JP2002200586A - 基板の把持装置、処理装置、及び把持方法 - Google Patents

基板の把持装置、処理装置、及び把持方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハのエッジ、ベベル部や裏面の処理を行
なうことができ、かつウエハを安定に保持することがで
きる基板の把持装置、処理装置、及び把持方法を提供す
る。 【解決手段】 基板Ｗの面を処理するために基板を把持
する把持装置において、基板Ｗの一方の面のエッジに接
触し、基板を吸着する真空吸着部材４８を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板の把持装置、
処理装置、及び把持方法に関し、特に半導体ウエハのよ
うな高い平坦度と清浄度を必要とする基板を処理するの
に好適な基板の把持装置、処理装置、及び把持方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板上に配線回路を形成するため
の材料としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金
が一般に用いられているが、半導体デバイスの集積度の
向上に伴い、より導電率の高い材料を配線材料に採用す
ることが要求されている。このため、回路パターン溝及
び／又は穴が形成された半導体基板面にめっき処理を施
して、該回路パターン溝及び／又は穴にＣｕ（銅）又は
その合金を充填し、該充填した部分を除いて該Ｃｕ又は
その合金を除去し、回路配線を形成する方法が提案され
ている。
【０００３】上記回路配線を形成するには、まず半導体
素子が形成された半導体基板上に導電層が形成され、該
導電層の上にＳｉＯ２からなる絶縁膜が堆積され、リソ
グラフィ・エッチング技術によりコンタクトホールと配
線用の溝が形成され、その上にＴｉＮ等からなるバリア
層、更にその上に電解めっきの給電層としてシード層が
形成される。
【０００４】さらに半導体基板の表面にＣｕめっきを施
すことで、半導体基板のコンタクトホール又は溝内にＣ
ｕを充填させると共に、絶縁膜上にＣｕめっき膜層を堆
積させる。その後、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）によ
り、絶縁膜上のＣｕめっき膜層及びバリア層を除去し、
コンタクトホール及び配線用の溝に充填させたＣｕめっ
き膜層の表面と絶縁膜の表面とを略同一平面にする。こ
れにより、銅めっき膜層からなる配線が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ここで、バリア層は絶
縁膜のほぼ全面を、シード層はバリア層のほぼ全面をそ
れぞれ覆うように形成されるため、半導体基板のベベル
（外周部）にシード層である銅膜が存在したり、また半
導体基板のベベルの内側のエッジ（外周部）に銅が成膜
されて残ることがある。
【０００６】銅は、例えばアニール等の半導体製造工程
において、絶縁膜中に容易に拡散し、その絶縁性を劣化
させたり、次に成膜する膜との接着性が損なわれ、そこ
から剥離する原因ともなり得るので、基板から完全に除
去することが要求されている。
【０００７】この発明は、上記課題に鑑み、ウエハ等の
基板のエッジ、ベベル部や裏面の処理を簡単に行なうこ
とができ、かつ基板を安定に保持することができる基板
の把持装置、処理装置、及び把持方法を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するためになされたもので、その構成は、例えば図４
に示すように、基板Ｗの表面を処理するために基板Ｗを
把持する把持装置において、基板Ｗの一方の面のエッジ
に接触し、基板Ｗを吸着する真空吸着部材４８を有する
基板Ｗの把持装置として構成した。これにより、基板の
他方の面、基板の側端部、及び一方の面の周辺のベベル
部を露出させた状態で基板を安定的に把持し、これらの
箇所を１つの工程で同時に面処理することができる。
【０００９】ここで前記真空吸着部材は、前記基板の非
処理部分に処理が及ばないように、形状が定められてい
る。例えば基板が（そのエッジ部以外の中央部に）素子
の形成されているウエハであるときは、真空吸着部材４
８は、基板の非処理部分としての、ウエハＷの素子（デ
バイス）形成部に、エッチング等の処理が及ばないよう
に、その吸着位置が定まるように形成するのが好まし
い。また素子形成部に処理が及ばない限りにおいて、で
きるだけエッジ部を広く処理できるように定めるのがさ
らに好ましい。
【００１０】真空吸着部材４８は、基板Ｗ側に開口する
環状の溝５０を形成していることが好ましい。このとき
は、真空吸着部材４８は、典型的には環状に形成されて
いる。特に好ましくは、真空吸着部材４８及び溝５０
は、円環状に形成する。
【００１１】また、真空吸着部材４８は、水平に設置さ
れる円板状のホルダ板４４の下面に取り付けるとよく、
このときは、基板の吸着された面の内側の平坦面の部分
は真空吸着部材４８とホルダ板４４によって覆われるの
で、面処理が行われず、その外側部分、すなわち基板吸
着面のベベル部と端面及び下面のみの処理が行われる。
【００１２】真空吸着部材４８の、基板Ｗ側に接触する
部分の材料は基板Ｗより硬度が低い材料であることが好
ましい。基板表面に疵を付けるのを防止するため、及び
基板表面にある程度密着して気密性を確保するためであ
る。好適な素材としては、天然ゴム、合成ゴム又は軟質
プラスチックのような弾性を有するもので、フッ素樹脂
系のＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ダイフロンのような耐薬品性や
耐熱性を備えているものや、カルレッツ、ケムレッツ、
バイトン等が挙げられる。
【００１３】この発明のさらに他の構成は、上記の把持
装置と、把持された基板の面を処理する面処理装置とを
備える基板の処理装置である。ここで基板の処理装置に
は、真空吸着部材４８に真空を生じさせる排気路５２と
導管５４に接続され、真空吸着部材４８から吸引された
液体や排気ガスを気体と液体に分離する気液分離槽５６
を備えるようにしてもよい。
【００１４】さらに、基板の洗浄及び／又は乾燥を行う
装置を有することが好ましい。また、処理後の基板の状
態を検査し、処理の達成状態を判定する判定装置を有す
ることが好ましい。
【００１５】上記基板の処理装置は、前記把持装置で把
持された基板を浸漬する浸漬槽を備えるようにしてもよ
い。
【００１６】この発明の他の構成は、基板の面を処理す
るために該基板を把持する把持方法において、基板の一
方の面のエッジに真空吸着部材を接触させ、該基板を真
空吸着して基板を保持する基板の把持方法である。
【００１７】ここで、エッジとは、半導体等の基板の面
上でデバイスが形成されていない周辺部分をいい、典型
的には基板の外周端部から５ｍｍ位の基板の表裏面の部
分である。また、ベベルとは、基板の側面部及び外周端
部から典型的には０．５ｍｍ以内の断面が曲線を有する
