專利名稱：基板處理裝置及其所使用的基板支撐構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對基板的主面實(shí)施使用了蝕刻液的蝕刻處理的基板處理 裝置及其所使用的基板支撐構(gòu)件。成為蝕刻處理對象的基板包括例如半導(dǎo)體
晶片、液晶顯示裝置用玻璃基板、等離子顯示器用玻璃基板、FED (Field Emission Display:場發(fā)射顯示器)用基板、光盤用基板、磁盤用基板、光磁 盤用基板和光掩模用基板等。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的制造工序中，對半導(dǎo)體晶片(以下，僅稱為"晶片")
進(jìn)行使用了處理液的液處理。這種液處理的一種是向晶片的主面供給蝕刻液 而進(jìn)行的蝕刻處理。這里所說的蝕刻處理除了包括用于在晶片的主面(晶片 本身或者在晶片上形成的薄膜)上形成圖形的蝕刻處理外，還包括利用蝕刻 作用除去晶片主面的異物的清洗處理。
在用于利用處理液對晶片的主面實(shí)施處理的基板處理裝置中，存在對多 個(gè)晶片統(tǒng)一實(shí)施處理的批量式的基板處理裝置和對晶片一個(gè)一個(gè)地處理的單 張式的基板處理裝置。單張式的基板處理裝置例如具有旋轉(zhuǎn)卡盤， 一邊將
晶片保持為近似水平姿勢一邊使其旋轉(zhuǎn)；處理液噴嘴，向該旋轉(zhuǎn)卡盤所保持 的晶片的主面供給處理液；噴嘴移動機(jī)構(gòu)，使該處理液噴嘴在晶片上移動。
例如，在要對晶片上形成有器件的器件形成面實(shí)施蝕刻處理時(shí)，使器件 形成面朝上將晶片保持在旋轉(zhuǎn)卡盤上。然后，從處理液噴嘴向通過旋轉(zhuǎn)卡盤 旋轉(zhuǎn)的晶片的上表面噴出蝕刻液，并且通過噴嘴移動機(jī)構(gòu)移動處理液噴嘴。 隨著處理液噴嘴的移動，蝕刻液在晶片的上表面上的著落位置移動。通過使 該著落位置在晶片的上表面的旋轉(zhuǎn)中心和周邊區(qū)域之間掃描，從而能夠使蝕 刻液遍布在晶片上表面的整個(gè)區(qū)域(例如，參照日本特開2007-88381號公報(bào))。
但是，供給到晶片的上表面的中央部的蝕刻液受到由晶片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離 心力的作用，向晶片的上表面的旋轉(zhuǎn)半徑方向的外方移動。因此，向除了提 供有來自處理液噴嘴的蝕刻液之外還提供有從上表面的中央部移動來的蝕刻液的晶片的上表面的周邊區(qū)域，供給過量的蝕刻液。因此，晶片的上表面的 周邊區(qū)域的蝕刻速率比中央部高，在晶片的上表面內(nèi)出現(xiàn)處理不勻的情況。 本申請的發(fā)明人研究了利用使用了單張式的基板處理裝置的蝕刻處理使
晶片薄型化(減薄(Thinning))的處理。更具體地說，將晶片的背面(未 形成有器件的非器件形成面)朝向上方，并且，將蝕刻能力高的硝氟酸作為 蝕刻液供給到晶片背面(上表面)。利用硝氟酸蝕刻除去晶片背面表層部的 晶片材料，由此將晶片薄型化。
本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，蝕刻處理時(shí)的晶片的轉(zhuǎn)速越高，晶片上表面的周 邊區(qū)域和中央部之間的蝕刻速率之差變得越大。并且，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若使晶 片以規(guī)定的低轉(zhuǎn)速(40 60rpm)旋轉(zhuǎn)，則周邊區(qū)域和中央部之間的蝕刻速率 之差變小，蝕刻處理的面內(nèi)均勻性變得比較良好。
但是，若以這種低轉(zhuǎn)速使晶片旋轉(zhuǎn)，則作用于晶片上表面上的蝕刻液的 離心力變小，移動到晶片的周邊區(qū)域的蝕刻液難以從晶片上表面的周邊區(qū)域 排除到晶片的側(cè)方。因此，在該晶片上表面的周邊區(qū)域上滯留蝕刻液，在該 區(qū)域形成蝕刻液厚的液膜(積液)。該厚的液膜高比率含有失活的蝕刻液， 不僅蝕刻能力低，而且從晶片的周邊區(qū)域吸熱，使晶片上表面的周邊區(qū)域溫 度下降。其結(jié)果是，存在蝕刻速率在晶片上表面的周邊區(qū)域下降的問題。因 此，需要在晶片的周邊區(qū)域也提高蝕刻速率，并進(jìn)一步提高蝕刻處理的面內(nèi) 均勻性。
特別是存在如下問題在對硅晶片等對蝕刻液的疏液性高的晶片實(shí)施蝕 刻處理的情況下，在晶片上表面的周邊區(qū)域上形成的液膜(積液)的膜厚變 大，蝕刻速率在晶片上表面的周邊區(qū)域的下降變得顯著。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠防止或抑制蝕刻液滯留在基板主面上，并 對基板主面實(shí)施均勻性良好的蝕刻處理的基板處理裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供能夠防止或抑制蝕刻液滯留在基板主面上， 由此，能夠進(jìn)行均勻性高的蝕刻處理的基板支撐構(gòu)件。
本發(fā)明的基板處理裝置包括基板保持機(jī)構(gòu)，其具有延長面，所述延長 面形成為包圍用于支撐基板的支撐部以及該支撐部所支撐的基板的一主面的側(cè)方，并與該主面相連；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使所述基板保持機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)；蝕刻液供給 機(jī)構(gòu)，向所述基板保持機(jī)構(gòu)所保持的基板的所述主面上供給蝕刻液。
"基板的主面和基板保持機(jī)構(gòu)的延長面相連"是指，以基板主面上的蝕 刻液和延長面上的蝕刻液形成連續(xù)的液膜的方式進(jìn)行接近配置的狀態(tài)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，向基板的主面供給的蝕刻液在基板的主面上和基板保持機(jī) 構(gòu)的延長面上擴(kuò)展，在基板的主面上和基板保持機(jī)構(gòu)的延長面上形成液膜。 此時(shí)，由于基板主面和基板保持機(jī)構(gòu)的延長面相連，所以基板主面上的蝕刻 液和基板保持機(jī)構(gòu)的延長面上的蝕刻液作為液膜連續(xù)。因此，在主面上的周 邊區(qū)域，蝕刻液不停止而順利地向基板保持機(jī)構(gòu)的延長面上移動。這樣一來， 在基板的整個(gè)區(qū)域形成比較薄且厚度幾乎均勻的蝕刻液的液膜。由此，能夠 防止或抑制蝕刻液滯留在基板主面上的周邊區(qū)域，能夠抑制或防止蝕刻速率 在周邊區(qū)域下降，因此能夠以良好的面內(nèi)均勻性對基板的主面實(shí)施蝕刻處理。
優(yōu)選所述延長面是對蝕刻液的親液性比所述支撐部所支撐的所述主面更 高的表面。此時(shí)，能夠進(jìn)一步高效地促進(jìn)基板主面上的蝕刻液向基板支撐構(gòu) 件的延長面上的移動。因此，能夠使供給到基板主面上的蝕刻液順利地向基 板支撐構(gòu)件的延長面上移動。其結(jié)果，在基板主面上形成的蝕刻液的液膜更 薄且厚度更均勻。因此，能夠以更良好的面內(nèi)均勻性進(jìn)行蝕刻處理。
所述基板保持機(jī)構(gòu)具有基板支撐構(gòu)件和用于支撐所述基板支撐構(gòu)件的基 座構(gòu)件，所述支撐部和所述延長面設(shè)置在所述基板支撐構(gòu)件上，所述旋轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)包括使所述基座構(gòu)件與所述基板支撐構(gòu)件一起旋轉(zhuǎn)的基座構(gòu)件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，供給到基板的主面的蝕刻液在基板的主面上以及基板支撐 構(gòu)件的延長面上擴(kuò)展，在基板的主面上以及基板支撐構(gòu)件的延長面上形成連 續(xù)的液膜。由此，能夠在支撐部所保持的基板的主面的整個(gè)區(qū)域形成比較薄 且厚度幾乎均勻的蝕刻液的液膜。因此，能夠以良好的面內(nèi)均勻性對基板的 主面實(shí)施蝕刻處理。
另外，所述基板保持機(jī)構(gòu)具有基座構(gòu)件，所述基座構(gòu)件具有所述支撐部 和所述延長面，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括使所述基座構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的基座構(gòu)件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，供給到基板的主面的蝕刻液在基板的主面上以及基座構(gòu)件的延 長面上擴(kuò)展，在基板的主面上以及基座構(gòu)件的延長面上形成連續(xù)的液膜。由 此，能夠在支撐部所保持的基板的主面的整個(gè)區(qū)域形成比較薄且厚度幾乎均勻的蝕刻液的液膜。因此，能夠以良好的面內(nèi)均勻性對基板的主面實(shí)施蝕刻 處理。
