JP2004096086A - Treatment equipment and processing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent exfoliation of an upper layer film when polishing is performed in a post-treatment. <P>SOLUTION: An almost U-shaped film removing member 80 is arranged in coating treatment equipment. A plasma radiation part 84 is arranged on a ceiling surface inside the film removing member 80, and a suction opening 85 is arranged on a side surface. An outer peripheral part of a wafer W wherein a coating film is formed on a surface is inserted inside the film removing member 80, and a wafer W is rotated. An end portion of an outer peripheral film R on the wafer W is irradiated with a plasma simultaneously with suction from the suction opening 85. The emitted plasma is made to flow to the suction opening 85 side and brought into contact with the end portion of an outer peripheral film R, and the end potion is corroded, so that an inclinated part K is formed on the end portion of the outer peripheral film R. As a result, a hard mask or the like as the upper layer film is formed later, and the hard mask is not exfoliated since no concentrated load is applied to the end portion even if a load is applied to the end portion of the outer peripheral film R by an abrasive pad after formation of the hard mask. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
基板の処理装置及び処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程には，半導体ウェハ（以下，ウェハとする）上に層間絶縁膜を形成する工程がある。この層間絶縁膜の形成工程は，例えばＳＯＤ（Ｓｐｉｎ　ｏｎ　Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）膜形成システムにおいて行われている。ＳＯＤ膜形成システムでは，ウェハ上に絶縁膜材料である塗布液を塗布し，ウェハ上に膜を形成する成膜処理，当該ウェハに加熱処理等の物理的処理や化学的処理を施す熱処理等が行われる（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３２３４７１号公報
【０００４】
また，ＳＯＤ膜形成システムでは，上記成膜処理が終了した直後に，ウェハ上の膜の外周部（以下，外周膜とする）を除去する外周膜除去処理が行われる。外周膜は本来不要な部分であり，外周膜除去処理は，外周膜が後にパーティクルの発生源になることを防止するため及びウェハのノッチ部分を露出させておくために行われる。外周膜除去処理は，回転されたウェハの外周部に対して除去液吐出ノズルから除去液を吐出し，外周膜を化学的に溶解させることによって行われる。
【０００５】
一方，上記ＳＯＤ膜形成システムにおいて層間絶縁膜の形成されたウェハは，例えば他の処理装置に搬送され，ウェハの層間絶縁膜上に，ハードマスク，メタルバリア等の上層膜が順次形成されていく。その後ウェハには，ウェハ表面を平坦化するための研磨処理が施される。この研磨処理は，通常ウェハを回転させ，当該回転されたウェハ上に研磨用パッドを押しつけることによって行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，上記外周膜除去処理では，ウェハの端部から所定領域にある膜が除去されるので，図２１に示すようにウェハＷ上の絶縁膜１５０の端部は，およそ垂直面となり，その上端部には，角部１５０ａが形成される。そして上述したようにハードマスク１５１やメタルバリア１５２等の上層膜が形成された後，研磨処理が行われると，研磨用パッド１５３の押しつけにより当該角部１５０ａに集中荷重がかかる。この集中荷重により，角部１５０ａ付近のハードマスク１５１やメタルバリア等が絶縁膜１５０から剥離していた。特に絶縁膜１５０とハードマスク１５１との密着性は弱いため，その剥離が起こりやすかった。
【０００７】
また，外周膜の除去されたウェハ外周部の表面には，有機物や膜等の残留物１５４が残る。そして，この状態でウェハ外周部の表面にハードマスク１５１が形成されると，ハードマスク１５１とウェハ表面との密着性が低下する。このため，その後に研磨処理が行われると，ウェハ外周部の表面のハードマスク１５１等がウェハＷから剥離していた。
【０００８】
このようなハードマスク１５１等の剥離は，パーティクルの原因になり好ましくない。また，前記角部１５０ａにおけるハードマスク１５１等の剥離は，その部分における露光処理等の後処理が適正に行えなくなるので，ウェハの製品不良を招く。
【０００９】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，後に行われる研磨処理時にハードマスク等の剥離を防止するために，予めウェハ等の基板に所定の処理を施しておくための処理装置及び処理方法を提供することをその目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，表面に膜の形成された基板を処理する処理装置であって，基板の外周部の所定部分の膜を選択的に除去する膜除去部材を備え，前記膜除去部材は，前記所定部分の膜に対し，反応性ガスのプラズマを供給するプラズマ供給部と，前記所定部分付近の雰囲気を吸引する吸引口と，を有することを特徴とする処理装置が提供される。なお，プラズマ供給部は，基板の外周部の膜に対し，予めプラズマ化したガスを噴出するものであってもよく，基板の外周部付近の反応性ガスをプラズマ化して，プラズマを間接的に基板外周部に供給するものであってもよい。
【００１１】
この発明によれば，反応性のプラズマを基板の外周部の所定部分の膜に供給し，プラズマと当該所定部分の膜を化学的に反応させることができる。そして，化学的な反応により膜を分離させ，当該分離した膜成分を吸引口から除去することができる。また，吸引口からの吸引により気流を形成し，プラズマ供給部から供給されたプラズマを誘導できる。したがって，プラズマの供給と誘導を組み合わせることによって，例えばプラズマを移送する気流を，基板外周部の膜の端部に斜めに接触させ，膜の端部に傾斜部を形成することができる。この結果，例えば上述した研磨処理において，研磨用のパッドを基板に押し当てても膜の端部付近に荷重が集中することがなく，例えば上層膜であるハードマスクの剥離を防止できる。また，上記外周膜除去処理後の基板の外周部表面上に残留している膜を除去することができる。この結果，その後当該外周部表面と上層膜となるハードマスク等との密着性が向上する。したがって，当該外周部表面に研磨用のパッドが押し当てられても，ハードマスク等の剥離を防止できる。
【００１２】
前記吸引口は，前記所定部分付近の雰囲気を基板の外方側から吸引できるように配置されていてもよく，かかる場合には，基板の外周部上に，外方側に向かう気流が形成されるので，例えば膜の端部に傾斜部を形成し易い。
【００１３】
前記膜除去部材は，垂直部と，当該垂直部の上端部から水平方向に向けて形成された上部と，当該垂直部の下端部から前記水平方向と同方向に向けて形成された下部とで構成される形状を有し，前記上部と下部とで形成される開口部から基板の外周部を挿入できるように形成されており，前記プラズマ供給部は，前記垂直部，上部及び下部で囲まれる膜除去部材の内側の天井面に取り付けられていてもよい。かかる場合，基板の外周部を膜除去部材の内側に挿入し，天井面からプラズマを供給することにより，上述した膜の端部の傾斜部の形成や残留物の除去を行うことができる。なお，前記吸引口は，前記膜除去部材の内側であって前記開口部に対向する位置に設けられていてもよい。
【００１４】
また前記プラズマ供給部は，前記膜除去部材における前記所定部分対向した部分に設けられ，前記吸引口は，当該プラズマ供給部の外側に設けられていてもよい。この場合，吸引口は，プラズマ供給部を挟んで対向して設けられていてもよい。このような構成の膜除去部材においては，プラズマ供給部から供給されるガスプラズマによって，膜を分離，除去した後，当該膜成分がそのまま吸引口から吸引することができる。また傾斜部の形成が容易である。さらにまたガスプラズマの供給量と吸引量とを制御することで，傾斜部の傾斜度合いを調整することができる。発明者らの検証によれば，ガスプラズマの供給量を多くすると傾斜部の傾斜が緩慢になり，吸引口からの吸引量を多くすると傾斜が急峻になる。
【００１５】
