JP2002359227A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】デバイス形成領域上の薄膜およびデバイス形成
領域に作り込まれたデバイスへのダメージを抑制する。 【解決手段】バキュームチャック１１の上方には、ほぼ
円錐形状の遮断板１２が配置されている。遮断板１２の
下面１２１には、それぞれエッチング液、純水および窒
素ガスを吐出する開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃが
形成されている。エッチング液、純水および窒素ガス
は、ウエハＷの回転半径外方に向かうにつれてウエハＷ
に近づくように傾斜した方向に吐出されて、それぞれウ
エハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅ、純水供給位
置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎに供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、基板から不要物
を除去するための装置および方法に関する。各種基板に
は、半導体ウエハ、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などが
含まれる。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、半導
体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面、裏
面および端面の全域に銅薄膜などの金属薄膜を形成した
後、この金属薄膜の不要部分をエッチング除去する処理
が行われる場合がある。たとえば、配線形成のための銅
薄膜はウエハの表面のデバイス形成領域に形成されてい
ればよく、ウエハの表面の周縁部（たとえば、ウエハの
周縁から幅３mm程度の部分）、裏面および端面に形成さ
れた銅薄膜は不要となるから、この不要な銅薄膜を除去
する処理が行われる。

【０００３】また、ウエハの表面に金属薄膜が選択的に
形成された場合であっても、ウエハの表面の金属薄膜を
形成した領域以外の領域やウエハの端面および裏面に付
着した金属イオンを除去する処理が行われる場合があ
る。たとえば、ウエハの表面の周縁部に形成されている
金属薄膜または金属イオンを除去する装置は、ウエハを
ほぼ水平に保持した状態で回転す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表面の周
縁部に向けてエッチング液を吐出するエッジリンスノズ
ルと、スピンチャックに保持されたウエハの表面のほぼ
中心に純水を供給するための純水ノズルとを備えてい
る。

【０００４】金属薄膜を除去する際には、スピンチャッ
クによってウエハが回転され、その回転しているウエハ
の表面の周縁部に向けてエッジリンスノズルからエッチ
ング液が吐出される。エッジリンスノズルからエッチン
グ液が吐出されている間、純水ノズルからウエハの表面
の中心に向けて純水が供給される。これにより、ウエハ
の表面の中央部の領域（デバイス形成領域）は純水に覆
われた状態となり、エッジリンスノズルからウエハの表
面に供給されたエッチング液は、ウエハの表面の中央部
から周縁に向けて流れる純水により押し流される。した
がって、ウエハの表面中央部のデバイス形成領域に向け
てエッチング液のミストが飛散しても、そのエッチング
液のミストは、デバイス形成領域上に形成された金属薄
膜に直に付着するおそれがない。ゆえに、デバイス形成
領域の金属薄膜がエッチング液による腐食を受けるおそ
れがない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最近になっ
て、デバイス形成領域を覆っている純水が、デバイス形
成領域に作り込まれているデバイスにダメージを与える
おそれがあることが判ってきた。そこで、この発明の目
的は、デバイス形成領域に作り込まれたデバイスにダメ
ージを及ぼすおそれのない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。

【０００６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板
（Ｗ）を回転させつつエッチング液を供給して基板上の
不要物を除去する基板処理装置であって、基板に供給す
べきエッチング液を吐出するエッチング液吐出口（１２
２ａ；２２１）、基板の一方面上の純水供給位置（Ｐ
ｄ）に向けて純水を吐出する純水吐出口（１２２ｂ）お
よび上記一方面上の上記純水供給位置よりも回転半径内
方の気体供給位置（Ｐｎ）に向けて気体を吐出する気体
吐出口（１２２ｃ）を有していることを特徴とする基板
処理装置である。

【０００７】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。この発明によれば、基板の一方面上の純水供給位
置よりも基板回転半径内方の気体供給位置に気体が供給
される。たとえば、基板の上記一方面がデバイス形成面
であって、その一方面上のデバイス形成領域と非デバイ
ス形成領域との境界付近に気体供給位置を設定した場
合、純水供給位置は気体供給位置よりも基板回転半径外
方にあるから、デバイス形成領域には純水が供給されな
い。よって、デバイス形成領域に作り込まれているデバ
イスが純水によるダメージを受けるおそれがない。

【０００８】なお、上記基板処理装置が基板の上記一方
面にほぼ平行な対向面（１２１；２３１）を有する対向
部材（１２；２３）をさらに含む場合（請求項２）、上
記純水吐出口および気体吐出口は、上記対向部材に設け
られていてもよいし（請求項３）、これに加えて、上記
エッチング液吐出口が上記対向部材に設けられていても
よい（請求項４）。請求項５記載の発明は、上記エッチ
ング液吐出口は、基板の上記一方面上の上記気体供給位
置よりも回転半径外方のエッチング液供給位置（Ｐｅ）
に向けてエッチング液を吐出するように設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の
基板処理装置である。