優(yōu)選所述支撐部將基板支撐為水平姿勢，所述支撐部被設(shè)置為所述支撐 部所支撐的基板的所述主面高于所述延長面。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于基板的主面(處理對象的主面)高于延長面，所以不 會阻礙蝕刻液從基板的主面向基板保持機(jī)構(gòu)的延長面上的移動。因此，能夠 使供給到基板的主面上的蝕刻液順利地向基板保持機(jī)構(gòu)的延長面上移動。
優(yōu)選所述支撐部被設(shè)置為對所述支撐部所支撐的基板實(shí)施使用了蝕刻液 的處理之后的基板的所述主面高于所述延長面。此時(shí)，即使基板主面的高度 因蝕刻變低，直到蝕刻處理結(jié)束為止，也能夠維持基板主面高于延長面的狀 態(tài)。因此，經(jīng)過蝕刻處理的整個(gè)期間，能夠使供給到基板的主面上的蝕刻液 順利地向基板保持機(jī)構(gòu)的延長面上移動。
所述支撐部將基板保持為水平姿勢，所述基板保持機(jī)構(gòu)還可以包括錐面， 所述錐面與所述延長面中的基板的旋轉(zhuǎn)半徑方向的外方相連，并且，越向基 板的旋轉(zhuǎn)半徑方向的外方變得越低。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，錐面與延長面的基板的旋轉(zhuǎn)半徑方向的外方相連。由于錐 面上的蝕刻液受重力作用，所以延長面上的蝕刻液的流速比較高。因此，促 進(jìn)蝕刻液從基板的上表面向基板保持機(jī)構(gòu)的延長面移動。其結(jié)果是，在基板 的主面上形成的蝕刻液的液膜變薄。由此，能夠更加有效地防止或抑制蝕刻 液滯留在基板主面。
優(yōu)選所述蝕刻液供給機(jī)構(gòu)一邊掃描通過所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的基板的所述 主面上的整個(gè)區(qū)域掃描， 一邊供給蝕刻液。由此，能夠向基板主面上的整個(gè) 區(qū)域直接供給蝕刻液。因此，在作為蝕刻液使用如硝氟酸等一發(fā)揮蝕刻能力 就立刻失活那樣的液體時(shí)，也能夠使基板主面的整個(gè)區(qū)域上的蝕刻速率變均 勻。
在該情況下，優(yōu)選所述蝕刻液供給機(jī)構(gòu)不僅在通過所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的 基板的主面上掃描，而且掃描到比該基板周端位置更靠基板旋轉(zhuǎn)半徑外方的 位置。由此，由于來自蝕刻液供給機(jī)構(gòu)的蝕刻液直接供給到基板主面和延長 面的邊界部分，所以易于在基板的主面上和延長面上之間形成連續(xù)的液膜。 因此，能夠使在基板的主面上形成的蝕刻液的液膜的厚度更均勻化。由此，
7能夠使蝕刻處理中的面內(nèi)均勻性進(jìn)一步提高。
進(jìn)而，本發(fā)明的基板支撐構(gòu)件，在使用蝕刻液處理基板的基板處理裝置 中使用，用于支撐基板，包括延長面，所述延長面形成為包圍用于支撐基板 的支撐部以及該支撐部所支撐的基板的一主面的側(cè)方，并與該主面相連。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，供給到基板的主面的蝕刻液在基板的主面上以及基板支撐 構(gòu)件的延長面上擴(kuò)展，在基板的主面上以及基板支撐構(gòu)件的延長面上形成連 續(xù)的液膜。由此，能夠在支撐部所保持的基板的主面的整個(gè)區(qū)域形成比較薄 且厚度幾乎均勻的蝕刻液的液膜。因此，能夠以良好的面內(nèi)均勻性對基板的 主面實(shí)施蝕刻處理。
參照附圖，通過下面敘述的實(shí)施方式的說明來明確本發(fā)明上述的或者進(jìn) 一步的其他的目的、特征及效果。


圖1是示意性地表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的基板處理裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2A是表示圖1所示的基板處理裝置的基板支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖2B是從圖2A的剖面線D-D觀察到的剖視圖。
圖3是表示圖1所示的基板處理裝置的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是表示圖1所示的基板處理裝置中的晶片處理的一個(gè)例子的流程圖。
圖5是用于說明硝氟酸的著落點(diǎn)在晶片上表面和基板支撐構(gòu)件上表面中
的移動路徑的圖解俯視圖。
圖6A是示意性地表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的基板處理裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖6B是示意性地表示圖6A所示的基板處理裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。 圖7是表示圖6A所示的基板處理裝置的狹縫噴嘴的結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖8是表示圖6A所示的基板處理裝置的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。 圖9是示意性地表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的基板處理裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖10是表示圖9所示的基板處理裝置的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
圖11是表示在圖9所示的基板處理裝置中的晶片處理的一個(gè)例子的流程
8圖。
圖12是示意性地表示本發(fā)明第四實(shí)施方式的基板處理裝置的結(jié)構(gòu)的剖 視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是示意性地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式(第一實(shí)施方式)的基板處 理裝置l的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
該基板處理裝置1是單張式的基板處理裝置，用于對例如由硅晶片形成
的圓形的晶片W中的與器件形成區(qū)域側(cè)的表面相反一側(cè)的背面(非器件形成
面)實(shí)施蝕刻處理，該蝕刻處理是用于使晶片w減薄(薄型化)的處理。在
該實(shí)施方式中，作為蝕刻液，使用例如硝氟酸(氫氟酸和硝酸的混合液)。
該基板處理裝置1在由隔壁(未圖示)劃分的處理室2內(nèi)具有基板支 撐構(gòu)件(基臺(susceptor) ) 3，將晶片W以其背面為上表面保持在大致水 平姿勢；旋轉(zhuǎn)卡盤4，對基板支撐構(gòu)件3進(jìn)行支撐，使晶片W和基板支持構(gòu) 件3圍繞通過晶片W中心的鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)；硝氟酸噴嘴5，用于向保持在基 板支持構(gòu)件3上的晶片W上表面供給硝氟酸，并作為蝕刻液供給機(jī)構(gòu)；DIW (ddonized water:去離子水)噴嘴6，用于向保持在基板支撐構(gòu)件3上的晶 片W上表面供給DIW。基板支撐構(gòu)件3和旋轉(zhuǎn)卡盤4構(gòu)成基板保持機(jī)構(gòu)。
旋轉(zhuǎn)卡盤4具有圓盤狀的旋轉(zhuǎn)基座9，固定在旋轉(zhuǎn)軸8的上端，并作 為基座構(gòu)件，該旋轉(zhuǎn)軸8借助馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)(基座構(gòu)件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu))7 的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力圍繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)；多個(gè)夾持構(gòu)件IO，大致等間隔地設(shè)置在旋 轉(zhuǎn)基座9的周邊區(qū)域的多個(gè)位置上，用于夾持基板支撐構(gòu)件3，使得晶片W 呈水平姿勢。由此，旋轉(zhuǎn)卡盤4在由多個(gè)夾持構(gòu)件10夾持基板支撐構(gòu)件3 的狀態(tài)下，借助旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)7的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力使旋轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)，從而能夠使 該晶片W在保持大致水平姿勢的狀態(tài)下圍繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)。