前記処理装置は，基板を回転させる回転機構を備えていてもよく，かかる場合，膜除去部材を基板外周部の特定位置に配置し，基板側を回転させて，基板の外周部の膜を除去することができる。また，前記処理装置は，前記膜除去部材を水平移動させる水平駆動部を備えていてもよい。この水平駆動部により，膜除去部材を基板に対して進退させることができる。したがって，膜除去部材は，所定のタイミングで基板の外周部に対しアクセスできる。また，この水平駆動部により，基板外周部の膜の除去範囲を任意に決め，プロセスに合わせて基板外周部側の所定領域の膜を除去することができる。さらに，基板のロット番号や特性等の基板識別情報を記したレーザマーク部や，基板の結晶方向の判別を容易にするために基板外周部に設けられた切り欠き部（ノッチ部）を部分的に除去することができる。
【００１６】
前記処理装置は，前記吸引口から吸引圧力を制御する制御部を備えていてもよい。吸引圧力を制御できるので，基板の外周部上に形成されるプラズマを含む気流の流路，流速，流量等を制御できる。この結果，外周部の膜を所定形状に除去することができる。
【００１７】
前記プラズマ供給部は，前記膜除去部材において基板の径方向に沿って複数箇所に設けられていてもよい。一つのプラズマ供給部の供給範囲が狭い場合であっても，一度により広い範囲にプラズマを供給できる。また，基板の中心からの距離によって膜の除去作業が異なる場合，各プラズマ供給部のプラズマの供給量等を変えることによって，一度に複数の除去作業を行うことができる。すなわち内側のプラズマ供給部により外周膜の端部に傾斜部を形成し，外側のプラズマ供給部により基板の外周部表面の残留物を除去することができる。また，前記プラズマ供給部は，前記膜除去部材において基板の周方向に沿って複数箇所に設けられていてもよい。プラズマ供給部を複数箇所に設けることにより，一度により広い範囲の膜を除去することができ，膜の除去作業を迅速化できる。
【００１８】
前記プラズマ供給部は，反応性ガスをプラズマ化する放射線の放射部であってもよく，この場合，放射線の放射により，基板の外周部付近の酸素等の反応性ガスがプラズマ化され，当該プラズマが外周部の膜に供給される。また，この膜除去部材は，反応性ガスを噴出する反応性ガス噴出部を備えていてもよい。この膜除去部材は，基板の外周部付近の反応性ガスを積極的に供給できるので，放射線によるプラズマの発生が促進され，プラズマによる膜の除去がより確実に，より短時間で行うことができる。
【００１９】
前記膜除去部材は，前記プラズマ供給部に代えて，前記基板の外周部の所定部分の膜に対してレーザを照射するレーザ照射部を有していてもよく，前記基板の外周部の所定部分の膜に対して高圧で液体を噴出する液体噴出部を有していてもよい。これらの場合，基板外周部の所定部分の膜を，物理的に切削し除去することができる。また，前記膜除去部材は，前記プラズマ供給部に代えて，前記基板の外周部の所定部分の膜に対して紫外線を照射する紫外線照射部を有していてもよい。かかる場合，紫外線照射により除去できる膜，例えば有機膜などに有効である。
【００２０】
また前記基板における前記膜が形成された面とは異なった面（例えば裏面）の少なくとも外周部に向けて，酸素ラジカルを供給する酸素ラジカル供給部を有するようにしてもよい。酸素ラジカルを供給すると，裏面や基板のエッジ部分に付着したり，残留している有機物などを効果的に除去することができる。
【００２１】
また基板を赤外線によって加熱する加熱装置，例えば赤外線ランプをさらに有していてもよい。これによって基板を非接触で加熱して，反応を促進させることができる。したがって，膜の除去，傾斜部の形成に要する時間を短縮させることができる。
【００２２】
前記処理装置は，前記膜除去部材とは別に，基板の外周部に除去液を吐出して当該外周部の膜を除去する除去液吐出ノズルを備えていてもよく，基板上に膜を形成するために基板に対し塗布液を吐出する塗布液吐出ノズルを備えていてもよい。この処理装置によれば，上述した成膜処理や当該成膜処理後に行われる外周膜除去処理を，外周部の所定部分の膜を除去する処理と同じ処理装置で行うことができる。
【００２３】
本発明の処理方法は，表面に膜が形成された基板を処理する処理方法であって，基板の外周部の膜に，端部に近づくにつれて膜厚が薄くなるような傾斜部を形成する工程を有することを特徴としている。
【００２４】
本発明の方法によれば，後に基板上に上層膜であるハードマスク等が形成され，さらに研磨処理が行われた場合に，上述した研磨用のパッドの荷重が外周部の端部の膜に集中することがなくなる。この結果，集中荷重によりハードマスクが剥離することがなくなり，剥離によるパーティクルの発生，製品不良を防止できる。
【００２５】
前記処理方法は，基板の外周部の一部の膜を選択的に除去する工程と，当該除去された部分に近づくにつれて，膜厚が薄くなるような傾斜部を形成する工程を有していてもよい。例えば基板のノッチ部やレーザマーク部を選択的に除去できるので，ノッチ部の除去不良によるパーティクルの発生やレーザマーク部の除去不良による基板ＩＤ認識エラーを防止できる。また，除去部に近づくにつれて膜厚が薄くなるような傾斜部を形成するので，上層膜の剥離によるパーティクルの発生も防止できる。
【００２６】
前記処理方法は，前記傾斜部の表面を酸化する工程を有していてもよく，この酸化により，傾斜部の表面が改質され，後に形成される上層膜との密着性が向上するので，その後研磨処理時に荷重がかかっても上層膜が剥離することがなくなる。
【００２７】
また別な観点による本発明の方法は，表面に膜が形成された基板を処理する処理方法であって，基板の外周部の膜を除去する工程と，前記膜の除去された外周部の基板表面に付着している膜等の残留物を除去する工程とを有することを特徴としている。
【００２８】
この処理方法によれば，基板表面の膜の残留物が除去されるので，当該基板表面と後に形成される上層膜との密着性が向上する。この結果，例えばその後研磨用パッドによって研磨処理が行われても，上層膜が剥離することがなく，当該剥離に起因するパーティクルの発生，製品不良を防止できる。なお，この処理方法においても，前記残留物が除去された基板表面を酸化する工程を行ってもよい。この酸化により，基板表面が改質され，基板表面と上層膜との密着性が向上して，上層膜の剥離をより確実に防止できる。このような酸化処理にあたっては，例えば酸素ラジカルの供給によって行うことが提案できる。酸素ラジカルは，プラズマによって生成することが容易であり，したがって，プラズマ供給部から基板に供給することができる。また例えばフッ素系ガスの処理後に，酸素プラズマによる酸化処理を行うと，表面に付着しているＦ原子を除去して，上層膜の密着性をより向上させることが可能である。
【００２９】
またさらに別な観点によれば，本発明の方法は，表面に膜が形成された基板を処理する処理方法であって，基板の外周部の膜を除去する工程と，前記膜の除去された外周部の基板表面に付着している膜等の残留物を除去する工程と，前記膜の除去された後の膜の端部に，当該端部に近づくにつれて膜厚が薄くなるような傾斜部を形成する工程とを有している。
【００３０】
この処理方法においても，上述の処理方法と同様に膜の端部に傾斜部が形成され，膜の除去された基板表面の残留物が除去されるので，後に塗布される上層膜との密着性が向上し，研磨処理時に上層膜が剥がれることがない。したがって，上層膜の剥離によるパーティクルの発生や製品不良を防止できる。なお，この処理方法は，前記処理方法と同様に前記残留物が除去された基板表面と傾斜部の表面とを酸化する工程を有していてもよい。
【００３１】
なお前記傾斜部を形成する工程や，前記残留物を除去する際には，基板を加熱して行うようにしてもよい。これによって反応が促進され，処理に要する時間を短縮することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる処理装置が搭載されたＳＯＤ膜形成システム１の構成の概略を示す平面図であり，図２は，ＳＯＤ膜形成システム１の正面図であり，図３は，ＳＯＤ膜形成システム１の背面図である。このＳＯＤ膜形成システム１は，例えばウェハＷ上に低誘電率の層間絶縁膜（Ｌｏｗ―Ｋ膜）を形成するための処理システムである。
【００３３】
ＳＯＤ膜形成システム１は，図１に示すように，例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部からＳＯＤ膜形成システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と，ＳＯＤ膜形成工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション３とを一体に接続した構成を有している。
【００３４】
カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台１０上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体１１が搬送路１２に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００３５】
ウェハ搬送体１１は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体１１は，後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属するエクステンション装置３１に対してもアクセスできるように構成されている。
【００３６】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。このＳＯＤ膜形成システム１においては，４つの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が配置されており，第１及び第２の処理装置群Ｇ１，Ｇ２は，ＳＯＤ膜形成システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群Ｇ３は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群Ｇ４は，主搬送装置１３は挟んで，第３の処理装置群Ｇ３の反対側に配置されている。主搬送装置１３は，これらの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３及びＧ４内に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハＷに施される処理の種類によって異なり，任意に選択可能である。
【００３７】