【０００９】この発明によれば、気体供給位置よりも基
板回転半径外方のエッチング液供給位置にエッチング液
が供給される。これにより、基板の上記一方面上のエッ
チング液供給位置よりも基板回転半径外方の領域の不要
物をエッチング除去することができる。また、エッチン
グ液が吐出されている間、エッチング液供給位置よりも
基板回転半径内方の気体供給位置に気体を供給するよう
にすれば、その気体供給位置よりも基板回転半径内方の
領域にエッチング液が流れ込むのを防止でき、その領域
に形成されている薄膜などがエッチング液による腐食を
受けるのを防止できる。

【００１０】なお、エッチング除去される不要物は、基
板の上記一方面上のエッチング液供給位置よりも基板回
転半径外方の領域（ＥＡ）の不要な薄膜であってもよ
い。すなわち、請求項６に記載のように、上記基板処理
装置は、基板の上記一方面の周縁部の不要な薄膜をエッ
チング除去するものであってもよい。請求項７記載の発
明は、上記エッチング液吐出口、純水吐出口および気体
吐出口の吐出方向は、基板の回転半径外方に向かうにつ
れて基板に接近するように傾斜していることを特徴とす
る請求項５または６記載の基板処理装置である。

【００１１】この発明によれば、基板の上記一方面上に
供給されたエッチング液および純水が気体供給位置より
も基板回転半径内方の領域に向けて流れることを良好に
防止できる。さらに、エッチング液や純水のミストが発
生しても、その発生したミストを気体吐出口から吐出さ
れる気体によって基板回転半径外方に吹き飛ばすことが
でき、基板の上記一方面上の気体供給位置よりも基板回
転半径内方の領域にエッチング液または純水のミストが
飛散するおそれをなくすことができる。

【００１２】請求項８記載の発明は、上記基板処理装置
は、次工程で上記一方面とは反対の面のほぼ全域から不
要物がエッチング除去される基板に対して処理を行うも
のであることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか
に記載の基板処理装置である。この発明によれば、基板
の上記一方面上のエッチング液供給位置よりも基板回転
半径外方の領域の不要物がエッチング除去された後、上
記一方面とは反対の面のほぼ全域から不要物がエッチン
グ除去される。

【００１３】請求項９記載の発明は、上記エッチング液
吐出口は、基板の上記一方面とは反対の面上のエッチン
グ液供給位置に向けてエッチング液を吐出するように設
けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいず
れかに記載の基板処理装置である。この発明によれば、
基板の上記一方面とは反対の面の不要物をエッチング除
去することができる。

【００１４】また、エッチング液が吐出されている間、
基板の上記一方面に気体および純水を供給するようにす
れば、エッチング液が上記一方面に回り込むのを防止で
き、上記一方面に形成されている薄膜などが所望しない
腐食を受けることを防止できる。なお、請求項１０に記
載のように、上記エッチング液供給位置は、基板の回転
中心（Ｏ）の近傍に設定されていることが好ましく、こ
の場合、基板の回転に伴う遠心力により、基板の上記一
方面とは反対の面のほぼ全域にエッチング液を良好に行
き渡らせることができる。

【００１５】また、エッチング除去される不要物は、基
板の上記一方面とは反対の面に付着している金属イオン
であってもよいし、基板の上記一方面とは反対の面の不
要な薄膜であってもよい。さらには、金属イオンと薄膜
との両方であってもよい。すなわち、上記基板処理装置
は、請求項１１に記載のように、上記基板処理装置は、
基板の上記一方面とは反対の面の不要な金属イオンをエ
ッチング除去するものであってもよい。また、請求項１
２に記載のように、基板の上記一方面とは反対の面の不
要な薄膜（および不要な金属イオン）をエッチング除去
するものであってもよい。

【００１６】請求項１３記載の発明は、上記純水吐出口
および気体吐出口の吐出方向は、基板の回転半径外方に
向かうにつれて基板に接近するように傾斜していること
を特徴とする請求項９ないし１２のいずれかに記載の基
板処理装置である。この発明によれば、基板の上記一方
面上に供給された純水が気体供給位置よりも基板回転半
径内方の領域に向けて流れることを良好に防止できる。
さらに、エッチング液や純水のミストが発生しても、そ
の発生したミストを気体吐出口から吐出される気体によ
って基板回転半径外方に吹き飛ばすことができ、基板の
一方面上の気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域
にエッチング液または純水のミストが飛散するおそれを
なくすことができる。

【００１７】請求項１４記載の発明は、上記基板処理装
置は、前工程で上記一方面の周縁部から不要物が除去さ
れた基板に対して処理を行うものであることを特徴とす
る請求項９ないし１３のいずれかに記載の基板処理装置
である。この発明によれば、基板の上記一方面の周縁部
から不要物が除去された後、その基板に対して、上記一
方面とは反対の面の不要物をエッチング除去するための
処理が行われる。