部分、または面取りされた部分をいう。また、基板のエ
ッジ及びベベルを合わせた領域を外周部とも呼ぶ。この
ような外周部に成膜乃至付着した銅等は不要であるばか
りでなく、その後の半導体基板の搬送、保管・処理の工
程において、クロスコンタミの原因ともなり得るので銅
の成膜工程やＣＭＰ工程直後に完全に除去する必要があ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は、本発明の１つの
実施の形態であるエッチング装置の全体構成を示す配置
図で、この装置は、例えばＣＶＤやスパッタ、メッキ等
の成膜後、ウエハを次工程に送る前に、ウエハのデバイ
ス形成面の周辺の部分、即ち外周部（ベベル部とエッジ
部）及び裏面をエッチングするものである。このエッチ
ング工程は、裏面、べベル、ノッチ部に、成膜時に付着
した余分な膜を除去することを１つの目的としている。
【００１９】この装置は、一端側にウエハを収納するカ
セット１０ａ、１０ｂが配置され、それを基端として搬
送ロボット１２の走行スペース１４が他端に向けて設け
られている。走行スペース１４の一側には、乾燥ユニッ
ト１６、洗浄ユニット１８、エッチングユニット２０が
順次配置され、他側には検査ユニット２２が配置されて
いる。搬送ロボット１２は、乾燥ウエハと濡れたウエハ
を別に扱うために少なくとも２本のハンドを有すること
が望ましい。
【００２０】図２の模式的正面断面図を参照して、面処
理装置としてのエッチングユニット２０を説明する。こ
のエッチングユニット２０は、面処理部である浸漬槽と
してのエッチング槽２４と、ウエハＷを保持するウエハ
ホルダ２６と、それらの付帯設備とを備えている。
【００２１】なお図２及び後で参照する図３、図４で
は、真空吸着部材４８は、便宜上、基板Ｗまたは他の構
成要素に対して相対的に拡大して図示されている。実際
には、２００〜３００ｍｍの基板に対して、真空吸着部
材４８の幅は、０．５〜２ｍｍ程度であり、一実施例で
は約０．７５ｍｍとした。
【００２２】エッチング槽２４は有底円筒状の容器であ
り、底部等の所定箇所に浴温を一定に保つヒータ２８が
配置され、エッチング液３０を槽２４の底部中央から槽
内に供給するエッチング液供給ライン３２がエッチング
液貯留タンク３４より延びて設けられている。
【００２３】エッチング液供給ライン３２には、エッチ
ング液３０をエッチング槽２４に圧送するポンプ３８
と、濃度計（典型的には液の導電率計であり、導電率と
濃度には相関関係があることを利用して濃度を計測す
る）５１と、液３０を加熱し、あるいは保温するための
インラインヒータ３６、ケミカルフィルタ５３とが配置
されている。但し、ヒータ２８とインラインヒータ３６
とは、必ずしも両方を備える必要はなく、必要に応じて
いずれか一方を搭載するようにしてもよい。また、これ
らのヒータは不図示の温度センサと温度調節器に接続し
て、液３０の温度制御を行なうことができるようにして
もよい。またケミカルフィルタ５３と槽２４との間のラ
イン３２には三方弁５５が挿入配置されている。三方弁
５５のライン３２以外に接続する第３のポートにはバイ
パスライン３９が接続されており、ライン３９は液貯留
タンク３４に導かれている。
【００２４】エッチング槽２４の上部には、オーバーフ
ローした液３０を受ける樋４０が設けられ、これには液
３０を所定の収容タンクに導く回収ライン４２が設けら
れている。
【００２５】また、エッチングユニット２０は、前記把
持装置としてのウエハホルダ２６及び槽２４との少なく
とも一方を相手側に向けて前進又は後退させる、不図示
の移動機構を備える。
【００２６】ウエハホルダ２６は、水平な円板状のホル
ダ板４４と、その上側に立設された筒状部４６とを備え
ており、図示しない駆動機構により水平面内で回転可能
に、かつ昇降可能になっている。ホルダ板４４の下面に
は、図３に示すように、その周縁部に沿って環状の真空
吸着部材４８が取り付けられている。これは、前記のよ
うに、天然ゴム、合成ゴム又は軟質プラスチックのよう
な弾性を有する部材から形成されている。真空吸着部材
４８の形状、寸法、材質等は、後述するように溝の開口
側を基板Ｗに押しつけて溝内を所定の真空圧力にした時
に変形しない程度の剛性と、基板Ｗに対する密着性とを
確保し、基板Ｗを安定的に把持することができるように
設定される。
【００２７】濃度計５１は、液３０の濃度を監視してそ
れを一定に保つために用いられる。濃度の調整は、不図
示の供給口から濃度の高い液あるいは純水を供給するこ
とにより行なう。ケミカルフィルタ５３は、基板の処理
により発生した生成物等の異物を濾過するのに用いられ
る。三方弁５５は、エッチングを行なわないときに、液
供給ライン３２をエッチング槽２４へのラインからバイ
パスライン３９に切り換えるのに用いる。この切換によ
り、エッチング液は、貯留タンク３４から、濃度計５
１、ヒータ３６、ケミカルフィルタ５３を通して再び貯
留タンク３４へと循環する。この循環により、エッチン
グ液の温度、濃度、清浄度をいつでもエッチング槽３４
で使用可能な状態に維持しておくことができる。なお、
ヒータ３６の後流側にフィルタ５３を配置すれば、ヒー
タ３６で発生し得るごみも濾過することができる。
【００２８】図４の部分断面図を参照して、真空吸着部
材４８の構成を説明する。真空吸着部材４８には、その
中心線に沿って下側に開口する逆Ｖ字状の溝５０が形成
されている。溝５０は、２つのリング状部材４８ａ、４
８ｂが逆Ｖ字状の溝の壁を形成する形となっている。環
状（典型的には円環状）の溝５０を少なくとも１つ形成
するように、リング状部材４８ａ、４８ｂは少なくとも
２本あればよい。但し、溝５０が２つ以上形成されるよ
うに、リング状部材４８ａ、４８ｂは、３本以上あって
もよい。
【００２９】図２に戻って説明を継続する。真空吸着部
材４８及びホルダ板４４にはこの溝５０に開口する排気
路５２が形成され、これは導管５４及び筒状部４６に設
けられた図示しない回転継手を介して気液分離槽５６又
はスクラバーに連通し、さらにこれを経由して真空ポン
プ等の真空源Ｖａｃに接続されている。排気路等には真
空センサ５８が設けられ、溝５０内の圧力を検出するこ
とによってウエハＷが適切に把持されたかどうかを検知
することができるようになっている。なお、後で説明す
る排気路５２を分かりやすく図示するために、図中真空
吸着部材４８及びホルダ板４４の一部、筒状部材４６の
一部を断面して示してある。
【００３０】図４を参照して、真空吸着部材４８とウエ
ハＷとの関係をさらに説明する。ウエハＷは、表面と裏
面（適宜両者を総称して「面」ともいう）及び外周面Ｃ
を備えた円板状に形成されている。外周面Ｃは、表面と
裏面に垂直な円筒面と、該円筒面と表面または裏面をつ
なぐ面取り部、即ちべベルＢとで形成されている。また
外周面Ｃは、断面図において全体が円弧状に形成されて
いてもよい。いずれにしても外周面Ｃの最も直径の大き
い部分を（外周）端部と呼ぶ。この端部から基板内側に
５ｍｍ程度の（デバイスの形成されていない）表面、裏