第１の処理装置群Ｇ１では，例えば図２に示すように本実施の形態にかかる処理装置としての塗布処理装置１７，１８が下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群Ｇ２には，例えば塗布処理装置１７等で用いられる塗布液等が貯留され，当該塗布液等の供給源となる処理液キャビネット１９と，塗布処理装置２０とが下から順に２段に配置されている。
【００３８】
第３の処理装置群Ｇ３では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，ウェハＷの受け渡しを行うためのエクステンション装置３１，ウェハＷを硬化処理するキュア装置（冷却付低酸素高温キュア装置）３２，３３，ウェハＷを低温で加熱処理する低温加熱処理装置３４が下から順に例えば５段に積み重ねられている。
【００３９】
第４の処理装置群Ｇ４では，例えばクーリング装置４０，４１，低温加熱処理装置４２，ウェハＷを低酸素雰囲気に維持して加熱処理する低酸素加熱処理装置４３，４４が下から順に例えば５段に積み重ねられている。
【００４０】
次に，上述した塗布処理装置１７の構成について詳しく説明する。図４は，塗布処理装置１７の構成の概略を示す縦断面の説明図であり，図５は，塗布処理装置１７の横断面の説明図である。
【００４１】
塗布処理装置１７は，例えば図４に示すようにケーシング１７ａを有し，このケーシング１７ａ内には，ウェハＷを保持し，回転させるためのスピンチャック５０が設けられている。スピンチャック５０は，例えばウェハＷが保持される保持部５０ａと，この保持部５０ａを下方から支持する垂直シャフト５０ｂによって主に構成されている。
【００４２】
保持部５０ａの上面は，水平に形成されており，当該上面には，例えばウェハＷを吸着するための図示しない吸引口が設けられている。これにより，スピンチャック５０は，ウェハＷを水平に吸着保持することができる。垂直シャフト５０ｂは，例えばスピンチャック５０の下方に設けられたモータ等を備えた回転駆動部５１に連動しており，この回転駆動部５１によって所定の回転速度で回転できる。したがって，スピンチャック５０に保持されたウェハＷは，回転駆動部５１によって所定の速度で回転できる。また，回転駆動部５１は，例えば垂直シャフト５０ｂを上下動させるシリンダを備えており，スピンチャック５０全体を上下動させることができる。なお，本実施の形態においては，スピンチャック５０及び回転駆動部５１により回転機構を構成している。
【００４３】
スピンチャック５０の外方には，ウェハＷから飛散した塗布液等を受け止め，回収するためのカップ５２が設けられている。カップ５２は，上面が開口した略円筒形状を有し，スピンチャック５０上のウェハＷの外方と下方とを囲むように形成されている。カップ５２の下面５２ａには，回収した塗布液等を排液する排液管５３とカップ５２内の雰囲気を排気する排気管５４とが接続されている。
【００４４】
図５に示すようにカップ５２の外方，例えばＹ方向負方向側（図５の下方向側）の外方には，ノズル待機部Ｔ１が設置されている。このノズル待機部Ｔ１は，後述する塗布液吐出ノズル６０及び溶剤吐出ノズル６１の待機部である。ノズル待機部Ｔ１には，例えば第１のノズルバス５５が設置されている。この第１のノズルバス５５には，例えば図示しない溶剤蒸気噴出口が設けられており，第１のノズルバス５５内を溶剤雰囲気にできる。したがって，待機中の塗布液吐出ノズル６０や溶剤吐出ノズル６１を溶剤雰囲気に維持することができる。
【００４５】
塗布液吐出ノズル６０及び溶剤吐出ノズル６１は，図４に示すように吐出口が下方向に向くようにノズルアーム６２に保持されている。図５に示すようにケーシング１７ａ内には，Ｙ方向（図５の上下方向）に沿ってノズル待機部Ｔ１からカップ５２付近まで延びるレール６３が敷設されている。レール６３は，例えばカップ５２のＸ方向負方向側（図５の左側）に設けられている。ノズルアーム６２は，モータ，シリンダ等を備えたアーム駆動部６４によりレール６３上をＹ方向に移動できる。
【００４６】
例えばノズルアーム６２は，アーム駆動部６４によりＸ方向，Ｚ方向にも伸縮自在である。このようにノズルアーム６２は，Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に三次元に移動できる。したがって，ノズルアーム６２は，塗布液吐出ノズル６０や溶剤吐出ノズル６１をノズル待機部Ｔ１からウェハＷの中心部上方の所定の吐出位置まで搬送できる。
【００４７】
図４に示すように塗布液吐出ノズル６０は，塗布液供給管６５によって図示しない塗布液供給装置に連通しており，塗布液吐出ノズル６０からは，所定のタイミングで所定の流量の塗布液を吐出させることができる。この塗布液吐出ノズル６０から吐出される塗布液は，例えば絶縁膜材料であるシロキサン系ポリマーとその溶剤とが混合されたものである。また，溶剤吐出ノズル６１は，溶剤供給管６６によって図示しない溶剤供給装置に連通しており，溶剤吐出ノズル６１から所定のタイミングで溶剤が吐出される。
【００４８】
図５に示すようにケーシング１７ａ内であってカップ５２のＹ方向正方向側には，除去液吐出ノズル７０の待機部Ｔ２が設置されている。除去液吐出ノズル７０は，ウェハＷの外周部に塗布膜の除去液を吐出するものである。待機部Ｔ２には，例えば槽内を溶剤雰囲気に維持できる第２のノズルバス７１が設けられている。除去液吐出ノズル７０は，例えば回動アーム７２に保持されている。回動アーム７２は，例えば回転軸である支柱７３に取り付けられており，支柱７３は，回動アーム駆動部７４と連動している。回動アーム駆動部７４には，支柱７３を所定角度回転させるための図示しないサーボモータが設けられている。そして，支柱７３を回転させることによって，回動アーム７２を回動させて，除去液吐出ノズル７０を待機部Ｔ２とカップ５２内のウェハ外周部との間で往復移動させることができる。また，回動アーム駆動部７４には，回動アーム７２を上下動させるための図示しないシリンダ等が設けられており，例えば除去液吐出ノズル７０とウェハＷとの距離を調整できる。
【００４９】
図４及び図５に示すようにケーシング１７ａ内であって，カップ５２を挟んだレール６３の反対側，つまりＸ方向正方向側には，ウェハＷの外周部の所定部分の膜を除去する膜除去部材８０が備えられている。
【００５０】
膜除去部材８０は，例えば水平の支持アーム８１の一端に支持されている。支持アーム８１の他端は，例えばケーシング１７ａのＸ方向正方向側の側面であって，スピンチャック５０の中心部に対向する位置に取り付けられている。つまり，膜除去部材８０は，スピンチャック５０に保持されたウェハＷの中心部を通るＸ軸上に配置されている。支持アーム８１は，膜除去部材８０をＸ方向に水平移動させるためのシリンダ等を備えた水平駆動部８２を備えている。これにより，膜除去部材８０は，スピンチャック５０に保持されたウェハＷに対し進退自在であり，ウェハＷに対しウェハＷの側方側からアクセスできる。なお，水平駆動部８２の動作は，例えば制御部８３によって制御されており，この制御により膜除去部材８０を所定のタイミングで所定の位置に移動させることができる。
【００５１】
膜除去部材８０は，図６に示すように垂直部８０ａと，当該垂直部８０ａの上端部からＸ方向負方向側に水平方向に突出した上部８０ｂと，垂直部８０ａの下端部からＸ方向負方向側に水平方向に突出した下部８０ｃとで主に構成されており，側方からみて略コ字形状に形成されている。つまり，膜除去部材８０の開口部８０ｄは，Ｘ方向負方向側に位置している。上部８０ｂと下部８０ｃとの隙間は，少なくともウェハＷの厚みの１０倍程度の長さ，例えば７．５ｍｍ程度になっており，上部８０ｂと下部８０ｃとでウェハＷの外周部を挿入できる空隙部Ｓを形成している。
【００５２】
膜除去部材８０の内側，つまり空隙部Ｓの天井面には，下方に向けてプラズマを放出するプラズマ供給部としてのプラズマ放出部８４が取り付けられている。プラズマは，ウェハＷ上に形成された塗布膜に接触し，当該接触部分と化学的に反応して当該接触部分を塗布膜から遊離させる機能を有する。プラズマ放出部８４は，図示しないプラズマ発生部において発生したプラズマを所定の流量で放出するものである。プラズマ放出部８４からのプラズマの放出は，例えば制御部８３によって制御されている。この制御部８３により，ウェハＷの外周膜に対し所定のタイミングでプラズマを供給することができる。
【００５３】
また，膜除去部材８０の空隙部Ｓの側面，つまり垂直面８０ａの内面であって開口部８０ｄに対向する位置には，吸引口８５が開口している。吸引口８５は，例えば垂直部８０ａ内を通過する吸引管８６に連通している。吸引管８６は，例えば装置外の負圧発生手段である吸引ポンプ８７に接続されている。吸引管８６には，例えば調節ダンパ８８が設けられており，この調整ダンパ８８により，吸引口８５からの吸引圧力を調整できる。調整ダンパ８８の動作は，例えば制御部８３によって制御されている。かかる構成により，空隙部Ｓ内に，プラズマ放出部８４側から吸引口８５に向かう気流を形成することができ，さらに，吸引口８５の吸引圧力を制御して，プラズマ放出部８４からのプラズマを含む気流の流路を変えることができる。つまり，吸引圧力を高くすることによりプラズマ流の水平面に対する傾きを小さくし，吸引圧力を低くすることによりプラズマ流の傾きを大きくすることができる。したがって，吸引圧力を制御してプラズマにより浸食される膜の形状を変えることができる。
【００５４】
一方，ケーシング１７ａの上部には，温度及び湿度が調節され，清浄化された窒素ガス，不活性気体，エア等の気体をカップ５２内に供給するダクト９０が接続されており，ウェハＷの処理時に当該気体を供給し，カップ５２内を所定の雰囲気に維持することができる。
【００５５】
次に，以上のように構成されている塗布処理装置１７の作用について，ＳＯＤ膜形成システム１で行われる絶縁膜形成工程のプロセスと共に説明する。
【００５６】
先ず，ウェハ搬送体１１によりカセットＣから未処理のウェハＷが１枚取り出され，第３の処理装置群Ｇ３に属するエクステンション装置３１に搬送される。次いで，ウェハＷは主搬送装置１３によってクーリング装置３０に搬送され，所定の温度に冷却される。所定温度に冷却されたウェハＷは，主搬送装置１３によって，塗布処理装置１７に搬送される。
【００５７】
この塗布処理装置１７において後述する所定の処理が施されたウェハＷは，主搬送装置１３によって低温加熱処理装置３４又は４２，低酸素加熱処理装置４３又は４４に順次搬送され，塗布膜内の溶剤を蒸発した後に，キュア装置３２に搬送される。