【００１８】なお、請求項１ないし１４の各発明におい
て、上記純水供給位置および気体供給位置は、基板の回
転中心を中心とする円周上に渡って設定されていてもよ
い（請求項１５）。さらに、上記純水供給位置および気
体供給位置は、基板の回転中心を中心とする円周上の複
数の位置にスポット状に設定されていてもよいし、基板
の回転中心を中心とする円周上に帯状（円環状）に設定
されていてもよい。また、請求項１６に記載のように、
上記純水供給位置は、基板の上記一方面に形成されたデ
バイス形成領域を取り囲む基板周縁領域上に設定されて
いることが好ましい。

【００１９】請求項１７記載の発明は、基板（Ｗ）上の
不要物を除去するための処理方法であって、回転してい
る基板に向けてエッチング液を吐出するエッチング液吐
出工程と、回転している基板の一方面上の純水供給位置
（Ｐｄ）に向けて純水を吐出する純水吐出工程と、回転
している基板の上記一方面上の上記純水供給位置よりも
内方の気体供給位置（Ｐｎ）に向けて気体を吐出する気
体吐出工程とを含むことを特徴とする基板処理方法であ
る。

【００２０】この方法によれば、請求項１に関連して述
べた効果と同様な効果を達成することができる。請求項
１８記載の発明は上記エッチング液吐出工程では、基板
の上記一方面上の上記気体供給位置よりも回転半径外方
のエッチング液供給位置（Ｐｅ）に向けてエッチング液
が吐出されることを特徴とする請求項１７記載の基板処
理方法である。

【００２１】この方法によれば、請求項５に関連して述
べた効果と同様な効果を達成することができる。すなわ
ち、基板の一方面上のエッチング液供給位置よりも基板
回転半径外方の領域の不要物をエッチング除去すること
ができる。請求項１９記載の発明は、上記エッチング液
吐出工程では、基板の上記一方面とは反対の面上のエッ
チング液供給位置（Ｐｅ）に向けてエッチング液が吐出
されることを特徴とする請求項１７記載の基板処理方法
である。

【００２２】この発明によれば、請求項９に関連して述
べた効果と同様な効果を達成することができる。すなわ
ち、基板の上記一方面とは反対の面の不要物をエッチン
グ除去することができる。請求項２０記載の発明は、上
記気体吐出工程が開始された後に上記純水吐出工程が開
始され、その後上記エッチング液吐出工程が開始される
ことを特徴とする請求項１７ないし１９のいずれかに記
載の基板処理方法である。

【００２３】この発明によれば、エッチング液の吐出開
始に先立って、純水および気体の吐出が開始されるか
ら、基板の一方面上の気体供給位置よりも基板回転半径
内方の領域にエッチング液または純水が付着することを
より良好に防止できる。なお、基板の一方面上の気体供
給位置への気体の吐出により、気体供給位置よりも基板
回転半径内方の領域にエッチング液が付着することを防
止できる場合、請求項２１に記載のように、上記気体吐
出工程が開始された後に上記エッチング液吐出工程が開
始され、その後上記純水吐出工程が開始されて、さらに
その後、上記エッチング液吐出工程が終了されてもよ
い。

【００２４】請求項２２記載の発明は、上記エッチング
液吐出工程が終了された後に上記純水吐出工程が終了さ
れ、その後上記気体吐出工程が終了されることを特徴と
する請求項１７ないし２１のいずれかに記載の基板処理
方法である。この発明によれば、エッチング液の吐出が
終了された後に、純水および気体の吐出が開始されるか
ら、基板の一方面上の気体供給位置よりも基板回転半径
内方の領域にエッチング液または純水が付着することを
より良好に防止できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態（第１の実施形態）に係る基板処理装
置の構成を図解的に示す図である。この基板処理装置
は、ほぼ円形の基板であるウエハＷの表面および端面に
金属薄膜（たとえば、銅薄膜）が形成された後、そのウ
エハＷの表面の周縁部および端面に形成されている不要
な金属薄膜を除去するための装置である。

【００２６】この基板処理装置には、バキュームチャッ
ク１１が備えられている。バキュームチャック１１は、
ほぼ鉛直に配置されたチャック軸１１１と、このチャッ
ク軸１１１の上端にほぼ水平に固定された円板状の吸着
ベース１１２とを含む。チャック軸１１１は、たとえ
ば、円筒状に形成されることによって吸気路１１３を内
部に有しており、この吸気路１１３の上端は、吸着ベー
ス１１２の内部に形成された吸着路を介して、吸着ベー
ス１１２の上面に形成された吸着口に連通されている。
また、チャック軸１１１には、モータなどを含む回転駆
動機構１１４から回転力が入力されるようになってい
る。

【００２７】これにより、バキュームチャック１１は、
吸着ベース１１２上にウエハＷが表面（デバイス形成
面）を上方に向けて載置された状態で、吸気路１１３の
内部を排気することにより、ウエハＷの裏面（非デバイ
ス形成面）を真空吸着してほぼ水平に保持することがで
きる。そして、この状態で、回転駆動機構１１４からチ
ャック軸１１１に回転力を入力することにより、吸着ベ
ース１１２で吸着保持したウエハＷを、そのほぼ中心を
通る鉛直軸線（チャック軸１１１の中心軸線）Ｏまわり
に回転させることができる。