面の領域をエッジとよぶ。ここで円板状に形成されたウ
エハＷの（外周）端部の直径をＤ、円環状真空吸着部材
４８の内側直径（リング状部材４８ｂの内径）をｄ１、
円環状の溝５０の内側直径（リング状部材４８ｂの外
径）をｄ２、円環状真空吸着部材４８の外側直径（リン
グ状部材４８ａの外径）をｄ３としたとき、これらの直
径の好ましい関係は、図５の場合と同様であるので同図
を参照して後で詳しく説明する。
【００３１】真空吸着部材４８は、基板Ｗの素子（デバ
イス）形成部にエッチング等の処理が及ばないように、
その形状と寸法を形成するのが好ましい。また素子形成
部に処理が及ばない限りにおいて、できるだけエッジ部
を広く処理できるように定めるのがさらに好ましい。
【００３２】真空吸着部材４８とホルダ板４４及びウエ
ハＷは、これらで囲まれる空間を形成している。即ち、
真空吸着部材４８は、ウエハＷの外周近傍で接触してい
るが、他の部分ではウエハＷに接触部がなく、ホルダ板
４４及びウエハＷと共に囲んで形成する空間が中空部と
なるように構成されている。
【００３３】処理すべきウエハは、２００ｍｍ、３００
ｍｍ等と標準的サイズが決まっており、それに応じて端
部までの直径Ｄも決まっている。したがって対象とする
ウエハが決まれば、それに対応する真空吸着部材４８の
内径ｄ１を定めることができる。
【００３４】以下、図１他を参照して、このように構成
されたエッチング装置２０によるエッチング工程を説明
する。ウエハＷは、ＣＶＤやスパッタ、メッキ等の成膜
後、デバイス形成面を上にしてカセット１０ａ、１０ｂ
に載置されており、搬送ロボット１２の乾燥ウエハ用ハ
ンドによって取り出され、ロボット１２の走行によりエ
ッチングユニットまで運ばれる。ウエハホルダ２６は上
昇位置にあり、図３の部分断面図に示すように、ロボッ
トハンド６０は前進して、載置したウエハＷをウエハホ
ルダ２６の下方に移動させ、ウエハＷとホルダ２６が同
心になるように位置合わせを行なう。
【００３５】そして、ウエハホルダ２６を下降させ、図
４に示すように、ウエハＷが真空吸着部材４８の先端に
接触した時に真空源Ｖａｃに通じる弁６２（図２）を開
くことによって、溝５０の内部の空間を負圧にしてウエ
ハＷを吸着し把持する。排気路５２等に設けた真空セン
サ５８によって溝５０内の圧力を検出することにより、
ウエハＷが把持されたことを確認した後、ウエハホルダ
２６を上昇させ、ロボットハンド６０を退避させる。な
お、ユニット内に不図示の仮置台を設け、これを介して
ウエハＷを受け渡すようにしてもよい。
【００３６】ウエハＷを把持したウエハホルダ２６は再
度下降し、図２に示すように、エッチング槽２４内の浴
６４に、ウエハＷと真空吸着部材４８の少なくとも一部
を浸漬させる。浴６４は、この例では、エッチング液供
給ライン３２より常に液３０を供給し、これがウエハＷ
の面に沿って流れて槽２４の縁部より流出することによ
り、定常的な液流れを形成するようにしているが、静止
浴でも良い。静止浴の場合の液量は、直径２００、３０
０ｍｍのウエハＷに対して、５００ｃｃ以下であること
が好ましい。エッチング液３０からなる浴６４は槽２４
に組み込んだヒータ２８や、インラインヒータ３６の発
熱量を制御することによって一定温度に保持されてい
る。
【００３７】定常的な液流れを形成する場合は、槽２４
の底部とウエハＷとの間の流速を所定の値以上にするこ
とにより、ウエハＷへの気泡の付着を防止することがで
きる。流速を高くするには、槽２４の底部とウエハＷと
の間隙を小さくすればよい。
【００３８】いずれの場合も、ウエハＷ下面での液流れ
を良好に維持するために、ウエハホルダ２６を回転させ
ることも可能である。ウエハＷをエッチング液３０に浸
漬させる前に、ウエハＷ面に界面活性剤の噴霧やプラズ
マの照射等の前処理を行って、ウエハＷの面と液のなじ
みを良くするようにしてもよい。ウエハホルダ２６を回
転させれば、液のウエハＷに対する相対的な速度が高く
なり、ウエハＷへの気泡の付着を防止することができ
る。
【００３９】この装置によれば、ウエハＷの上側面の真
空吸着部材４８でカバーされた部分の内側にはエッチン
グ液が流入しないので、デバイス形成面はエッチングさ
れることが無く保護される。一方、上側面のベベル部Ｂ
（図４参照）と、ウエハＷの端面及び下側の全面は一度
にエッチング処理がされ、処理時間等に応じた量の表面
層が除去され、同時に微粒子等の付着物も除去される。
【００４０】この装置では、ウエハＷと真空吸着部材４
８の接触部の密着性を充分管理しても、隙間から多少の
エッチング液のリークが発生する。これは排気路５２を
通じて気液分離槽５６又はスクラバーに導かれ、ここで
分離されるので、真空ポンプ等の真空源に影響を与える
ことはない。
【００４１】エッチングを終えたウエハＷは必要な後処
理や純水によるリンスを行った後、先の搭載工程と逆の
工程を行って濡れたウエハＷ用のロボットハンドに移さ
れ、洗浄ユニット１８へ搬送される。洗浄ユニット１８
では、必要に応じてスクラブや純水の噴射等の方法を行
って、ウエハＷの表裏面を洗浄する。ここで、必要に応
じてウエハＷを薬品によりライトエッチしてもよい。洗
浄を終えたウエハＷはさらにロボット１２により乾燥ユ
ニット１６に移送され、ここで、スピン乾燥や清浄空気
噴射等の方法で乾燥される。乾燥を終えたウエハＷは、
乾燥ウエハ用のロボットハンド６０によってカセット１
０ａ、１０ｂに戻される。
【００４２】上記過程において、エッチング、洗浄、乾
燥のいずれかの工程の後に、ウエハＷを検査ユニット２
２に移送し、所定のエッチング処理が達成されたかどう
かを判定する。検査ユニット２２は、例えば、ＣＣＤカ
メラと、その出力を画像処理するコンピュータとを備え
たもの等が適宜に用いられる。合否判定の結果はコンピ
ュータに記憶され、次工程で結果に対応した処理がされ
る。不合格判定を受けた場合は、ウエハＷをカセット１
０ａ、１０ｂに戻す前に再度の処理を行ったり、エッチ
ング等の加工条件を次のウエハＷの処理にフィードバッ
クさせる等の手段を採っても良い。
【００４３】図５の部分断面図を参照して、図４とは別
の真空吸着部材１４８の構成を説明する。真空吸着部材
１４８には、その中心線に沿って下側に開口する、断面
が縦長の長方形の溝１５０が形成されている。溝１５０
は、２つのリング状部材１４８ａ、１４８ｂが溝１５０
の壁を構成するように形成されている。環状（典型的に
は円環状）の溝１５０を少なくとも１つ形成するよう
に、リング状部材１４８ａ、１４８ｂは少なくとも２本
あればよいが、３本以上あってもよい点は図４の場合と
同様である。
【００４４】真空吸着部材１４８及びこれを保持する水
平な円板状のホルダ板１４４には溝１５０に開口する排
気路１５２が形成され、これは前述の気液分離槽５６又
はスクラバーに連通し、さらにこれを経由して真空ポン
プ等の真空源Ｖａｃに接続されている。ウエハＷを吸着
して保持する作用は真空吸着材４８と同様であるので重
複した説明を省略する。
【００４５】真空吸着部材１４８とホルダ板１４４及び
