基板処理装置および基板処理方法
【課題】基板の処理不良を防止することができる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】処理部のスピンチャック２１には、スピンベース２２が回転可能に設けられている。スピンベース２２上には、基板Ｗを保持するための複数の保持部２３が設けられている。各保持部２３は、保持部材５２および支持ピン８１を有する。基板Ｗに処理液（薬液）が供給される際には、基板Ｗが支持ピン８１上に支持された状態でスピンベース２２が約３００ｒｐｍで回転される。基板Ｗにリンス液が供給される際には、基板Ｗが保持部材５２により保持された状態でスピンベース２２が約１０００ｒｐｍで回転される。
【解決手段】処理部のスピンチャック２１には、スピンベース２２が回転可能に設けられている。スピンベース２２上には、基板Ｗを保持するための複数の保持部２３が設けられている。各保持部２３は、保持部材５２および支持ピン８１を有する。基板Ｗに処理液（薬液）が供給される際には、基板Ｗが支持ピン８１上に支持された状態でスピンベース２２が約３００ｒｐｍで回転される。基板Ｗにリンス液が供給される際には、基板Ｗが保持部材５２により保持された状態でスピンベース２２が約１０００ｒｐｍで回転される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に薬液処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板に種々の薬液処理を行うために、基板処理装置が用いられている。
【０００３】
一般に、基板処理装置では、スピンチャックにより基板が保持される（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の基板処理装置のスピンチャックは、円板状のスピンベース、スピンベース上において基板を下方から支持する支持部材、およびスピンベース上において基板の周縁部を挟持する複数の保持部材を有する。
【０００４】
この基板処理装置においては、基板に薬液が供給される際には、保持部材により基板が挟持された状態でスピンベースが回転される。それにより、基板を回転させつつ、基板上に薬液を供給することができる。その結果、基板の表面全体に均一に薬液を供給することができる。
【特許文献１】特開２００４−２３５２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような構成を有するスピンチャックにおいては、回転部材を高速回転させる際に、基板と保持部材との間に大きな接触応力が発生する。そのため、金属等の硬度の高い材料により保持部材が形成されている場合には、基板と保持部材との接触部において基板が損傷するおそれがある。このような基板の損傷を防止するためには、金属等に比べて硬度が低い樹脂材料により保持部材を形成することが好ましい。
【０００６】
しかしながら、一般に、樹脂材料の硬度は温度の上昇に従って低下する。そのため、保持部材が樹脂材料により形成されている場合、高温の薬液により基板を処理する際には基板の温度が高温になるため保持部材の硬度が低下する。それにより、基板回転時に基板から与えられる圧力により保持部材が変形する。この場合、基板を安定して保持することができず、基板の処理不良が発生するおそれがあった。
【０００７】
本発明の目的は、基板の処理不良を防止することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の発明に係る基板処理装置は、薬液を用いて基板を処理する基板処理装置であって、略鉛直方向の軸の周りで回転可能に設けられた回転部材と、回転部材上に設けられ、基板の下面を支持する支持部と、基板の外周端部に当接することにより基板を保持する保持位置と基板の外周端部から離間することにより基板を解放する解放位置との間で移動可能に回転部材に設けられた複数の保持部材と、複数の保持部材を保持位置と解放位置とに設定する設定機構と、回転部材上の基板に薬液を供給する薬液供給部とを備え、設定機構は、回転部材が第１の回転速度で回転しかつ薬液供給部から回転部材上の基板に薬液が供給されている場合には複数の保持部材を解放位置に設定し、回転部材が第１の回転速度よりも高い第２の回転速度で回転している場合には複数の保持部材を保持位置に設定するものである。
【０００９】
この基板処理装置によれば、回転部材が第１の回転速度で回転しかつ薬液供給部から基板に薬液が供給されている場合には、複数の支持部により基板の下面が支持され、回転部材が第１の回転速度よりも高い第２の回転速度で回転している場合には、複数の保持部材が基板の外周端部に当接することにより基板が保持される。
【００１０】
このように、この基板処理装置においては、基板に薬液が供給される際には、回転部材の回転速度が第１の回転速度に設定されるとともに、支持部により基板が支持される。この場合、第１の回転速度を低く設定することにより、基板が支持部に対して滑ることを防止することができる。また、複数の保持部材は基板の外周端部から離間している。それにより、複数の保持部材の材料にかかわらず支持部上に基板を安定して保持することが可能となる。したがって、基板の薬液処理時に基板の処理不良が発生することを防止することができる。
【００１１】
（２）複数の保持部材は樹脂材料からなってもよい。この場合、基板と複数の保持部材との間に発生する接触応力により基板が損傷することを防止することができる。
【００１２】
（３）第１の回転速度が３００ｒｐｍ以下に設定されてもよい。この場合、基板が支持部に対して滑ることを確実に防止することができる。それにより、回転部材上に基板を安定して保持することができるので、基板の処理不良が発生することを確実に防止することができる。
【００１３】
（４）回転部材の回転速度が第１の回転速度に設定される際の回転部材の回転加速度が５００ｒｐｍ／ｓ以下に設定されてもよい。
【００１４】
この場合、支持部と基板との間の摩擦力により、基板を支持部上に安定して保持することができる。それにより、基板の処理不良が発生することを十分に防止することができる。
【００１５】
（５）基板処理装置は、回転部材上の基板にリンス液を供給するリンス液供給部をさらに備え、リンス液供給部は、薬液供給部からの薬液の供給が停止された後であって回転部材の回転速度が第２の回転速度に設定される前に回転部材上の基板へのリンス液の供給を開始してもよい。
【００１６】
この場合、基板が保持部材により保持される前に、リンス液により基板の温度を低下させることができる。それにより、回転部材が第２の回転速度で回転している際に基板の熱により複数の保持部材の硬度が低下することを防止することができる。したがって、回転部材が第２の回転速度で回転している際に基板の保持状態が不安定になることを確実に防止することができる。
【００１７】
また、基板にリンス液が供給される際には、回転部材の回転速度が第１の速度よりも高い第２の回転速度に設定されるとともに、複数の保持部材により基板が保持される。この場合、複数の保持部材が基板の外周端部に当接することにより基板が回転部材上に確実に保持される。また、基板に薬液が供給されないので、薬液により複数の保持部材の硬度が低下することを防止することができる。それにより、基板を高速で回転しても基板を十分に安定させることができる。したがって、第２の回転速度を十分高く設定することにより、基板上の薬液をリンス液により確実に洗い流すことができる。
【００１８】
（６）回転部材の回転速度は、薬液供給部からの薬液の供給が停止されてから所定時間経過した後に第２の回転速度に設定されてもよい。
【００１９】
この場合、基板の温度が十分に低下した後に回転部材の回転速度を第２の回転速度に設定することができる。すなわち、基板の温度が十分に低下した後に複数の保持部材により基板が保持される。
【００２０】
それにより、回転部材が第２の回転速度で回転している際に基板の熱により複数の保持部材の硬度が低下することを確実に防止することができる。したがって、回転部材が第２の回転速度で回転している際に基板の保持状態が不安定になることを確実に防止することができる。
【００２１】
（７）回転部材の回転速度は、薬液供給部からの薬液の供給が停止された後回転部材上の基板の温度が所定の温度に低下した場合に第２の回転速度に設定されてもよい。
【００２２】
この場合、基板の温度が十分に低下した後に回転部材の回転速度を第２の回転速度に設定することができる。すなわち、基板の温度が十分に低下した後に複数の保持部材により基板が保持される。
【００２３】