【００５８】
キュア装置３２でキュア処理が施されたウェハＷは，クーリング装置３０に搬送され，冷却され，その後エクステンション装置３１に戻される。エクステンション装置３１に戻されたウェハＷは，ウェハ搬送体１１によってカセットＣに搬送されて，一連の絶縁膜形成工程が終了する。
【００５９】
次に，上述の塗布処理装置１７で行われる処理プロセスについて説明する。先ず，ウェハＷが塗布処理装置１７に搬入される前に，ダクト９０から例えば２３℃に調節された清浄なエアが供給され始め，その一方でカップ５２の排気管５４から排気が開始される。これによって，カップ５２内が所定温度の雰囲気に維持されると共に，処理中に発生するパーティクルを除去できる。
【００６０】
そして，前処理であるクーリング装置３０における冷却処理が終了すると，ウェハＷは，主搬送装置１３によってケーシング１７ａ内に搬送され，予めカップ５２の上方で待機していたスピンチャック５０に受け渡される。続いてスピンチャック５０が下降し，ウェハＷはカップ５２内に収容される。ウェハＷがカップ５２内に収容されると，ノズル待機部Ｔ１で待機していた溶剤吐出ノズル６１が，ノズルアーム６２によってウェハＷの中心部の上方の所定位置まで移動される。そして，溶剤吐出ノズル６１からウェハＷの中心部に所定量の溶剤が吐出される。
【００６１】
ウェハＷ上に所定量の溶剤が吐出されると，回転駆動部５１によってウェハＷが高速回転され，ウェハＷ上の溶剤がウェハ全面に拡散される。その後，さらにウェハＷを回転し続けることにより，ウェハＷ上の溶剤が乾燥又は振り切られる。この溶剤の供給，乾燥により，ウェハＷ上に付着していた塵埃等の不純物が除去され，ウェハＷの塗布液に対する濡れ性が向上する。その後，例えばウェハＷの回転は一旦停止される。
【００６２】
次に，ノズルアーム６２がＸ方向に伸縮し，図４に示すように塗布液吐出ノズル６０がウェハＷの中心部上方の吐出位置に移動する。塗布液吐出ノズル６０が吐出位置で停止すると，ウェハＷの中心部に所定量の塗布液が吐出される。その後，ウェハＷが回転され，この回転により，ウェハＷ上の塗布液が広げられて，当該塗布液がウェハＷ全面に拡散される。この結果，ウェハＷ上に所定膜厚の塗布膜が形成される。なお，この塗布膜は，上述した一連の絶縁膜形成工程を経ることにより絶縁膜になる。また，この塗布膜の外縁部側の所定領域，例えばウェハＷの端部から２ｍｍの領域が不要部分である外周膜となる。
【００６３】
ウェハＷ上に所定膜厚の塗布膜が形成されると，ウェハＷが低速度，例えば２〜１００ｒｐｍより好ましくは４０〜６０ｒｐｍで回転され，で回転され，待機部Ｔ２で待機していた除去液吐出ノズル７０がウェハＷの外周膜上に移動する。そして，図７に示すようにウェハＷの外周膜Ｒの内の端部側の所定領域，例えば端部から１．５ｍｍ程度の領域に対して除去液が吐出され，外側の外周膜Ｒが環状に除去される。この外周膜Ｒの除去によって外周膜Ｒの端面に垂直面Ｎが形成される。また，膜の除去された部分は，ウェハＷの表面が露出し，平坦面Ｈが形成される。
【００６４】
この外周膜Ｒの端部側の除去が終了すると，除去液吐出ノズル７０が待機部Ｔ２に退避し，例えばウェハＷの回転が一旦停止される。続いて，例えばスピンチャック５０によってウェハＷがカップ５２上方まで移動する。そしてカップ５２外方で待機していた膜除去部材８０がＸ方向負方向側に移動し，図６に示すようにウェハＷの外周部が膜除去部材８０の空隙部Ｓ内に挿入される。このとき，プラズマ放出部８４がウェハＷ上に残っている外周膜Ｒの端部の上方に配置される。その後，ウェハＷが低速回転，例えば３ｒｐｍ程度で回転され始める。もちろん回転数は，これに限らず，２〜１００ｒｐｍの任意の回転数が使用できる。
また，プラズマ放出部８４からプラズマが放出されると共に，空隙部Ｓの雰囲気が吸引口８５から吸引される。これにより，図６に示すようにプラズマ放出部８４からウェハＷの外周膜Ｒの端部付近を通過しウェハＷの外方に向かうプラズマ流が形成される。そして，プラズマ放出部８４から放出されたプラズマは吸引口８５側に流されながら外周膜Ｒに接触し，当該外周膜Ｒの端部を斜めに浸食する。この結果，図８に示すように外周膜Ｒの端部に気流に沿った傾斜部Ｋが形成される。また，吸引口８５の吸引圧力が制御され，傾斜部Ｋは，底辺が０．５ｍｍ程度で，０．１７×１０―４度程度の傾斜角になるように形成される。
【００６５】
外周膜Ｒの端部に傾斜部Ｋが形成されると，図９に示すように引き続きプラズマを放出した状態で膜除去部材８０がＸ方向正方向側に僅かに移動し，プラズマ放出部８４が平坦面Ｈ上で停止する。なお，吸引口８５からの吸引も継続して行われる。平坦面Ｈ上のプラズマ放出部８４から所定時間プラズマが放出され，平坦面Ｈ上に付着している膜や有機物の残留物が除去される。平坦面Ｈ上の残留物が除去されると，プラズマの放出と吸引が停止され，膜除去部材８０がカップ５２の外方に退避する。このときウェハＷの回転も停止される。
【００６６】
ウェハＷの回転が停止されると，ウェハＷがスピンチャック５０から主搬送装置１３に受け渡され，ウェハＷがケーシング１７ａ内から搬出されて，塗布処理装置１７における一連の処理プロセスが終了する。
【００６７】
以上の実施の形態によれば，塗布処理装置１７内に，プラズマ放出部８４や吸引口８５を有する膜除去部材８０を設けたので，外周膜Ｒの所定部分を選択的に除去できる。これにより，外周膜Ｒの端部に傾斜部Ｋを形成できる。この結果，後にウェハＷが研磨用パッドにより研磨等されても，当該研磨用パッドの荷重が外周膜Ｒの端部に集中的にかかることがない。したがって，前記研磨用パッドの集中荷重により，例えば外周膜Ｒ上に積層されたハードマスクが剥離することを防止できる。また，平坦面Ｈ上に付着した膜の残留物を膜除去部材８０によって除去することができる。この結果，平坦面Ｈと後に形成される上層膜であるハードマスクとの密着性が向上し，研磨処理時に研磨用パッドによりハードマスクが平坦面Ｈから剥離することが防止できる。したがって，剥離によるパーティクルの発生，ウェハＷの製品不良等を防止できる。
【００６８】
また，吸引口８５の吸引圧力を制御する制御部８３を備えたので，外周膜Ｒ上に流れるプラズマ流の流路を制御することができる。それ故，そのプラズマ流によって浸食される外周膜Ｒに所定形状の傾斜部Ｋを形成できる。つまり，傾斜部Ｋを所望の傾斜角，位置に形成できる。
【００６９】
前記実施の形態では，先ず外周膜Ｒの最外部を除去液吐出ノズル７０からの除去液で除去した後，膜除去部材８０により残った外周膜Ｒの端部に傾斜部Ｋを形成していたが，その除去液吐出ノズル７０を用いた最外部の除去を行わずに，絶縁膜の形成後，膜除去部材８０によって外周膜Ｒを除去しながら，外周膜Ｒの端部に傾斜部Ｋを形成してもよい。例えば図１０に示すようにプラズマ放出部８４からプラズマが放出され，吸引口８５からの吸引が行われた状態で，膜除去部材８０がウェハＷの外周膜Ｒ上を径方向に移動する。例えばプラズマ放出部８４がウェハＷの外側端部上から内側端部上まで移動する。こうすることにより，外周膜Ｒが外側から徐々に削られていき，結果的に前記実施の形態と同様の平坦面Ｈと傾斜部Ｋが形成される。
【００７０】
また，以上の実施の形態では，膜除去部材８０によって傾斜部Ｋの形成と平坦面Ｈ上の残留物の除去の両方を行っていたが，どちらか一方だけを行ってもよい。平坦面Ｈ上の残留物の除去のみを行う場合，先ず除去液吐出ノズル７０によって不要部分である２ｍｍ幅の外周膜Ｒ全体が除去される。この除去により，ウェハＷの外周部上に２ｍｍ幅の平坦面Ｈが形成される。次に膜除去部材８０が移動し，平坦面Ｈ上にプラズマ放出部８４が配置される。そして，プラズマ放出部８４から平坦面Ｈに向けてプラズマが放出され，吸引口８５からの吸引が行われる。こうして上述した実施の形態と同様に平坦面Ｈ上に付着していた絶縁膜等の残留物が除去される。この結果，平坦面Ｈと後に形成されるハードマスクとの密着性が向上し，ハードマスクの剥離が防止される。
【００７１】
前記実施の形態において，傾斜部Ｋが形成された後に，当該傾斜部Ｋに再度プラズマを供給し，傾斜部Ｋの表面を酸化させてもよい。こうすることにより，後に形成されるハードマスクと傾斜部Ｋとの密着性がさらに向上し，例えば研磨用パッドに押圧されても，ハードマスクが剥がれることがない。プラズマ放出部から放出するプラズマとして，フッ素系のガス，例えばＣＦ４をプラズマ化したものを供給した場合，その後の酸化処理として，酸素プラズマによる酸化処理を行えば，表面に付着しているＦ原子を酸素プラズマで除去することができ，ハードマスクとの密着性をさらに向上させて，ハードマスクの剥がれ防止効果を高めることができる。また，残留物が除去された平坦面Ｈにも再度プラズマを供給し，この平坦面Ｈを酸化させてもよい。この場合にも平坦面Ｈとハードマスクとの密着性が向上し，ハードマスクの剥離が防止できる。
【００７２】
以上の実施の形態で記載した処理プロセスにおいて，一部の塗布膜，例えばウェハ外周部のノッチ部，レーザマーク部，ＩＤマーク部の塗布膜を選択的に除去し，さらに当該除去部分に近づくにつれて膜厚が薄くなるような傾斜部を形成してもよい。例えばウェハＷの外周部に傾斜部Ｋが形成された後に，ウェハＷを所定角度回転させ，ウェハＷのノッチ部をプラズマ放出部８４に対向する位置に移動する。その後，膜除去部材８０からノッチ部上の外周膜Ｒにプラズマ流が供給され，ノッチ部上の外周膜Ｒが除去される。また，ノッチ部周辺の外周膜Ｒにも，上述の実施の形態と同様の斜めに流れるプラズマ流が供給され，ノッチ部に近づくにつれて膜厚が薄くなるような傾斜部が形成される。この結果，ノッチ部上の塗布膜が除去され，センサによるノッチ部の検出を確実に行うことができる。また，ノッチ部に面する塗布膜にも，傾斜部が形成されるので，後にハードマスクが形成され，その上から洗浄ブラシで押圧されても，ノッチ部に面する塗布膜の端部に集中荷重がかかることがなく，当該部分の塗布膜の剥離が抑制される。
【００７３】