基板支撐構(gòu)件3形成為直徑比旋轉(zhuǎn)基座9小的圓盤形狀。在基板支撐構(gòu) 件3的上表面的中央部，形成有用于容置保持晶片W的圓筒狀的容置凹處(支 撐部)13。在基板支撐構(gòu)件3的上表面形成有包圍容置凹處13的圓環(huán)狀的平 坦的第一圓環(huán)面12。
硝氟酸噴嘴5是在例如連續(xù)流的狀態(tài)下噴出硝氟酸的直線噴嘴(straightnozzle)，安裝于在旋轉(zhuǎn)卡盤4的上方近似水平延伸的臂14的前端上。該臂 14被在旋轉(zhuǎn)卡盤4的側(cè)方近似鉛垂地延伸的臂支撐軸15支撐。在該臂支撐 軸15上結(jié)合有噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)16，借助該噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)16的驅(qū)動力，使臂支 撐軸15旋轉(zhuǎn)，從而能夠使臂14擺動。
在硝氟酸噴嘴5上連接有硝氟酸供給管17。向硝氟酸供給管17供給來 自硝氟酸供給源的硝氟酸。在硝氟酸供給管17的中途部安裝有硝氟酸閥18， 該硝氟酸閥18用于切換硝氟酸向硝氟酸噴嘴5的供給和停止供給。
DIW噴嘴6是例如以連續(xù)流的狀態(tài)噴出DIW的直線噴嘴，該DIW噴嘴 6配置在旋轉(zhuǎn)卡盤4的上方且其噴出口朝向晶片W的中央部。在該DIW噴 嘴6上連接有DIW供給管19，通過DIW供給管19供給來自DIW供給源的 DIW。在DIW供給管19的中途部安裝有DIW閥20，該DIW閥20用于切 換DIW向DIW噴嘴6的供給和停止供給。
圖2A是表示基板支撐構(gòu)件3的結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖2B是從圖2A的剖面 線D-D觀察到的剖視圖。
基板支撐構(gòu)件3由對硝氟酸具有耐藥液性的材料(樹脂材料)，例如聚 氯乙烯(polyvinyl chloride)形成。
容置凹處13具有圓形的底面和從該底面的周邊沿鉛垂方向立起的內(nèi)周 面。該內(nèi)周面是具有與晶片W大致相等的直徑的圓筒面。在容置凹處13的 底部28的上表面(底面)，沿著底部28的周邊配置有圓環(huán)狀的密封構(gòu)件29， 該密封構(gòu)件29作為用于支撐晶片W的支撐部。該密封構(gòu)件29支撐晶片W 的下表面的周邊區(qū)域。如圖2B所示，密封構(gòu)件29既可以是具有與晶片W下 表面線接觸的唇(lip)的唇形密封圈(lip packing),也可以是與晶片W下 表面面接觸的平面密封圈。在采用唇形密封圈作為密封構(gòu)件29時(shí)，使唇形密 封圈的基端部具有充分的剛性，通過限制其變形量，從而能夠精度較高地規(guī) 定所支撐的晶片W的上表面高度。
基板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán)面12是從容置凹處13的內(nèi)周面的上端向外 側(cè)擴(kuò)展的平坦面。該第一圓環(huán)面12在基板支撐構(gòu)件3支撐了晶片W的狀態(tài) 下，形成為與該晶片W的上表面平行的平坦面。另外，第一圓環(huán)面12在基 板支撐構(gòu)件3保持了晶片W的狀態(tài)下，設(shè)定在如下的高度容置凹處13所 保持的晶片W上表面上的硝氟酸和第一圓環(huán)面12上的硝氟酸作為液膜而連續(xù)。具體地說，第一圓環(huán)面12是比容置凹處13內(nèi)所保持的晶片W (蝕刻處 理后的晶片W)的上表面還低的水平面?；逯螛?gòu)件3的第一圓環(huán)面12 的高度如下設(shè)定第一圓環(huán)面12和蝕刻處理前的晶片W上表面的臺階差S 例如為200^im左右，另夕卜，第一圓環(huán)面12和蝕刻處理后的晶片W上表面的 臺階差S例如為40pm左右。這樣，第一圓環(huán)面12形成在基板支撐構(gòu)件3保 持了晶片W的狀態(tài)下與該晶片W上表面相連接的延長面，為了確保晶片W 上表面上的向外側(cè)的液流，提供大致等效于將晶片W上表面假想擴(kuò)張后的擴(kuò) 張面的表面。
對基板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán)面12實(shí)施用于提高對硝氟酸的親液性(親 水性)的(親液化處理)親水化處理。作為該親液化處理，可以是例如噴砂 加工(粗面加工)。通過這種親液化處理，基板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán)面12 上的對硝氟酸的親液性高于晶片W上表面(背面)上的對硝氟酸的親液性。
在基板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán)面12的周邊區(qū)域以大致等間隔形成有多個(gè) 卡合用凹部30。各卡合用凹部30形成為與夾持構(gòu)件對應(yīng)，通過使各夾持構(gòu) 件10與卡合用凹部30卡合，從而實(shí)現(xiàn)基板支撐構(gòu)件3相對旋轉(zhuǎn)卡盤4的固 定。
在容置凹處13的底部28形成有吸引孔31。第一吸引管32的一端連接 在吸引孔31上。在第一吸引管32的中途部安裝有止回閥33。止回閥33允 許從吸引孔31被吸引到真空發(fā)生裝置34側(cè)的空氣的通過，并且阻止空氣向 反方向的流動。在該第一吸引管32的另一端能夠連接有第二吸引管35的一 端。第二吸引管35的另一端連接到作為吸引機(jī)構(gòu)的真空發(fā)生裝置34。在第 二吸引管35的中途部安裝有用于切換第二吸引管35的開關(guān)的吸引閥36。
另外，在容置凹處13的底部28形成有解除吸引用的溢流孔37。在溢流 孔37上連接有第一空氣供給管38的一端。在第一空氣供給管38的中途部安 裝有用于開關(guān)第一空氣供給管38的溢流閥39。在該第一空氣供給管38的另 一端能夠連接有第二空氣供給管40的一端。在第二空氣供給管40的另一端 連接有空氣供給源，來自該空氣供給源的空氣通過第二空氣供給管40供給至 第一空氣供給管38。在第二空氣供給管40的中途部上連接有由于開關(guān)第二 空氣供給管40的開閉閥42。在這些配管和閥中，第一吸引管32、止回閥33、 第一空氣供給管38及溢流閥39安裝在基板支撐構(gòu)件3上。
ii在真空發(fā)生裝置35的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，在容置凹處13容置有晶片W，并且 若在第一吸引管32的另一端連接有第二吸引管35的一端的狀態(tài)下， 一邊關(guān) 閉溢流閥39—邊打開吸引閥36,則底部28和晶片W之間的空間41內(nèi)的空 氣被吸引，該空間41變?yōu)樨?fù)壓，晶片W的下表面(器件形成面)被吸附保 持。然后，關(guān)閉吸引閥36，另外，即使第一吸引管32從第二吸引管35脫離， 通過止回閥33及出于關(guān)閉狀態(tài)的溢流閥39，能夠防止空氣流入空間41內(nèi)， 因此維持對晶片W的下表面的吸附保持。在該晶片W的吸附保持狀態(tài)下， 晶片W下表面的周邊區(qū)域和密封構(gòu)件29的上部貼緊，由此，能夠防止硝氟 酸進(jìn)入到晶片W的下表面(器件形成區(qū)域)。
另外，若從晶片W吸附保持在基板支撐構(gòu)件3上的狀態(tài)，在第一空氣供 給管38的另一端連接第二空氣供給管49的一端，并且打開溢流閥39和開閉 閥42，則向底部28和晶片W之間的空間41內(nèi)供給高壓空氣，從而解除空 間41內(nèi)的減壓狀態(tài)。由此，解除晶片W的吸附保持，從而能夠使晶片W從 基板支撐構(gòu)件3脫離。
圖3是表示基板處理裝置1的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
該基板處理裝置1具有包括微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)的控制裝置50。