それにより、回転部材が第２の回転速度で回転している際に基板の熱により複数の保持部材の硬度が低下することを確実に防止することができる。したがって、回転部材が第２の回転速度で回転している際に基板の保持状態が不安定になることを確実に防止することができる。
【００２４】
（８）第２の発明に係る基板処理方法は、薬液を用いて基板を処理する基板処理方法であって、基板の下面を複数の支持部により支持する工程と、支持部により支持された基板を略鉛直方向の軸の周りで第１の回転速度で回転させる工程と、第１の回転速度で回転する基板に薬液を供給する工程と、複数の保持部材を基板の外周端部に当接させることにより基板を保持する工程と、複数の保持部材により保持された基板を第１の回転速度より高い第２の回転速度で回転させる工程とを備えたものである。
【００２５】
この基板処理方法によれば、基板が複数の支持部により支持された状態で第１の回転速度で回転される。そして、その第１の回転速度で回転する基板に薬液が供給される。
【００２６】
この場合、第１の回転速度を低く設定することにより、基板が支持部に対して滑ることを防止することができる。それにより、複数の保持部材の材料にかかわらず支持部上に基板を安定して保持することが可能となる。したがって、基板の薬液処理時に基板の処理不良が発生することを防止することができる。
【００２７】
また、複数の保持部材が基板の外周端部に当接することにより基板が保持された状態で、その基板が第２の回転速度で回転される。この場合、複数の保持部材が基板の外周端部に当接することにより基板が確実に保持される。それにより、基板を高速で回転しても基板を十分に安定させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、基板に薬液が供給される際には、基板の回転速度が第１の回転速度に設定されるとともに、支持部により基板が支持される。この場合、第１の回転速度を低く設定することにより、基板が支持部に対して滑ることを防止することができる。それにより、複数の保持部材の材料にかかわらず支持部上に基板を安定して保持することが可能となる。したがって、基板の薬液処理時に基板の処理不良が発生することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態に係る基板処理方法および基板処理装置について図面を参照しながら説明する。
【００３０】
以下の説明において、基板とは、半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等をいう。
【００３１】
（１）基板処理装置の構成
図１は本発明の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。図１に示すように、基板処理装置１００は、処理領域Ａ，Ｂを有し、処理領域Ａ，Ｂ間に搬送領域Ｃを有する。
【００３２】
処理領域Ａには、制御部４、流体ボックス部２ａ，２ｂおよび処理部５ａ，５ｂが配置されている。
【００３３】
図１の流体ボックス部２ａ，２ｂは、それぞれ処理部５ａ，５ｂへの薬液の供給および処理部５ａ，５ｂからの廃液等に関する配管、継ぎ手、バルブ、流量計、レギュレータ、ポンプ、温度調節器、処理液貯留タンク等の流体関連機器を収納する。
【００３４】
処理部５ａ，５ｂでは、基板Ｗに付着している不要なレジストを除去するための処理が行われる。処理部５ａ，５ｂの詳細については後述する。
【００３５】
処理領域Ｂには、流体ボックス部２ｃ，２ｄおよび処理部５ｃ，５ｄが配置されている。流体ボックス部２ｃ，２ｄおよび処理部５ｃ，５ｄの各々は、上記流体ボックス部２ａ，２ｂおよび処理部５ａ，５ｂと同様の構成を有し、処理部５ｃ，５ｄは処理部５ａ，５ｂと同様の処理を行う。
【００３６】
以下、処理部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを処理ユニットと総称する。搬送領域Ｃには、基板搬送ロボットＣＲが設けられている。
【００３７】
処理領域Ａ，Ｂの一端部側には、基板Ｗの搬入および搬出を行うインデクサＩＤが配置されており、インデクサロボットＩＲはインデクサＩＤの内部に設けられている。インデクサＩＤには、基板Ｗを収納するキャリア１が載置される。本実施の形態においては、キャリア１として、基板Ｗを密閉した状態で収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を用いているが、これに限定されるものではなく、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッド、ＯＣ（Open Cassette）等を用いてもよい。
【００３８】
インデクサＩＤのインデクサロボットＩＲは、矢印Ｕの方向に移動し、キャリア１から基板Ｗを取り出して基板搬送ロボットＣＲに渡し、逆に、一連の処理が施された基板Ｗを基板搬送ロボットＣＲから受け取ってキャリア１に戻す。
【００３９】
基板搬送ロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから渡された基板Ｗを指定された処理ユニットに搬送し、または、処理ユニットから受け取った基板Ｗを他の処理ユニットまたはインデクサロボットＩＲに搬送する。
【００４０】
本実施の形態においては、処理部５ａ〜５ｄのいずれかにおいて基板Ｗに処理が行われた後に、基板搬送ロボットＣＲにより基板Ｗが処理部５ａ〜５ｄから搬出され、インデクサロボットＩＲを介してキャリア１に搬入される。
【００４１】
制御部４は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を含むコンピュータ等からなり、処理領域Ａ，Ｂの各処理ユニットの動作、搬送領域Ｃの基板搬送ロボットＣＲの動作およびインデクサＩＤのインデクサロボットＩＲの動作を制御する。
【００４２】
（２）処理部の構成
図２は本発明の一実施の形態に係る基板処理装置１００の処理部５ａ〜５ｄの詳細を説明するための図である。図２の処理部５ａ〜５ｄは、基板Ｗの表面から、エッチングまたはイオン注入等の処理が行われた後に不要となったレジストを除去するレジスト剥離処理を行う。
【００４３】
図２に示すように、処理部５ａ〜５ｄは、基板Ｗを水平に保持するとともに、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸の周りで基板Ｗを回転させるためのスピンチャック２１を備える。スピンチャック２１は、円板状のスピンベース２２、およびスピンベース２２上に設けられて基板Ｗを保持する複数の保持部２３を有する。保持部２３の詳細については後述する。
【００４４】
スピンチャック２１は、チャック回転駆動機構２４によって回転される回転軸２５の上端に固定されている。回転軸２５は中空軸からなる。回転軸２５の内部には、液体供給管２６が挿通されている。液体供給管２６は、バルブ２７を介して図示しないリンス液供給系に接続されている。また、液体供給管２６は、スピンチャック２１に保持された基板Ｗの裏面に近接する位置まで延びている。液体供給管２６の先端には、基板Ｗの裏面中央に向けてリンス液を吐出する裏面ノズル２６ａが設けられている。リンス液としては、例えば、純水が用いられる。
【００４５】
スピンチャック２１の上方には、処理液供給ノズル６１およびリンス液供給ノズル７１が設けられている。処理液供給ノズル６１は、処理液供給管６２およびバルブ６３を介して図示しない処理液供給系に接続されている。バルブ６３を開くことにより、処理液が処理液供給管６２を通して処理液供給ノズル６１に供給される。それにより、処理液供給ノズル６１から基板Ｗの表面に処理液が供給される。
【００４６】
本実施の形態においては、処理液として、高温（１２０℃以上）に加熱された硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）との混合液（以下、ＳＰＭと略記する。）が用いられる。
【００４７】
リンス液供給ノズル７１は、リンス液供給管７２およびバルブ７３を介して図示しないリンス液供給系に接続されている。バルブ７３を開くことにより、リンス液がリンス液供給管７２を通してリンス液供給ノズル７１に供給される。それにより、リンス液供給ノズル７１から基板Ｗの表面にリンス液が供給される。バルブ２７，６３，７３の開閉動作は、制御部４（図１）により制御される。
【００４８】
基板Ｗの処理液による処理時には、スピンチャック２１により基板Ｗが回転されるとともに、処理液供給ノズル６１から基板Ｗ上に処理液が供給される。それにより、基板Ｗの表面に処理液（ＳＰＭ）が供給され、基板Ｗの表面に付着している不要となったレジストを除去することができる。