前記実施の形態で記載したプラズマ放出部８４は，膜除去部材８０の複数箇所に設けられていてもよい。例えば図１１に示すように複数，例えば３つのプラズマ放射部１００を，ウェハＷの径方向に並べて設けてもよい。かかる場合，一つのプラズマ放射部１００の放射範囲が狭い場合であっても，膜除去部材８０を移動させずに，幅のある外周膜Ｒを除去できる。また，傾斜部Ｋの形成と平坦面Ｈの残留物の除去を同時に行うことができる。一方，図１２に示すように膜除去部材１１０をウェハＷの形状に沿った円弧状に形成し，当該膜除去部材１１０の上部１１０ｂに複数のプラズマ放射部１１１を等間隔に取付けるようにしてもよい。この場合，同時により広い範囲の膜の除去ができるので，外周膜Ｒの除去作業時間を短縮できる。また，図１２に示したように膜除去部材１１０の円弧は，内角が１８０°以下であってもよく，この場合，膜除去部材１１０がウェハＷに対しウェハＷの側方からアクセスできる。なお膜除去部材１１０は，リング状であってもよい。
【００７４】
以上の実施の形態では，外周膜Ｒの所定部分を除去するために，膜除去部材８０にプラズマ放出部８４が設けられていたが，このプラズマ放出部８４に代えて放射線，例えば紫外線の放射部を設けてもよい。この場合においても，放射された紫外線により，大気中の酸素がプラズマ化し，このプラズマによって外周膜Ｒの所定部分が除去される。したがって吸引口８５からの吸引を伴わせることによって外周部Ｒの端部に傾斜部Ｋを形成できる。また，ウェハＷの最外周部に形成された平坦面Ｈ上の残留物も除去できる。
【００７５】
また，膜除去部材８０に紫外線の放射部を設けた場合，図１３に示すように膜除去部材１２０に，酸素等の反応性ガスの反応性ガス供給口１２１を備えるようにしてもよい。反応性ガス供給口１２１は，例えば膜除去部材１２０の上部１２０ｂであって紫外線放射部１２２に隣接した位置に設けられる。反応性ガス供給口１２１は，例えば紫外線放射部１２２の上流側，すなわちＸ方向負方向側に設けられる。反応性ガス供給口１２１は，上部１２０ｂ内を通過する供給管１２３に連通している。この供給管１２３は，例えば図示しない反応性ガス供給装置に連通している。そして，紫外線の照射時に反応性ガス供給口１２１から酸素が噴出される。噴出された酸素は，紫外線によってプラズマ化し，外周膜Ｒを浸食する。かかる場合，プラズマとなる反応性ガスを積極的に供給するので，外周膜Ｒの端部の傾斜部Ｋの形成をより確実に，迅速に行うことができる。なお，反応性ガス供給口１２１の数は，単数に限られず複数であってもよい。また，反応性ガスの供給圧力と吸引口８５からの吸引圧力を制御して，空隙部Ｓ内に形成される気流をより厳格に制御してもよい。さらに，上部１２０ｂであって反応性ガス供給口１２１よりも外方側に吸引口８５を設けてもよい。この場合，反応性ガスが上方から導入され，外周膜Ｒに接触した後，再び上方から排気される。このときの反応性ガスの導入量と排気量を制御することにより，外周膜Ｒ上に所望の気流が形成され，外周膜Ｒを所定形状に浸食できる。つまり，外周膜Ｒの端部に傾斜部Ｋを形成できる。なお，放射線は，紫外線に限られず電子ビーム等であってもよい。
【００７６】
また，図１４に示すように膜除去部材１３０に，プラズマ放出部に代えてレーザ照射部１３２を取り付けてもよい。この膜除去部材１３０は，前記実施の形態で記載した膜除去部材８０と同様に略コ字形状を有し，支持アーム１３１に支持されている。レーザ照射部１３２は，例えば膜除去部材１３０に取り付けられた支持部材１３３により支持される。レーザ照射部１３２は，下方向からＸ方向正方向に傾いた俯角方向に向けて取り付けられている。また，膜除去部材１３０の内側であって，開口部１３０ａに対向する位置には，前記実施の形態と同様の吸引口１３４が設けられている。そして，回転しているウェハＷの外周膜Ｒに向けて斜めにレーザを照射し，その一方で外周膜Ｒ付近の雰囲気をウェハＷの外方側から吸引する。こうすることにより，外周膜Ｒの端部が物理的に斜めに切り取られ，当該切り取られた膜が吸引口１３４から除去されて，外周膜Ｒに傾斜部Ｋを形成できる。ところで，図１４におけるレーザ照射部１３１は，紫外線照射部であってもよい。有機膜を初めとする特定の種類の膜は，紫外線によって溶解するので，紫外線照射部による紫外線の照射によって，外周膜Ｒの端部を斜めに除去できる。
【００７７】
さらに，図１５に示すように膜除去部材１４０に，プラズマ放出部に代えて液体噴出部１４１を取り付けてもよい。この膜除去部材１４０も，前記実施の形態で記載した膜除去部材８０等と同様に略コ字形状を有し，支持アーム１４１に支持されている。液体噴出部１４２は，例えば膜除去部材１４０に取り付けられた支持部材１４３により支持される。液体噴出部１４２は，下方向からＸ方向正方向に傾いた俯角方向に向けて取り付けられている。膜除去部材１４０の下部１４０ａには，例えば噴出された液体を回収できる凹状の回収部１４４が形成されている。この回収部１４４の下面には，排出管１４５に連通した排出口１４６が開口しており，回収部１４４で回収した液体を排液することができる。なお，排出管１４５は，図示しない工場側の排液タンクに接続されている。そして，外周膜Ｒを切削する際には，回転しているウェハＷの外周膜Ｒに対して高圧，例えば０．５ｋＰａの液体が斜めに噴射される。噴出された液体は，回収部１４４で回収され，排出口１４６から排出される。この結果，外周膜Ｒの端部が斜めに切り取られ，外周膜Ｒに傾斜部Ｋが形成される。なお，液体には，例えば塗布膜に対して難溶性の液体，例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が用いられる。
【００７８】
なお，レーザ照射部１３２，液体噴出部１４２の他，マイクロ波発生部，イオンビーム照射部，ＥＣＲ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）発生部等を設けて，外周膜Ｒの所定部分を除去してもよい。
【００７９】
以上の実施の形態で記載した膜除去部材８０，１１０，１２０，１３０及び１４０は，塗布処理装置１７に備えられていたが，ウェハＷを回転させる回転機構のある独立した処理装置に備えられていてもよい。また，塗布処理装置１７とは別に，除去液吐出ノズル７０の設けられた外周膜の膜除去処理装置がある場合，上記膜除去部材は，当該膜除去処理装置に設けられていてもよい。
【００８０】
先の実施の形態で使用した膜除去部材のうちブラズマ放出部８０を持った膜除去部材８０に代えて，図１６に示した膜除去部材２００を用いてもよい。この膜除去部材２００は，全体の形状が略円柱形のノズル形状をなしている。そしてプラズマ放出部２０１は，図１７にも示したように放出口の構成を有し，膜除去部材２００の底面に形成されている。すなわちウエハＷの外周分の所定部分の膜である外周膜Ｒに対向した部分に位置している。そしてプラズマ発生器２０２からのガスプラズマが供給管２０３によって，膜除去部材２００内に導入され，膜除去部材２００の底面に形成されたプラズマ放出部２０１からウエハＷに対して供給されるようになっている。
【００８１】
前記した膜除去部材２００の吸引口２１０はこの例ではスリット形状をなし，このプラズマ放出部２０１の外側に配置され，図１７に示したように，プラズマ放出部２０１を挟んでウエハＷの径方向に対向して位置している。吸引口２０１は，吸引管２１１を介して，外部に設置されているポンプ２１２に接続されている。
【００８２】
供給管２０２，吸引管２１１には，各々バルブ２０３，２１３が設けられており，このバルブの開度調整は，例えば制御装置２１４によって行われ，この制御装置２１４による制御によって，プラズマ放出部２０１から供給されるガスプラズマの流量，並びに吸引口２１０からの吸引流量が調整可能である。
【００８３】
以上の構成にかかる膜除去部材２００を使用しても，先の膜除去部材８０と同様，外周膜Ｒをプラズマによって除去し，傾斜部Ｋを好適に形成する事が可能である。しかもこの膜除去部材２００では，ウエハＷの周縁部を受容する開口部が不要であり，全体の構成もコンパクトにすることが可能である。また供給されて膜除去行った後のプラズマは，直ちに吸引口２１０によって吸引されるので，周囲に拡散することはない。なおこのような構成のプラズマ放出部２０１，すなわちプラズマ発生器からのガスプラズマを，供給管によって膜除去部材まで導入し，放出口形状のプラズマ放出部から放出させる構成は，先の膜除去部材８０のプラズマ放出部８４に適用することが可能である。
【００８４】
さらにまたバルブ２０３，２１３の開度調整によるガスプラズマの供給量と吸引量の比率を変更することにより，先の膜除去部材８０と同様傾斜部Ｋの傾きを変えることが可能である。ガスプラズマの供給量を多くすれば，図１８に示したように，傾斜部Ｋの傾きは緩慢になり，吸引量を多くすれば，図１９に示したように，傾斜部Ｋの傾きは急峻になる。
【００８５】
図１６に示したように，ウエハＷの裏面側に，ウエハＷに対して酸素ラジカルを供給する酸素ラジカル供給部２２０を設けてもよい。この酸素ラジカル供給部２２０は，酸素ラジカル発生器２２１で発生させた酸素ラジカルを供給管２２２を経由してウエハＷの裏面に供給する機能を有している。このように酸素ラジカルをウエハＷの裏面，例えばウエハＷ裏面からエッジ部分にかけての領域に供給することにより，その強力な酸化作用により，パーティクルの原因となる裏面に回り込んだ不要な膜や有機物を効果的に除去することができる。なお酸素ラジカルの供給量はバルブ２２３の開度調整によって行うことが可能であり，この調整も制御装置２１４で制御しても良い。酸素ラジカルは例えばプラズマによって生成することができるから，酸素ラジカル発生器２２１は，プラズマ発生器を使用することができる。
【００８６】
このような酸素ラジカル供給部２２０は，もちろんウエハＷの上面側に配置して，膜除去後の酸化処理に使用してもよく，また既述した各種の膜除去部材１１０，１２０，１３０，１４０と併用してもよい。酸素ラジカル供給部２２０をウエハＷの上面側に配置するなどして，ウエハＷの上面側に酸素ラジカルを供給するようにする場合，プラズマ発生器２０２で酸素ラジカルを発生させ，膜除去部材２００のプラズマ放出部２０１からそのまま酸素ラジカルをウエハＷに対して供給するようにしてもよい。それによって，その後に形成される絶縁膜との密着性を向上させる処理が連続して行える。また酸素ラジカル発生器を別途用意する必要はない。
【００８７】
なお既述した，外周膜Ｒの除去，剥離や有機物の除去にあたっては，ウエハＷを加熱した状態で行ってもよい。例えばウエハＷの温度を６０〜１００℃，例えば８０℃に加熱することが提案できる。また供給する各種のガスも加熱して供給してもよい。この場合ガスの温度は，２００〜４００℃，例えば３００℃程度に加熱することが提案できる。
【００８８】