在該控制裝置50上連接有作為控制對象的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)7、噴嘴驅(qū)動機(jī) 構(gòu)16、硝氟酸閥18及DIW閥20等。
圖4是表示在基板處理裝置1中的晶片處理的一個(gè)例子的流程圖。圖5 是用于說明硝氟酸的著落點(diǎn)P在晶片W上表面和基板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán) 面12上的移動路徑的圖解俯視圖。
在處理晶片W之前，未處理的晶片W被保持在基板支撐構(gòu)件3上。具 體地說，在基板支撐構(gòu)件3的容置凹處13中容置了晶片W之后，保持關(guān)閉 溢流閥39的狀態(tài)不變，打開吸引閥36。由此，晶片W的下表面(器件形成 面)被吸附保持。
然后，在處理晶片W時(shí)，搬運(yùn)機(jī)械手(未圖示)將保持著未處理的晶片 W的基板支撐構(gòu)件3搬入到處理室2內(nèi)，然后交接到旋轉(zhuǎn)卡盤4上(步驟1)。 此時(shí)，狹縫噴嘴5退避到旋轉(zhuǎn)卡盤4側(cè)方的退避位置。另外，硝氟酸閥18 和DIW閥20都被控制在關(guān)閉狀態(tài)。
在基板支撐構(gòu)件3交接到旋轉(zhuǎn)卡盤4上后，控制裝置50驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)
12構(gòu)7，使旋轉(zhuǎn)卡盤4以低轉(zhuǎn)速(例如50rpm)勻速旋轉(zhuǎn)。另外，控制裝置50 驅(qū)動噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)16,將硝氟酸噴嘴5引導(dǎo)至晶片W的上方。
在硝氟酸噴嘴5到達(dá)晶片W的上方時(shí)，控制裝置50打開硝氟酸閥18， 從硝氟酸5噴出硝氟酸。另外，控制裝置50驅(qū)動噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)16，使硝氟 酸噴嘴5在晶片W上表面的與旋轉(zhuǎn)中心C接近的接近位置Tl (著落的氟硝 酸能夠在晶片W上擴(kuò)展并通過旋轉(zhuǎn)中心C那樣確定的位置)的上方位置和基 板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán)面12上的基板外位置T2的上方位置之間往復(fù)移動 (往復(fù)掃描)(S2:蝕刻處理)。
具體地說，使硝氟酸噴嘴沿著晶片W的旋轉(zhuǎn)半徑移動。此時(shí)，來自硝氟 酸噴嘴5的硝氟酸在晶片W上表面上的著落點(diǎn)P，在通過晶片W的旋轉(zhuǎn)中 心C的圓弧形狀的軌道中的從接近位置Tl至基板外位置T2的范圍內(nèi)， 一邊 描畫圓弧(近似直線狀) 一邊以勻速移動。接近位置Tl從旋轉(zhuǎn)中心C僅分 開間隔L1。另外，基板外位置T2從晶片W的旋轉(zhuǎn)中心C僅分開比晶片W 的半徑大的間隔L2。在使用外徑為200nm的晶片W的情況下，間隔Ll例 如為22.5mm左右，間隔L2例如為108mm左右。
在由于臂14的擺動，硝氟酸的著落點(diǎn)P到達(dá)基板支撐構(gòu)件3上的基板外 位置T2時(shí)，控制裝置50 —邊持續(xù)打開硝氟酸閥18的狀態(tài)， 一邊驅(qū)動噴嘴驅(qū) 動機(jī)構(gòu)16，使臂14以勻速擺動，使硝氟酸噴嘴5返回到晶片W上表面的接 近位置T1的上方。由此，在基板支撐構(gòu)件3所保持的晶片W的上表面上， 實(shí)現(xiàn)硝氟酸的著落點(diǎn)P的往復(fù)掃描。硝氟酸的著落點(diǎn)P從晶片W的接近位置 Tl經(jīng)由基板支撐構(gòu)件3上的基板外位置T2再次返回到接近位置Tl，需要例 如大約1.5秒。然后，直到經(jīng)過預(yù)定的處理時(shí)間，反復(fù)進(jìn)行硝氟酸的著落點(diǎn)P 的往復(fù)掃描。此外，在該往復(fù)掃描過程中，從硝氟酸噴嘴5噴出的硝氟酸的 噴出流量保持在恒定(例如0.85L/min)。
在蝕刻處理中，供給到晶片W上表面上的硝氟酸受到由晶片W的旋轉(zhuǎn) 產(chǎn)生的離心力的作用，從晶片W上表面移動到基板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán)面 12上。另外，例如，在晶片W為硅晶片的情況下，其背面(上表面)對硝 氟酸的親液性比較低(疏水性)，相對于此，基板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán)面 12對硝氟酸的親液性比較高(親水性)，因此，硝氟酸從晶邊W上表面順 利地向基板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán)面12上移動。因此，供給到晶片W的硝
13氟酸形成從晶片W上表面至基板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán)面12上的連續(xù)的液 膜。因此，供給到晶片W上表面的硝氟酸順利地移動到基板支撐構(gòu)件3的第 一圓環(huán)面12，不會在晶片W的周邊區(qū)域發(fā)生積液。
在蝕刻處理進(jìn)行規(guī)定時(shí)間(例如300秒)之后，控制裝置50關(guān)閉硝氟酸 閥18，并停止從硝氟酸噴嘴5噴出硝氟酸。另外，控制裝置50驅(qū)動噴嘴驅(qū) 動機(jī)構(gòu)16，使硝氟酸噴嘴5退避到旋轉(zhuǎn)卡盤4的側(cè)方的退避位置。
接著，控制裝置50控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)7，將旋轉(zhuǎn)卡盤4的旋轉(zhuǎn)速度加速 到規(guī)定的沖洗處理旋轉(zhuǎn)速度(100rpm左右)，并且，打開DIW閥20，從DIW 噴嘴6向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的晶片W上表面的旋轉(zhuǎn)中心供給DIW(步驟S3)。由此， 沖洗掉晶片W上的硝氟酸，對晶片W實(shí)施沖洗處理。該沖洗處理中來自DIW 噴嘴6的DIW的噴出流量例如為2.0L/min。
在該沖洗處理進(jìn)行規(guī)定時(shí)間(例如60秒)之后，控制裝置50關(guān)閉DIW 閥20而使沖洗處理結(jié)束?？刂蒲b置50進(jìn)一步控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)7，將旋轉(zhuǎn) 卡盤4的旋轉(zhuǎn)速度加速到規(guī)定的干燥旋轉(zhuǎn)速度(1000 2000rpm左右)。由 此，晶片W上表面的DIW因離心力被甩開，晶片W被旋轉(zhuǎn)干燥(步驟S4)。
在干燥處理進(jìn)行規(guī)定時(shí)間(例如30秒)之后，控制裝置50控制旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動機(jī)構(gòu)7，使旋轉(zhuǎn)卡盤4停止旋轉(zhuǎn)。然后，處理完的晶片W與基板保持構(gòu)件 3—起被搬送機(jī)械手搬出處理室(步驟S5)。
然后，將基板支撐構(gòu)件3的第一空氣供給管38連接到第二空氣供給管 40上，并打開溢流閥39和開閉閥42，從而解除基板支撐構(gòu)件3的底部28 和晶片W之間的空間41的減壓狀態(tài)。由此，晶片W的吸附保持被解除，從 而能夠使晶片W從基板支撐構(gòu)件3脫離。當(dāng)然，即使不將第一空氣供給管 38連接到空氣供給管40而僅打開溢流閥39，也能夠向基板支撐構(gòu)件3的底 部28和晶片W之間的空間41供給大氣中的空氣，從而能夠解除晶片W的 吸附保持。
接著，針對實(shí)施例和比較例進(jìn)行說明。
進(jìn)行如下試驗(yàn)向處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的外徑為200mm的晶片(硅晶片)W的 上表面(背面)，供給來自硝氟酸噴嘴5的硝氟酸，實(shí)施用于減薄的蝕刻處 理，其中，該硝氟酸噴嘴5構(gòu)成為圖l示出的掃描噴嘴的形態(tài)。
在該蝕刻試驗(yàn)中，使來自硝氟酸噴嘴5的硝氟酸的著落點(diǎn)P沿著上述圖5所示的圓弧軌道在接近位置T1和基板外位置T2之間往復(fù)掃描，其中，該 接近位置Tl從旋轉(zhuǎn)中心C隔開22.5mm，基板外位置T2相比晶片W的周端 邊位于旋轉(zhuǎn)半徑方向的外方，從旋轉(zhuǎn)中心C隔開108mm。將硝酸和氫氟酸以 體積比為5: 1的比率混合制成的硝氟酸，以0.85L/min的流量從硝氟酸噴嘴 5噴出到晶片W。蝕刻處理中的硝氟酸噴嘴5的移動速度例如為160mm/sec， 在蝕刻處理時(shí)的晶片W的旋轉(zhuǎn)速度為52rpm。蝕刻處理時(shí)間為300秒。然后， 求出晶片W的蝕刻速率的面內(nèi)分布(半徑方向位置和蝕刻速率的關(guān)系)。另 外，目視觀察在晶片W上表面的周邊區(qū)域有無發(fā)生硝氟酸的積液。