ウエハＷは、これらで囲まれる空間を形成している点、
真空吸着部材１４８は、ウエハＷの外周近傍で接触して
いるが、他の部分ではウエハＷに接触部がなく、ホルダ
板１４４及びウエハＷと共に囲んで形成する空間が中空
部となるように構成されている点は、真空吸着部材４８
の場合と同様である。また本実施の形態では、ホルダ板
１４４には、窒素（Ｎ ２）パージ穴が形成されており、
ウエハＷの上側の面（表面）の真空吸着部材１４８でカ
バーされた部分、即ち前記中空部にＮ２をパージするこ
とができるように構成されている。
【００４６】さらに図５を参照して、真空吸着部材１４
８とウエハＷとの関係を説明する。図示のウエハＷは、
全体が丸みをおびた外周面Ｃを有している。但し、前述
のような面取が施された外周面であってもよい。ここで
円板状に形成されたウエハＷの（外周）端部の直径を
Ｄ、円環状真空吸着部材１４８の内側直径（リング状部
材１４８ｂの内径）をｄ１、円環状の溝１５０の内側直
径（リング状部材１４８ｂの外径）をｄ２、円環状真空
吸着部材１４８の外側直径（リング状部材１４８ａの外
径）をｄ３とする。一実施例では、（ｄ３−ｄ１）／２
＝０．７５ｍｍ、即ち真空吸着部材１４８の厚さが、
０．７５ｍｍに形成されており、（ｄ２−ｄ１）／２＝
０．２５ｍｍ、即ちリング状部材１４８ｂの厚さが０．
２５ｍｍに形成されている。リング状部材１４８ａの厚
さもリング状部材１４８ｂと同じく０．２５ｍｍに形成
されている。したがって、円環状の溝１５０の幅は、
０．７５−（０．２５＋０．２５）＝０．２５ｍｍであ
る。
【００４７】またＤ＝２００ｍｍのとき、ｄ３＝１９４
ｍｍ、即ち、（Ｄ−ｄ２）／２＝３．０ｍｍとした。こ
のときは、（Ｄ−ｄ２）／２＝３．５ｍｍとなる。この
状態で、溝１５０を真空に引き、真空吸着部材１４８の
内側にＮ２パージをしながら、ウエハＷをエッチングバ
スに浸漬したところ、リング状部材１４８ｂの外側（直
径ｄ２の外側）はエッチングされ、リング状部材１４８
ｂとの接触部及びその内側はエッチングされなかった。
これは溝１５０が真空であるため、リング状部材１４８
ａとウエハＷとの接触部は外部のエッチング液が通過す
るが、リング状部材１４８ｂとウエハＷとの接触部は内
側のＮ２が通過しエッチング液から保護されるためであ
る。
【００４８】言い換えればこの実施の形態によれば、外
側リング状部材１４８ａと内側リング状部材１４８ｂと
の間に挟まれて形成された環状溝１５０を真空に引いて
基板Ｗを吸着し、内側リング状部材１４８ｂの内側にＮ
２等のパージをしたときは、内側リング状部材１４８ｂ
の外径（環状溝１５０の内径）ｄ２を、基板のエッチン
グを施したくない部分（典型的には素子（回路）の形成
されている部分）の外側になるように構成するとよい。
また回路の形成されていない部分はできるだけエッチン
グしたいので、直径ｄ２は、回路形成部分と回路非形成
部分との境界の円の直径にできるだけ近くするのがよ
い。具体的には、Ｄ−ｄ２＝３．０〜４．０ｍｍとする
のがよいが、典型的には略３．５ｍｍとするのが好まし
い。前述のように、処理すべきウエハは、２００ｍｍ、
３００ｍｍ等と標準的サイズが決まっているので、対象
とするウエハが決まれば、それに対応する真空吸着部材
１４８の内側リング状部材の外径ｄ２を定めることがで
きる。円環状の真空吸着部材１４８の幅は、０．５〜
２．０ｍｍ程度であり、０．５〜１．０ｍｍとするのが
好ましく、特に約０．７５ｍｍに形成するとよい。な
お、溝１５０の断面形状は縦長の長方形としたが、溝５
０と同様に逆Ｖ字形としてもよい。
【００４９】図６の模式的正面断面図を参照して、本発
明の実施の形態である、エッチング装置（エッチングユ
ニット）２００とその周辺機器の構成と作用を説明す
る。本装置は、大別すると、ウエハの授受を行い、処理
後のウエハを載置し洗浄するためのウエハステージ２０
１、エッチングを行う浸漬槽としてのエッチング槽２２
１、エッチング対象物であるウエハＷを保持し、ウエハ
ステージ２０１とエッチング槽２２１間を移動させるウ
エハホルダ２４１と、ウエハ洗浄液吐出用のノズル２０
２、２０３、ステージ２０１の周囲に設けられた液飛散
防止のためのカップ２０８、及びこれらの装置を収容す
るフレーム（不図示）から構成されている。ユニット２
００へは、エッチング液などの薬液の貯留タンク（図６
には不図示）や薬液圧送ポンプ（図６には不図示）など
の液供給設備が接続され、薬液の供給や回収を行ってい
る。
【００５０】エッチング対象物即ちここではウエハＷを
保持するウエハホルダ２４１は、ウエハＷを保持する真
空吸着部材１４８を有する保持面と、その保持面をウエ
ハステージ２０１と、エッチング槽２２１との間を水平
移動する機構、上下動機構および保持面を回転させる軸
とその駆動源を有している。本図に示す実施の形態の装
置では、ウエハホルダ２４１の水平方向の移動は、ユニ
ット外とウエハＷの授受を行うステージ位置、エッチン
グを行うエッチング槽位置の２ヶ所間を水平移動用モー
タ２６２とボールねじ２６３により移動する。また、上
下動は、エアシリンダ２６１で行われ、ウエハＷの保持
面を、ステージ２０１上でのウエハＷの受け渡し位置、
エッチング槽２２１とステージ２０１間を移動するとき
の上昇位置の２通りの高さで位置決めできるようになっ
ている。また、水平移動はエアシリンダ２６１の部分を
中心とした回動機構を設けることで行なってもよい。
【００５１】なお、エッチングを施すエッチング位置
は、ウエハＷの受け渡し位置と同一高さであるものとし
て図示されているが、別の高さに位置決めするようにし
てもよい。また、保持面は、回転軸用モータ２４２によ
って、速度０〜５００ｍｉｎ− １で回転が可能である。
さらに説明すれば、ウエハＷを保持する保持面は、水平
な円盤状のホルダ板１４４と、その上側の中心に立設さ
れた筒状部である回転軸２４３とを備えている。回転軸
２４３の上端は、水平に延伸するアーム２４４の一端に
取り付けられた回転軸用モータ２４２に連結されてお
り、モータ２４２により回転可能に構成されている。ア
ーム２４４の他端はエアシリンダ２６１のピストンに連
結されており、ピストンによる上下方向の移動と、ピス
トンロッドを中心とする回動動作が可能に構成されてい
る。また、ホルダ板１４４の下面には、既に説明したよ
うに、その周縁部に添って環状の真空吸着部材１４８が
取り付けられている。
【００５２】ウエハＷの授受を行うためのステージ２０
１には、ウエハＷの周縁部を載置する複数のピン２０４
が取り付けられた回転板２０５が回転面を水平にして設
けられている。回転板２０５の下側の中心には、回転軸
２０６が立設され、回転軸２０６は回転軸用モータ２０
７によって回転駆動されるように構成されている。
【００５３】ピン２０４付きの回転板２０５は、ウエハ
ホルダ２４１とロボットハンド２１０間においてウエハ
Ｗの授受を行う際の中継台の役割及びウエハＷの表裏面
洗浄を行うときに載置され、洗浄しながらウエハＷを回
転することが可能である。回転速度は ０〜３０００ｍ
ｉｎ−１である。なおロボットハンド２１０は、図中、
