(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される基板の上面にエッチング液を噴射してこの上面をエッチングするウエットエッチング処理方法において、
上記基板の上面に対して上面噴射ノズルからエッチング液を噴射すると同時に、
この上面噴射ノズルから噴射されるエッチング液と基板の端部で合流し、基板端部から滴下するように第１のエッチング液噴射ノズルから基板の下面端部へ向ってエッチング液を噴射し、さらに、基板の下面に付着するエッチング液を基板端部へ流出させるように第２のエッチング液噴射ノズルから基板の下面内方側へ向ってエッチング液を噴射し、
上記上面噴射ノズルからのエッチング液噴射量と、第１のエッチング液噴射ノズルおよび第２のエッチング液噴射ノズルの合計エッチング液噴射量との比を、３：２とした
ことを特徴とするウエットエッチング処理方法。
【請求項２】
基板の上面にエッチング液を噴射してこの上面をエッチングするウエットエッチング処理装置において、
カップ体と、上記カップ体に収納されるスピンテーブルと、上記スピンテーブルに設けられた基板を保持する保持手段と、上記スピンテーブルを回転駆動させる駆動手段と、上記基板の上面にエッチング液を噴射させる上面エッチング液噴射手段と、上記基板の下面に、上面と同時にエッチング液を噴射する下面エッチング液噴射手段とを具備し、
上記下面エッチング液噴射手段は、
上記上面噴射液噴射手段から噴射されるエッチング液と基板の端部で合流し、基板端部から滴下するように基板の下面端部へ向ってエッチング液を噴射する第１のエッチング液噴射ノズルと、
上記基板の下面に付着するエッチング液を基板端部へ流出させるように上記基板の下面内方側へ向ってエッチング液を噴射する第２のエッチング液噴射ノズルと
を具備したことを特徴とするウエットエッチング処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板をウエットエッチング処理する方法およびその処理を行うウエットエッチング処理装置に係わり、特に基板に生じる酸化膜を除去する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶表示装置の製造工程においては、ワ−クとしての矩形状のガラス製の基板に回路パタ−ンを形成するための成膜プロセスやフォトプロセスを行う。通常、液晶表示装置では、例えばガラス基板の上面にＣＶＤなどで形成された金属膜、シリコン膜あるいはクロム膜などが成膜される。これらの成膜は、大気中にさらされることによって上面が酸化されており、この酸化膜を除去するため、薬液などのエッチング液を用いたウエットエッチングが採用されている。
【０００３】
上記酸化膜除去のウエットエッチング処理では、基板を例えばローラなどの移送手段により所定のチャンバなどの処理部位へと搬送し、そしてこの基板の上面に対してエッチング液を噴射する。これにより、上記基板上面の酸化膜が除去されるエッチング処理が行われ、そして処理終了後に基板が再び移送手段によって次処理工程へと搬送されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような酸化膜除去のためのエッチング液を基板の表面に噴射する場合、この基板の表面に吹付けられたエッチング液が基板の裏面側に回り込む場合が多い。上記エッチング液には基板表面のウエットエッチングにより発生するパーティクルが含まれており、これが基板の裏面側に回り込んで次の工程のすすぎでもパーティクルが取れず、基板が乾燥してしまうと基板からこのパーティクルの除去が難しくなる。
【０００５】
また最近は、基板の大面積化が行われるようになっている。一例として、基板サイズが３００mm×４００mm程度が従来の基板としては主流であったが、最近は５５０mm×６５０mm程度にまで大面積化されたものが少なくない。このような基板では、サイズが従来の基板よりも大きいものであるため、基板上面へのエッチング液の噴射量も多くなり、それによって基板下面へのエッチング液の回り込み量も多くなっている。そのためパーティクルが基板下面へ付着する量も多くなり、よって次工程のすすぎだけでは基板下面からパーティクルを除去することが従来サイズの基板と比較してより難しくなっている。