【００２８】バキュームチャック１１の上方には、ほぼ
円錐形状の遮断板１２と、この遮断板１２の傾斜面を洗
浄するための純水を吐出する遮断板洗浄ノズル１３とが
配置されている。遮断板１２は、バキュームチャック１
１に対向する下面１２１がウエハＷとほぼ同じ径の円形
平面になっており、この下面１２１がバキュームチャッ
ク１１に保持されたウエハＷの上面とほぼ平行をなして
対向するように設けられている。また、遮断板１２は、
昇降可能に設けられており、バキュームチャック１１に
対するウエハＷの搬入出時には上方に大きく退避され、
ウエハＷに対する処理時にはウエハＷに近接した位置ま
で下降される。

【００２９】遮断板１２の下面１２１には、図２に示す
ように、その下面１２１の中心ＣＥを中心とする３重の
同心円周Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３とその中心ＣＥから半径方向
に放射状に延びる複数本の直線との各交点に、たとえば
円形の小さな開口１２２が形成されている。同心円周Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３は、下面１２１の周縁部に設定されてい
て、下面１２１の中央部には、開口１２２は形成されて
いない。遮断板１２の内部には、ウエハＷに供給すべき
エッチング液、純水および窒素ガスがそれぞれ流通する
エッチング液供給路１２３、純水供給路１２４および窒
素ガス供給路１２５が形成されている。

【００３０】エッチング液供給路１２３は、遮断板１２
の下面１２１の半径方向外方に向かうにつれて下方に傾
斜した傾斜部１２３ａを有しており、この傾斜部１２３
ａの先端で、同心円周Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のうちで最も径
の大きな円周Ｃ１上に配置された開口１２２ａに連通し
ている。傾斜部１２３ａの傾斜角度は、開口１２２ａか
ら傾斜部１２３ａと平行に延ばした直線が、ウエハＷの
表面の中央部のデバイス形成領域を取り囲むウエハ周縁
領域（たとえば、ウエハＷの周縁から幅３mm程度の部
分）上であって、ウエハＷの回転軸線Ｏを中心とする円
周上に設定されたエッチング液供給位置Ｐｅで、バキュ
ームチャック１１に保持されたウエハＷの表面に交差す
るような角度に設定されている。これにより、エッチン
グ液供給路１２３を流通するエッチング液は、開口１２
２ａからエッチング液供給路１２３の傾斜部１２３ａの
傾斜方向（ウエハＷの回転半径外方に向かうにつれてウ
エハＷに近づくように傾斜した方向）に吐出されて、ウ
エハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅに供給され
る。

【００３１】純水供給路１２４は、エッチング液供給路
１２３の傾斜部１２３ａとほぼ平行に傾斜した傾斜部１
２４ａを有しており、この傾斜部１２４ａの先端で、円
周Ｃ１の次に大きな径の円周Ｃ２上に配置された開口１
２２ｂに連通している。これにより、純水供給路１２４
を流通する純水は、開口１２２ｂからエッチング液の吐
出方向と平行な方向に吐出されて、上記ウエハ周縁領域
上であって、ウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐ
ｅよりもウエハＷの回転軸線Ｏに近い純水供給位置Ｐｄ
に供給される。純水供給位置Ｐｄは、ウエハＷの回転軸
線Ｏを中心とする円周上に設定されている。

【００３２】また、窒素ガス供給路１２５は、エッチン
グ液供給路１２３の傾斜部１２３ａとほぼ平行に傾斜し
た傾斜部１２５ａを有しており、この傾斜部１２５ａの
先端で、最も径の小さな円周Ｃ３上に配置された開口１
２２ｃに連通している。これにより、窒素ガス供給路１
２５を流通する純水は、開口１２２ｃからエッチング液
の吐出方向と平行な方向に吐出されて、ウエハＷの表面
の純水供給位置ＰｄよりもウエハＷの回転軸線Ｏに近い
窒素ガス供給位置Ｐｎに供給される。窒素ガス供給位置
Ｐｎは、ウエハＷの回転軸線Ｏを中心とする円周上に設
定されている。

【００３３】図３は、この基板処理装置における処理に
ついて説明するための図解図である。処理対象のウエハ
Ｗは、図示しない搬送ロボットによって搬入されてき
て、バキュームチャック１１に受け渡される。このと
き、遮断板１２（図１参照）は、ウエハＷの搬入を阻害
しないように上方に大きく退避している。バキュームチ
ャック１１にウエハＷが保持されると、遮断板１２がウ
エハＷの表面に近づけられ、バキュームチャック１１
（すなわち、ウエハＷ）が予め定める回転速度で回転さ
れ始める。