【００４９】
その後、リンス液供給ノズル７１および裏面ノズル２６ａから基板Ｗの表面および裏面にリンス液が供給される。それにより、基板Ｗ上の処理液が洗い流されるとともに、基板Ｗの表面に付着する不要となったレジストが除去される。
【００５０】
（３）保持部の構成
次に、保持部２３の構成について説明する。
【００５１】
図３（ａ）は、保持部２３の側面図であり、図３（ｂ）は、スピンチャック２１の平面図である。
【００５２】
図３（ｂ）に示すように、複数の保持部２３（本実施の形態では３つの保持部２３）が等角度間隔でスピンベース２２の周縁部に配置されている。図３（ａ）に示すように、各保持部２３は、回転板５１、支持ピン８１および円柱状の保持部材５２を有する。支持ピン８１および保持部材５２は、回転板５１上に固定されている。
【００５３】
保持部材５２の上部の外周面には、Ｖ字状の溝部５２ａが周方向にわたって形成されている。保持部材５２は、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体）、ＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）等のフッ素樹脂材料またはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の他の樹脂材料からなる。また、これらの樹脂材料に炭素（Ｃ）を混合させた材料により保持部材５２を形成してもよい。なお、処理液として硫酸を用いる場合には、ＰＥＥＫ以外の樹脂材料により保持部材５２を形成することが好ましい。
【００５４】
回転板５１は、円柱状の連結部材５３に固定されている。連結部材５３は、リンク部５４に取り付けられている。リンク部５４は、スピンベース２２内に設けられている。リンク部５４は図示しない駆動機構に接続されている。駆動機構の駆動力は、リンク部５４を介して連結部材５３に伝達される。それにより、回転板５１が連結部材５３（図３（ａ））を回転軸として回転する。
【００５５】
なお、本実施の形態においては、連結部材５３の回転軸と支持ピン８１の中心軸とが同一直線上に配置されている。したがって、図３（ｂ）に示すように、回転板５１が回転することにより、保持部材５２は、支持ピン８１を中心とする円周上を移動する。これにより、保持部材５２を基板Ｗに対して近接または離間するように移動させることができる。
【００５６】
詳細には、図３（ｂ）に一点鎖線で示すように、各保持部材５２が基板Ｗから離間している場合には、複数の支持ピン８１により基板Ｗが支持されている。この状態から、回転板５１が回転することにより、保持部材５２の外周面が基板Ｗの周縁部に押し当てられる。それにより、基板Ｗが溝部５２ａの傾斜に沿って徐々に上方に移動し、支持ピン８１から浮き上がった状態となる。回転板５１は、基板Ｗの周縁部が溝部５２ａの中央部に移動するまで回転する。これにより、基板Ｗが保持部材５２により完全に保持される。
【００５７】
なお、本実施の形態においては、処理液供給ノズル６１から処理液（薬液）が基板Ｗに供給されている際には、支持ピン８１により基板Ｗが支持され、リンス液供給ノズル７１から基板Ｗにリンス液が供給されている際には、保持部材５２により基板Ｗが保持される。支持ピン８１および保持部材５２の使い分けによる効果については後述する。
【００５８】
（４）処理部の動作
図４は、処理部５ａ〜５ｄの動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下に説明する処理部５ａ〜５ｄの各構成要素の動作は、図１の制御部４により制御される。また、以下の説明においては、保持部材５２により基板Ｗが保持される場合の保持部材５２の位置を保持位置と称し、保持部材５２が基板Ｗから離間している場合の保持部材５２の位置を解放位置と称する。
【００５９】
図４に示すように、処理部５ａ〜５ｄによる基板Ｗの処理開始時には、保持部材５２（図３）が解放位置に設定される（ステップＳ１）。この状態で、基板搬送ロボットＣＲ（図１）により基板Ｗが処理部５ａ〜５ｄに搬入され、支持ピン８１（図３）上に載置される。
【００６０】
次に、スピンチャック２１（図２）が３００ｒｐｍで回転される（ステップＳ２）。それにより、基板Ｗが回転する。なお、この場合、スピンチャック２１の回転速度が低いので、基板Ｗが支持ピン８１上に対して滑ることなく支持ピン８１上に安定して保持される。
【００６１】
本実施の形態においては、スピンチャック２１の回転速度が０ｒｐｍから３００ｒｐｍに上昇される際には、スピンチャック２１の回転加速度が５００ｒｐｍ／ｓ以下に設定される。この場合、支持ピン８１と基板Ｗとの間の摩擦力により、基板Ｗを支持ピン８１上に保持することができる。なお、スピンチャック２１の回転加速度は、３００ｒｐｍ／ｓ以下に設定されることがより好ましい。この場合、基板Ｗを支持ピン８１上に確実に保持することができる。
【００６２】
次に、処理液供給ノズル６１（図２）から基板Ｗの表面に処理液（高温の薬液）が供給される（ステップＳ３）。これにより、基板Ｗの表面から不要となったレジストが除去される。
【００６３】
所定時間経過後、処理液供給ノズル６１からの処理液の供給が停止される（ステップＳ４）。その後、リンス液供給ノズル７１（図２）および裏面ノズル２６ａ（図２）から基板Ｗの表面および裏面にリンス液が供給される（ステップＳ５）。これにより、基板Ｗ上の処理液がリンス液により洗い流されるとともに、基板Ｗの温度が低下する。
【００６４】
基板Ｗへのリンス液の供給開始から所定時間（例えば、５秒）経過後、各保持部材５２（図３）が保持位置に移動される（ステップＳ６）。これにより、基板Ｗが複数の保持部材５２により保持される。なお、本実施の形態においては、基板Ｗが保持部材５２により保持される際に基板Ｗの温度が例えば８０℃以下になっているように、上記所定時間が設定される。
【００６５】
すなわち、本実施の形態においては、基板Ｗの温度が十分に低下した状態で保持部材５２により基板Ｗが保持される。それにより、基板Ｗから与えられる熱により保持部材５２の硬度が低下することを防止することができる。その結果、保持部材５２により基板Ｗを確実に保持することができる。なお、ステップＳ６における所定時間は、制御部４（図１）の図示しない記憶部に予め記憶されていている。
【００６６】
次に、スピンチャック２１（図２）の回転速度が１０００ｒｐｍまで上昇される（ステップＳ７）。これにより、基板Ｗ上の処理液が十分に洗い流される。その後、リンス液供給ノズル７１（図２）および裏面ノズル２６ａ（図２）から基板Ｗへのリンス液の供給が停止される（ステップＳ８）。基板Ｗへのリンス液の供給が停止された後、スピンチャック２１の回転速度は所定時間１０００ｒｐｍに維持される。これにより、基板Ｗが乾燥される。
【００６７】
その後、スピンチャック２１が停止される（ステップＳ９）。最後に、保持部材５２（図３）が解放位置に移動される（ステップＳ１０）。これにより、基板Ｗは支持ピン８１上により支持される。この状態で、基板搬送ロボットＣＲ（図１）により基板Ｗが処理部５ａ〜５ｄから搬出される。
【００６８】
（５）本実施の形態の効果
本実施の形態においては、高温の薬液により基板Ｗを処理する際には、スピンチャック２１の回転速度が３００ｒｐｍに設定される。この場合、スピンチャック２１の回転速度が低いので、基板Ｗが支持ピン８１上に対して滑ることなく支持ピン８１上に安定して保持される。したがって、高温の薬液を用いる場合にもスピンチャック２１上に基板Ｗを安定して保持することができる。それにより、薬液処理時に基板Ｗの処理不良が発生することを防止することができる。
【００６９】
また、本実施の形態においては、スピンチャック２１の回転速度が０ｒｐｍから３００ｒｐｍに上昇される際に、スピンチャック２１の回転加速度が５００ｒｐｍ／ｓ以下に設定されている。この場合、支持ピン８１と基板Ｗの裏面との間の摩擦力により、支持ピン８１上に基板Ｗを十分に安定させることができる。その結果、基板の処理不良を十分に防止することができる。
【００７０】
また、本実施の形態においては、基板Ｗの温度が十分に低下した状態で保持部材５２により基板Ｗが保持される。この場合、基板Ｗの熱により樹脂材料からなる保持部材５２の硬度が低下することを防止することができる。したがって、保持部材５２により基板Ｗを確実に保持することができるので、基板Ｗを高速で回転させる際にも、基板Ｗを十分に安定させることができる。それにより、リンス液による基板Ｗの洗浄処理および基板Ｗの乾燥処理時に基板Ｗの処理不良が発生することを確実に防止することができる。
【００７１】
（６）変形例