ウエハＷを加熱する場合，例えば図２０に示したように，赤外線ランプ２３０によってウエハＷの下面を照射する事が提案できる。ウエハＷを回転させる構成を有する場合には，赤外線ランプ２３０は１カ所に設けるだけで済む。赤外線による加熱であるから，ウエハＷと非接触で加熱できる。そして電源２３１の制御でウエハＷを任意の温度に加熱できる。
【００８９】
以上の実施の形態は，本発明を層間絶縁膜を形成するための塗布処理装置１７に適用したものであったが，本発明は，他の種の膜，例えば絶縁膜であるＳＯＧ膜，保護膜であるポリイミド膜，レジスト膜等を形成するための処理装置にも適用できる。また，本発明は，ウェハＷ以外の基板例えばＬＣＤ基板，マスク基板，レクチル基板等の処理装置にも適用できる。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば，研磨処理等によって上層膜が剥離することがないので，パーティクルの発生，基板の製品不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる塗布処理装置が搭載されたＳＯＤ膜形成システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１のＳＯＤ膜形成システムの正面図である。
【図３】図１のＳＯＤ膜形成システムの背面図である。
【図４】塗布処理装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図５】図４の塗布処理装置の横断面の説明図である。
【図６】膜除去部材の構成を示す縦断面の説明図である。
【図７】除去液吐出ノズルによって外周膜の一部を除去する様子を示したウェハの縦断面の説明図である。
【図８】外周膜に傾斜部が形成された様子を示すウェハの縦断面の説明図である。
【図９】プラズマ放出部の位置をずらした様子を示す膜除去部材の縦断面の説明図である。
【図１０】プラズマ放出部の位置を徐々にずらしていき外周膜に傾斜部を形成する様子を示す膜除去部材の縦断面の説明図である。
【図１１】プラズマ放出部を複数設けた場合の膜除去部材の縦断面の説明図である。
【図１２】プラズマ放出部を周方向に複数設けた場合の膜除去部材の平面図である。
【図１３】上部に反応性ガス供給口を設けた場合の膜除去部材の縦断面の説明図である。
【図１４】レーザ照射部を備えた膜除去部材の縦断面の説明図である。
【図１５】液体噴出部を備えた膜除去部材の縦断面の説明図である。
【図１６】プラズマ放出部を有する他の膜除去部材の構成を示す側面図である。
【図１７】図１６の膜除去部材の底面図である。
【図１８】プラズマ供給量を多くした場合の傾斜部の様子を示す説明図である。
【図１９】吸引量を多くした場合の傾斜部の様子を示す説明図である。
【図２０】赤外線ランプの配置したスピンチャック周りの様子を示す説明図である。
【図２１】従来の研磨用パッドによる研磨処理の様子を示すウェハの縦断面の説明図である。
【符号の説明】
１　　ＳＯＤ膜形成システム
１７　　塗布処理装置
８０　　膜除去部材
８４　　プラズマ放出部
８５　　吸引口
Ｗ　　ウェハ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus and a processing method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A semiconductor device manufacturing process includes a process of forming an interlayer insulating film on a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a wafer). The step of forming the interlayer insulating film is performed in, for example, an SOD (Spin on Dielectric) film forming system. The SOD film forming system includes a film forming process of forming a film on a wafer by applying a coating liquid as an insulating film material on a wafer, and a heat treatment of subjecting the wafer to a physical process such as a heating process or a chemical process. (Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-323471 A
[0004]
Further, in the SOD film forming system, immediately after the film forming process is completed, an outer peripheral film removing process for removing an outer peripheral portion (hereinafter, referred to as an outer peripheral film) of the film on the wafer is performed. The outer peripheral film is an unnecessary portion by nature, and the outer peripheral film removal processing is performed to prevent the outer peripheral film from becoming a source of particles later and to expose a notch portion of the wafer. The outer peripheral film removing process is performed by discharging the removing liquid from the removing liquid discharge nozzle to the outer peripheral portion of the rotated wafer to chemically dissolve the outer peripheral film.
[0005]
On the other hand, the wafer on which the interlayer insulating film is formed in the above-described SOD film forming system is transferred to, for example, another processing apparatus, and an upper layer film such as a hard mask and a metal barrier is sequentially formed on the interlayer insulating film of the wafer. . Thereafter, the wafer is subjected to a polishing process for flattening the wafer surface. This polishing process is usually performed by rotating a wafer and pressing a polishing pad on the rotated wafer.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the outer peripheral film removing process, a film in a predetermined region is removed from the edge of the wafer, so that the edge of the insulating film 150 on the wafer W becomes a substantially vertical surface as shown in FIG. A corner 150a is formed in the portion. When the polishing process is performed after the upper layer film such as the hard mask 151 and the metal barrier 152 is formed as described above, a concentrated load is applied to the corner 150a by pressing the polishing pad 153. Due to this concentrated load, the hard mask 151, the metal barrier, and the like near the corner 150a were separated from the insulating film 150. In particular, since the adhesion between the insulating film 150 and the hard mask 151 was weak, the peeling was likely to occur.
[0007]
In addition, residues 154 such as organic substances and films remain on the surface of the outer peripheral portion of the wafer from which the outer peripheral film has been removed. If the hard mask 151 is formed on the surface of the outer peripheral portion of the wafer in this state, the adhesion between the hard mask 151 and the surface of the wafer is reduced. Therefore, when the polishing process was performed thereafter, the hard mask 151 and the like on the surface of the outer peripheral portion of the wafer were separated from the wafer W.
