの上面の周縁領域におけるエッチングレートの低下が顕著になるという問題があった。
そこで、この発明の目的は、基板の主面上でのエッチング液の滞留を防止または抑制して、基板の主面に対して均一性の良好なエッチング処理を施すことができる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を支持する支持部（１３，２９；２９，８４）、およびこの支持部に支持された基板の一主面の側方を取り囲み、当該主面と連なるように形成された延長面（１２；７２；８３）を有する基板保持手段（３，９；７０，９；８１）と、前記基板保持手段を回転させる回転手段（７）と、前記基板保持手段に保持された基板の前記主面上に、フッ硝酸、フッ酸およびリン酸の少なくとも一つを含むエッチング液を供給するエッチング液供給手段（５；６１）とを含み、前記延長面が、前記支持部に支持される基板の前記主面よりも、前記主面上に供給される前記エッチング液に対する親液性の高い表面である、基板処理装置（１；６０；８０；１００）である。
【００１２】
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。以下、この項において同じ。
「基板の主面と基板保持手段の延長面とが連なる」とは、基板の主面上のエッチング液と延長面上のエッチング液とが、連続した液膜を形成するように接近して配置されている状態を言う。
【００１３】
本発明によれば、基板の主面に供給されたエッチング液は、基板の主面上および基板保持手段の延長面上を拡がり、基板の主面上および基板保持手段の延長面上に液膜を形成するようになる。このとき、基板の主面と基板保持手段の延長面とが連なっているため、基板の主面上のエッチング液と基板保持手段の延長面上のエッチング液とは、液膜として連続する。そのため、主面上の周縁領域では、エッチング液がとどまることなく、スムーズに基板保持手段の延長面上へと移動していく。こうして、基板の全域に比較的薄くかつほぼ均一厚みのエッチング液の液膜が形成される。これにより、基板の主面上の周縁領域でのエッチング液の滞留を防止または抑制することができ、周縁領域でのエッチングレートの低下を抑制または防止できるので、基板の主面に対して良好な面内均一性でエッチング処理を施すことができる。
また、前記延長面が、前記支持部に支持される基板の前記主面よりもエッチング液に対する親液性の高い表面であるので、基板の主面上のエッチング液における基板保持手段の延長面上への移動がより一層効果的に促される。そのため、基板の主面上に供給されたエッチング液を、基板保持手段の延長面上に向けてスムーズに移動させることができる。その結果、基板の主面に形成されるエッチング液の液膜が、より薄く、かつ、より均一厚みになる。したがって、一層良好な面内均一性でエッチング処理を行うことができる。
【００１４】
請求項２に記載のように、前記基板保持手段（３，９；７０，９）が、基板支持部材（３；７０）と、前記基板支持部材を支持するベース部材（９）とを備え、前記支持部および前記延長面が前記基板支持部材に設けられており、前記回転手段が、前記ベース部材を前記基板支持部材ごと回転させるベース部材回転手段（７）を含むものであってもよい。
本発明によれば、基板の主面に供給されたエッチング液は、基板の主面上および基板支持部材の延長面上を拡がり、基板の主面上および基板支持部材の延長面上に連続した液膜を形成するようになる。これにより、支持部に保持された基板の主面の全域に、比較的薄くかつほぼ均一厚みのエッチング液の液膜を形成することができる。ゆえに、基板の主面に対して良好な面内均一性でエッチング処理を施すことができる。
【００１５】
また、請求項３に記載のように、前記基板保持手段（８１）が、前記支持部（２９，８４）および前記延長面（８３）を有するベース部材（８２）を備え、前記回転手段が、前記ベース部材を回転させるベース部材回転手段（７）を含むものであってもよい。
本発明によれば、基板の主面に供給されたエッチング液は、基板の主面上およびベース部材の延長面上を拡がり、基板の主面上およびベース部材の延長面上に連続した液膜を形成するようになる。これにより、支持部に保持された基板の主面の全域に、比較的薄くかつほぼ均一厚みのエッチング液の液膜を形成することができる。ゆえに、基板の主面に対して良好な面内均一性でエッチング処理を施すことができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、前記支持部が、基板を水平姿勢に支持するものであり、前記支持部が、前記支持部に支持された基板の前記主面が前記延長面よりも高くなるように設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
本発明によれば、基板の主面（処理対象の主面）が延長面よりも高いので、基板の主面上から基板保持手段の延長面上へのエッチング液の移動が阻害されることがない。そのため、基板の主面上に供給されたエッチング液を、基板保持手段の延長面上に向けてスムーズに移動させることができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、前記支持部が、基板を水平姿勢に支持するものであり、前記基板保持手段（７０）が、前記延長面（７２）の基板の回転半径方向外方に連なり、基板の回転半径方向外方に向かうにつれて低くなるテーパ面（７１）をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
本発明によれば、延長面におけるウエハＷの回転半径方向外方にテーパ面が連なっているので、延長面上におけるエッチング液に重力が作用するため、基板の上面から基板保持手段の延長面へと向かうエッチング液の移動が促される。その結果、基板の主面上に形成されるエッチング液の液膜が薄くなる。これにより、基板の主面でのエッチング液の滞留をより一層効果的に防止または抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下では、本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の実施形態）に係る基板処理装置１の構成を模式的に示す断面図である。
この基板処理装置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（非デバイス形成面）に対して、ウエハＷのシンニング（薄型化）のためのエッチング処理を施すための枚葉式の装置である。この実施形態では、エッチング液として、たとえばフッ硝酸（フッ酸と硝酸との混合液）が用いられる。
【００２５】