上記実施の形態においては、基板Ｗの温度が８０℃以下の状態でステップＳ６（図４）の処理が実行されるように処理部５ａ〜５ｄが制御されているが、ステップＳ６の処理が実行される際の基板Ｗの温度は上記の例に限定されない。例えば、基板Ｗの温度が６０℃以下の状態でステップＳ６の処理が実行されてもよく、基板Ｗの温度が９０°以下の状態でステップＳ６の処理が実行されてもよい。すなわち、保持部材５２の硬度低下を引き起こさない程度まで基板Ｗの温度が低下した時点でステップＳ６の処理が実行されればよい。
【００７２】
また、上記実施の形態においては、ステップＳ５（図４）の処理が開始されてから５秒後にステップＳ６の処理が開始されているが、ステップＳ５の処理が開始されてから５秒経過前にステップＳ６の処理が開始されてもよく、５秒以上経過した後にステップＳ６の処理が開始されてもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態においては、制御部４に予め記憶されている時間に基づいてステップＳ６（図４）の処理が実行されているが、制御部４に上記時間が記憶されていなくてもよい。例えば、温度センサ等により基板Ｗの温度をモニタリングし、基板Ｗの温度が十分に低下した場合にステップＳ６の処理を実行してもよい。
【００７４】
また、上記実施の形態においては、１つのスピンチャック２１に３つの保持部２３が設けられているが、４つ以上の保持部２３が設けられてもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態においては、保持部材５２と支持ピン８１とが１つの保持部２３に設けられているが、保持部材５２と支持ピン８１とが別個の保持部に設けられてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態においては、処理液としてＳＰＭが用いられているが、処理液はＳＰＭに限定されない。例えば、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸もしくはアンモニア等の水溶液、またはそれらの混合溶液を処理液として用いてもよい。
【００７７】
また、処理部５ａ〜５ｄにおいて行われる基板Ｗの処理はレジスト剥離処理に限定されない。例えば、処理部５ａ〜５ｄにおいて、基板Ｗに付着したパーティクル等の汚染物を除去する処理またはエッチング処理等が処理液を用いて行われてもよい。
【００７８】
また、上記実施の形態においては、リンス液として純水が用いられているが、リンス液は純水に限定されない。例えば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の有機溶剤または純水、炭酸水、水素水および電解イオン水のいずれかをリンス液として用いてもよい。
【００７９】
また、上記実施の形態においては、処理液供給ノズル６１とリンス液供給ノズル７１とが別個に設けられているが、処理液供給ノズル６１とリンス液供給ノズル７１とが一体的に設けられてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態においては、保持部材５２が樹脂材料から形成されているが、上記樹脂材料と同等の硬度を有する他の材料から保持部材５２が形成されてもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態においては、ステップＳ２（図７）においてスピンチャック２１の回転速度が３００ｒｐｍに設定されているが、ステップＳ２におけるスピンチャック２１の回転速度は上記の例に限定されない。例えば、ステップＳ２においてスピンチャック２１の回転速度が３００ｒｐｍ未満に設定されてもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態においては、ステップＳ７（図４）においてスピンチャック２１の回転速度が１０００ｒｐｍに設定されているが、ステップＳ７におけるスピンチャック２１の回転速度は上記の例に限定されない。例えば、ステップＳ７においてスピンチャック２１の回転速度が３０１ｒｐｍ以上９９９ｒｐｍ以下に設定されてもよく、１００１ｒｐｍ以上に設定されてもよい。
【００８３】
なお、上記実施の形態に係る処理部５ａ〜５ｄは、処理液供給ノズル６１から基板Ｗに供給される処理液が高温でない場合にも有効に用いられる。例えば、基板Ｗに供給される際には常温であるが、基板Ｗ上の膜成分との反応により温度上昇するような薬液が処理液として用いられる場合には、上記実施の形態に係る処理部５ａ〜５ｄを有効に用いることができる。
【００８４】
（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００８５】
上記実施の形態では、スピンベース２２が回転部材の例であり、支持ピン８１が支持部の例であり、保持部材５２が保持部材の例であり、回転板５１、連結部材５３およびリンク部５４が設定機構の例であり、処理液供給ノズル６１が薬液供給部の例であり、リンス液供給ノズル７１がリンス液供給部の例である。
【００８６】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板製造等に用いられる基板処理装置および基板処理方法に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。
【図２】処理部の詳細を説明するための図である。
【図３】保持部の詳細を説明するための図である。
【図４】処理部の動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
５ａ〜５ｄ 処理部
２１ スピンチャック
２２ スピンベース
２３ 保持部
５１ 回転板
５２ 保持部材
５３ 連結部材
５４ リンク部
６１ 処理液供給ノズル
７１ リンス液供給ノズル
８１ 支持ピン
Ｗ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に薬液処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板に種々の薬液処理を行うために、基板処理装置が用いられている。
【０００３】
一般に、基板処理装置では、スピンチャックにより基板が保持される（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の基板処理装置のスピンチャックは、円板状のスピンベース、スピンベース上において基板を下方から支持する支持部材、およびスピンベース上において基板の周縁部を挟持する複数の保持部材を有する。
【０００４】
この基板処理装置においては、基板に薬液が供給される際には、保持部材により基板が挟持された状態でスピンベースが回転される。それにより、基板を回転させつつ、基板上に薬液を供給することができる。その結果、基板の表面全体に均一に薬液を供給することができる。
【特許文献１】特開２００４−２３５２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような構成を有するスピンチャックにおいては、回転部材を高速回転させる際に、基板と保持部材との間に大きな接触応力が発生する。そのため、金属等の硬度の高い材料により保持部材が形成されている場合には、基板と保持部材との接触部において基板が損傷するおそれがある。このような基板の損傷を防止するためには、金属等に比べて硬度が低い樹脂材料により保持部材を形成することが好ましい。
【０００６】
しかしながら、一般に、樹脂材料の硬度は温度の上昇に従って低下する。そのため、保持部材が樹脂材料により形成されている場合、高温の薬液により基板を処理する際には基板の温度が高温になるため保持部材の硬度が低下する。それにより、基板回転時に基板から与えられる圧力により保持部材が変形する。この場合、基板を安定して保持することができず、基板の処理不良が発生するおそれがあった。
【０００７】
本発明の目的は、基板の処理不良を防止することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の発明に係る基板処理装置は、薬液を用いて基板を処理する基板処理装置であって、略鉛直方向の軸の周りで回転可能に設けられた回転部材と、回転部材上に設けられ、基板の下面を支持する支持部と、基板の外周端部に当接することにより基板を保持する保持位置と基板の外周端部から離間することにより基板を解放する解放位置との間で移動可能に回転部材に設けられた複数の保持部材と、複数の保持部材を保持位置と解放位置とに設定する設定機構と、回転部材上の基板に薬液を供給する薬液供給部とを備え、設定機構は、回転部材が第１の回転速度で回転しかつ薬液供給部から回転部材上の基板に薬液が供給されている場合には複数の保持部材を解放位置に設定し、回転部材が第１の回転速度よりも高い第２の回転速度で回転している場合には複数の保持部材を保持位置に設定するものである。