在實(shí)施例1中，使用圖1的基板處理裝置1進(jìn)行蝕刻處理。
在實(shí)施例2中，使用如下的基板處理裝置進(jìn)行蝕刻處理，即，該基板處 理裝置采用未對第一圓環(huán)面12實(shí)施噴砂加工(粗面加工)的基板支撐構(gòu)件， 以取代圖1的基板處理裝置1的基板支撐構(gòu)件3。
在比較例中，不使用基板支撐構(gòu)件3，而以能夠保持晶片W的尺寸的旋 轉(zhuǎn)卡盤保持晶片W。
蝕刻試驗(yàn)的結(jié)果是，在實(shí)施例1中，蝕刻速率的偏差(最大蝕刻速率和 最小蝕刻速率之差)為4pm/min，在實(shí)施例2中，蝕刻速率的偏差為6nm/min， 在比較例中，蝕刻速率的偏差為8nm/min。
另外，評價(jià)以下式子所表示的蝕刻均勻性。在實(shí)施例1中，蝕刻均勻性 為12.6%，在實(shí)施例2中，蝕刻均勻性為12.7%，在比較例1中，蝕刻均勻 性為19.4%。
蝕刻均勻性(%)=(最大蝕刻速-=:膨觸
2x平均蝕刻速率
進(jìn)而，關(guān)于在蝕刻處理中的目視觀察的結(jié)果，在實(shí)施例1中，在晶片W 的周邊區(qū)域的硝氟酸的積液最小。
由此可知，在實(shí)施例1和實(shí)施例2中，蝕刻處理的面內(nèi)均勻性良好。其 中，在實(shí)施例1中，蝕刻處理的面內(nèi)均勻性特別優(yōu)良。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，供給到晶片W的上表面上的硝氟酸在晶片 W上表面上和基板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán)面12上擴(kuò)展，在晶片W上表面上 和基板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán)面12上形成液膜。此時(shí)，晶片W上表面上的 硝氟酸和基板支撐構(gòu)件3的第一圓環(huán)面12上的硝氟酸作為液膜而連續(xù)。因此，在晶片W上表面的整個(gè)區(qū)域形成厚度比較薄且具有大致均勻的硝氟酸的液
膜。因此，即使在使晶片w以低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的情況下，也能夠防止或抑制在晶
片W上表面上的周邊區(qū)域中發(fā)生硝氟酸的積液，并能夠使在晶片W上表面
的周邊區(qū)域上的蝕刻速率與在晶片w上表面的中央部上的蝕刻速率大致相 等。由此，對晶片w的主面實(shí)施均勻的蝕刻處理。
圖6A是示意性地表示本發(fā)明其他實(shí)施方式(第二實(shí)施方式)的基板處 理裝置60的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖6B是示意性地表示圖6A所示的基板處理裝 置60的結(jié)構(gòu)的俯視圖。在該第二實(shí)施方式中，對與第一實(shí)施方式所示的各部 對應(yīng)的部分，標(biāo)注與第一實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記，而省略說明。
在該第二實(shí)施方式中，使用將硝氟酸噴出為帶狀的狹縫噴嘴(蝕刻液供 給機(jī)構(gòu))61，代替由直線噴嘴構(gòu)成的硝氟酸噴嘴5。
另外，在該實(shí)施方式中，使用在上表面包含錐面71的基板支撐構(gòu)件70， 代替圖2A和圖2B所示的基板支撐構(gòu)件3。即，由基板支撐構(gòu)件70和旋轉(zhuǎn) 卡盤4構(gòu)成基板保持機(jī)構(gòu)。
在狹縫噴嘴61上形成有狹縫噴嘴63，狹縫噴嘴63與基板支撐構(gòu)件70 所保持的晶片W上表面相對，沿著規(guī)定的Y方向并直線狀地開口。狹縫噴 嘴61由保持導(dǎo)軌(未圖示)保持，并能夠沿著與Y方向垂直的X方向滑動 移動。X方向和Y方向都是沿晶片W上表面的方向(水平方向)。在狹縫噴 嘴61上結(jié)合有狹縫噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)64。借助該狹縫噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)64的驅(qū)動力， 能夠使狹縫噴嘴61沿著X方向滑動移動。在該狹縫噴嘴61上連接有硝氟酸 供給管17，供給來自硝氟酸供給源的硝氟酸。
在基板支撐構(gòu)件70的上表面形成有圓環(huán)狀的平坦的第二圓環(huán)面(延長 面)72，包圍容置凹處13;圓環(huán)狀的錐面71，與該第二圓環(huán)面72的晶片W 的旋轉(zhuǎn)半徑方向的外方相連，包圍第二圓環(huán)面72。對第二圓環(huán)面72實(shí)施噴 砂加工(粗面加工)等的親液化處理。錐面71形成為越向晶片W的旋轉(zhuǎn)半 徑方向的外方變得越低。可以對錐面71實(shí)施親液化處理(例如噴砂加工)， 也可以不實(shí)施該親液化處理。
對于第二圓環(huán)面72，其寬度比第一實(shí)施方式的基板支撐構(gòu)件3的第一圓 環(huán)面12更窄，除此之外，與第一圓環(huán)面12大致相同?；逯螛?gòu)件70的其 他結(jié)構(gòu)是與第一實(shí)施方式中的基板支撐構(gòu)件3大致相同的結(jié)構(gòu)。圖7是表示狹縫噴嘴61的結(jié)構(gòu)的立體圖。
狹縫噴嘴61具有噴嘴體62，該噴嘴體62具有在Y方向上長的長方體狀 的外形。對于噴嘴體62沿X方向的剖面形狀，其下方部形成為前尖狀。狹 縫噴出口 63形成在噴嘴體62的下端面。將狹縫噴出口 63的長度方向(Y方 向)的長度設(shè)定為大于晶片W的直徑。狹縫噴出口63的開口寬度例如約為 0.5mm。狹縫噴出口 63沿著Y方向呈帶狀地噴出硝氟酸。
圖8是表示基板處理裝置60的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
基板處理裝置60具有包括微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)的控制裝置65。在該控制 裝置65上連接有作為控制對象的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)7、狹縫噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)64、硝 氟酸閥18和DIW閥20等。
再參照圖6A和圖6B，對晶片W的處理的一例進(jìn)行說明。
在處理晶片W之前，未處理的晶片W保持在基板支撐構(gòu)件70上。
然后，在處理晶片W時(shí)，保持著未處理的晶片W的基板支撐構(gòu)件70由 搬送機(jī)械手(未圖示)搬入到處理室2內(nèi)，并交接到旋轉(zhuǎn)卡盤4上。
將基板支撐構(gòu)件70交接到旋轉(zhuǎn)卡盤4上后，控制裝置65驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 機(jī)構(gòu)7，使旋轉(zhuǎn)卡盤4以極低轉(zhuǎn)速(例如5rpm)勻速旋轉(zhuǎn)。另夕卜，控制裝置 65驅(qū)動狹縫噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)64，將狹縫噴嘴61引導(dǎo)至晶片W上方。
在狹縫噴嘴61到達(dá)晶片W上方時(shí)，控制裝置65打開硝氟酸閥18，從 狹縫噴出口 63以在Y方向具有寬度的帶狀輪廓(profile)噴出硝氟酸。另外， 控制裝置65驅(qū)動狹縫噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)64，使狹縫噴嘴61在掃描開始位置(在 圖6A的右側(cè)以雙點(diǎn)劃線表示)和返回位置(在圖6A的左側(cè)以雙點(diǎn)劃線表示) 之間，沿著X方向往復(fù)移動(往復(fù)掃描)，其中，該掃描開始位置位于基板 支撐構(gòu)件70的錐面71的上方，該返回位置位于隔著晶片W的旋轉(zhuǎn)中心的與 該掃描開始位置相反一側(cè)，并且，該返回位置位于基板支撐構(gòu)件70的錐面 71的上方。此外，在該往復(fù)移動中，從狹縫噴嘴61噴出的硝氟酸的噴出流 量保持在恒定(例如1.5L/min)。