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をその裏面を上面としてほぼ水平姿勢に保持する基板支持部材（サセプタ）３と、基板支持部材３を支持して、ウエハＷおよび基板支持部材３を、ウエハＷの中心を通る鉛直軸線まわりに回転させるスピンチャック４と、基板支持部材３に保持されたウエハＷの上面にフッ硝酸を供給するためのフッ硝酸ノズル（エッチング液供給手段）５と、基板支持部材３に保持されたウエハＷの上面に向けてリンス液としてのＤＩＷ（deionized water：脱イオン化された水）を供給するためのＤＩＷノズル６とを備えている。基板支持部材３とスピンチャック４とによって基板保持手段が構成されている。
【００２６】
スピンチャック４は、モータなどの回転駆動機構（ベース部材回転手段）７の回転駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される回転軸８の上端に固定されたベース部材としての円盤状のスピンベース９と、スピンベース９の周縁領域の複数箇所にほぼ等間隔で設けられ、ウエハＷが水平姿勢になるように基板支持部材３を挟持するための複数個の挟持部材１０とを備えている。これにより、スピンチャック４は、複数個の挟持部材１０によって基板支持部材３を挟持した状態で、回転駆動機構７の回転駆動力によって回転軸８を回転させることにより、そのウエハＷをほぼ水平姿勢を保った状態で鉛直軸線まわりに回転させることができる。
【００２７】
基板支持部材３は、スピンベース９よりも小径の円盤状に形成されている。基板支持部材３の上面の中央部には、ウエハＷを収容保持するための円筒状の収容凹所（支持部）１３が形成されている。基板支持部材３の上面には、収容凹所１３を取り囲む円環状の平坦な第１円環状面１２が形成されている。
フッ硝酸ノズル５は、たとえば連続流の状態でフッ硝酸を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック４の上方でほぼ水平に延びるアーム１４の先端に取り付けられている。このアーム１４は、スピンチャック４の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸１５に支持されている。アーム支持軸１５には、ノズル駆動機構１６が結合されており、このノズル駆動機構１６の駆動力によって、アーム支持軸１５を回転させて、アーム１４を揺動させることができるようになっている。
【００２８】
フッ硝酸ノズル５には、フッ硝酸供給管１７が接続されている。フッ硝酸供給管１７には、フッ硝酸供給源からのフッ硝酸が供給されるようになっており、その途中部には、フッ硝酸ノズル５へのフッ硝酸の供給および供給停止を切り換えるためのフッ硝酸バルブ１８が介装されている。
ＤＩＷノズル６は、たとえば連続流の状態でＤＩＷを吐出するストレートノズルであり、スピンチャック４の上方で、その吐出口をウエハＷの中央部に向けて配置されている。このＤＩＷノズル６には、ＤＩＷ供給管１９が接続されており、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷがＤＩＷ供給管１９を通して供給されるようになっている。ＤＩＷ供給管１９の途中部には、ＤＩＷノズル６へのＤＩＷの供給および供給停止を切り換えるためのＤＩＷバルブ２０が介装されている。
【００２９】
図２Ａは、基板支持部材３の構成を示す平面図である。図２Ｂは、図２Ａの切断面線Ｄ−Ｄから見た断面図である。
基板支持部材３は、フッ硝酸に対する耐薬液性を有する材料（樹脂材料）、たとえば、塩化ビニル（polyvinyl chloride）によって形成されている。
収容凹所１３は、円形の底面と、この底面の周縁から鉛直方向に立ち上がる内周面とを有している。この内周面は、ウエハＷとほぼ等しい径を有する円筒面である。収容凹所１３の底部２８の上面（底面）には、ウエハＷを支持するための支持部としての円環状のシール部材２９が、底部２８の周縁に沿って配置されている。このシール部材２９によってウエハＷの下面の周縁領域が支持される。シール部材２９は、図２Ｂに示すように、ウエハＷの下面に線接触するリップを有するリップパッキンであってもよいし、ウエハＷの下面に面接触する面パッキンであってもよい。シール部材２９としてリップパッキンを採用する場合には、リップの基端部に充分な剛性を持たせることにより、その変形量を制限することで、支持されたウエハＷの上面高さを精度よく規定することができる。
【００３０】
基板支持部材３の第１円環状面１２は、収容凹所１３の内周面の上端から外方へと広がる平坦面である。この第１円環状面１２は、基板支持部材３にウエハＷを支持した状態で、このウエハＷの上面と平行な平坦面をなすように形成されている。また、第１円環状面１２は、基板支持部材３にウエハＷを保持した状態で、収容凹所１３内に保持されたウエハＷの上面上のフッ硝酸と第１円環状面１２上のフッ硝酸とが液膜として連続することができるような高さに設定されており、具体的には、収容凹所１３内に保持されたウエハＷ（エッチング処理後のウエハＷ）の上面よりも低い水平面である。基板支持部材３の第１円環状面１２の高さは、第１円環状面１２とエッチング処理前のウエハＷの上面との段差Ｓがたとえば２００μｍ程度になるように、また、第１円環状面１２とエッチング処理後のウエハＷの上面との段差Ｓがたとえば４０μｍ程度になるように設定されている。このように、第１円環状面１２は、基板支持部材３にウエハＷを保持した状態において、このウエハＷの上面に連なる延長面を形成しており、ウエハＷの上面における外方への液流を確保するために、ウエハＷの上面を仮想的に拡張した拡張面とほぼ等価な表面を提供する。
【００３１】
基板支持部材３の第１円環状面１２には、フッ硝酸に対する親液性（親水性）を高めるための親液化処理（親水化処理）が施されている。この親液化処理は、たとえば、サンドブラスト加工（粗面加工）であってもよい。このような親液化処理により、基板支持部材３の第１円環状面１２のフッ硝酸に対する親液性が、ウエハＷの下面（裏面）フッ硝酸に対する親液性よりも高くなっている。
【００３２】
基板支持部材３の第１円環状面１２の周縁領域には、複数の係合用凹部３０がほぼ等間隔に形成されている。各係合用凹部３０は挟持部材１０に対応するように形成されており、各挟持部材１０が係合用凹部３０に係合することにより、基板支持部材３のスピンチャック４に対する固定が達成される。
収容凹所１３の底部２８には、吸引用の吸引孔３１が形成されている。吸引孔３１には、第１吸引管３２の一端が接続されている。第１吸引管３２の途中部には逆止弁３３が介装されている。逆止弁３３は、吸引孔３１から真空発生装置３４側に吸引されるエアの通過を許容するとともに、逆方向へのエアの流れを阻止している。この第１吸引管３２の他端には、第２吸引管３５の一端が接続可能になっている。第２吸引管３５の他端は、吸引手段としての真空発生装置３４に接続されている。第２吸引管３５の途中部には、第２吸引管３５の開閉を切り換えるための吸引バルブ３６が介装されている。