【０００９】
この基板処理装置によれば、回転部材が第１の回転速度で回転しかつ薬液供給部から基板に薬液が供給されている場合には、複数の支持部により基板の下面が支持され、回転部材が第１の回転速度よりも高い第２の回転速度で回転している場合には、複数の保持部材が基板の外周端部に当接することにより基板が保持される。
【００１０】
このように、この基板処理装置においては、基板に薬液が供給される際には、回転部材の回転速度が第１の回転速度に設定されるとともに、支持部により基板が支持される。この場合、第１の回転速度を低く設定することにより、基板が支持部に対して滑ることを防止することができる。また、複数の保持部材は基板の外周端部から離間している。それにより、複数の保持部材の材料にかかわらず支持部上に基板を安定して保持することが可能となる。したがって、基板の薬液処理時に基板の処理不良が発生することを防止することができる。
【００１１】
（２）複数の保持部材は樹脂材料からなってもよい。この場合、基板と複数の保持部材との間に発生する接触応力により基板が損傷することを防止することができる。
【００１２】
（３）第１の回転速度が３００ｒｐｍ以下に設定されてもよい。この場合、基板が支持部に対して滑ることを確実に防止することができる。それにより、回転部材上に基板を安定して保持することができるので、基板の処理不良が発生することを確実に防止することができる。
【００１３】
（４）回転部材の回転速度が第１の回転速度に設定される際の回転部材の回転加速度が５００ｒｐｍ／ｓ以下に設定されてもよい。
【００１４】
この場合、支持部と基板との間の摩擦力により、基板を支持部上に安定して保持することができる。それにより、基板の処理不良が発生することを十分に防止することができる。
【００１５】
（５）基板処理装置は、回転部材上の基板にリンス液を供給するリンス液供給部をさらに備え、リンス液供給部は、薬液供給部からの薬液の供給が停止された後であって回転部材の回転速度が第２の回転速度に設定される前に回転部材上の基板へのリンス液の供給を開始してもよい。
【００１６】
この場合、基板が保持部材により保持される前に、リンス液により基板の温度を低下させることができる。それにより、回転部材が第２の回転速度で回転している際に基板の熱により複数の保持部材の硬度が低下することを防止することができる。したがって、回転部材が第２の回転速度で回転している際に基板の保持状態が不安定になることを確実に防止することができる。
【００１７】
また、基板にリンス液が供給される際には、回転部材の回転速度が第１の速度よりも高い第２の回転速度に設定されるとともに、複数の保持部材により基板が保持される。この場合、複数の保持部材が基板の外周端部に当接することにより基板が回転部材上に確実に保持される。また、基板に薬液が供給されないので、薬液により複数の保持部材の硬度が低下することを防止することができる。それにより、基板を高速で回転しても基板を十分に安定させることができる。したがって、第２の回転速度を十分高く設定することにより、基板上の薬液をリンス液により確実に洗い流すことができる。
【００１８】
（６）回転部材の回転速度は、薬液供給部からの薬液の供給が停止されてから所定時間経過した後に第２の回転速度に設定されてもよい。
【００１９】
この場合、基板の温度が十分に低下した後に回転部材の回転速度を第２の回転速度に設定することができる。すなわち、基板の温度が十分に低下した後に複数の保持部材により基板が保持される。
【００２０】
それにより、回転部材が第２の回転速度で回転している際に基板の熱により複数の保持部材の硬度が低下することを確実に防止することができる。したがって、回転部材が第２の回転速度で回転している際に基板の保持状態が不安定になることを確実に防止することができる。
【００２１】
（７）回転部材の回転速度は、薬液供給部からの薬液の供給が停止された後回転部材上の基板の温度が所定の温度に低下した場合に第２の回転速度に設定されてもよい。
【００２２】
この場合、基板の温度が十分に低下した後に回転部材の回転速度を第２の回転速度に設定することができる。すなわち、基板の温度が十分に低下した後に複数の保持部材により基板が保持される。
【００２３】
それにより、回転部材が第２の回転速度で回転している際に基板の熱により複数の保持部材の硬度が低下することを確実に防止することができる。したがって、回転部材が第２の回転速度で回転している際に基板の保持状態が不安定になることを確実に防止することができる。
【００２４】
（８）第２の発明に係る基板処理方法は、薬液を用いて基板を処理する基板処理方法であって、基板の下面を複数の支持部により支持する工程と、支持部により支持された基板を略鉛直方向の軸の周りで第１の回転速度で回転させる工程と、第１の回転速度で回転する基板に薬液を供給する工程と、複数の保持部材を基板の外周端部に当接させることにより基板を保持する工程と、複数の保持部材により保持された基板を第１の回転速度より高い第２の回転速度で回転させる工程とを備えたものである。
【００２５】
この基板処理方法によれば、基板が複数の支持部により支持された状態で第１の回転速度で回転される。そして、その第１の回転速度で回転する基板に薬液が供給される。
【００２６】
この場合、第１の回転速度を低く設定することにより、基板が支持部に対して滑ることを防止することができる。それにより、複数の保持部材の材料にかかわらず支持部上に基板を安定して保持することが可能となる。したがって、基板の薬液処理時に基板の処理不良が発生することを防止することができる。
【００２７】
また、複数の保持部材が基板の外周端部に当接することにより基板が保持された状態で、その基板が第２の回転速度で回転される。この場合、複数の保持部材が基板の外周端部に当接することにより基板が確実に保持される。それにより、基板を高速で回転しても基板を十分に安定させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、基板に薬液が供給される際には、基板の回転速度が第１の回転速度に設定されるとともに、支持部により基板が支持される。この場合、第１の回転速度を低く設定することにより、基板が支持部に対して滑ることを防止することができる。それにより、複数の保持部材の材料にかかわらず支持部上に基板を安定して保持することが可能となる。したがって、基板の薬液処理時に基板の処理不良が発生することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態に係る基板処理方法および基板処理装置について図面を参照しながら説明する。
【００３０】
以下の説明において、基板とは、半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等をいう。
【００３１】
（１）基板処理装置の構成
図１は本発明の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。図１に示すように、基板処理装置１００は、処理領域Ａ，Ｂを有し、処理領域Ａ，Ｂ間に搬送領域Ｃを有する。
【００３２】
処理領域Ａには、制御部４、流体ボックス部２ａ，２ｂおよび処理部５ａ，５ｂが配置されている。
【００３３】
図１の流体ボックス部２ａ，２ｂは、それぞれ処理部５ａ，５ｂへの薬液の供給および処理部５ａ，５ｂからの廃液等に関する配管、継ぎ手、バルブ、流量計、レギュレータ、ポンプ、温度調節器、処理液貯留タンク等の流体関連機器を収納する。
【００３４】
処理部５ａ，５ｂでは、基板Ｗに付着している不要なレジストを除去するための処理が行われる。処理部５ａ，５ｂの詳細については後述する。
【００３５】
処理領域Ｂには、流体ボックス部２ｃ，２ｄおよび処理部５ｃ，５ｄが配置されている。流体ボックス部２ｃ，２ｄおよび処理部５ｃ，５ｄの各々は、上記流体ボックス部２ａ，２ｂおよび処理部５ａ，５ｂと同様の構成を有し、処理部５ｃ，５ｄは処理部５ａ，５ｂと同様の処理を行う。
【００３６】
以下、処理部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを処理ユニットと総称する。搬送領域Ｃには、基板搬送ロボットＣＲが設けられている。
【００３７】