在使硝氟酸呈帶狀噴出的狹縫噴嘴61中，與使用直線噴嘴的情況相比 較，向晶片W上表面供給的硝氟酸的流量多。另外，由于晶片W的轉(zhuǎn)速是 極低轉(zhuǎn)速(例如5rpm)，所以由晶片W的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力幾乎不作用于 晶片W上表面上的硝氟酸，因此，硝氟酸容易滯留在晶片W上。
17在晶片W是硅晶片的情況下，其背面(上表面)對硝氟酸的親液性比較
低(疏水性)，相對于此，基板支撐構(gòu)件70的第二圓環(huán)面72對硝氟酸的親液性(親水性)高。因此，硝氟酸從晶片W上表面向基板支撐構(gòu)件70的第二圓環(huán)面72順利地移動。另外，由于在第二圓環(huán)面72中的晶片W旋轉(zhuǎn)半徑方向的外方連接著錐面71，所以第二圓環(huán)面72上的硝氟酸的流速(向晶片W的旋轉(zhuǎn)半徑方向的外方的流速)比較高。因此，更進(jìn)一步促進(jìn)硝氟酸從晶片W的上表面上向基板支撐構(gòu)件70的第二圓環(huán)面72移動。其結(jié)果是，在晶片W的上表面上形成的硝氟酸的液膜變薄。
在蝕刻處理進(jìn)行規(guī)定時(shí)間(例如300秒)后，控制裝置65關(guān)閉硝氟酸閥18，停止從狹縫噴嘴61噴出硝氟酸。另外，控制裝置65驅(qū)動狹縫噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)64，使狹縫噴嘴61退避到旋轉(zhuǎn)卡盤4的側(cè)方的退避位置。
然后，對晶片W實(shí)施上述的沖洗處理(參照圖4的步驟S3)和上述的旋轉(zhuǎn)干燥處理(參照圖4的步驟S4)。在旋轉(zhuǎn)干燥處理后，控制裝置65控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)7，使旋轉(zhuǎn)卡盤4停止旋轉(zhuǎn)。然后，處理完的晶片W與基板支撐構(gòu)件70 —起被基板搬送機(jī)械手從處理室2搬出。
如上所述，根據(jù)該第二實(shí)施方式，供給到晶片W上表面的硝氟酸在晶片W上表面上以及基板支撐構(gòu)件70的第二圓環(huán)面72上擴(kuò)展，從而在晶片W上表面和基板支撐構(gòu)件70的第二圓環(huán)面72上形成液膜。此時(shí)，晶片W上表面上的硝氟酸和基板支撐構(gòu)件70的第二圓環(huán)面72上的硝氟酸作為液膜而連續(xù)。因此，即使在使晶片W以極低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的情況下，也會促進(jìn)晶片W上的硝氟酸向基板支撐構(gòu)件70的第二圓環(huán)面72的移動。因此，能夠防止或抑制在晶片W上表面的整個(gè)區(qū)域形成硝氟酸厚的液膜。由此，能夠以高的處理速率對晶片W上表面實(shí)施面內(nèi)均勻性高的蝕刻處理。
圖9是示意性地表示本發(fā)明的又一其他實(shí)施方式(第三實(shí)施方式)的基板處理裝置80的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在該第三實(shí)施方式中，對與第一實(shí)施方式所示的各部對應(yīng)的部分，標(biāo)注與第一實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記，而省略說明。
在該實(shí)施方式中，采用基板保持機(jī)構(gòu)81以取代基板支撐構(gòu)件3和旋轉(zhuǎn)卡盤4。該基板保持機(jī)構(gòu)81 —邊保持晶片W —邊旋轉(zhuǎn)。
基板保持機(jī)構(gòu)81具有固定在旋轉(zhuǎn)軸8的上端的圓盤狀的旋轉(zhuǎn)基座82，該旋轉(zhuǎn)軸8借助旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)7的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力圍繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)基座82由具有對硝氟酸的耐藥液性的材料(特別是樹脂材料)，例如聚氯乙烯形成。在旋轉(zhuǎn)基座82上表面的中央部形成有用于容置保持晶片W的圓筒狀的容置凹處(支撐部)84。在旋轉(zhuǎn)基座82的上表面上形成有包圍容置凹處84的圓環(huán)狀的平坦的第三圓環(huán)面83。
容置凹處84具有圓形的底面和從該底面的周邊沿鉛垂方向立起的內(nèi)周面。該內(nèi)周面是具有與晶片W大致相等的直徑的圓筒面。在容置凹處84的底部85的上表面(底面)沿著底部85的周邊配置有圓環(huán)狀的密封構(gòu)件，該密封構(gòu)件作為用于支撐晶片W的支撐部。由該密封構(gòu)件29支撐晶片W的下表面的周邊區(qū)域。密封構(gòu)件29既可以是具有與晶片W下表面線接觸的唇的唇形密封圈，也可以是與晶片W下表面面接觸的平面密封圈。在采用唇形密封圈作為密封構(gòu)件29時(shí)，使唇形密封圈的基端部具有充分的剛性，通過限制其變形量，能夠精度較高地規(guī)定所支撐的晶片W的上表面高度。
旋轉(zhuǎn)基座82的第三圓環(huán)面83是從容置凹處84的內(nèi)周面的上端向外方擴(kuò)展的平坦面。該第三圓環(huán)面83如下形成在旋轉(zhuǎn)基座82上支撐有晶片W的狀態(tài)下，呈與該晶片W的上表面平行的平坦面。另外，第三圓環(huán)面83設(shè)定為如下高度，即，在旋轉(zhuǎn)基座82上支撐有晶片W的狀態(tài)下，容置凹處84所保持的晶片W上表面上的硝氟酸和第三圓環(huán)面83上的硝氟酸能夠作為液膜而連續(xù)，具體地說，第三圓環(huán)面83是低于容置凹處84所保持的晶片W (蝕刻處理后的晶片W)上表面的水平面。旋轉(zhuǎn)基座82的第三圓環(huán)面83的高度設(shè)定為，第三圓環(huán)面83和蝕刻處理前的晶片W上表面的臺階差例如為200pm左右，并且，第三圓環(huán)面83和蝕刻處理后的晶片W上表面的臺階差例如為40pm左右。這樣，第三圓環(huán)面83形成在旋轉(zhuǎn)基座82上保持有晶片W的狀態(tài)下與該晶片W相連的延長面，為了確保晶片W上表面上的向外方的液流，提供與將晶片W上表面假想擴(kuò)張后的擴(kuò)張面大致等效的表面。
在旋轉(zhuǎn)基座82的第三圓環(huán)面83上，實(shí)施用于提高對硝氟酸的親液性(親水性)的親液化處理(親水化處理)。該親液化處理例如可以是噴砂處理(粗面加工)。通過這種親液化處理，旋轉(zhuǎn)基座83的第三圓環(huán)面83上的對硝氟酸的親液性高于晶片W上表面(背面)上的對硝氟酸的親液性。
在容置凹處84的底部85上形成有吸引用的吸引孔86。在吸引孔86上連接著吸引管88的一端。吸引管88的另一端連接到作為吸引機(jī)構(gòu)的真空裝
19置發(fā)生裝置87。在吸引管88的中途部安裝有用于切換吸引管88的開閉的吸引閥90。
另外，在容置凹處84的底部85形成有用于解除吸引的溢流孔91。在該溢流孔91上連接著第三空氣管92的一端。第三空氣供給孔92連接到空氣供給源。來自該空氣供給源的空氣通過第三空氣供給管92供給到溢流孔91。在第三空氣供給源92的中途部安裝著用于開閉第三空氣供給源92的溢流閥93。
在真空發(fā)生裝置87的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，在容置凹處84容置了晶片W的狀態(tài)下，當(dāng)關(guān)閉溢流閥93并打開吸引閥90時(shí)，底部85和晶片W之間的空間94內(nèi)的空氣被吸引，該空間處于負(fù)壓，從而晶片W的下表面(器件形成面)被吸附保持。在該晶片W的吸附保持狀態(tài)下，晶片W下表面的周邊區(qū)域和密封構(gòu)件29的上部緊貼，由此，能夠防止硝氟酸進(jìn)入到晶片W下表面(器件形成區(qū)域)。
此外，從晶片W被吸附保持在旋轉(zhuǎn)基座82的狀態(tài)打開溢流閥93時(shí)，來自空氣供給源的空氣供給到底部85和晶片W之間的空間94內(nèi)，從而解除空間94內(nèi)的減壓狀態(tài)。由此，解除晶片W的吸附保持，從而能夠使晶片W從旋轉(zhuǎn)基座82脫離。
圖IO是表示基板處理裝置80的電氣結(jié)構(gòu)的框圖?；逄幚硌b置80具有包括微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)的控制裝置95。在該控制裝置95上連接有作為控制對象的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)7、噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)16、硝氟酸閥18、 DIW閥20、吸引閥90和溢流閥93。