その移動方向を示す水平方向の両向矢印で図示されてい
る。また図中ロボットハンド２１０は、カップ２０８を
貫通するかのように図示されているが、実際は、カップ
２０８と不図示のシャッターが連動して下降し（鉛直方
向の両向矢印参照）、ロボットハンド２１０が回転板２
０５上にアクセスできるように構成されている。
【００５４】なおウエハステージ２０１は、図示のよう
なピンと回転板を有する構造の他、ウエハＷの周縁部を
載置する不図示の各々回転する支持椀が６本垂直に取り
付けられたものであってもよい。ウエハＷは、その支持
腕の上端部に載置され、支持腕の回転に伴って回転す
る。
【００５５】エッチングを行うエッチング槽２２１は、
エッチング液の供給口２２２及び、槽底部に排水口（ド
レン）２２３ａを有している。また、槽の上方には液面
センサ２２４が取り付けられており、エッチング槽２２
１内のエッチング液の満水即ちオーバーフローと、排液
の検出が可能になっている。エッチング槽２２１は、有
底円筒上の容器であり、エッチング液を槽内に供給する
エッチング液供給ラインがエッチング液貯溜タンク(図
６には不図示)とエッチング槽２２１とを接続するよう
に設けられている。
【００５６】エッチング槽２２１の側部には、オーバー
フローした液を受ける樋２２５が設けられ、エッチング
液貯溜タンク（図６には不図示）へ回収するための回収
ラインを接続する排水口（ドレン）２２３ｂが明けられ
ている。また、エッチング槽底部の排水口２２３ａから
排出されたエッチング液も同回収ラインへ合流してい
る。なお、エッチング液供給ラインは、エッチング槽２
２１に純水を供給する流路として用いることが可能であ
る。
【００５７】エッチング槽２２１には、槽内の液温を計
測するために、熱電対２２６が取り付けられ、エッチン
グ液が処理温度に到達しているか否かを知ることが可能
である。
【００５８】洗浄液吐出用として、ステージ２０１をと
りまくカップ２０８には、ウエハ表面洗浄ノズル２０２
とウエハ側面洗浄ノズル２０３の２個のノズルが設けら
れている。そしてステージ２０１の中央部には、上方に
向けて吐出口である裏面洗浄ノズル２０９が設けられて
おり、ウエハＷの裏面洗浄用に洗浄液を噴出することが
可能である。本実施の形態で示した例では洗浄液は純水
を用いているが、他の薬液ラインを接続することも可能
である。なお、カップ２０８はウエハＷを支持するステ
ージ２０１の外周に位置しており、ウエハＷの処理中
は、カップ２０８が上昇してステージ２０１を囲い込む
ことにより、各種洗浄液がカップ２０８の外に飛散する
ことを防止している。カップ２０８の上昇、下降は不図
示のエアシリンダにより行う。なお、カップ２０８に
は、不図示のシャッタが取り付けられており、カップの
上昇、下降と連動して上下するようになっている。この
シャッタは、不図示のフレーム側面に接触する位置関係
にある。
【００５９】装置を収容するフレームは、以上の機構を
すべて格納し、側面にはウエハの搬入出口が開口してい
る。搬入出口のあるフレームの側面部内側には上述のシ
ャッタが接しており、カップ２０８が下降したときは開
口、上昇したときはシャッタがせりあがって搬入出口が
塞がれる仕組みになっている。
【００６０】図６の装置の動作の概略は次の通りであ
る。まず、ステージ２０１上へエッチング処理を行うウ
エハＷをセットする。次にウエハホルダ２４１が、真空
吸着部材１４８によりウエハＷを吸着することにより保
持し、エッチング槽２２１へ移動し、保持したまま、エ
ッチング処理を施す。その後、エッチング槽２２１内で
粗洗浄（リンス）を実施し、ステージ２０１上へ移動
し、ここで純水により本洗浄を行い処理を完了し、ウエ
ハＷはエッチングユニット２００の外部に取り出され
る。
【００６１】以下、上記の動作を行うときの周辺機器、
及び構成機器の動作を併せて詳しく説明する。まず、エ
ッチング対象物であるウエハＷが、ロボットハンド２１
０に載せられた状態でロボットによって、本エッチング
ユニット２００に運ばれる。このとき、ウエハホルダ２
４１はエッチング槽２２１の上昇位置で待機している。
【００６２】フレームの側面に設けられたウエハ受け渡
し用の開口部を通って、ロボットハンド２１０がステー
ジ２０１の上面高さからエッチングユニット２００内に
挿入される。ロボットハンド２１０は、ステージ２０１
真上に到達後、ハンド２１０を下降させることで、ステ
ージ２０１上にウエハＷを置く。ウエハＷ下面まで下降
したロボットハンド２１０は上記の開口部を通って退去
する。
【００６３】ロボットハンド２１０の退去が完了する
と、ウエハホルダ２４１がステージ２０１上へ水平に移
動し、次にウエハホルダ２４１がステージ２０１の位置
へ下降する。ウエハホルダ２４１の保持部のシールであ
る真空吸着部材１４８をウエハＷの周縁部に接触させ真
空吸着する。この時の圧力はおよそ−８０ｋＰａ以下と
するのが好ましい。この後、真空吸着部材１４８とウエ
ハＷの上面部分により形成された空間に、Ｎ２ を供給
し、空間内の圧力を高めにすることにより、エッチング
処理時のエッチング液の内部への回り込みを防止する。
このＮ２ はほとんど加圧しない。このように、Ｎ２
を供給することにより、シール部分の真空吸着圧力はお
よそ−６０ｋＰａ以下となる。この状態でウエハホルダ
２４１はエアシリンダ２６１により上昇し、さらに水平
方向に移動しエッチング槽２２１上方位置へ移動し、そ
こからエッチング位置へ下降する。
【００６４】次にエッチング槽２２１にはエッチング液
を供給し、熱電対２２６によりエッチング液の温度を検
出し、その温度が所定の温度であり、かつ、液面センサ
２２４により液が十分満たされているのを確認する。確
認後、ウエハホルダ２４１の保持面を、０〜５０ｍｉｎ
−１程度で回転させ、エッチング液の供給を行いなが
ら、所定の時間、エッチング処理を行う。なお、エッチ
ング時間は、任意に設定することが可能である。ウエハ
Ｗのエッチング対象膜がＴａ２Ｏ５の２００オングスト
ローム膜の場合、エッチング液は５％のＤＨＦ、液温度
５０℃〜８０℃、エッチング時間１分で良好なエッチン
グ結果が得られた。また、エッチング時にウエハホルダ
２４１の保持面を回転させることにより、エッチング反
応によって発生する気泡が停留することを防止し、エッ
チングむらを防止できる。また、エッチング中もエッチ
ング液を供給し続けることも効果がある。例えば８００
ｃｃ〜１０００ｃｃ／ｍｉｎの流量による供給が有効で
あった。
【００６５】所定のエッチング処理時間が経過したら、
エッチング液を排出し、同じエッチング槽２２１に純水
を供給し、ウエハＷ及びウエハホルダ２４１のシール部
周囲を粗洗浄する。この粗洗浄時間も任意設定可能であ
る。粗洗浄が完了したら、エッチング槽２２１のリンス
液は排出し、ウエハホルダ２４１を上昇後、ステージ２
０１上へ移動する。ここでカップ２０８を上昇させ、ウ
エハ側面洗浄供給ノズル２０３より、ウエハＷの裏面と
エッジ部分に純水を吹きかけ、洗浄を実施する。その
後、ステージ２０１の位置へ下降し、吸着を解除する。