【００３３】
また、収容凹所１３の底部２８には、吸引解除用のリリーフ孔３７が形成されている。リリーフ孔３７には、第１エア供給管３８の一端が接続されている。第１エア供給管３８の途中部には、第１エア供給管３８を開閉するためのリリーフバルブ３９が介装されている。この第１エア供給管３８の他端には、第２エア供給管４０の一端が接続可能になっている。第２エア供給管４０の他端にはエア供給源が接続されており、このエア供給源からのエアが、第２エア供給管４０を通して第１エア供給管３８に供給されるようになっている。第２エア供給管４０の途中部には、第２エア供給管４０を開閉するための開閉バルブ４２が接続されている。これらの配管およびバルブのうち、第１吸引管３２、逆止弁３３、第１エア供給管３８およびリリーフバルブ３９が基板支持部材３に取り付けられている。
【００３４】
真空発生装置３４の稼動状態において、収容凹所１３にウエハＷが収容され、かつ第１吸引管３２の他端に第２吸引管３５の一端が接続された状態で、リリーフバルブ３９が閉じられつつ吸引バルブ３６が開かれると、底部２８とウエハＷとの間の空間４１内のエアが吸引されて、この空間４１が負圧になり、ウエハＷの下面（デバイス形成面）が吸着保持される。その後、吸引バルブ３６が閉じられ、また、第１吸引管３２が第２吸引管３５から離脱されても、逆止弁３３および閉状態のリリーフバルブ３９によって空間４１内へのエアの流入が防止されるので、ウエハＷの下面の吸着保持が維持される。このウエハＷの吸着保持状態においては、ウエハＷの下面の周縁領域とシール部材２９の上部とが密着している。これにより、ウエハＷの下面（デバイス形成領域）へのフッ硝酸の進入を防止することができる。
【００３５】
また、ウエハＷが基板支持部材３に吸着保持されている状態から、第１エア供給管３８の他端に第２エア供給管４０の一端が接続されて、リリーフバルブ３９および開閉バルブ４２が開かれると、底部２８とウエハＷとの間の空間４１内にエア供給源からのエアが供給されて、空間４１内の減圧状態が解除される。これにより、ウエハＷの吸着保持が解除され、ウエハＷを基板支持部材３から離脱させることが可能になる。
図３は、基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【００３６】
この基板処理装置１は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置５０を備えている。
この制御装置５０には、回転駆動機構７、ノズル駆動機構１６、フッ硝酸バルブ１８およびＤＩＷバルブ２０などが、制御対象として接続されている。
図４は、基板処理装置１におけるウエハＷの処理の一例を示すフローチャートである。図５は、ウエハＷの上面および基板支持部材３の第１円環状面１２におけるフッ硝酸の着液点Ｐの移動経路を説明するための図解的な平面図である。
【００３７】
ウエハＷの処理に先立って、未処理のウエハＷが基板支持部材３に保持される。具体的には、基板支持部材３の収容凹所１３にウエハＷが収容された後、リリーフバルブ３９が閉じられた状態で吸引バルブ３６が開かれる。これにより、ウエハＷの下面（デバイス形成面）が吸着保持される。
そして、ウエハＷの処理に際して、未処理のウエハＷを保持した基板支持部材３が搬送ロボット（図示せず）によって処理室２内に搬入されて、スピンチャック４に受け渡される（ステップＳ１）。このとき、フッ硝酸ノズル５は、スピンチャック４の側方の退避位置に退避させられている。また、フッ硝酸バルブ１８およびＤＩＷバルブ２０は、いずれも閉状態に制御されている。
【００３８】
基板支持部材３がスピンチャック４へ受け渡された後、制御装置５０は、回転駆動機構７を駆動して、スピンチャック４を低回転速度（たとえば５０ｒｐｍ）で等速回転させる。また、制御装置５０は、ノズル駆動機構１６を駆動して、フッ硝酸ノズル５をウエハＷの上方へと導く。
フッ硝酸ノズル５がウエハＷの上方に到達すると、制御装置５０は、フッ硝酸バルブ１８を開き、フッ硝酸ノズル５からフッ硝酸を吐出させる。また、制御装置５０は、ノズル駆動機構１６を駆動して、フッ硝酸ノズル５を、ウエハＷの上面の回転中心Ｃに近接する近接位置Ｔ１（着液したフッ硝酸がウエハＷ上で拡がって回転中心Ｃを通過することができるように定めた位置）の上方位置と、基板支持部材３の第１円環状面１２上の基板外位置Ｔ２の上方位置との間を往復移動（往復スキャン）させる（ステップＳ２）。
【００３９】
具体的には、フッ硝酸ノズル５をウエハＷの回転半径に沿って移動させる。このとき、フッ硝酸ノズル５からのフッ硝酸のウエハＷの上面における着液点Ｐは、ウエハＷの回転中心Ｃを通る円弧形状の軌道のうち、近接位置Ｔ１から基板外位置Ｔ２に至る範囲を、円弧（ほぼ直線状）を描きつつ等速で移動する。近接位置Ｔ１は、回転中心Ｃから間隔Ｌ１だけ隔てられている。また、基板外位置Ｔ２は、ウエハＷの回転中心Ｃから、ウエハＷの半径よりも大きい間隔Ｌ２だけ隔てられている。外径２００ｍｍのウエハＷを用いる場合には、間隔Ｌ１としてたとえば２２．５ｍｍ程度を、間隔Ｌ２としてたとえば１０８ｍｍ程度を例示することができる。
【００４０】
アーム１４の揺動によって、フッ硝酸の着液点Ｐが基板支持部材３上の基板外位置Ｔ２に到達すると、制御装置５０は、フッ硝酸バルブ１８を開けた状態を継続しつつ、ノズル駆動機構１６を駆動し、アーム１４を等速で揺動させて、フッ硝酸ノズル５をウエハＷの上面の近接位置Ｔ１の上方へと戻す。これにより、基板支持部材３に保持されたウエハＷの上面上で、フッ硝酸の着液点Ｐの往復スキャンが実現される。フッ硝酸の着液点ＰがウエハＷの近接位置Ｔ１から基板支持部材３上の基板外位置Ｔ２を経由して再び近接位置Ｔ１まで戻るのにたとえば約１．５秒間要する。その後、予め定める処理時間が経過するまで、フッ硝酸の着液点Ｐの往復スキャンが繰り返し行われる。なお、この往復スキャン中において、フッ硝酸ノズル５から吐出されるフッ硝酸の吐出流量は一定（たとえば０．８５Ｌ／ｍｉｎ）に保たれている。
【００４１】
エッチング処理中には、ウエハＷの上面に供給されたフッ硝酸は、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの上面上から基板支持部材３の第１円環状面１２上に移動する。また、たとえば、ウエハＷがシリコンウエハの場合、その裏面はフッ硝酸に対する親液性が比較的低い（疎水性である）のに対し、基板支持部材３の第１円環状面１２のフッ硝酸に対する親液性が比較的高い（親水性である）ので、ウエハＷの上面から基板支持部材３の第１円環状面１２上に向けてフッ硝酸がスムーズに移動する。このため、ウエハＷに供給されたフッ硝酸は、ウエハＷの上面から、基板支持部材３の第１円環状面１２上に至る連続した液膜を形成する。したがって、ウエハＷの上面に供給されたフッ硝酸は、基板支持部材３の第１円環状面１２にスムーズに移動し、ウエハＷの周縁領域に顕著な液溜まりが生じることがない。