【０００６】
またこのような基板の大面積化により、パーティクルが一層付着しやすくなっている。すなわち、基板の上面にエッチング液を吹付けると、基板の上面では、パーティクルと基板上面とがゼータ電位により同じ電荷同士となるため反発して付着しにくくなっているが、このパーティクルが基板下面側に回り込んでしまうとパーティクルの有している電荷により、上記基板上面に比較して静電気力により基板下面へ上記パーティクルが付着しやすいものとなっている。このゼータ電位によってパーティクルが基板下面に付着すると、通常のパーティクルの付着と比較して取れ難いということがある。
【０００７】
さらに、このようなエッチング処理を、基板を回転駆動させて行う基板処理装置に応用したものは存在しないものとなっていた。
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、
基板の下面にパーティクルが付着し難く、大面積基板でも良好な処理を行えるウエットエッチング処理方法およびその装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、回転駆動される基板の上面にエッチング液を噴射してこの上面をエッチングするウエットエッチング処理方法において、
上記基板の上面に対して上面噴射ノズルからエッチング液を噴射すると同時に、この上面噴射ノズルから噴射されるエッチング液と基板の端部で合流し、基板端部から滴下するように第１のエッチング液噴射ノズルから基板の下面端部へ向ってエッチング液を噴射し、さらに、基板の下面に付着するエッチング液を基板端部へ流出させるように第２のエッチング液噴射ノズルから基板の下面内方側へ向ってエッチング液を噴射し、上記上面噴射ノズルからのエッチング液噴射量と、第１のエッチング液噴射ノズルおよび第２のエッチング液噴射ノズルの合計エッチング液噴射量との比を、３：２としたことを特徴とするウエットエッチング処理方法である。
【００１１】
さらに本発明は、基板の上面にエッチング液を噴射してこの上面をエッチングするウエットエッチング処理装置において、カップ体と、上記カップ体に収納されるスピンテーブルと、上記スピンテーブルに設けられた基板を保持する保持手段と、上記スピンテーブルを回転駆動させる駆動手段と、上記基板の上面にエッチング液を噴射させる上面エッチング液噴射手段と、上記基板の下面に、上面と同時にエッチング液を噴射する下面エッチング液噴射手段とを具備し、上記下面エッチング液噴射手段は、上面噴射液噴射手段から噴射されるエッチング液と基板の端部で合流し、基板端部から滴下するように基板の下面端部へ向ってエッチング液を噴射する第１のエッチング液噴射ノズルと、上記基板の下面に付着するエッチング液を基板端部へ流出させるように上記基板の下面内方側へ向ってエッチング液を噴射する第２のエッチング液噴射ノズルとを具備したことを特徴とするウエットエッチング処理装置である。
【００１３】
本発明によると、回転駆動される基板の下面に、上面と同時にエッチング液を噴射するため、この基板下面に噴射されたエッチング液により、下面に液流が発生し、基板の回転駆動時でもこの液流によって基板端部から下面へのエッチング液の回り込みを防止することが可能となっている。そのため基板の下面にエッチング液中に含まれているパーティクルが付着し難くなる。よって大面積の基板の処理をも良好に行うことができる。
【００１４】
なお、上面と下面とで同じエッチング液を用いて処理すれば、基板の上面と下面とでいわゆるゼータ電位が生じて同電位となるから、パーティクルが下面に付着するのを防止することができる。
【００１５】
さらに本発明によると、上記基板の下面へのエッチング液の噴射は、上記基板の端部とともに、上記基板の内方側にも噴射することを特徴とするため、例えば気流などにより上記基板の下面へエッチング液が飛散して付着しても、このエッチング液を流出させることが可能となる。
【００１６】