【００３４】その後、図３(a)に示すように、開口１２
２ｃから窒素ガスの吐出が開始され、ウエハＷの表面の
窒素ガス供給位置Ｐｎに斜め上方から窒素ガスが供給さ
れる。また、窒素ガスの吐出が開始された後、つづい
て、図３(b)に示すように、開口１２２ｂから純水の吐
出が開始され、ウエハＷの表面の純水供給位置Ｐｄに斜
め上方から純水が供給される。さらに、純水の吐出が開
始された後、図３(c)に示すように、開口１２２ａから
エッチング液の吐出が開始され、ウエハＷの表面のエッ
チング液供給位置Ｐｅに斜め上方からエッチング液が供
給される。

【００３５】ウエハＷの表面への窒素ガス、純水および
エッチング液の供給が予め定める時間にわたって続けら
れると、図３(d)に示すように、まず、開口１２２ａか
らのエッチング液の吐出が停止される。つづいて、図３
(e)に示すように、開口１２２ｂからの純水の吐出が停
止され、その後、図３(f)に示すように、開口１２２ｃ
からの窒素ガスの吐出が停止される。これでウエハＷの
周縁部および端面から不要な金属薄膜を除去するための
処理は終了であり、この処理後のウエハＷは、遮断板１
２が上方に退避した後、図示しない搬送ロボットによっ
て、ウエハＷの裏面から不要な金属イオンを除去するた
めの装置に向けて搬出される。

【００３６】以上のように、この実施形態に係る基板処
理装置では、ウエハＷの表面の周縁部および端面から金
属薄膜を除去するためのエッチング液が、回転している
ウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅに、そのエ
ッチング液供給位置Ｐｅよりも上方であって、ウエハＷ
の回転半径方向内方に配置された開口１２２ａから供給
される。これにより、エッチング液供給位置Ｐｅに供給
されたエッチング液がウエハＷの中央部に向けて流れる
ことを防止しつつ、エッチング液供給位置Ｐｅよりもウ
エハＷの回転半径方向外方の領域（ウエハＷの表面の金
属薄膜を除去すべき領域）ＥＡにむらなくエッチング液
を供給することができ、この領域ＥＡおよび端面に形成
されている金属薄膜を良好に除去することができる。

【００３７】また、窒素ガス、純水およびエッチング液
の供給（吐出）開始および停止が上述のような順序で行
われることにより、エッチング液供給位置Ｐｅにエッチ
ング液が供給されている間、エッチング液供給位置Ｐｅ
よりもウエハＷの回転半径方向内方に設定された純水供
給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎにそれぞれ純水
および窒素ガスが供給されている。純水供給位置Ｐｄに
供給された純水は、純水供給位置ＰｄからウエハＷの周
縁に向けて流れ、この純水の流れにより、純水供給位置
ＰｄよりもウエハＷの回転半径方向外方のエッチング液
供給位置Ｐｅに供給されたエッチング液は押し流される
ので、エッチング液がウエハＷの中央部に向けて流れる
ことを一層防止できる。さらに、エッチング液がエッチ
ング液供給位置Ｐｅに入射する際にエッチング液のミス
トが発生しても、そのエッチング液のミストは窒素ガス
によってウエハＷの外方へと吹き飛ばされるので、ウエ
ハＷの中央部（デバイス形成領域）の薄膜がエッチング
液のミストによる腐食を受けるおそれがない。

【００３８】さらにまた、ウエハＷの中央部のデバイス
形成領域に純水が供給されないので、デバイス形成領域
に作り込まれているデバイスが純水によるダメージを受
けるおそれがない。図４は、この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の構成を図解的
に示す図である。この実施形態に係る基板処理装置は、
上述の実施形態に係る基板処理装置においてウエハＷの
表面の周縁部および端面に形成されている不要な金属薄
膜が除去された後、そのウエハＷの裏面から不要な金属
イオン（金属汚染）または金属薄膜を除去するためのも
のである。

【００３９】この基板処理装置には、スピンチャック２
１が備えられている。スピンチャック２１は、ほぼ鉛直
に配置されたチャック軸２１１と、このチャック軸２１
１の上端にほぼ水平に固定されたスピンベース２１２
と、スピンベース２１２上に立設された複数本のチャッ
クピン２１３とを有している。スピンベース２１２は、
たとえば、平面視において放射状に延びた複数本（たと
えば、６本）のアームを有しており、各アームの先端に
チャックピン２１３が立設されている。たとえば、一本
おきのアーム（たとえば、全部で３本のアーム）の先端
には、ウエハＷの裏面の周縁部を受ける水平面と、ウエ
ハＷの端面に対向してウエハＷの移動を規制する鉛直面
とを有する固定チャックピン２１３が固定されている。
そして、残余の一本おきのアーム（たとえば、全部で３
本のアーム）の先端には、鉛直軸まわりに回転（自転）
可能な可動チャックピン２１３が取り付けられている。
この可動チャックピン２１３は、ウエハＷの裏面の周縁
部を受ける水平面と、この水平面から立ち上がり、ウエ
ハＷの端面に当接して、対向する固定チャックピン２１
３と協働してウエハＷを挟持する第１鉛直面と、同じく
当該水平面から立ち上がり、第１鉛直面よりもウエハＷ
の半径方向外方に後退してウエハＷの端面を規制可能な
第２鉛直面とを有している。したがって、可動チャック
ピン２１３を、鉛直軸まわりに回転させることにより、
第１鉛直面または第２鉛直面をウエハＷの端面に対向さ
せることができ、これにより、ウエハＷを挟持したり、
ウエハＷの挟持を弛めたりすることができる。