[0008]
Such peeling of the hard mask 151 and the like is not preferable because it causes particles. In addition, peeling of the hard mask 151 and the like at the corner 150a may not be able to properly perform post-processing such as exposure processing at that portion, thereby causing a wafer product defect.
[0009]
The present invention has been made in view of such a point, and a processing apparatus and a processing apparatus for performing predetermined processing on a substrate such as a wafer in advance in order to prevent peeling of a hard mask or the like in a polishing processing performed later. Its purpose is to provide a processing method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus for processing a substrate having a film formed on a surface thereof, comprising: a film removing member for selectively removing a film at a predetermined portion on an outer peripheral portion of the substrate; The member is provided with a plasma supply unit for supplying a plasma of a reactive gas to the film of the predetermined portion, and a suction port for sucking an atmosphere near the predetermined portion. . Note that the plasma supply unit may blow out a gas that has been converted into plasma into the film on the outer peripheral portion of the substrate. The reactive gas near the outer peripheral portion of the substrate may be converted into plasma, and the plasma may be indirectly generated. It may be supplied to the outer peripheral portion of the substrate.
[0011]
According to the present invention, the reactive plasma can be supplied to the film in the predetermined portion on the outer peripheral portion of the substrate, and the plasma and the film in the predetermined portion can be chemically reacted. Then, the membrane is separated by a chemical reaction, and the separated membrane component can be removed from the suction port. In addition, an air flow is formed by suction from the suction port, and plasma supplied from the plasma supply unit can be induced. Therefore, by combining the supply and the induction of the plasma, for example, an air flow for transporting the plasma can be obliquely brought into contact with the edge of the film on the outer peripheral portion of the substrate to form an inclined portion at the edge of the film. As a result, for example, in the above-described polishing process, even if the polishing pad is pressed against the substrate, the load does not concentrate near the edge of the film, and for example, the hard mask as the upper layer film can be prevented from peeling. Further, the film remaining on the outer peripheral surface of the substrate after the outer peripheral film removal processing can be removed. As a result, the adhesion between the outer peripheral surface and the hard mask or the like which will become the upper layer film is improved thereafter. Therefore, even if the polishing pad is pressed against the outer peripheral surface, peeling of the hard mask or the like can be prevented.
[0012]
The suction port may be arranged so that the atmosphere near the predetermined portion can be sucked from the outside of the substrate. In such a case, an airflow directed to the outside is formed on the outer periphery of the substrate. Therefore, for example, an inclined portion is easily formed at the end of the film.
[0013]
The film removing member includes a vertical portion, an upper portion formed in the horizontal direction from the upper end of the vertical portion, and a lower portion formed in the same direction as the horizontal direction from the lower end of the vertical portion. The plasma supply unit is configured to have an outer peripheral portion inserted through an opening formed by the upper and lower portions, and the plasma supply portion is surrounded by the vertical portion, the upper portion, and the lower portion. It may be attached to the ceiling surface inside the film removing member. In such a case, by inserting the outer peripheral portion of the substrate inside the film removing member and supplying plasma from the ceiling surface, it is possible to form the inclined portion at the end of the film and remove the residue. The suction port may be provided inside the film removing member at a position facing the opening.