なお、上記下面に噴射されるエッチング液を上面よりも少なくすれば、上記下面へのパーティクルの付着を防止するためのエッチング液の使用量を少なくして下面へのエッチング液の回り込みを防止することもできる。
【００１７】
さらに本発明によると、上記下面エッチング液噴射手段は、基板端部へ向かうようにエッチング液を噴射する第１のエッチング液噴射ノズルと、上記基板の内方側にエッチング液を噴射する第２のエッチング液噴射ノズルとが設けられているため、この基板の端部でエッチング液の下方への回り込みを第１のエッチング液噴射ノズルで防止するとともに、第２のエッチング液噴射ノズルによって基板の内方側にエッチング液が飛散して付着してもこのエッチング液を流出させることができ、よってこのエッチング液に含まれているパーティクルが付着することがなくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図１と図２に基づいて説明する。
図１に示すスピン処理装置１０はカップ体１１を備えている。このカップ体１１は上カップ１１ａと下カップ１１ｂとから構成されており、この下カップ１１ｂの垂直に立設した外周壁の上端に設けられたゴムなどの緩衝材を介し、上カップ１１ａが載置されるようになっている。
【００１９】
この上カップ１１ａは、断面の形状が略台形状に形成されてこの上面が開放して設けられており、またこの下端部が下方に向かって折れ曲がった形状となっている。そのため、この上カップ１１ａが摺動した場合でも、上記下カップ１１ｂへの載置が外れないものとなっている。
【００２０】
上記下カップ１１ｂは内部の底面の所定位置から、この中心部へ向かうように斜め上方に傾斜した傾斜部１２を有している。この傾斜部１２が後述する駆動源であるモータ１６を覆ってエッチング液の侵入を防止するようになっている。
【００２１】
上記下カップ１１ｂの底面には、この下カップ１１ｂ内部にエッチング液が滞留しないようにするための排出路１３が設けられている。この排出路１３は、上記下カップ１１ｂの外方側に所定間隔ごと設けられ、また外方側に設けられた図示しない排気ポンプに連結されてこの内部のエッチング液や気体を吸引排気するようになっている。
【００２２】
上記下カップ１１ｂの中心部分には挿通孔１４が設けられており、この挿通孔１４には駆動軸１５が連通するように設けられている。この駆動軸１５の下端は、カップ体１１の下方に配置された駆動源としてのモータ１６に連結されている。
【００２３】
また、この駆動軸１５の上端には、スピンテーブル１７が連結されている。このスピンテーブル１７は、例えば互いに略９０度の角度を有する４本のアーム１６ａが放射状に取り付けられて構成されており、このスピンテーブル１７の上面には、基板１８の周辺下面１８ｂを支持する受けピン１９および基板１８の外周面に係合してその水平摺動を制限するガイドピン２０が複数本ずつ設けられている。
【００２４】
このようなスピンテーブル１７上に、例えば液晶ガラス基板などの矩形状の基板１８が載置される。この基板１８には、例えばＣＶＤなどによって形成されたＳｉなどの薄膜が大気中にさらされることによって酸化膜を形成しており、そのため上記薄膜状に形成された酸化膜をまず除去する必要が生じている。そのため、このスピンテーブル１７上に上記基板１８を載置して、エッチング液をこの基板１８の上面１８ａへ噴射してウエットエッチング処理をまず行う。
【００２５】
そのために、上記スピン処理装置１０にはスピンテーブル１７に基板１８を載置した場合に、この基板１８の上面１８ａに対してエッチング液を噴射させる上面エッチング液噴射手段としての上面噴射ノズル２１が上記スピンテーブル１７から所定だけ上方の位置に設けられている。
【００２６】
ここで、エッチング液は、例えばフッ酸のようにＳｉＯ2 の酸化膜だけを溶解し、Ｓｉ自体は溶解しないような性質のものが用いられる。
また、上記スピン処理装置１０では、基板１８の上下両面のエッチング処理を行うために、下面エッチング液噴射手段としての第１の噴射ノズル２２と、第２の噴射ノズル２３が設けられている。この第１の噴射ノズル２２および第２の噴射ノズル２３は、ともに上記傾斜部１２に設けられており、またこの第１の噴射ノズル２２の取付け角度は、図２に示すようにエッチング液が噴射により下面１８ｂに衝突する所定位置から基板１８の端部１８ｃへ向かうような流れを形成するようになっている。