【００４２】
エッチング処理を所定時間（たとえば３００秒間）だけ行った後、制御装置５０は、フッ硝酸バルブ１８を閉じ、フッ硝酸ノズル５からのフッ硝酸の吐出を停止する。また、制御装置５０は、ノズル駆動機構１６を駆動して、フッ硝酸ノズル５をスピンチャック４の側方の退避位置に退避させる。
次に、制御装置５０は、回転駆動機構７を制御して、スピンチャック４の回転速度を所定のリンス処理回転速度（１００ｒｐｍ程度）に加速するとともに、ＤＩＷバルブ２０を開いて、ＤＩＷノズル６から、回転状態のウエハＷの上面の回転中心に向けてＤＩＷを供給する（ステップＳ３）。これにより、ウエハＷ上のフッ硝酸が洗い流されて、ウエハＷにリンス処理が施される。このリンス処理におけるＤＩＷノズル６からのＤＩＷの吐出流量は、たとえば２．０Ｌ／ｍｉｎである。
【００４３】
このリンス処理を所定時間（たとえば６０秒間）行った後に、制御装置５０は、ＤＩＷバルブ２０を閉じてリンス処理を終了させる。制御装置５０は、さらに回転駆動機構７を制御して、スピンチャック４の回転速度を所定の乾燥回転速度（１０００〜２０００ｒｐｍ程度）に加速する。これによって、ウエハＷの上面のＤＩＷが遠心力によって振り切られ、ウエハＷがスピンドライされる（ステップＳ４）。
【００４４】
スピンドライを所定時間（たとえば３０秒間）行った後、制御装置５０は、回転駆動機構７を制御して、スピンチャック４の回転を停止させる。その後、処理済みのウエハＷが基板支持部材３ごと、搬送ロボットによって処理室２から搬出される（ステップＳ５）。
その後、基板支持部材３の第１エア供給管３８が第２エア供給管４０に接続され、リリーフバルブ３９および開閉バルブ４２を開くことによって、基板支持部材３の底部２８とウエハＷとの間の空間４１の減圧状態が解除される。これにより、ウエハＷの吸着保持が解除され、基板支持部材３からウエハＷを離脱させることができる。むろん、第１エア供給管３８をエア供給管４０に接続せずに、単に、リリーフバルブ３９を開くだけでも、基板支持部材３の底部２８とウエハＷとの間の空間４１に大気中のエアを供給でき、ウエハＷの吸着保持を解除することができる。
【００４５】
次に、実施例および比較例について説明する。
回転状態にある外径２００ｍｍのウエハ（シリコンウエハ）Ｗの上面（裏面）に対し、図１に示すスキャンノズルの形態に構成されたフッ硝酸ノズル５からのフッ硝酸を供給して、シンニングのためのエッチング処理を施す試験を行った。
このエッチング試験では、フッ硝酸ノズル５からのフッ硝酸の着液点Ｐを、前述の図５に示す円弧軌道に沿って、回転中心Ｃから２２．５ｍｍ隔てた近接位置Ｔ１と、ウエハＷの周端縁よりも回転半径方向外方に位置し、回転中心Ｃから１０８ｍｍ隔てた基板外位置Ｔ２との間で往復スキャンさせた。硝酸とフッ酸とを体積比５：１の比率で混合して作製したフッ硝酸を、０．８５Ｌ／ｍｉｎの流量でフッ硝酸ノズル５からウエハＷに吐出させた。エッチング処理中におけるフッ硝酸ノズル５の移動速度はたとえば１６０ｍｍ／ｓｅｃであり、エッチング処理時におけるウエハＷの回転速度は５２ｒｐｍであった。エッチング処理時間は３００秒間であった。そして、ウエハＷのエッチングレートの面内分布（半径方向位置とエッチングレートとの関係）を求めた。また、ウエハＷの上面の周縁領域におけるフッ硝酸の液溜まりの発生の有無を目視観察した。
【００４６】
実施例１では、図１の基板処理装置１を用いてエッチング処理を行った。
実施例２では、図１の基板処理装置１の基板支持部材３に代えて、第１円環状面１２にサンドブラスト加工（粗面加工）を施していない基板支持部材を採用した基板処理装置を用いて、エッチング処理を行った。
比較例では、基板支持部材３を用いずに、ウエハＷを保持することができるサイズのスピンチャックでウエハＷを保持した。
【００４７】
エッチング試験の結果、実施例１ではエッチングレートのばらつき（最大エッチングレートと最小エッチングレートとの差）が４μｍ／ｍｉｎであり、実施例２ではエッチングレートのばらつきが６μｍ／ｍｉｎ、比較例ではエッチングレートのばらつきが８μｍ／ｍｉｎであった。
また、下記（１）式で表されるエッチング均一性を評価した。実施例１ではエッチング均一性は１２．６％であり、実施例２ではエッチング均一性は１２．７％であり、比較例ではエッチング均一性は１９．４％であった。
【００４８】
【数１】
0005312923.tif 000002
さらに、エッチング処理中の目視観察の結果では、実施例１において、ウエハＷの周縁領域におけるフッ硝酸の液溜まりが最も小さかった。
【００４９】
このことから、実施例１および実施例２で、エッチング処理の面内均一性が良好であることが理解される。このうち実施例１では、エッチング処理の面内均一性がとくに優れていることが理解できる。
以上によりこの実施形態によれば、ウエハＷの上面に供給されたフッ硝酸は、ウエハＷの上面上および基板支持部材３の第１円環状面１２上を拡がり、ウエハＷの上面および基板支持部材３の第１円環状面１２上に液膜を形成するようになる。このとき、ウエハＷの上面上のフッ硝酸と基板支持部材３の第１円環状面１２上のフッ硝酸とは液膜として連続している。そのため、ウエハＷの上面の全域に比較的薄くかつほぼ均一厚みのフッ硝酸の液膜が形成される。したがって、ウエハＷを低回転速度で回転させた場合であっても、ウエハＷの上面上の周縁領域におけるフッ硝酸の液溜まりの発生を防止または抑制することができ、ウエハＷの上面の周縁領域におけるエッチングレートを、ウエハＷの上面の中央部におけるエッチングレートとほぼ等しくすることができる。これにより、ウエハＷの主面に対して均一なエッチング処理を施すことができる。
【００５０】
図６Ａは、本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る基板処理装置６０の構成を模式的に示す断面図である。図６Ｂは、図６Ａに示す基板処理装置６０の構成を模式的に示す平面図である。この第２の実施形態において、第１の実施形態に示された各部に対応する部分には、第１の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。
この第２の実施形態では、ストレートノズルからなるフッ硝酸ノズル５に代えてフッ硝酸を帯状に吐出するスリットノズル（エッチング液供給手段）６１が用いられている。
【００５１】