この時、ウエハＷを吸着していた真空ライン２８５にウ
エハ保持面方向に純水（Ｄ．Ｉ．Ｗ）を供給することに
よって、ウエハＷの離脱及びシール内部の洗浄を同時に
行う。
【００６６】ステージ２０１上に載置された後、ウエハ
表面（上面）洗浄ノズル２０２、及びステージ２０１中
央の吐出口２０９から純水を噴出することにより、ウエ
ハＷの表面及び裏面の洗浄を行う。
【００６７】以上のようにエッチング及び洗浄までのす
べての工程が終了すると、処理済みのウエハＷを受け取
りに、ロボットがユニット方向に位置決めされる。エッ
チング装置２００は、ステージのカップ２０８を下降さ
せる。こうして、フレームの側面に設けられたウエハＷ
受け渡し用の開口部が開くと、ロボットハンド２１０
が、ウエハの下面高さから挿入され、そのまま上昇して
ウエハをステージ上からすくい取り、ハンドが縮められ
てウエハはユニット外へ取り出される。
【００６８】以上ではＴａ２Ｏ５膜のエッチングを例に
あげたが、本装置ではエッチング液を交換することによ
り、他の膜のエッチングが可能である。例えばＲｕ膜の
場合は、エッチング液としては硝酸セリウムアンモニウ
ムの２０％液を供給する。ＴｉＮ膜の場合は、塩酸と過
酸化水素水と純水を例えば１：１：５の比で供給直前に
混合して供給する。いずれの場合も、エッチング液は５
０℃〜８０℃に加熱供給する。また、エッチング液や蒸
気の回り込みの防止のために、Ｎ２を供給したが、エ
ア、または他の気体でもよい。
【００６９】図７、図８、図９のフロー図を参照して、
本発明の実施の形態であるエッチング装置へエッチング
液を供給する液供給設備、即ち、液貯留タンク及びその
周辺装置を説明する。本装置では、ウエハのエッチング
には３種類のエッチング液を選択して供給可能な構成に
なっている。第１は稀フッ酸（ＤＨＦ）、第２は稀塩
酸、第３は硝酸セリウムアンモニウム溶液である。その
うち、稀フッ酸（ＤＨＦ）と稀塩酸は、沈殿しない液で
あり、硝酸セリウムアンモニウム溶液は沈殿する液であ
る。エッチング液が沈殿しない液の場合と沈殿する液の
場合で、貯留タンクシステムが異なる。
【００７０】図７のフロー図を参照して、沈殿しないま
たは沈殿しにくいエッチング液の供給設備を説明する。
エッチング液貯留タンク３０１から液を取り出し、貯留
タンク３０１に戻す液圧送ライン３１１が、その入り口
側を貯留タンク３０１の低部に接続して設けられてい
る。圧送ライン３１１には、貯留タンク３０１側から、
液圧送用のポンプ３０２、液を加熱するヒータ３０３、
圧送ライン３１１を流れる液の流量を計測する流量計３
０４がこの順番で設けられている。
【００７１】圧送ライン３１１は、流量計３０４の後
で、エッチング装置のエッチング槽への液供給ライン３
１２と、液貯留槽３０１への液循環ライン３１７とに分
岐している。液循環ライン３１７には、エッチング槽に
供給されずに循環する液の導電率を計測する導電率計３
０５が設けられている。導電率計３０５は、導電率を計
測することにより、エッチング液の濃度を知るための計
器である。導電率と濃度との間には相関関係があるから
である。液循環ライン３１７は、その戻り側が貯留タン
ク３０１の上部に接続されている。
【００７２】また貯留タンク３０１内の液の液面を監視
する液面センサ３０７が、貯留タンク３０１の外部に設
けられている。
【００７３】さらに稀塩酸を貯留タンク３０１に補充す
るための稀塩酸メークアップライン３１４と稀フッ酸を
補充するための稀フッ酸メークアップライン３１５が、
液貯留タンク３０１に接続されている。また液貯留タン
ク３０１内の液を排出するための、排水ライン（ＤＲＡ
ＩＮ）３１６が、液貯留タンク３０１の底部に接続され
ている。
【００７４】以上の構成を備える液貯留タンクシステム
の作用を説明する。まず使用する液、例えば５％のＤＨ
Ｆ溶液を、５０％のＤＨＦ液と純水（Ｄ．Ｉ）とを混合
して作り、それを液貯留タンクに所定量だけ充填する。
充填量は液面センサ３０７で監視することができる。液
面センサ３０７は、最高レベルＨＨ、高レベルＨ、低レ
ベルＬ、最低レベルＬＬを知ることが出来るようになっ
ている。適性量はＨとＬの中間である。使用する液がＤ
ＨＦのときは、塩酸用メークアップライン３１４につい
ては、不図示のバルブを閉としておく。
【００７５】適性量の液が充填されると、ポンプ３０２
を始動して液の圧送を開始する。ポンプ３０２から吐出
された液はヒータ３０３で加熱して、エッチング装置の
要求する所定の温度にする。圧送ラインを流れる液の流
量は、流量計３０４で計測することができる。
【００７６】ヒータで加熱された液はエッチング槽への
供給ライン３１２を通して、後で説明するエッチング装
置のエッチング槽に供給される。このとき流量調整バル
ブ３０６により、エッチング槽で必要とする液の流量に
なるように調整される。また後で説明するように、エッ
チング槽でオーバーフロー或いは排出口より排出された
ＤＨＦは、エッチング槽からの戻りライン３１３を通し
て戻される。このようにして、ＤＨＦは回収して再利用
される。エッチング液は高価であるので、再利用できる
ことは資源の有効利用の観点から重要である。
【００７７】液をエッチング槽へ供給しないときは、圧
送ポンプ３０２、ヒータ３０３、流量計３０４、導電率
計３０５、そして貯溜タンク３０１への循環を行うこと
により、液温度を一定に保つようになっている。なお、
圧送ライン３１１の例えばヒータ３０３の後ろに不図示
のフィルタを挿入配置してもよい。フィルタを介すこと
によりエッチングによる生成物等を除去することができ
る。また、エッチング液は循環することにより水が蒸発
したり、エッチング反応で液成分が変化するため、貯溜
タンク３０１に設けた液面センサ３０７で量を、またラ
イン中にもうけられた導電率計３０５によって液の濃度
を計測し、エッチング液や純水の補充を行い、液管理を
行う機能を備えている。
【００７８】さらに詳細に説明すると、導電率計３０５
で循環する液の導電率を計測することにより液の濃度を
知ることができのは、導電率が下がってくると、濃度が
低下したものと判断できるからである。導電率が下がっ
たときは、エッチング装置が要求する所定の濃度に対応
する導電率になるように、メークアップラインから新し
いＤＨＦを供給する。そのとき、貯留タンク３０１の液
面が上がりすぎたら、排水ライン３１６から液を排水す
ればよい。導電率が高くなったときは、逆に純水を補充
する。また使用中に液中の水分が蒸発して濃度が濃くな
ることがあるが、それは液面センサ３０７で液量を監視
していればわかるので、所定の水準を維持するように純
水を補充すればよい。即ち、液面センサ３０７または導
電率計３０５を使用することにより、液の適性な濃度を
維持することができる。併用すればさらに正確な濃度管
理が可能となる。これらの機能によって、エッチング液
の再利用が可能となっている。
【００７９】エッチング処理が完了して、貯留タンク３
０１から使用済の液を排出するときは、ライン３１６の
不図示のバルブを開ける。同じ装置をＤＨＦに使用し、