【００２７】
なお本実施の形態では、上記第１の噴射ノズル２２と第２の噴射ノズル２３とは、それぞれ独立して設けられているが、この第１の噴射ノズル２２と第２の噴射ノズル２３とが分岐配管状に形成されていても構わない。
【００２８】
このような第１の噴射ノズル２２、および第２の噴射ノズル２３が、本実施の形態では上記基板１８の周方向に沿って複数設けられている。
また、上記第２の噴射ノズル２３は、上記基板１８の内方側に近接しない部分にエッチング液を噴射させるものであり、また上記下面１８ｂでエッチング液が供給されず乾燥してしまう部分が生じるのを防止し、下面１８ｂの全体に亘りエッチング液が供給されるように、この傾斜部１２の適宜の位置に複数設けられている。
【００２９】
これら上面噴射ノズル２１および下面の第１の噴射ノズル２２、第２の噴射ノズル２３は、図示しないエッチング液の供給源に接続されており、この供給源から所定の噴射圧力で上記下面１８ｂに供給されるようになっている。
【００３０】
以上のような構成を有するスピン処理装置１０の作用について、以下に説明する。
上記スピンテーブル１７に対し、まず矩形状の基板１８を載置し、この後に上記モータ１６を作動させて基板１８の回転駆動を行う。この場合、基板１８の回転駆動とともに、上記基板１８の上下両面に対するエッチング液の噴射を行う。
【００３１】
すると上記カップ体１１内部では、この回転駆動に伴って図１の矢印Ｃに示すような気流の流れを生じるようになる。そのためこの気流に周囲に飛散したエッチング液が含まれると、この気流によって基板１８の下面１８ｂに付着することとなる。
【００３２】
この下面１８ｂへのエッチング液の付着を防止するために、上記下面１８ｂには、以下のようなエッチング液の噴射が行われている。
上記下面１８ｂでは、第２の噴射ノズル２３により図２の矢印Ｂに示すような上記基板１８の下面１８ｂの中途部から端部へ向かうエッチング液の流れが生じる。このエッチング液の流れは、上記第２の噴射ノズル２３が複数設けられていることから、下面１８ｂの全面に亘ってこの基板１８が乾燥しないように行われる。ここで下面１８ｂには、第１の噴射ノズル２２によるエッチング液の噴射も同時に行われ、そのためこの矢印Ｂに示すようなエッチング液の流れと第１の噴射ノズル２２によるエッチング液の噴射とが合流して端部１８ｃに向かいエッチング液の流れを生じさせる。
【００３３】
そして、矢印Ａに示すような上記上面１８ａでのエッチング液の流れと上記下面１８ｂでのエッチング液とが端部１８ｃで合流し、外方へ向かって滴下することとなる。
【００３４】
ここで、このエッチング液の基板１８に対する噴射は、基板１８の上下両面でほぼ同時となるように行われるが、この場合、基板１８の上面１８ａと下面１８ｂに噴射するエッチング液の量を３：２としたところ、下面１８ｂでのパーティクルの付着がみられないことが実験などにより確認された。
【００３５】
このようなウエットエッチングによれば、下面側に噴射されたエッチング液の流れと、上面側に噴射されて基板１８の上面１８ａに沿って生じたエッチング液の流れとが基板１８の端部１８ｃで合流し、この端部１８ｃから滴下するようになる。よって、基板１８の下面側へのエッチング液の回り込みを防止することが可能となる。
【００３６】
特に、本発明においては基板１８の端部１８ｃとともに、基板１８の内方側にもエッチング液が噴射されるため、例えば上記カップ体１１の内壁面に沿う気流などにより上記基板１８の下面１８ｂへエッチング液が付着しても、このエッチング液を流出させることが可能となる。
【００３７】
そのため、基板１８の上面側のエッチング処理で発生し、エッチング液中に含まれることとなる例えばＳｉＯ2 の微小パーティクル等が回り込んで付着することがなく、よって基板１８の上面側の処理を良好なものとすることが可能となり、かつ大面積の基板１８でも、上記パーティクルの回り込みを発生させずにウエットエッチング処理を良好に行うことが可能となっている。