また、この実施形態では、図２Ａおよび図２Ｂに示す基板支持部材３に代えて、その上面にテーパ面７１を含む基板支持部材７０が用いられている。すなわち、基板支持部材７０とスピンチャック４とによって基板保持手段が構成されている。
スリットノズル６１には、基板支持部材７０に保持されたウエハＷの上面に対向し、所定のＹ方向（ウエハＷの上面に沿う方向）に沿う直線状に開口するスリット吐出口６３が形成されている。スリットノズル６１は、図示しない保持レールによって、Ｙ方向に直交するＸ方向に沿ってスライド移動可能に保持されている。Ｘ方向およびＹ方向は、ともに、ウエハＷの上面に沿う方向（水平方向）である。スリットノズル６１には、スリットノズル駆動機構６４が結合されている。このスリットノズル駆動機構６４の駆動力によって、スリットノズル６１を、Ｘ方向に沿ってスライド移動させることができるようになっている。このスリットノズル６１には、フッ硝酸供給管１７が接続されており、フッ硝酸供給源からのフッ硝酸が供給されるようになっている。
【００５２】
基板支持部材７０の上面には、収容凹所１３を取り囲む円環状の平坦な第２円環状面（延長面）７２と、この第２円環状面７２のウエハＷの回転半径方向外方に連なり、第２円環状面７２を取り囲む円環状のテーパ面７１とが形成されている。第２円環状面７２には、サンドブラスト加工（粗面加工）などの親液化処理が施されている。テーパ面７１は、ウエハＷの回転半径方向外方に向かうにつれて低くなるように形成されている。テーパ面７１には、親液化処理（たとえば、サンドブラスト加工）が施されていてもよいし、かかる処理が施されていなくてもよい。
【００５３】
第２円環状面７２は、第１の実施形態における基板支持部材３の第１円環状面１２よりも幅狭である点を除き、第１円環面１２とほぼ同一である。基板支持部材７０のその他の構成は、第１の実施形態における基板支持部材３とほぼ同様の構成である。
図７は、スリットノズル６１の構成を示す斜視図である。
スリットノズル６１は、Ｙ方向に長い直方体状の外形を有したノズル体６２を備えている。ノズル体６２のＸ方向に沿う断面形状は、その下方部が先尖状に形成されている。スリット吐出口６３は、ノズル体６２の下端面には、Ｙ方向に長いスリット吐出口６３が形成されている。スリット吐出口６３の長手方向（Ｙ方向）の長さは、ウエハＷの直径よりも大きく設定されている。スリット吐出口６３の開口幅は、たとえば約０．５ｍｍである。スリット吐出口６３は、Ｙ方向に沿う帯状にフッ硝酸を吐出する。
【００５４】
図８は、基板処理装置６０の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置６０は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置６５を備えている。この制御装置６５には、回転駆動機構７、スリットノズル駆動機構６４、フッ硝酸バルブ１８およびＤＩＷバルブ２０などが、制御対象として接続されている。
ウエハＷの処理に先立って、未処理のウエハＷが基板支持部材７０に保持される。
【００５５】
そして、ウエハＷの処理に際して、未処理のウエハＷを保持した基板支持部材７０が、図示しない搬送ロボットによって処理室２内に搬入されて、スピンチャック４に受け渡される。
基板支持部材７０がスピンチャック４へ受け渡された後、制御装置６５は、回転駆動機構７を駆動して、スピンチャック４を極低回転速度（たとえば５ｒｐｍ）で等速回転させる。また、制御装置６５は、スリットノズル駆動機構６４を駆動して、スリットノズル６１をウエハＷの上方へと導く。
【００５６】
スリットノズル６１がウエハＷの上方に到達すると、制御装置６５は、フッ硝酸バルブ１８を開き、スリット吐出口６３から、Ｙ方向に幅を有する帯状のプロファイルでフッ硝酸を吐出させる。また、制御装置６５は、スリットノズル駆動機構６４を駆動して、スリットノズル６１を、基板支持部材７０のテーパ面７１の上方にあるスキャン開始位置（図６Ａの右側に二点鎖線で図示）と、このスキャン開始位置とウエハＷの回転中心を挟んだ反対側に位置し、基板支持部材７０のテーパ面７１の上方にあるリターン位置（図６Ａの左側に二点鎖線で図示）との間で、Ｘ方向に沿って往復移動（スキャン）させる。なお、この往復スキャン中において、スリットノズル６１から吐出されるフッ硝酸の吐出流量は一定（たとえば１．５Ｌ／ｍｉｎ）に保たれている。
【００５７】
フッ硝酸を帯状に吐出させるスリットノズル６１では、ストレートノズルを用いる場合と比較して、ウエハＷの上面に供給されるフッ硝酸の流量が多い。また、ウエハＷの回転速度が極低回転速度（たとえば５ｒｐｍ）であるので、ウエハＷの上面上のフッ硝酸には、ウエハＷの回転による遠心力がほとんど作用せず、そのため、フッ硝酸がウエハＷ上に滞留し易い。
【００５８】
ウエハＷがシリコンウエハの場合その裏面はフッ硝酸に対する親液性が低い（疎水性である）。これに対し、基板支持部材７０の第２円環状面７２は、フッ硝酸に対する親液性が高い（親水性である）。そのため、エッチング処理中には、ウエハＷの上面上から基板支持部材７０の第２円環状面７２へとフッ硝酸の移動が促される。また、第２円環状面７２におけるウエハＷの回転半径方向外方にテーパ面７１が連なっているので、第２円環状面７２上におけるフッ硝酸の流速（ウエハＷの回転半径方向外方への流速）が比較的高くなる。そのため、ウエハＷの上面上から基板支持部材７０の第２円環状面７２へと向かうフッ硝酸の移動がより一層促される。その結果、ウエハＷの上面に形成されるフッ硝酸の液膜は薄くなる。
【００５９】
エッチング処理を所定時間（たとえば３００秒間）だけ行った後、制御装置６５は、フッ硝酸バルブ１８を閉じ、スリットノズル６１からのフッ硝酸の吐出を停止する。また、制御装置６５は、スリットノズル駆動機構６４を駆動して、スリットノズル６１をスピンチャック４の側方の退避位置に退避させる。
その後、前述のリンス処理（図４のステップＳ３参照）および前述のスピンドライ（図４のステップＳ４参照）がウエハＷに対して施される。スピンドライ後、制御装置６５は、回転駆動機構７を制御して、スピンチャック４の回転を停止させる。その後、処理済みのウエハＷが基板支持部材７０ごと、基板搬送ロボットによって処理室２から搬出される。
【００６０】
以上によりこの第２の実施形態によれば、ウエハＷの上面に供給されたフッ硝酸は、ウエハＷの上面上および基板支持部材７０の第２円環状面７２上を拡がり、ウエハＷの上面および基板支持部材７０の第２円環状面７２上に液膜を形成するようになる。このとき、ウエハＷの上面上のフッ硝酸と基板支持部材７０の第２円環状面７２上のフッ硝酸とは液膜として連続している。そのため、ウエハＷを極低回転速度で回転させた場合であっても、ウエハＷ上のフッ硝酸の基板支持部材７０の第２円環状面７２への移動が促される。このため、ウエハＷの上面の全域にフッ硝酸の厚い液膜が形成されることを防止または抑制することができる。これにより、ウエハＷの上面に対して高い処理レートで面内均一性の高いエッチング処理を施すことができる。