また塩酸に使用することができるが、異なる液を使用す
るときは、純水を用いて貯留タンク３０１及び付属のラ
インを十分に洗浄して、先に用いた液を除去する。
【００８０】なおこの液供給設備を塩酸用として用いる
ときは、戻りライン３１３を通して貯留槽３０１に戻す
ことはせずに、エッチング槽で使用された後は不図示の
タンクに回収し、貯留槽３０１へは新しい液を補充す
る。
【００８１】図８のフロー図を参照して、沈殿するエッ
チング液の液供給設備を説明する。エッチング液貯留タ
ンク３２１から液を取り出し、貯留タンク３２１に戻す
液圧送ライン３３１が、その入り口側を貯留タンク３２
１の低部に接続して設けられている。圧送ライン３３１
には、貯留タンク３２１側から、液圧送用のポンプ３２
２、液を加熱するヒータ３２３、液を濾過するフィルタ
３２８がこの順番で設けられている。
【００８２】圧送ライン３３１は、フィルタ３２８の後
で、エッチング装置のエッチング槽（液浴槽）への液供
給ライン３３２と、液貯留槽３１１への液循環ライン３
３７とに分岐している。液循環ライン３３７には、循環
ライン３３７を流れる液の流量を計測する流量計３２４
と、エッチング槽に供給されずに循環する液の導電率を
計測する導電率計３２５が設けられている。導電率計３
２５は、導電率計３０５と同様に導電率を計測すること
により、エッチング液の濃度を知るための計器である。
液循環ライン３３７は、その戻り側が貯留タンク３２１
の上部に接続されている。なお流量計３２４は、図７の
場合と同様に圧送ライン３３１に設けてもよい。
【００８３】また貯留タンク３２１内の液の液面を監視
する液面センサ３２７が、貯留タンク３２１の外部に設
けられている。
【００８４】さらに硝酸セリウムアンモニウム（Ａ．
Ｃ．Ｎ）を貯留タンク３２１に補充するためのＡ．Ｃ．
Ｎメークアップライン３３４が、液貯留タンク３２１に
接続されている。また液貯留タンク３２１内の液を排出
するための、排水ライン（ＤＲＡＩＮ）３３６が、液貯
留タンク３２１の底部に接続されており、排水ライン３
３６には三方弁３３９が設けられ、一方のポートには
Ａ．Ｃ．Ｎ回収タンクへの回収ライン３３７が、他方の
ポートには排水ライン３３８が接続されている。
【００８５】以上の構成を備える液貯留タンクシステム
の作用を説明する。まず使用する液であるＡ．Ｃ．Ｎの
例えば５０％溶液と純水（Ｄ．Ｉ）とを混合して、２０
％溶液を作り、それを液貯留タンク３２１に所定量だけ
充填する。充填量は液面センサ３２７で監視する。適性
量は液面センサ３２７の目盛のＨとＬの中間である。
【００８６】適性量の液が充填されると、ポンプ３２２
を始動して液の圧送を開始する。吐出された液はヒータ
３２３で加熱して、エッチング装置の要求する所定の温
度にする。加熱された液は、フィルタ３２８を介すこと
によりエッチングによる生成物等を除去することができ
る。
【００８７】ヒータで加熱されて適性な温度になり、ま
たフィルタ３２８で濾過されて清浄になった液は、エッ
チング槽への供給ライン３３２を通して、エッチング槽
に供給される。このとき流量調整バルブ３３６により流
量を調整する。またエッチング槽でオーバーフロー或い
は排出された液は、戻りライン３３３を通して戻され
る。このようにして、液は回収して再利用することがで
きる。
【００８８】液をエッチング槽へ供給しないときは、図
７の場合と同様に、圧送ポンプ３２２、ヒータ３２３、
フィルタ３２８、流量計３２４、導電率計３２５、そし
て貯溜タンク３２１への循環を行うことにより、液温度
を一定に保つようになっている。また、液面センサ３２
７及び／または導電率計３２５を使用することにより、
液の適性な濃度を維持することができる点は、図７の場
合と同様である。
【００８９】エッチング処理が完了して、貯留タンク３
２１から使用済の液を排出するときは、三方弁３３９を
用いる。三方弁３３９をライン３３６とライン３３８と
を連通するように操作したときは、液は外部に排水さ
れ、ライン３３６とライン３３７とを連通するように操
作したときは、液はＡ．Ｃ．Ｎ回収タンクに回収され
る。
【００９０】図９のフロー図を参照して、以上説明した
液供給設備から、エッチング液を供給されるエッチング
装置の構成と作用を説明する。ここではエッチング槽と
しては、図６で説明したエッチング槽２２１を用いる。
【００９１】エッチング槽２２１には、ＤＨＦ／塩酸・
過酸化水素水ライン３５７と、Ａ．Ｃ．Ｎライン３３２
と、純水（Ｄ．Ｉ）ライン３５８と、排水ライン３５９
とが接続されている。ライン３５７には混合弁として作
用する三方弁３５１が、エッチング槽２２１への入り口
直前に設けられている。三方弁３５１のポート２つに
は、図７で説明した供給ライン３１２と過酸化水素水供
給ライン３５６とが接続されている。三方弁３５１は、
ライン３１２とライン３５７とが連通し、ライン３５６
は閉じる場合と、ライン３１２とライン３５６の両方が
ライン３５７に連通する場合とが切りかえられるような
混合弁として構成されている。三方弁３５１は、ライン
３１２がＤＨＦの供給に使用されるときは、ライン３５
６から過酸化水素水を供給して両者を混合し、ライン３
１２が塩酸の供給に使用されるときは、ライン３５６は
閉となる。
【００９２】Ａ．Ｃ．Ｎライン３３２は、図８で説明し
た加熱され濾過されたＡ．Ｃ．Ｎを供給するラインであ
る。純水（Ｄ．Ｉ）ライン３５８は、必要に応じてエッ
チング槽を洗浄等するために純水を供給するためのライ
ンである。排水ライン３５９は、図６で説明したポート
２２３ａと２２３ｂとからのラインを合流したラインで
あり、三方弁３５２が設けられている。三方弁３５２の
１つのポートには排水ライン３６０が接続されており、
ここからは使用済の酸、アルカリ、ＤＨＦが排水され
る。三方弁３５２の別のポートには、三方弁３５３が接
続されている。三方弁３５３の１つのポートには、図７
で説明したエッチング槽から貯留槽への戻りライン３１
３が、また別のポートには、図８で説明したエッチング
槽から貯留槽への戻りライン３３３が接続されている。
【００９３】三方弁３５２、３５３により、使用する液
に応じて、ラインを切り換えることができる。なお、２
つの三方弁３５２と３５３は、ライン３５９を、ライン
３１３、３３３、３６０のいずれかに連通するように切
り換える１つの四方弁に置き換えてもよい。
【００９４】以上説明したエッチング装置における、エ
ッチング対象膜と使用するエッチング液との関係は、例
えば次の通りである。Ｒｕ膜に対しては、エッチング液
として２０％の硝酸セリウムアンモニウムの溶液を８０
℃にして供給する。この液は循環使用する。Ｔａ２Ｏ５
膜に対しては、エッチング液として５％の稀フッ酸を８
０℃にして供給する。この液は循環使用する。ＴｉＮ膜
に対しては、エッチング液として、塩酸と過酸化水素を
１：１．５の割合で混合した液を６５℃〜７０℃で供給
する。この液は液貯留槽に溜め込み、排液として処理す
る。過酸化水素は、エッチング槽の直前で塩酸と混合す
る（ユースポイントで混合）。