処理領域Ａ，Ｂの一端部側には、基板Ｗの搬入および搬出を行うインデクサＩＤが配置されており、インデクサロボットＩＲはインデクサＩＤの内部に設けられている。インデクサＩＤには、基板Ｗを収納するキャリア１が載置される。本実施の形態においては、キャリア１として、基板Ｗを密閉した状態で収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を用いているが、これに限定されるものではなく、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッド、ＯＣ（Open Cassette）等を用いてもよい。
【００３８】
インデクサＩＤのインデクサロボットＩＲは、矢印Ｕの方向に移動し、キャリア１から基板Ｗを取り出して基板搬送ロボットＣＲに渡し、逆に、一連の処理が施された基板Ｗを基板搬送ロボットＣＲから受け取ってキャリア１に戻す。
【００３９】
基板搬送ロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから渡された基板Ｗを指定された処理ユニットに搬送し、または、処理ユニットから受け取った基板Ｗを他の処理ユニットまたはインデクサロボットＩＲに搬送する。
【００４０】
本実施の形態においては、処理部５ａ〜５ｄのいずれかにおいて基板Ｗに処理が行われた後に、基板搬送ロボットＣＲにより基板Ｗが処理部５ａ〜５ｄから搬出され、インデクサロボットＩＲを介してキャリア１に搬入される。
【００４１】
制御部４は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を含むコンピュータ等からなり、処理領域Ａ，Ｂの各処理ユニットの動作、搬送領域Ｃの基板搬送ロボットＣＲの動作およびインデクサＩＤのインデクサロボットＩＲの動作を制御する。
【００４２】
（２）処理部の構成
図２は本発明の一実施の形態に係る基板処理装置１００の処理部５ａ〜５ｄの詳細を説明するための図である。図２の処理部５ａ〜５ｄは、基板Ｗの表面から、エッチングまたはイオン注入等の処理が行われた後に不要となったレジストを除去するレジスト剥離処理を行う。
【００４３】
図２に示すように、処理部５ａ〜５ｄは、基板Ｗを水平に保持するとともに、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸の周りで基板Ｗを回転させるためのスピンチャック２１を備える。スピンチャック２１は、円板状のスピンベース２２、およびスピンベース２２上に設けられて基板Ｗを保持する複数の保持部２３を有する。保持部２３の詳細については後述する。
【００４４】
スピンチャック２１は、チャック回転駆動機構２４によって回転される回転軸２５の上端に固定されている。回転軸２５は中空軸からなる。回転軸２５の内部には、液体供給管２６が挿通されている。液体供給管２６は、バルブ２７を介して図示しないリンス液供給系に接続されている。また、液体供給管２６は、スピンチャック２１に保持された基板Ｗの裏面に近接する位置まで延びている。液体供給管２６の先端には、基板Ｗの裏面中央に向けてリンス液を吐出する裏面ノズル２６ａが設けられている。リンス液としては、例えば、純水が用いられる。
【００４５】
スピンチャック２１の上方には、処理液供給ノズル６１およびリンス液供給ノズル７１が設けられている。処理液供給ノズル６１は、処理液供給管６２およびバルブ６３を介して図示しない処理液供給系に接続されている。バルブ６３を開くことにより、処理液が処理液供給管６２を通して処理液供給ノズル６１に供給される。それにより、処理液供給ノズル６１から基板Ｗの表面に処理液が供給される。
【００４６】
本実施の形態においては、処理液として、高温（１２０℃以上）に加熱された硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）との混合液（以下、ＳＰＭと略記する。）が用いられる。
【００４７】
リンス液供給ノズル７１は、リンス液供給管７２およびバルブ７３を介して図示しないリンス液供給系に接続されている。バルブ７３を開くことにより、リンス液がリンス液供給管７２を通してリンス液供給ノズル７１に供給される。それにより、リンス液供給ノズル７１から基板Ｗの表面にリンス液が供給される。バルブ２７，６３，７３の開閉動作は、制御部４（図１）により制御される。
【００４８】
基板Ｗの処理液による処理時には、スピンチャック２１により基板Ｗが回転されるとともに、処理液供給ノズル６１から基板Ｗ上に処理液が供給される。それにより、基板Ｗの表面に処理液（ＳＰＭ）が供給され、基板Ｗの表面に付着している不要となったレジストを除去することができる。
【００４９】
その後、リンス液供給ノズル７１および裏面ノズル２６ａから基板Ｗの表面および裏面にリンス液が供給される。それにより、基板Ｗ上の処理液が洗い流されるとともに、基板Ｗの表面に付着する不要となったレジストが除去される。
【００５０】
（３）保持部の構成
次に、保持部２３の構成について説明する。
【００５１】
図３（ａ）は、保持部２３の側面図であり、図３（ｂ）は、スピンチャック２１の平面図である。
【００５２】
図３（ｂ）に示すように、複数の保持部２３（本実施の形態では３つの保持部２３）が等角度間隔でスピンベース２２の周縁部に配置されている。図３（ａ）に示すように、各保持部２３は、回転板５１、支持ピン８１および円柱状の保持部材５２を有する。支持ピン８１および保持部材５２は、回転板５１上に固定されている。
【００５３】
保持部材５２の上部の外周面には、Ｖ字状の溝部５２ａが周方向にわたって形成されている。保持部材５２は、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体）、ＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）等のフッ素樹脂材料またはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の他の樹脂材料からなる。また、これらの樹脂材料に炭素（Ｃ）を混合させた材料により保持部材５２を形成してもよい。なお、処理液として硫酸を用いる場合には、ＰＥＥＫ以外の樹脂材料により保持部材５２を形成することが好ましい。
【００５４】
回転板５１は、円柱状の連結部材５３に固定されている。連結部材５３は、リンク部５４に取り付けられている。リンク部５４は、スピンベース２２内に設けられている。リンク部５４は図示しない駆動機構に接続されている。駆動機構の駆動力は、リンク部５４を介して連結部材５３に伝達される。それにより、回転板５１が連結部材５３（図３（ａ））を回転軸として回転する。
【００５５】
なお、本実施の形態においては、連結部材５３の回転軸と支持ピン８１の中心軸とが同一直線上に配置されている。したがって、図３（ｂ）に示すように、回転板５１が回転することにより、保持部材５２は、支持ピン８１を中心とする円周上を移動する。これにより、保持部材５２を基板Ｗに対して近接または離間するように移動させることができる。
【００５６】
詳細には、図３（ｂ）に一点鎖線で示すように、各保持部材５２が基板Ｗから離間している場合には、複数の支持ピン８１により基板Ｗが支持されている。この状態から、回転板５１が回転することにより、保持部材５２の外周面が基板Ｗの周縁部に押し当てられる。それにより、基板Ｗが溝部５２ａの傾斜に沿って徐々に上方に移動し、支持ピン８１から浮き上がった状態となる。回転板５１は、基板Ｗの周縁部が溝部５２ａの中央部に移動するまで回転する。これにより、基板Ｗが保持部材５２により完全に保持される。
【００５７】
なお、本実施の形態においては、処理液供給ノズル６１から処理液（薬液）が基板Ｗに供給されている際には、支持ピン８１により基板Ｗが支持され、リンス液供給ノズル７１から基板Ｗにリンス液が供給されている際には、保持部材５２により基板Ｗが保持される。支持ピン８１および保持部材５２の使い分けによる効果については後述する。
【００５８】
（４）処理部の動作
図４は、処理部５ａ〜５ｄの動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下に説明する処理部５ａ〜５ｄの各構成要素の動作は、図１の制御部４により制御される。また、以下の説明においては、保持部材５２により基板Ｗが保持される場合の保持部材５２の位置を保持位置と称し、保持部材５２が基板Ｗから離間している場合の保持部材５２の位置を解放位置と称する。
【００５９】
図４に示すように、処理部５ａ〜５ｄによる基板Ｗの処理開始時には、保持部材５２（図３）が解放位置に設定される（ステップＳ１）。この状態で、基板搬送ロボットＣＲ（図１）により基板Ｗが処理部５ａ〜５ｄに搬入され、支持ピン８１（図３）上に載置される。