【００４０】また、チャック軸２１１には、たとえばモ
ータなどの駆動源を含む回転駆動機構２１４が結合され
ている。これにより、複数本のチャックピン２１３でウ
エハＷを狭持した状態で、回転駆動機構２１４によって
チャック軸２１１を回転させることにより、ウエハＷを
水平面内で回転させることができる。さらに、チャック
軸２１１は、円筒状に形成されており、その内部には、
裏面リンス配管２２が非回転状態に挿通されている。裏
面リンス配管２２の先端は、チャック軸２１１の先端で
開口していて、これにより、チャック軸２１１の先端
に、チャックピン２１３で挟持されたウエハＷの裏面中
央にエッチング液を供給するための裏面リンスノズル２
２１が形成されている。

【００４１】スピンチャック２１の上方には、ほぼ円錐
形状の遮断板２３と、この遮断板２３の傾斜面を洗浄す
るための純水を吐出する遮断板洗浄ノズル２４とが配置
されている。遮断板２３は、図１に示す遮断板１２か
ら、エッチング液を供給するための開口１２２ａおよび
エッチング液供給路１２３を省略した構成であり、その
下面２３１がスピンチャック２１に保持されたウエハＷ
の上面とほぼ平行をなして対向するように設けられてい
る。

【００４２】なお、図４および後述する図５において、
遮断板２３と図１に示す遮断板１２とで共通する部分に
は、図１の場合と同一の参照符号を付して示している。
また、その同一の参照符号を付した部分についての説明
は省略する。図５は、この第２の実施形態に係る基板処
理装置における処理について説明するための図解図であ
る。処理対象のウエハＷは、上述の図１に示す基板処理
装置において表面の周縁部および端面に形成された金属
薄膜を除去するための処理を受けた後、その図１に示す
基板処理装置から搬入されてきて、スピンチャック２１
に表面を上方に向けた状態で受け渡される。このとき、
遮断板２３（図４参照）は、ウエハＷの搬入を阻害しな
いように上方に大きく退避している。スピンチャック２
１にウエハＷが保持されると、遮断板２３がウエハＷの
表面に近づけられ、スピンチャック２１（すなわち、ウ
エハＷ）が予め定める回転速度で回転され始める。

【００４３】その後、図５(a)に示すように、開口１２
２ｃから窒素ガスの吐出が開始され、ウエハＷの表面の
窒素ガス供給位置Ｐｎに斜め上方から窒素ガスが供給さ
れる。また、窒素ガスの吐出が開始された後、つづい
て、図５(b)に示すように、開口１２２ｂから純水の吐
出が開始され、ウエハＷの表面の純水供給位置Ｐｄに斜
め上方から純水が供給される。さらに、純水の吐出が開
始された後、図５(c)に示すように、裏面リンスノズル
２２１からエッチング液の吐出が開始され、ウエハＷの
裏面中央にエッチング液が供給される。

【００４４】ウエハＷの表面への窒素ガス、純水および
エッチング液の供給が予め定める時間にわたって続けら
れると、図５(d)に示すように、まず、裏面リンスノズ
ル２２１からのエッチング液の吐出が停止される。つづ
いて、図５(e)に示すように、開口１２２ｂからの純水
の吐出が停止され、その後、図５(f)に示すように、開
口１２２ｃからの窒素ガスの吐出が停止される。これで
ウエハＷの裏面から金属イオンまたは金属薄膜を除去す
るための処理は終了であり、その後は、ウエハＷの裏面
に純水が供給されて、ウエハＷの裏面に付着したエッチ
ング液が洗い流される。ウエハＷの裏面を水洗するため
の純水は、裏面リンスノズル２２１にエッチング液また
は純水を切り替えて供給できるように構成して、裏面リ
ンスノズル２２１からウエハＷの裏面に供給するように
してもよいし、裏面リンスノズル２２１とは別に設けら
れたノズルからウエハＷの裏面に供給するようにしても
よい。この水洗処理後のウエハＷは、遮断板２３が上方
に退避した後、図示しない搬送ロボットによって搬出さ
れる。

【００４５】以上のように、この第２の実施形態に係る
基板処理装置では、ウエハＷの裏面に付着している金属
イオンまたは金属薄膜を除去するためのエッチング液
が、回転しているウエハＷの裏面中央に供給される。こ
れにより、ウエハＷの裏面全域にまんべんなくエッチン
グ液を供給することができ、このエッチング液により、
ウエハＷの裏面から金属イオンまたは金属薄膜を良好に
除去することができる。また、窒素ガス、純水およびエ
ッチング液の供給（吐出）開始および停止が上述のよう
な順序で行われることにより、ウエハＷの裏面にエッチ
ング液が供給されている間、ウエハＷの表面の純水供給
位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎにそれぞれ純水お
よび窒素ガスが供給されている。純水供給位置Ｐｄに供
給された純水は、ウエハＷの表面を純水供給位置Ｐｄか
らウエハＷの周縁へ向かって流れて、ウエハＷの周縁か
ら流下するので、裏面リンスノズル２２１からウエハＷ
の裏面に供給されたエッチング液がウエハＷの表面に回
り込むおそれがない。