圖11是表示基板處理裝置80中的晶片W的處理的一個(gè)例子的流程圖。在處理晶片W時(shí)，未處理的晶片W由搬送機(jī)械手(未圖示)搬入到處理室2內(nèi)，并交接到基板保持機(jī)構(gòu)81的旋轉(zhuǎn)基座82上(步驟Sll)。此時(shí)，硝氟酸噴嘴5退避到基板保持機(jī)構(gòu)81的側(cè)方的退避位置。另外，硝氟酸閥18、 DIW閥20、吸引閥90和溢流閥93均被控制在關(guān)閉狀態(tài)。
在將晶片W交接到旋轉(zhuǎn)基座82上后，控制裝置95打開吸引閥90。由此，能夠使晶片W吸附保持在旋轉(zhuǎn)基座82上(步驟S12)。
在將晶片W交接到旋轉(zhuǎn)基座82上后，對晶片W實(shí)施步驟S13蝕刻處理、步驟S14的沖洗處理和步驟S15的旋轉(zhuǎn)干燥。步驟S13的處理是與圖4的步驟S2的蝕刻處理相同的處理，步驟S14的沖洗處理是與圖4的步驟S3的沖洗處理相同的處理，步驟S15的旋轉(zhuǎn)干燥是與圖4的步驟S4的旋轉(zhuǎn)干燥相同的處理。旋轉(zhuǎn)干燥后，控制裝置95控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)7，使旋轉(zhuǎn)基座82停止旋轉(zhuǎn)。
然后，控制裝置95打開溢流閥93，從而解除旋轉(zhuǎn)基座82的底部85和晶片W之間的空間94的減壓狀態(tài)。由此，解除晶片W的吸附保持(步驟S16)，從而能夠使晶片W從旋轉(zhuǎn)基座82脫離。
然后，處理完的晶片W被搬送機(jī)械手從處理室2搬出(步驟S17)。
圖12是示意性地表示本發(fā)明又一其他實(shí)施方式(第四實(shí)施方式)的基板處理裝置100的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在該第四實(shí)施方式中，對與第三實(shí)施方式所示的各部對應(yīng)的部分，標(biāo)注與第三實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記，而省略說明。
該第四實(shí)施方式與第三實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，設(shè)置有使基板保持機(jī)構(gòu)81所保持的晶片W升降的基板升降機(jī)構(gòu)101。通過該基板升降機(jī)構(gòu)101，使晶片W在容置于容置凹處84的狀態(tài)和從容置凹處84脫離到上方的狀態(tài)之間升降。
基板升降機(jī)構(gòu)101具有用于使晶片W相對于旋轉(zhuǎn)基座82升降的多根(例如4根)升降銷(lift pin) 102 (在圖12中，僅圖示兩根升降銷)。各升降銷102插通到上下貫通旋轉(zhuǎn)基座82而形成的貫通孔103，并以相對旋轉(zhuǎn)基座82能夠升降的方式設(shè)置。各升降銷102的下端固定在圓板狀的支撐板104上。在各支撐板104上連接著從旋轉(zhuǎn)基座82的下表面垂下的圓筒狀的波紋管
(bellows) 105的下端。
各波紋管105使用對硝氟酸具有耐藥液性的樹脂(例如聚氯乙烯
(polyvinyl chloride))并形成為伸縮自由，并包圍對應(yīng)的升降銷102的周圍。在旋轉(zhuǎn)基座82的下表面緊貼連接著各波紋管105的上端，以便包圍各貫通孔103的開口的周圍。各波紋管105的下端緊貼連接支撐板104的整個(gè)周邊。由波紋管105和支撐板104所包圍的空間106僅通過貫通孔103與外部空間相連通。因此，在容置凹處84容置了晶片W的狀態(tài)下，空間94和空間106作為整體被密封。
在旋轉(zhuǎn)基座82的下方配置有包圍旋轉(zhuǎn)軸8的周圍的圓環(huán)板狀的支撐環(huán)107。支撐環(huán)107未被支撐在旋轉(zhuǎn)軸8上，而被支撐在其他構(gòu)件，例如保持處理室2整體的框(未圖示)上。因此，支撐環(huán)107不伴隨著旋轉(zhuǎn)軸8的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在支撐環(huán)107上結(jié)合有升降銷升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)108。通過該升降銷升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)108，能夠使多根升降銷102在突出位置(圖12中用雙點(diǎn)劃線示出的位置)和退避位置(圖12中用實(shí)線示出的位置)之間統(tǒng)一升降，該突出位置是升降銷102的前端突出到旋轉(zhuǎn)基座82的第三圓環(huán)面83的上方的位置，該退避位置是升降銷102的底部85退避到旋轉(zhuǎn)基座82的第三圓環(huán)面83的下方的位置。升降銷升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)108作為控制對象連接到控制裝置95 (參照圖10)上。
在升降銷102處于退避位置的狀態(tài)下，各升降銷102和各支撐板104被對應(yīng)的波紋管105懸掛。支撐板104的下表面不與支撐環(huán)107的上表面抵接，因此，各升降銷102僅由旋轉(zhuǎn)基座82支撐。波紋管105受到升降銷102和支撐板104的重量的影響，與無拘束狀態(tài)相比伸長。
在從圖12中用實(shí)線示出的狀態(tài)，驅(qū)動升降銷升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)108，將支撐環(huán)107上升時(shí)，支撐環(huán)107的上表面與支撐板104的下表面抵接并卡合。在該支撐環(huán)107和支撐板104卡合后，各升降銷支撐在支撐環(huán)107上。然后，在將支撐環(huán)107繼續(xù)上升時(shí)，升降銷102和支撐板104上升，伴隨它們的上升，波紋管105上升。
另一方面，在升降銷102處于突出位置的狀態(tài)下，由于晶片W從容置凹處84脫離到上方，所以搬送機(jī)械手(未圖示)的手部(未圖示)能夠以從下方撈起到的方式訪問晶片W。
另外，在從圖12中用雙點(diǎn)劃線示出的狀態(tài)，驅(qū)動升降銷升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)108，使支撐環(huán)107下降時(shí)，升降銷102和支撐板104下降，伴隨它們的下降，波紋管105伸張。并且，通過將支撐環(huán)107繼續(xù)下降，解除支撐板104和支撐環(huán)107的卡合。由此，各升降銷102從支撐環(huán)107脫離，支撐在波紋管105上。
下面，說明第四實(shí)施方式的基板處理裝置100中的晶片W的處理的一個(gè)例子。
在處理晶片W時(shí)，在將未處理晶片W搬入處理室內(nèi)之前(圖11的步驟Sll之前)，控制裝置95驅(qū)動升降銷升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)108，使升降銷102上升到突出位置。然后，未處理的晶片W由未圖示的搬送機(jī)械手搬入，并裝載在
22多根升降銷102上。然后，控制裝置95驅(qū)動升降銷升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)108，使升降銷102下降到退避位置。由此，晶片W容置在容置凹處48內(nèi)。由此，晶片W交接到旋轉(zhuǎn)基座82上(相當(dāng)于圖11的步驟Sll)。
在真空發(fā)生裝置87的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，控制裝置95關(guān)閉溢流閥93并打開吸引閥90時(shí)，吸引空間94和空間106內(nèi)的空氣。此時(shí)，由于空間94和空間106封閉，所以這些空間94和空間106變?yōu)樨?fù)壓。由此，晶片W的下表面(器件形成面)被吸附保持(相當(dāng)于圖11的步驟S12)。
對各波紋管105進(jìn)行材料的選擇和形狀的設(shè)計(jì)，使得每單位應(yīng)力的收縮量變得比較小。因此，用于吸附保持晶片W的空氣的吸引幾乎不引起波紋管105收縮，從而升降銷102也幾乎沒有上升。
接著，對晶片W實(shí)施一系列的處理(相當(dāng)于圖11的步驟S13 S15的處理)。這些一系列的處理結(jié)束后，控制裝置95打開溢流閥93，從而解除空間94和空間106的減壓狀態(tài)。由此，解除晶片W的吸附保持(相當(dāng)于圖ll的步驟S16)。
接著，控制裝置95驅(qū)動升降銷升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)108，使升降銷102上升到突出位置。由此，處理完的晶片W從容置凹處84脫離到上方。