【００６０】
次に、スピンチャック２１（図２）が３００ｒｐｍで回転される（ステップＳ２）。それにより、基板Ｗが回転する。なお、この場合、スピンチャック２１の回転速度が低いので、基板Ｗが支持ピン８１上に対して滑ることなく支持ピン８１上に安定して保持される。
【００６１】
本実施の形態においては、スピンチャック２１の回転速度が０ｒｐｍから３００ｒｐｍに上昇される際には、スピンチャック２１の回転加速度が５００ｒｐｍ／ｓ以下に設定される。この場合、支持ピン８１と基板Ｗとの間の摩擦力により、基板Ｗを支持ピン８１上に保持することができる。なお、スピンチャック２１の回転加速度は、３００ｒｐｍ／ｓ以下に設定されることがより好ましい。この場合、基板Ｗを支持ピン８１上に確実に保持することができる。
【００６２】
次に、処理液供給ノズル６１（図２）から基板Ｗの表面に処理液（高温の薬液）が供給される（ステップＳ３）。これにより、基板Ｗの表面から不要となったレジストが除去される。
【００６３】
所定時間経過後、処理液供給ノズル６１からの処理液の供給が停止される（ステップＳ４）。その後、リンス液供給ノズル７１（図２）および裏面ノズル２６ａ（図２）から基板Ｗの表面および裏面にリンス液が供給される（ステップＳ５）。これにより、基板Ｗ上の処理液がリンス液により洗い流されるとともに、基板Ｗの温度が低下する。
【００６４】
基板Ｗへのリンス液の供給開始から所定時間（例えば、５秒）経過後、各保持部材５２（図３）が保持位置に移動される（ステップＳ６）。これにより、基板Ｗが複数の保持部材５２により保持される。なお、本実施の形態においては、基板Ｗが保持部材５２により保持される際に基板Ｗの温度が例えば８０℃以下になっているように、上記所定時間が設定される。
【００６５】
すなわち、本実施の形態においては、基板Ｗの温度が十分に低下した状態で保持部材５２により基板Ｗが保持される。それにより、基板Ｗから与えられる熱により保持部材５２の硬度が低下することを防止することができる。その結果、保持部材５２により基板Ｗを確実に保持することができる。なお、ステップＳ６における所定時間は、制御部４（図１）の図示しない記憶部に予め記憶されていている。
【００６６】
次に、スピンチャック２１（図２）の回転速度が１０００ｒｐｍまで上昇される（ステップＳ７）。これにより、基板Ｗ上の処理液が十分に洗い流される。その後、リンス液供給ノズル７１（図２）および裏面ノズル２６ａ（図２）から基板Ｗへのリンス液の供給が停止される（ステップＳ８）。基板Ｗへのリンス液の供給が停止された後、スピンチャック２１の回転速度は所定時間１０００ｒｐｍに維持される。これにより、基板Ｗが乾燥される。
【００６７】
その後、スピンチャック２１が停止される（ステップＳ９）。最後に、保持部材５２（図３）が解放位置に移動される（ステップＳ１０）。これにより、基板Ｗは支持ピン８１上により支持される。この状態で、基板搬送ロボットＣＲ（図１）により基板Ｗが処理部５ａ〜５ｄから搬出される。
【００６８】
（５）本実施の形態の効果
本実施の形態においては、高温の薬液により基板Ｗを処理する際には、スピンチャック２１の回転速度が３００ｒｐｍに設定される。この場合、スピンチャック２１の回転速度が低いので、基板Ｗが支持ピン８１上に対して滑ることなく支持ピン８１上に安定して保持される。したがって、高温の薬液を用いる場合にもスピンチャック２１上に基板Ｗを安定して保持することができる。それにより、薬液処理時に基板Ｗの処理不良が発生することを防止することができる。
【００６９】
また、本実施の形態においては、スピンチャック２１の回転速度が０ｒｐｍから３００ｒｐｍに上昇される際に、スピンチャック２１の回転加速度が５００ｒｐｍ／ｓ以下に設定されている。この場合、支持ピン８１と基板Ｗの裏面との間の摩擦力により、支持ピン８１上に基板Ｗを十分に安定させることができる。その結果、基板の処理不良を十分に防止することができる。
【００７０】
また、本実施の形態においては、基板Ｗの温度が十分に低下した状態で保持部材５２により基板Ｗが保持される。この場合、基板Ｗの熱により樹脂材料からなる保持部材５２の硬度が低下することを防止することができる。したがって、保持部材５２により基板Ｗを確実に保持することができるので、基板Ｗを高速で回転させる際にも、基板Ｗを十分に安定させることができる。それにより、リンス液による基板Ｗの洗浄処理および基板Ｗの乾燥処理時に基板Ｗの処理不良が発生することを確実に防止することができる。
【００７１】
（６）変形例
上記実施の形態においては、基板Ｗの温度が８０℃以下の状態でステップＳ６（図４）の処理が実行されるように処理部５ａ〜５ｄが制御されているが、ステップＳ６の処理が実行される際の基板Ｗの温度は上記の例に限定されない。例えば、基板Ｗの温度が６０℃以下の状態でステップＳ６の処理が実行されてもよく、基板Ｗの温度が９０°以下の状態でステップＳ６の処理が実行されてもよい。すなわち、保持部材５２の硬度低下を引き起こさない程度まで基板Ｗの温度が低下した時点でステップＳ６の処理が実行されればよい。
【００７２】
また、上記実施の形態においては、ステップＳ５（図４）の処理が開始されてから５秒後にステップＳ６の処理が開始されているが、ステップＳ５の処理が開始されてから５秒経過前にステップＳ６の処理が開始されてもよく、５秒以上経過した後にステップＳ６の処理が開始されてもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態においては、制御部４に予め記憶されている時間に基づいてステップＳ６（図４）の処理が実行されているが、制御部４に上記時間が記憶されていなくてもよい。例えば、温度センサ等により基板Ｗの温度をモニタリングし、基板Ｗの温度が十分に低下した場合にステップＳ６の処理を実行してもよい。
【００７４】
また、上記実施の形態においては、１つのスピンチャック２１に３つの保持部２３が設けられているが、４つ以上の保持部２３が設けられてもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態においては、保持部材５２と支持ピン８１とが１つの保持部２３に設けられているが、保持部材５２と支持ピン８１とが別個の保持部に設けられてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態においては、処理液としてＳＰＭが用いられているが、処理液はＳＰＭに限定されない。例えば、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸もしくはアンモニア等の水溶液、またはそれらの混合溶液を処理液として用いてもよい。
【００７７】
また、処理部５ａ〜５ｄにおいて行われる基板Ｗの処理はレジスト剥離処理に限定されない。例えば、処理部５ａ〜５ｄにおいて、基板Ｗに付着したパーティクル等の汚染物を除去する処理またはエッチング処理等が処理液を用いて行われてもよい。
【００７８】
また、上記実施の形態においては、リンス液として純水が用いられているが、リンス液は純水に限定されない。例えば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の有機溶剤または純水、炭酸水、水素水および電解イオン水のいずれかをリンス液として用いてもよい。
【００７９】
また、上記実施の形態においては、処理液供給ノズル６１とリンス液供給ノズル７１とが別個に設けられているが、処理液供給ノズル６１とリンス液供給ノズル７１とが一体的に設けられてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態においては、保持部材５２が樹脂材料から形成されているが、上記樹脂材料と同等の硬度を有する他の材料から保持部材５２が形成されてもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態においては、ステップＳ２（図７）においてスピンチャック２１の回転速度が３００ｒｐｍに設定されているが、ステップＳ２におけるスピンチャック２１の回転速度は上記の例に限定されない。例えば、ステップＳ２においてスピンチャック２１の回転速度が３００ｒｐｍ未満に設定されてもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態においては、ステップＳ７（図４）においてスピンチャック２１の回転速度が１０００ｒｐｍに設定されているが、ステップＳ７におけるスピンチャック２１の回転速度は上記の例に限定されない。例えば、ステップＳ７においてスピンチャック２１の回転速度が３０１ｒｐｍ以上９９９ｒｐｍ以下に設定されてもよく、１００１ｒｐｍ以上に設定されてもよい。