【００４６】さらに、スピンチャック２１のチャックピ
ン２１３がウエハＷの裏面を伝って側方に飛散するエッ
チング液を横切ることによってエッチング液のミストが
発生しても、そのエッチング液のミストは窒素ガスによ
ってウエハＷの外方へと吹き飛ばされるので、ウエハＷ
の中央部（デバイス形成領域）の薄膜がエッチング液の
ミストによる腐食を受けるおそれがない。さらにまた、
ウエハＷの中央部のデバイス形成領域に純水が供給され
ないので、デバイス形成領域に作り込まれているデバイ
スが純水によるダメージを受けるおそれがない。

【００４７】以上、この発明の２つの実施形態について
説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施するこ
ともできる。たとえば、上述の第１の実施形態では、遮
断板１２の下面１２１に円形の小さな開口１２２ａ，１
２２ｂ，１２２ｃが形成され、これらの開口１２２ａ，
１２２ｂ，１２２ｃからそれぞれエッチング液、純水お
よび窒素ガスが吐出されるとしたが、遮断板１２の下面
１２１に、その下面１２１の中心ＣＥを中心とする３つ
の同心円環状の開口が形成され、この３つの環状開口か
らそれぞれエッチング液、純水および窒素ガスが吐出さ
れてもよい。また、これと同様な変形を上述の第２の実
施形態に施してもよい。

【００４８】また、上述の第１の実施形態では、開口１
２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃはそれぞれ複数個形成され
ているが、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃはそれぞ
れ、少なくとも１つ形成されていればよい。たとえば、
開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃがそれぞれ１つずつ
だけ形成される場合には、下面１２１の中心ＣＥを通る
下面１２１上の直線に沿うように、開口１２２ａ，１２
２ｂ，１２２ｃが形成されるのが好ましい（図２の二点
鎖線で囲う開口群Ａ）。これによると、窒素ガス供給位
置Ｐｎ、エッチング液供給位置Ｐｅ、および純水供給位
置ＰｄはウエハＷの回転中心を通る直線に沿って設けら
れる。

【００４９】あるいは、エッチング液が吐出される開口
１２２ａが１つだけ形成され、純水および窒素ガスが吐
出される開口１２２ｂおよび１２２ｃが複数個形成され
るようにしてもよい。この場合、複数の開口１２２ｂお
よび１２２ｃは、中心ＣＥから見て１つの開口１２２ａ
を覆うように設けられるのが好ましい。これによれば、
ウエハの回転中心から見て、エッチング液供給位置Ｐｅ
は、純水供給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎで覆
われることとなる（図２の二点鎖線で囲う開口群Ｂ）。

【００５０】さらにまた、遮断板１２の中心付近に開口
が形成され、この開口から窒素ガスが供給されるように
してもよい。さらには、遮断板１２，２３の開口１２２
ｃからウエハＷの表面に窒素ガスが供給されるとした
が、窒素ガス以外の不活性ガス（たとえば、ヘリウムガ
スまたはアルゴンガス）がウエハＷの表面に供給されて
もよい。さらには、基板の一例として半導体ウエハを取
り上げたが、この発明は、液晶表示装置用ガラス基板、
プラズマディプレイパネル用ガラス基板、フォトマスク
用ガラス基板などの他の種類の基板に対して処理を施す
ための装置にも適用することができる。

【００５１】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】

【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構
成を図解的に示す図である。

【図２】図１に示す遮断板の下面の構成を示す図であ
る。

【図３】図１の基板処理装置における処理について説明
するための図である。

【図４】この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の
構成を図解的に示す図である。

【図５】図４の基板処理装置における処理について説明
するための図である。

【符号の説明】

１１ バキュームチャック １２ 遮断板 １２１ 下面 １２２ 開口 １２２ａ 開口（エッチング液吐出口） １２２ｂ 開口（純水吐出口） １２２ｃ 開口（気体吐出口） ２１ スピンチャック ２２１ 裏面リンスノズル（エッチング液吐出口） ２３ 遮断板 ２３１ 下面 ＥＡ 領域 Ｏ 回転軸線 Ｐｄ 純水供給位置 Ｐｅ エッチング液供給位置 Ｐｎ 窒素ガス供給位置 Ｗ ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 哲哉 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る４丁 目天神北町１番地の１ 大日本スクリーン 製造株式会社内 Ｆターム(参考） 5F043 AA22 BB15 BB27 EE06 EE08 EE35 GG10