然后，處理完的晶片W由基板搬送機(jī)械手從處理室2搬出(相當(dāng)于圖11的步驟S17)。
以上，說明了本發(fā)明的4個(gè)實(shí)施方式，但是，本發(fā)明也能夠用其他實(shí)施方式實(shí)施。
在第二實(shí)施方式中，說明了使狹縫噴嘴61沿著水平方向的X軸方向往復(fù)移動的情況，但是，通過將狹縫噴嘴61安裝在幾乎水平延伸的臂上，并使臂擺動，也能夠使狹縫噴嘴61在晶片W上方移動。
另外，在第一、第三和第四實(shí)施方式中，使來自銷氟酸噴嘴5的硝氟酸的著落點(diǎn)P超過晶片W的周端面，往復(fù)掃描到其外方，但是，也可以使該硝氟酸的著落點(diǎn)P在晶片W的面內(nèi)范圍內(nèi)往復(fù)掃描。
另外，在第一 第四實(shí)施方式中，以使硝氟酸噴嘴5和狹縫噴嘴61往復(fù)移動的情況為例進(jìn)行了說明，但是，也可以使硝氟酸噴嘴5和狹縫噴嘴61分別在一個(gè)方向掃描。也就是，可以在使噴嘴5、 61往復(fù)移動的情況下，在向一個(gè)方向移動時(shí)，噴出硝氟酸，在向另一個(gè)方向移動時(shí)，停止噴出硝氟酸。另外，在上述四個(gè)實(shí)施方式中，說明了第一 第三圓環(huán)面12、 72、 83是與晶片W的上表面平行的平坦面的情況，但是第一 第三圓環(huán)面12、 72、83也可以相對晶片W的上表面傾斜，也可以用曲面(彎曲面、折曲面)形成。
另外，在上述四個(gè)實(shí)施方式中，對第一 第三圓環(huán)面12、 72、 83實(shí)施了親液化處理，但是，也可以用對硝氟酸的親液性高的材料形成基板支撐構(gòu)件3、 70和旋轉(zhuǎn)基座82。也就是，用對硝氟酸的耐藥性高且對硝氟酸的親液性高的材料形成基板支撐構(gòu)件3、 70和旋轉(zhuǎn)基座82。作為該材料，能夠例示出例如聚氯乙烯(polyvinylhloride)和聚丙烯。
另外，既可以在第一實(shí)施方式的基板處理裝置1中采用在第二實(shí)施方式所采用的基板支撐構(gòu)件70，以取代基板支撐構(gòu)件3，也可以在第二實(shí)施方式的基板處理裝置60中采用在第一實(shí)施方式所采用的基板支撐構(gòu)件3，以取代基板支撐構(gòu)件70。
另外，也可以在第三實(shí)施方式和第四實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)基座82 (參照圖9和圖12)的第三圓環(huán)面83的邊緣部形成如第二實(shí)施方式的錐面71那樣的錐面，該錐面越向晶片W的旋轉(zhuǎn)半徑方向外方變得越低。
另外，在上述4個(gè)實(shí)施方式中，以對晶片W實(shí)施用于減薄晶片W的蝕刻處理的基板處理裝置l、 60、 80、 IOO為例進(jìn)行了說明。也可以是對例如由氧化膜硅晶片構(gòu)成的圓板狀的晶片W中的器件形成面(上表面或者下表面)實(shí)施用于除去氧化膜的蝕刻處理的結(jié)構(gòu)。在該情況下，優(yōu)選使用例如氟酸作為蝕刻液。另外，在實(shí)施用于除去晶片W的氮化膜的蝕刻處理的情況下，也能夠使用磷酸作為蝕刻液。
關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方法進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但這些僅是為了明確本發(fā)明的技術(shù)性內(nèi)容所使用的具體例子，本發(fā)明不應(yīng)該理解為僅限于這些具體例子，而只根據(jù)附加的權(quán)利要求的范圍限定本發(fā)明的思想和范圍。
該申請對應(yīng)于2008年1月31日向日本專利局提出的專利申請2008-21776號及2008年12月2日向日本專利局提出的專利申請2008-307995號，該申請的完全公開通過引用被編入這里。
2權(quán)利要求
1. 一種基板處理裝置，其特征在于，包括基板保持機(jī)構(gòu)，其具有延長面，所述延長面形成為，包圍用于支撐基板的支撐部以及該支撐部所支撐的基板的一主面的側(cè)方，并與該主面相連；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其使所述基板保持機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)；蝕刻液供給機(jī)構(gòu)，其向所述基板保持機(jī)構(gòu)所保持的基板的所述主面上供給蝕刻液。
2. 如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述基板保持機(jī)構(gòu)具有基板支撐構(gòu)件和用于支撐所述基板支撐構(gòu)件的基座構(gòu)件，所述支撐部和所述延長面設(shè)置在所述基板支撐構(gòu)件上， 所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括使所述基座構(gòu)件與所述基板支撐構(gòu)件一起旋轉(zhuǎn)的基 座構(gòu)件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述基板保持機(jī)構(gòu)具有基座構(gòu)件，所述基座構(gòu)件具有所述支撐部和所述延長面，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括使所述基座構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的基座構(gòu)件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述延長面是對蝕刻液的親液性比所述支撐部所支撐的基板的所述主面更高的表面。
5. 如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述支撐部將基板支撐為水平姿勢，所述支撐部設(shè)置為，所述支撐部所支撐的基板的所述主面高于所述延長面。
6. 如權(quán)利要求5所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述支撐部設(shè)置為，對所述支撐部所支撐的基板實(shí)施使用蝕刻液的處理之后的基板的所述主面比所述延長面更高。
7. 如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述支撐部將基板保持為水平姿勢，所述基板保持機(jī)構(gòu)還包括錐面，所述錐面與所述延長面中的基板的旋轉(zhuǎn)半徑方向的外方相連，并且，越向基板的旋轉(zhuǎn)半徑方向的外方變得越低。
8. 如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述蝕刻液供給機(jī)構(gòu)一邊掃描通過所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的基板的所述主面上的整個(gè)區(qū)域， 一邊供給蝕刻液。
9. 如權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述蝕刻液供給機(jī)構(gòu)不僅在通過所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的基板的主面上掃描，而且掃描到比該基板周端位置更靠基板旋轉(zhuǎn)半徑外方的位置。
10. —種基板支撐構(gòu)件，在使用蝕刻液對基板進(jìn)行處理的基板處理裝置 中使用，用于支撐基板，其特征在于，包括延長面，所述延長面形成為，包圍用于支撐基板的支撐部以及該支 撐部所支撐的基板的一主面的側(cè)方，并與該主面相連。
全文摘要
本發(fā)明提供基板處理裝置及其所使用的基板支撐構(gòu)件，該基板處理裝置包括基板保持機(jī)構(gòu)，具有延長面，所述延長面形成為，包圍用于支撐基板的支撐部以及該支撐部所支撐的基板的一主面的側(cè)方，并與該主面相連；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使所述基板保持機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)；蝕刻液供給機(jī)構(gòu)，向所述基板保持機(jī)構(gòu)所保持的基板的所述主面上供給蝕刻液。
文檔編號H01L21/683GK101499418SQ20091000960
公開日2009年8月5日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者新居健一郎, 灘和成 申請人:大日本網(wǎng)屏制造株式會社