【００８３】
なお、上記実施の形態に係る処理部５ａ〜５ｄは、処理液供給ノズル６１から基板Ｗに供給される処理液が高温でない場合にも有効に用いられる。例えば、基板Ｗに供給される際には常温であるが、基板Ｗ上の膜成分との反応により温度上昇するような薬液が処理液として用いられる場合には、上記実施の形態に係る処理部５ａ〜５ｄを有効に用いることができる。
【００８４】
（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００８５】
上記実施の形態では、スピンベース２２が回転部材の例であり、支持ピン８１が支持部の例であり、保持部材５２が保持部材の例であり、回転板５１、連結部材５３およびリンク部５４が設定機構の例であり、処理液供給ノズル６１が薬液供給部の例であり、リンス液供給ノズル７１がリンス液供給部の例である。
【００８６】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板製造等に用いられる基板処理装置および基板処理方法に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。
【図２】処理部の詳細を説明するための図である。
【図３】保持部の詳細を説明するための図である。
【図４】処理部の動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
５ａ〜５ｄ 処理部
２１ スピンチャック
２２ スピンベース
２３ 保持部
５１ 回転板
５２ 保持部材
５３ 連結部材
５４ リンク部
６１ 処理液供給ノズル
７１ リンス液供給ノズル
８１ 支持ピン
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液を用いて基板を処理する基板処理装置であって、
略鉛直方向の軸の周りで回転可能に設けられた回転部材と、
前記回転部材上に設けられ、基板の下面を支持する支持部と、
基板の外周端部に当接することにより基板を保持する保持位置と基板の外周端部から離間することにより基板を解放する解放位置との間で移動可能に前記回転部材に設けられた複数の保持部材と、
前記複数の保持部材を前記保持位置と前記解放位置とに設定する設定機構と、
前記回転部材上の基板に薬液を供給する薬液供給部とを備え、
前記設定機構は、前記回転部材が第１の回転速度で回転しかつ前記薬液供給部から前記回転部材上の基板に薬液が供給されている場合には前記複数の保持部材を前記解放位置に設定し、前記回転部材が前記第１の回転速度よりも高い第２の回転速度で回転している場合には前記複数の保持部材を前記保持位置に設定することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記複数の保持部材は樹脂材料からなることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第１の回転速度が３００ｒｐｍ以下に設定されることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記回転部材の回転速度が前記第１の回転速度に設定される際の前記回転部材の回転加速度が５００ｒｐｍ／ｓ以下に設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記回転部材上の基板にリンス液を供給するリンス液供給部をさらに備え、
前記リンス液供給部は、前記薬液供給部からの薬液の供給が停止された後であって前記回転部材の回転速度が前記第２の回転速度に設定される前に前記回転部材上の基板へのリンス液の供給を開始することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記回転部材の回転速度は、前記薬液供給部からの薬液の供給が停止されてから所定時間経過した後に前記第２の回転速度に設定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記回転部材の回転速度は、前記薬液供給部からの薬液の供給が停止された後前記回転部材上の基板の温度が所定の温度に低下した場合に前記第２の回転速度に設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
薬液を用いて基板を処理する基板処理方法であって、
基板の下面を複数の支持部により支持する工程と、
前記支持部により支持された基板を略鉛直方向の軸の周りで第１の回転速度で回転させる工程と、
前記第１の回転速度で回転する基板に薬液を供給する工程と、
複数の保持部材を基板の外周端部に当接させることにより基板を保持する工程と、
前記複数の保持部材により保持された基板を前記第１の回転速度より高い第２の回転速度で回転させる工程とを備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１】
薬液を用いて基板を処理する基板処理装置であって、
略鉛直方向の軸の周りで回転可能に設けられた回転部材と、
前記回転部材上に設けられ、基板の下面を支持する支持部と、
基板の外周端部に当接することにより基板を保持する保持位置と基板の外周端部から離間することにより基板を解放する解放位置との間で移動可能に前記回転部材に設けられた複数の保持部材と、
前記複数の保持部材を前記保持位置と前記解放位置とに設定する設定機構と、
前記回転部材上の基板に薬液を供給する薬液供給部とを備え、
前記設定機構は、前記回転部材が第１の回転速度で回転しかつ前記薬液供給部から前記回転部材上の基板に薬液が供給されている場合には前記複数の保持部材を前記解放位置に設定し、前記回転部材が前記第１の回転速度よりも高い第２の回転速度で回転している場合には前記複数の保持部材を前記保持位置に設定することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記複数の保持部材は樹脂材料からなることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第１の回転速度が３００ｒｐｍ以下に設定されることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記回転部材の回転速度が前記第１の回転速度に設定される際の前記回転部材の回転加速度が５００ｒｐｍ／ｓ以下に設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記回転部材上の基板にリンス液を供給するリンス液供給部をさらに備え、
前記リンス液供給部は、前記薬液供給部からの薬液の供給が停止された後であって前記回転部材の回転速度が前記第２の回転速度に設定される前に前記回転部材上の基板へのリンス液の供給を開始することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記回転部材の回転速度は、前記薬液供給部からの薬液の供給が停止されてから所定時間経過した後に前記第２の回転速度に設定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記回転部材の回転速度は、前記薬液供給部からの薬液の供給が停止された後前記回転部材上の基板の温度が所定の温度に低下した場合に前記第２の回転速度に設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
薬液を用いて基板を処理する基板処理方法であって、
基板の下面を複数の支持部により支持する工程と、
前記支持部により支持された基板を略鉛直方向の軸の周りで第１の回転速度で回転させる工程と、
前記第１の回転速度で回転する基板に薬液を供給する工程と、
複数の保持部材を基板の外周端部に当接させることにより基板を保持する工程と、
前記複数の保持部材により保持された基板を前記第１の回転速度より高い第２の回転速度で回転させる工程とを備えたことを特徴とする基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２３９０２６（Ｐ２００９−２３９０２６Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８３３６０（Ｐ２００８−８３３６０）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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