【００３８】
また、第２の噴射ノズル２３により、この下面１８ｂの全面に亘ってエッチング液が噴射されるように設けられているため、上記カップ体１１内部で生じる気流により、エッチング液が飛散して下面１８ｂの中途部に付着しても、この付着したエッチング液を端部へ流出させることが可能となっている。そのため、下面１８ｂにエッチング液が付着しても乾燥することがなく、そのためこの下面１８ｂにパーティクルが付着するのを防止することが可能となっている。
【００３９】
さらに、基板１８の上下両面で同じエッチング液を噴射しているため、この基板１８の上面１８ａと下面１８ｂとで生じるゼータ電位が同電位となり、電位差によって基板１８の上面１８ａからのエッチング液中不純物やパーティクルが下面１８ｂに付着するのが防止される。
【００４０】
そして、上記基板１８の上面１８ａに噴射されるエッチング液の量を、上記下面１８ｂに噴射されるエッチング液の量よりも多くし、特に実験により、その噴射する流量を上面側：下面側で３：２となるようにしたために、基板１８の下面１８ｂへのエッチング液の回り込みを効果的に防止することが可能となる。また、上記基板１８の下面１８ｂに必要以上のエッチング液を噴射せずにすむため、エッチング液の無駄をなくすることが可能となり、コスト削減が可能となる。
【００４１】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下それについて述べる。
上記実施の形態では、エッチング処理される基板１８は、ガラス基板（液晶用基板）の上面にＳｉが成膜されたものとなっているが、成膜は、Ｓｉを成膜する場合に限られず、例えば金属膜やあるいはＩＴＯ，ａ−Ｓｉ，ｐ−Ｓｉ，ＳｉＯx ，ＳｉＮX ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｏ，ＭｏＷなどの膜であっても構わない。その他、本発明の要旨を変更しない範囲において、種々変形可能となっている。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、回転駆動される基板の下面に、上面と同時にエッチング液を噴射するため、この基板下面に噴射されたエッチング液により、下面に液流が発生し、基板の回転駆動時でもこの液流によって基板端部から下面へのエッチング液の回り込みを防止することが可能となっている。そのため基板の下面にエッチング液中に含まれているパーティクルが付着し難くなる。よって大面積の基板の処理をも良好に行うことができる。
【００４４】
さらに、上記基板の下面へのエッチング液の噴射は、上記基板の端部とともに、上記基板の内方側にも噴射することを特徴とするため、例えば気流などにより上記基板の下面へエッチング液が飛散して付着しても、このエッチング液を流出させることができる。
【００４６】
さらに本発明によると、上記下面エッチング液噴射手段は、基板端部へ向かうようにエッチング液を噴射する第１のエッチング液噴射ノズルと、上記基板の内方側にエッチング液を噴射する第２のエッチング液噴射ノズルとが設けられているため、この基板の端部でエッチング液の下方への回り込みを第１のエッチング液噴射ノズルで防止するとともに、第２のエッチング液噴射ノズルによって基板の内方側にエッチング液が飛散して付着してもこのエッチング液を流出させることができ、よってこのエッチング液に含まれているパーティクルが付着することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係わるウエットエッチング処理方法を実施するためのエッチング処理装置。
【図２】同実施の形態に係わる基板に生じるエッチング液の流れを示す部分拡大図。
【符号の説明】
１０…スピン処理装置
１１…カップ体
１５…駆動軸
１６…モータ
１７…スピンテーブル
１８…基板
２１…上面噴射ノズル
２２…第１の噴射ノズル
２３…第２の噴射ノズル
【図１】
0003745863.tif 000002
【図２】
0003745863.tif 000003