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を回転させつつエッチング液を供給し
   て基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、 基板に供給すべきエッチング液を吐出するエッチング液
   吐出口、基板の一方面上の純水供給位置に向けて純水を
   吐出する純水吐出口および上記一方面上の上記純水供給
   位置よりも回転半径内方の気体供給位置に向けて気体を
   吐出する気体吐出口を有していることを特徴とする基板
   処理装置。
2. 【請求項２】基板の上記一方面にほぼ平行な対向面を有
   する対向部材をさらに含むことを特徴とする請求項１記
   載の基板処理装置。
3. 【請求項３】上記純水吐出口および気体吐出口は、上記
   対向部材に設けられていることを特徴とする請求項２記
   載の基板処理装置。
4. 【請求項４】上記エッチング液吐出口は、上記対向部材
   に設けられていることを特徴とする請求項３記載の基板
   処理装置。
5. 【請求項５】上記エッチング液吐出口は、基板の上記一
   方面上の上記気体供給位置よりも回転半径外方のエッチ
   ング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するように
   設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のい
   ずれかに記載の基板処理装置。
6. 【請求項６】上記基板処理装置は、基板の上記一方面の
   周縁部の不要な薄膜をエッチング除去するものであるこ
   とを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
7. 【請求項７】上記エッチング液吐出口、純水吐出口およ
   び気体吐出口の吐出方向は、基板の回転半径外方に向か
   うにつれて基板に接近するように傾斜していることを特
   徴とする請求項５または６記載の基板処理装置。
8. 【請求項８】上記基板処理装置は、次工程で上記一方面
   とは反対の面のほぼ全域から不要物がエッチング除去さ
   れる基板に対して処理を行うものであることを特徴とす
   る請求項５ないし７のいずれかに記載の基板処理装置。
9. 【請求項９】上記エッチング液吐出口は、基板の上記一
   方面とは反対の面上のエッチング液供給位置に向けてエ
   ッチング液を吐出するように設けられていることを特徴
   とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装
   置。
10. 【請求項１０】上記エッチング液供給位置は、基板の回
    転中心の近傍に設定されていることを特徴とする請求項
    ９記載の基板処理装置。
11. 【請求項１１】上記基板処理装置は、基板の上記一方面
    とは反対の面の不要な金属イオンをエッチング除去する
    ものであることを特徴とする請求項９または１０記載の
    基板処理装置。
12. 【請求項１２】上記基板処理装置は、基板の上記一方面
    とは反対の面の不要な薄膜をエッチング除去するもので
    あることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに
    記載の基板処理装置。
13. 【請求項１３】上記純水吐出口および気体吐出口の吐出
    方向は、基板の回転半径外方に向かうにつれて基板に接
    近するように傾斜していることを特徴とする請求項９な
    いし１２のいずれかに記載の基板処理装置。
14. 【請求項１４】上記基板処理装置は、前工程で上記一方
    面の周縁部から不要物が除去された基板に対して処理を
    行うものであることを特徴とする請求項９ないし１３の
    いずれかに記載の基板処理装置。
15. 【請求項１５】上記純水供給位置および気体供給位置
    は、基板の回転中心を中心とする円周上に渡って設定さ
    れていることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれ
    かに記載の基板処理装置。
16. 【請求項１６】上記純水供給位置は、基板の上記一方面
    に形成されたデバイス形成領域を取り囲む基板周縁領域
    上に設定されていることを特徴とする請求項１ないし１
    ５のいずれかに記載の基板処理装置。
17. 【請求項１７】基板上の不要物を除去するための処理方
    法であって、 回転している基板に向けてエッチング液を吐出するエッ
    チング液吐出工程と、 回転している基板の一方面上の純水供給位置に向けて純
    水を吐出する純水吐出工程と、 回転している基板の上記一方面上の上記純水供給位置よ
    りも内方の気体供給位置に向けて気体を吐出する気体吐
    出工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。
18. 【請求項１８】上記エッチング液吐出工程では、基板の
    上記一方面上の上記気体供給位置よりも回転半径外方の
    エッチング液供給位置に向けてエッチング液が吐出され
    ることを特徴とする請求項１７記載の基板処理方法。
19. 【請求項１９】上記エッチング液吐出工程では、基板の
    上記一方面とは反対の面上のエッチング液供給位置に向
    けてエッチング液が吐出されることを特徴とする請求項
    １７記載の基板処理方法。
20. 【請求項２０】上記気体吐出工程が開始された後に上記
    純水吐出工程が開始され、その後上記エッチング液吐出
    工程が開始されることを特徴とする請求項１７ないし１
    ９のいずれかに記載の基板処理方法。
21. 【請求項２１】上記気体吐出工程が開始された後に上記
    エッチング液吐出工程が開始され、その後上記純水吐出
    工程が開始されて、さらにその後、上記エッチング液吐
    出工程が終了されることを特徴とする請求項１７ないし
    ２０のいずれかに記載の基板処理方法。
22. 【請求項２２】上記エッチング液吐出工程が終了された
    後に上記純水吐出工程が終了され、その後上記気体吐出
    工程が終了されることを特徴とする請求項１７ないし２
    １のいずれかに記載の基板処理方法。