【００９５】以上のように本発明の実施の形態のエッチ
ング装置によれば、真空吸着部材４８、１４８を用いる
ので、その内側のウエハ部分にはエッチング液が触れな
いようにすることができ、特にウエハに形成された回路
部分をエッチング液から完全に保護することができる。
【００９６】図１０は、エッチング装置の他の実施の形
態の全体構成を示すもので、洗浄ユニットと乾燥ユニッ
トを一体化して洗浄・乾燥ユニット１８Ａとしている。
これは、例えば、スピン乾燥機に純水噴射手段を装備す
ることによって達成される。これにより、ユニットの数
が１つ減り、これらを全てロボット１２の周囲に配置す
ることができるので、ロボット１２を固定式として装置
をコンパクト化することができた。また、洗浄から乾燥
へ移行する際のウエハＷの移動がないので、工程時間を
短縮することができた。
【００９７】なお、上記の説明では、この発明の基板の
把持装置をエッチング工程に用いたものを例示したが、
その適用はこれに限られるものではなく、洗浄、乾燥
等、液体や気体を処理媒体とする面処理装置に広く用い
ることができる。また、この把持装置は基板の周辺部を
真空吸着することにより、基板を安定的に把持するの
で、ウエハＷの研磨等の機械的把持強度を必要とする装
置に採用することも可能である。
【００９８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板の一
方の面のエッジに接触し、該基板を吸着する真空吸着部
材を備えるので、基板の他方の面、基板の外周部、特に
一方の面の周辺の例えばベベル部を露出させた状態で基
板を安定的に把持することができる。したがって、これ
らの箇所を露出した状態で面を処理することができる。
【００９９】例えば、ＣＶＤやスパッタ、メッキ等の成
膜後、ウエハの表面側を把持してエッチングや洗浄を行
えば、裏面と外周部特にベベル部の不要な膜を同時に除
去することができ、工程を短縮するとともに、これらの
箇所の処理の均一性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態のエッチング装置
の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１におけるエッチングユニットの模式的正面
断面図である。
【図３】ウエハの受け渡しの工程を示す図である。
【図４】ウエハを把持する真空吸着部材の第１の例の一
部を破断して示す部分断面図である。
【図５】ウエハを把持する真空吸着部材の第２の例の一
部を破断して示す部分断面図である。
【図６】本発明のエッチング装置の模式的正面断面図で
ある。
【図７】ＤＨＦまたは塩酸を供給する液供給設備を示す
フロー図である。
【図８】Ａ．Ｃ．Ｎを供給する液供給設備を示すフロー
図である。
【図９】エッチングユニット回りのラインを示すフロー
図である。
【図１０】この発明の別の実施の形態のエッチング装置
の全体構成を示す平面図である。
【符号の説明】
２４ エッチング槽 ２６ ウエハホルダ ４８ 真空吸着部材 ５０ 溝 ５６ 気液分離槽 ６４ 浴 １４８ 真空吸着部材 １５０ 溝 ２０１ ウエハステージ ２２１ エッチング槽 ２４１ ウエハホルダ ２６１ エアシリンダ ２２４ 液面センサ ２２６ 熱電対 ３０１、３２１ 液貯留タンク ３０３、３２３ ヒータ ３０４、３２４ 流量計 ３０５、３２５ 導電率計 ３０６ ３２６ 流量調整バルブ Ｗ ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 憲雄 東京都大田区羽田旭町11−１ 株式会社荏 原製作所内 (72)発明者 伊藤 賢也 東京都大田区羽田旭町11−１ 株式会社荏 原製作所内 (72)発明者 福永 明 東京都大田区羽田旭町11−１ 株式会社荏 原製作所内 (72)発明者 井上 雄貴 東京都大田区羽田旭町11−１ 株式会社荏 原製作所内 (72)発明者 冨田 寛 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 灘原 壮一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 佐藤 基之 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 3C007 AS24 DS01 FS01 FT03 FT04 NS09 NS13 5F031 CA02 FA01 FA07 GA40 GA48 HA02 HA14 HA24 HA46 HA48 HA57 HA58 HA59 HA60 HA73 JA01 JA10 JA32 JA45 JA46 JA47 LA12 LA15 MA03 MA06 MA23 MA24 MA33 NA04 NA17 5F043 EE35

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板の面を処理するために該基板を把持
    する把持装置において；前記基板の一方の面のエッジに
    接触し、該基板を吸着する真空吸着部材を備える；基板
    の把持装置。
  2. 【請求項２】 前記真空吸着部材は、前記基板の非処理
    部分に処理が及ばないように、形状が定められている、
    請求項１に記載の基板の把持装置。
  3. 【請求項３】 前記真空吸着部材は、前記基板側に開口
    する環状の溝を形成している、請求項１または請求項２
    に記載の基板の把持装置。
  4. 【請求項４】 前記真空吸着部材の、前記基板側に接触
    する部分の材料は前記基板より硬度が低い材料である、
    請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の基板の把
    持装置。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項に記載
    の基板の把持装置と；前記把持装置で把持された基板の
    面を処理する面処理装置とを備える；基板の処理装置。
  6. 【請求項６】 前記基板の洗浄及び乾燥の少なくとも一
    方を行う装置を備える、請求項５に記載の基板の処理装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項５または請求項６に記載の基板の
    処理装置であって；前記把持装置で把持された基板を浸
    漬する浸漬槽を備える；基板の処理装置。
  8. 【請求項８】 処理後の基板の状態を検査し、前記面処
    理の達成状態を判定する判定装置を備える、請求項５な
    いし請求項７のいずれか１項に記載の基板の処理装置。
  9. 【請求項９】 基板の面を処理するために該基板を把持
    する把持方法において；前記基板の一方の面のエッジに
    真空吸着部材を接触させ；該基板を真空吸着して基板を
    保持する；基板の把持方法。
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