【００６１】
図９は、本発明のさらに他の実施形態（第３の実施形態）に係る基板処理装置８０の構成を模式的に示す断面図である。この第３の実施形態において、第１の実施形態に示された各部に対応する部分には、第１の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。
この第３の実施形態では、基板保持手段として、基板支持部材３およびスピンチャック４に代えて、基板保持機構８１を採用する。この基板保持機構８１により、ウエハＷを保持しつつ回転させる。
【００６２】
基板保持機構８１は、回転駆動機構７の回転駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される回転軸８の上端に固定されたベース部材としての円盤状のスピンベース８２を備えている。スピンベース８２は、フッ硝酸に対する耐薬液性を有する材料（とくに樹脂材料）、たとえば塩化ビニルによって形成されている。スピンベース８２の上面の中央部には、ウエハＷを収容保持するための円筒状の収容凹所（支持部）８４が形成されている。スピンベース８２の上面には、収容凹所８４を取り囲む円環状の平坦な第３円環状面８３が形成されている。
【００６３】
収容凹所８４は、円形の底面と、この底面の周縁から鉛直方向に立ち上がる内周面とを有している。この内周面は、ウエハＷとほぼ等しい径を有する円筒面である。収容凹所８４の底部８５の上面（底面）には、ウエハＷを支持するための支持部としての円環状のシール部材２９が、底部８５の周縁に沿って配置されている。このシール部材２９によってウエハＷの下面の周縁領域が支持される。シール部材２９は、ウエハＷの下面に線接触するリップを有するリップパッキンであってもよいし、ウエハＷの下面に面接触する面パッキンであってもよい。シール部材２９としてリップパッキンを採用する場合には、リップの基端部に充分な剛性を持たせることにより、その変形量を制限することで、支持されたウエハＷの上面高さを精度よく規定することができる。
【００６４】
スピンベース８２の第３円環状面８３は、収容凹所８４の内周面の上端から外方へと広がる平坦面である。この第３円環状面８３は、スピンベース８２にウエハＷを支持した状態で、このウエハＷの上面と平行な平坦面をなすように形成されている。また、第３円環状面８３は、スピンベース８２にウエハＷを保持した状態で、収容凹所８４内に保持されたウエハＷの上面上のフッ硝酸と第３円環状面８３上のフッ硝酸とが液膜として連続することができるような高さに設定されており、具体的には、収容凹所８４内に保持されたウエハＷ（エッチング処理後のウエハＷ）の上面よりも低い水平面である。スピンベース８２の第３円環状面８３の高さは、第３円環状面８３とエッチング処理前のウエハＷの上面との段差がたとえば２００μｍ程度になるように、また、第３円環状面８３とエッチング処理後のウエハＷの上面との段差がたとえば４０μｍ程度になるように設定されている。このように、第３円環状面８３は、スピンベース８２にウエハＷを保持した状態において、このウエハＷの上面に連なる延長面を形成しており、ウエハＷの上面における外方への液流を確保するために、ウエハＷの上面を仮想的に拡張した拡張面とほぼ等価な表面を提供する。
【００６５】
スピンベース８２の第３円環状面８３には、フッ硝酸に対する親液性（親水性）を高めるための親液化処理（親水化処理）が施されている。この親液化処理は、たとえば、サンドブラスト加工（粗面加工）であってもよい。このような親液化処理により、スピンベース８２の第３円環状面８３のフッ硝酸に対する親液性が、ウエハＷの上面（裏面）のフッ硝酸に対する親液性よりも高くなっている。
【００６６】
収容凹所８４の底部８５には、吸引用の吸引孔８６が形成されている。吸引孔８６には、吸引管８８の一端が接続されている。吸引管８８の他端は、吸引手段としての真空発生装置８７に接続されている。吸引管８８の途中部には、吸引管８８の開閉を切り換えるための吸引バルブ９０が介装されている。
また、収容凹所８４の底部８５には、吸引解除用のリリーフ孔９１が形成されている。リリーフ孔９１には、第３エア供給管９２の一端が接続されている。第３エア供給管９２はエア供給源に接続されており、このエア供給源からのエアが、第３エア供給管９２を通してリリーフ孔９１に供給されるようになっている。第３エア供給管９２の途中部には、エア供給管９２を開閉するためのリリーフバルブ９３が介装されている。
【００６７】
真空発生装置８７の稼動状態において、収容凹所８４にウエハＷが収容された状態で、リリーフバルブ９３が閉じられつつ吸引バルブ９０が開かれると、底部８５とウエハＷとの間の空間９４内のエアが吸引されて、この空間９４が負圧になる。これにより、ウエハＷの下面（デバイス形成面）が吸着保持される。このウエハＷの吸着保持状態においては、ウエハＷの下面の周縁領域とシール部材２９の上部とが密着している。これにより、ウエハＷの下面（デバイス形成領域）へのフッ硝酸の進入を防止することができる。ウエハＷをスピンベース８２に吸着保持させた状態で、回転駆動機構７が回転駆動されて回転軸８が回転されることにより、ウエハＷを、ほぼ水平姿勢を保った状態で鉛直軸線まわりに回転させることができる。
【００６８】
また、ウエハＷがスピンベース８２に吸着保持されている状態から、リリーフバルブ９３が開かれると、底部８５とウエハＷとの間の空間９４内にエア供給源からのエアが供給されて、空間９４内の減圧状態が解除される。これにより、ウエハＷの吸着保持が解除され、ウエハＷをスピンベース８２から離脱させることが可能になる。
図１０は、基板処理装置８０の電気的構成を示すブロック図である。
【００６９】
基板処理装置８０は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置９５を備えている。この制御装置９５には、回転駆動機構７、ノズル駆動機構１６、フッ硝酸バルブ１８およびＤＩＷバルブ２０、吸引バルブ９０およびリリーフバルブ９３などが、制御対象として接続されている。
図１１は、基板処理装置８０におけるウエハＷの処理の一例を示すフローチャートである。
【００７０】
ウエハＷの処理に際して、未処理のウエハＷが、図示しない搬送ロボットによって処理室２内に搬入されて、基板保持機構８１のスピンベース８２に受け渡される（ステップＳ１１）。このとき、フッ硝酸ノズル５は、基板保持機構８１の側方の退避位置に退避させられている。また、フッ硝酸バルブ１８、ＤＩＷバルブ２０、吸引バルブ９０およびリリーフバルブ９３は、いずれも閉状態に制御されている。
【００７１】
ウエハＷがスピンベース８２へ受け渡された後、制御装置９５は、吸引バルブ９０を開く。これにより、ウエハＷをスピンベース８２に吸着保持させることができる（ステップＳ１２）。
ウエハＷがスピンベース８２へ受け渡された後、ステップＳ１３のエッチング処理、ステップＳ１４のリンス処理およびステップＳ１５のスピンドライがウエハＷに対して施される。ステップＳ１３のエッチング処理は、図４のステップＳ２のエッチング処理と同等の処理であり、ステップＳ１４のリンス処理は、図４のステップＳ３のリンス処理と同等の処理である。ステップＳ１５のスピンドライは、図４のステップＳ４のスピンドライと同等の処理である。スピンドライ後、制御装置９５は、回転駆動機構７を制御して、スピンベース８２の回転を停止させる。
【００７２】
その後、制御装置９５がリリーフバルブ９３を開くことによって、スピンベース８２の底部８５とウエハＷとの間の空間９４の減圧状態が解除される。これにより、ウエハＷの吸着保持が解除され（ステップＳ１６）、スピンベース８２からウエハＷを離脱させることができる。
その後、処理済みのウエハＷが、基板搬送ロボットによって処理室２から搬出される（ステップＳ１７）。
【００７３】
図１２は、本発明のさらに他の実施形態（第４の実施形態）に係る基板処理装置１００の構成を模式的に示す断面図である。この第４の実施形態において、第３の実施形態に示された各部に対応する部分には、第３の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。
この第４の実施形態が第３の実施形態と相違する点は、基板保持機構８１に保持されたウエハＷを昇降させる基板昇降機構１０１を設けた点にある。この基板昇降機構１０１によって、ウエハＷが収容凹所８４に収容された状態と、収容凹所８４から上方に離脱された状態との間で昇降される。
【００７４】
基板昇降機構１０１は、スピンベース８２に対してウエハＷを昇降させるための複数本（たとえば、４つ）のリフトピン１０２を備えている（図１２では、２つのリフトピン１０２のみ図示）。各リフトピン１０２は、スピンベース８２を上下に貫通して形成された貫通孔１０３に挿通されて、スピンベース８２に対して昇降可能に設けられている。各リフトピン１０２の下端は、円板状の支持板１０４に固定されている。各支持板１０４には、スピンベース８２の下面から垂下する円筒状のベローズ１０５の下端が接続されている。
【００７５】
各ベローズ１０５は、フッ硝酸に耐薬液性を有する樹脂（たとえば、塩化ビニル（polyvinyl chloride））を用いて伸縮自在に形成されており、対応するリフトピン１０２の周囲を取り囲む。スピンベース８２の下面には、各ベローズ１０５の上端が、各貫通孔１０３の開口の周囲を取り囲むように密着して接続されている。各ベローズ１０５の下端は、支持板１０４の周縁の全域に密着して接続されている。ベローズ１０５と支持板１０４とによって囲まれた空間１０６は、貫通孔１０３だけを通して外部空間と連通している。このため、収容凹所８４にウエハＷが収容された状態では、空間９４および空間１０６は全体として閉塞される。
【００７６】
スピンベース８２の下方には、回転軸８の周囲を取り囲む円環板状の支持リング１０７が配置されている。支持リング１０７は、回転軸８には支持されておらず、その他の部材、たとえば処理室２全体が保持されているフレーム（図示せず）に支持されている。そのため、支持リング１０７は、回転軸８の回転に伴って回転しない。支持リング１０７には、リフトピン昇降駆動機構１０８が結合されている。このリフトピン昇降駆動機構１０８により、複数本のリフトピン１０２を、その先端がスピンベース８２の第３円環状面８３よりも上方に突出する突出位置（図１２で二点鎖線で示す位置）と、その先端が、スピンベース８２の底部８５の上面よりも下方に退避する退避位置（図１２で実線で示す位置）との間で一括して昇降させることができるようになっている。リフトピン昇降駆動機構１０８は、制御装置９５（図１０参照）に制御対象として接続されている。
【００７７】
リフトピン１０２が退避位置にある状態では、各リフトピン１０２および各支持板１０４は対応するベローズ１０５によって吊り下げられている。支持板１０４の下面が支持リング１０７の上面に当接しておらず、そのため、各リフトピン１０２はスピンベース８２のみによって支持されている。ベローズ１０５は、リフトピン１０２および支持板１０４の重量を受けて非拘束状態に比べて伸長している。
【００７８】
図１２に実線で示す状態から、リフトピン昇降駆動機構１０８が駆動されて、支持リング１０７が上昇されると、支持リング１０７の上面が支持板１０４の下面に当接して係合する。この支持リング１０７と支持板１０４との係合後は、各リフトピン１０２が支持リング１０７に支持される。そして、支持リング１０７の上昇が続行されると、リフトピン１０２および支持板１０４が上昇し、これらの上昇に伴ってベローズ１０５が収縮する。
【００７９】
一方、リフトピン１０２が突出位置にある状態では、ウエハＷが収容凹所８４から上方に離脱されているので、搬送ロボット（図示せず）のハンド（図示せず）がウエハＷに下方からすくい上げるようにアクセスすることが可能である。
また、図１２に二点鎖線で示す状態から、リフトピン昇降駆動機構１０８が駆動されて、支持リング１０７が下降すると、リフトピン１０２および支持板１０４が下降し、これらの下降に伴ってベローズ１０５が伸張する。そして、支持リング１０７の下降が続行されることにより、支持板１０４と支持リング１０７との係合が解除される。これにより、各リフトピン１０２が支持リング１０７から離脱して、ベローズ１０５に支持される。
【００８０】
以下、第４の実施形態にかかる基板処理装置１００におけるウエハＷの処理の一例を説明する。
ウエハＷの処理に際して、未処理ウエハＷの処理室２内への搬入の前（図１１のステップＳ１１の前）に、制御装置９５は、リフトピン昇降駆動機構１０８を駆動して、リフトピン１０２を突出位置まで上昇させる。その後、未処理のウエハＷが図示しない搬送ロボットによって搬入され、複数本のリフトピン１０２上に載置される。その後、制御装置９５は、リフトピン昇降駆動機構１０８を駆動して、リフトピン１０２を退避位置まで下降させる。これにより、ウエハＷが収容凹所８４内に収容される。これにより、スピンベース８２にウエハＷが受け渡される（図１１のステップＳ１１に相当）。
【００８１】
真空発生装置８７の稼動状態において、制御装置９５が、リリーフバルブ９３を閉じつつ吸引バルブ９０を開くと、空間９４および空間１０６内のエアが吸引される。このとき、空間９４および空間１０６が閉塞されているので、これらの空間９４および空間１０６が負圧になる。これにより、ウエハＷの下面（デバイス形成面）が吸着保持される（図１１のステップＳ１２に相当）。
【００８２】
各ベローズ１０５は、単位応力当たりの収縮量が比較的小さくなるように、材料の選択および形状の設計が行われている。したがって、ウエハＷの吸着保持のためのエアの吸引によってベローズ１０５はほとんど収縮せず、リフトピン１０２の上昇もほとんどない。
次いで、ウエハＷに対して一連の処理（図１１のステップＳ１３〜Ｓ１５に相当する処理）が施される。これら一連の処理の終了後、制御装置９５がリリーフバルブ９３を開くことによって、空間９４および空間１０６の減圧状態が解除される。これにより、ウエハＷの吸着保持が解除される（図１１のステップＳ１６に相当）。
【００８３】
次いで、制御装置９５は、リフトピン昇降駆動機構１０８を駆動して、リフトピン１０２を突出位置まで上昇させる。これにより、処理済みのウエハＷが、収容凹所８４から上方に離脱される。
その後、処理済みのウエハＷが、基板搬送ロボットによって処理室２から搬出される（図１１のステップＳ１７に相当）。
【００８４】
以上、本発明の４つの実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
第２の実施形態では、スリットノズル６１を水平方向に沿うＸ軸方向に沿って往復移動するものとして説明したが、スリットノズル６１をほぼ水平に延びるアームに取り付け、アームを揺動させることにより、スリットノズル６１をウエハＷの上方を移動させることもできる。
【００８５】
また、第１、第３および第４の実施形態では、フッ硝酸ノズル５からのフッ硝酸の着液点ＰをウエハＷの周端面を超えて、その外方までスキャンさせているが、このフッ硝酸の着液点ＰをウエハＷの面内範囲内でスキャンさせるものであってもよい。
また、第１〜第４の実施形態では、フッ硝酸ノズル５およびスリットノズル６１を往復スキャンさせる場合を例にとって説明したが、フッ硝酸ノズル５およびスリットノズル６１をそれぞれ一方向スキャンさせるものであってもよい。つまり、ノズル５，６１を往復移動させる際に、一方向への移動時にはフッ硝酸を吐出し、他方向への移動時にはフッ硝酸の吐出を停止するようにしてもよい。
【００８６】
また、前述の４つの実施形態では、第１〜第３円環状面１２，７２，８３を、ウエハＷの上面と平行な平坦面であるとして説明したが、ウエハＷの上面に対して傾斜していてもよいし、曲面（湾曲面、屈曲面）で形成されていてもよい。
また、前述の４つの実施形態では、第１〜第３円環状面１２，７２，８３に親液化処理を施したが、基板支持部材３，７０やスピンベース８２をフッ硝酸に対する親液性の高い材料で形成してもよい。つまり、基板支持部材３，７０やスピンベース８２を、フッ硝酸に対する耐薬性が高く、かつ、フッ硝酸に対する親液性の高い材料で形成してもよい。かかる材料としては、たとえば塩化ビニル（polyvinyl chloride）やポリプロピレンを例示できる。
【００８７】
また、第２実施形態で採用した基板支持部材７０を、第１実施形態の基板処理装置１において、基板支持部材３に代えて採用してもよいし、第１実施形態で採用した基板支持部材３を、第２実施形態の基板処理装置６０において、基板支持部材７０に代えて採用してもよい。
また、第３の実施形態および第４の実施形態のスピンベース８２（図９および図１２参照）の第３円環状面８３のエッジ部に、第２の実施形態のテーパ面７１のようなウエハＷの回転半径方向外方に向かうにつれて低くなるテーパ面が形成されていてもよい。
【００８８】
また、前述の４つの実施形態では、ウエハＷに対し、ウエハＷのシンニングのためのエッチング処理を施す基板処理装置１，６０，８０，１００を例にとって説明したが、たとえば酸化膜シリコンウエハからなる円板状のウエハＷにおけるデバイス形成面（上面または下面）に対して、酸化膜の除去のためのエッチング処理を施す構成であってもよい。かかる場合、エッチング液としてたとえばフッ酸が用いられることが望ましい。また、ウエハＷの窒化膜の除去のためのエッチング処理を施す場合には、エッチング液として燐酸を用いることもできる。
【００８９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２Ａ】図１に示す基板処理装置の基板支持部材の構成を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの切断面線Ｄ−Ｄから見た断面図である。
【図３】図１に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す基板処理装置におけるウエハの処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】ウエハの上面および基板支持部材の上面におけるフッ硝酸の着液点の移動経路を説明するための図解的な平面図である。
【図６Ａ】本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す基板処理装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図７】図６Ａに示す基板処理装置のスリットノズルの構成を示す斜視図である。
【図８】図６Ａに示す基板処理装置の基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図１０】図９に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１１】図９に示す基板処理装置におけるウエハの処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１，６０，８０，１００  基板処理装置
３，７０  基板支持部材（基板保持手段）
４  スピンチャック
５  フッ硝酸ノズル（エッチング液供給手段）
７  回転駆動機構（ベース部材回転手段）
９  スピンベース（ベース部材）
１２  第１円環状面（延長面）
１３  収容凹所（支持部）
２９  シール部材（支持部）
６１  スリットノズル（エッチング液供給手段）
７１  テーパ面
７２  第２円環状面（延長面）
８１  基板保持機構（基板保持手段）
８２  スピンベース（ベース部材）
８３  第３円環状面（延長面）
８４  収容凹所（支持部）
Ｗ  ウエハ
【図１】
0005312923.tif 000003
【図２Ａ】
0005312923.tif 000004
【図２Ｂ】
0005312923.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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