[0014]
Further, the plasma supply unit may be provided at a portion of the film removing member facing the predetermined portion, and the suction port may be provided outside the plasma supply unit. In this case, the suction port may be provided to face the plasma supply unit. In the film removing member having such a configuration, after the film is separated and removed by the gas plasma supplied from the plasma supply unit, the film component can be directly sucked from the suction port. Further, it is easy to form the inclined portion. Further, by controlling the supply amount and the suction amount of the gas plasma, the degree of inclination of the inclined portion can be adjusted. According to the verification by the inventors, when the supply amount of the gas plasma is increased, the inclination of the inclined portion becomes slow, and when the amount of suction from the suction port is increased, the inclination becomes steep.
[0015]
The processing apparatus may include a rotation mechanism for rotating the substrate. In such a case, the film removing member is disposed at a specific position on the outer peripheral portion of the substrate, and the substrate side is rotated to remove the film on the outer peripheral portion of the substrate. can do. Further, the processing apparatus may include a horizontal drive unit that horizontally moves the film removing member. With this horizontal drive unit, the film removing member can be moved forward and backward with respect to the substrate. Therefore, the film removing member can access the outer peripheral portion of the substrate at a predetermined timing. Further, the horizontal drive unit can arbitrarily determine the removal range of the film on the outer peripheral portion of the substrate and remove the film in a predetermined region on the outer peripheral portion of the substrate in accordance with the process. In addition, a laser mark portion that describes the substrate identification information such as the lot number and characteristics of the substrate, and a notch portion (notch portion) provided on the outer peripheral portion of the substrate to facilitate the determination of the crystal direction of the substrate. Can be removed.
[0016]
The processing apparatus may include a control unit that controls a suction pressure from the suction port. Since the suction pressure can be controlled, it is possible to control the flow path, flow velocity, flow rate, and the like of an air flow including plasma formed on the outer peripheral portion of the substrate. As a result, the film on the outer peripheral portion can be removed into a predetermined shape.
[0017]
The plasma supply unit may be provided at a plurality of locations on the film removing member along a radial direction of the substrate. Even if the supply range of one plasma supply unit is narrow, plasma can be supplied to a wider range at one time. In addition, when the film removal operation differs depending on the distance from the center of the substrate, a plurality of removal operations can be performed at once by changing the amount of plasma supplied from each plasma supply unit. That is, the inclined portion is formed at the end of the outer peripheral film by the inner plasma supply unit, and the residue on the outer peripheral surface of the substrate can be removed by the outer plasma supply unit. Further, the plasma supply unit may be provided at a plurality of locations along the circumferential direction of the substrate in the film removing member. By providing the plasma supply units at a plurality of locations, it is possible to remove a wide area of the film at a time, thereby speeding up the film removing operation.
[0018]
The plasma supply section may be a radiation radiating section for converting the reactive gas into plasma. In this case, the radiation radiates the reactive gas such as oxygen near the outer periphery of the substrate into plasma, and the plasma Is supplied to the outer peripheral film. Further, the film removing member may include a reactive gas ejection unit that ejects the reactive gas. Since the film removing member can positively supply a reactive gas near the outer peripheral portion of the substrate, generation of plasma by radiation is promoted, and film removal by plasma can be performed more reliably and in a shorter time. .
[0019]
The film removing member may include a laser irradiating unit that irradiates a laser on a film on a predetermined portion of an outer peripheral portion of the substrate in place of the plasma supply unit, May have a liquid ejecting portion for ejecting a liquid at a high pressure to the film. In these cases, a predetermined portion of the film on the outer peripheral portion of the substrate can be physically cut and removed. Further, the film removing member may include an ultraviolet irradiating unit that irradiates an ultraviolet ray to a film on a predetermined portion of an outer peripheral portion of the substrate, instead of the plasma supply unit. In such a case, it is effective for a film that can be removed by ultraviolet irradiation, for example, an organic film.
[0020]
Further, the substrate may have an oxygen radical supply unit for supplying oxygen radicals to at least an outer peripheral portion of a surface (for example, a back surface) different from the surface on which the film is formed. By supplying oxygen radicals, it is possible to effectively remove organic substances and the like that adhere to the back surface or the edge of the substrate or remain.
[0021]
Further, a heating device for heating the substrate with infrared rays, for example, an infrared lamp may be further provided. Thus, the substrate can be heated in a non-contact manner to accelerate the reaction. Therefore, the time required for removing the film and forming the inclined portion can be reduced.
[0022]
The processing apparatus may include a removal liquid discharge nozzle for discharging a removal liquid to an outer peripheral portion of the substrate and removing a film on the outer peripheral portion, separately from the film removing member, and forming a film on the substrate. For this purpose, a coating liquid discharge nozzle for discharging the coating liquid to the substrate may be provided. According to this processing apparatus, the above-described film forming processing and the outer peripheral film removing processing performed after the film forming processing can be performed by the same processing apparatus as the processing for removing the film at a predetermined portion of the outer peripheral portion.
[0023]
The processing method of the present invention is a processing method for processing a substrate having a film formed on a surface thereof, wherein a step of forming an inclined portion in a film on an outer peripheral portion of the substrate such that the film thickness decreases toward an end portion. It is characterized by having.
[0024]
According to the method of the present invention, when a hard mask or the like, which is an upper layer film, is formed on the substrate later and the polishing process is further performed, the load of the polishing pad described above is applied to the film at the end portion of the outer peripheral portion. No more concentration. As a result, the hard mask does not peel off due to the concentrated load, thereby preventing generation of particles and product defects due to the peeling.
[0025]
The processing method includes a step of selectively removing a part of the film on an outer peripheral portion of the substrate, and a step of forming an inclined portion such that the film thickness decreases as approaching the removed portion. Is also good. For example, since the notch portion and the laser mark portion of the substrate can be selectively removed, it is possible to prevent the generation of particles due to the defective removal of the notch portion and the substrate ID recognition error due to the defective removal of the laser mark portion. Further, since the inclined portion is formed such that the film thickness becomes smaller as approaching the removed portion, generation of particles due to peeling of the upper layer film can be prevented.
[0026]
The treatment method may include a step of oxidizing the surface of the inclined portion. This oxidation modifies the surface of the inclined portion and improves the adhesion with an upper layer film formed later. Thereafter, even when a load is applied during the polishing process, the upper layer film does not peel off.
[0027]
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of processing a substrate having a film formed on a surface, comprising: removing a film on an outer peripheral portion of the substrate; Removing a residue such as a film adhering to the surface.
[0028]
According to this processing method, since the residue of the film on the substrate surface is removed, the adhesion between the substrate surface and the upper layer film formed later is improved. As a result, even if, for example, a polishing process is subsequently performed with a polishing pad, the upper layer film does not peel off, and the generation of particles and product defects due to the peeling can be prevented. In this treatment method, a step of oxidizing the substrate surface from which the residue has been removed may be performed. Due to this oxidation, the surface of the substrate is modified, the adhesion between the substrate surface and the upper layer film is improved, and peeling of the upper layer film can be more reliably prevented. For such an oxidation treatment, it can be suggested that the oxidation treatment be performed, for example, by supplying oxygen radicals. Oxygen radicals are easily generated by plasma and can therefore be supplied to the substrate from a plasma supply. Further, for example, if oxidation treatment by oxygen plasma is performed after treatment with a fluorine-based gas, F atoms adhering to the surface can be removed, and the adhesion of the upper layer film can be further improved.
[0029]
According to still another aspect, a method of the present invention is a processing method for processing a substrate having a film formed on a surface, the method including a step of removing a film on an outer peripheral portion of the substrate, and a step of removing the film. Removing a residue such as a film adhering to the outer peripheral surface of the substrate; and forming an inclined portion at an end of the film after the removal of the film such that the film thickness becomes thinner as approaching the end. Forming a step.
[0030]
Also in this processing method, as in the above-described processing method, an inclined portion is formed at the end of the film, and the residue on the substrate surface from which the film has been removed is removed. And the upper layer film is not peeled off during the polishing process. Therefore, it is possible to prevent generation of particles and product defects due to peeling of the upper layer film. In addition, this processing method may include a step of oxidizing the surface of the substrate from which the residue has been removed and the surface of the inclined portion, similarly to the processing method.
[0031]
In the step of forming the inclined portion and the removal of the residue, the substrate may be heated. As a result, the reaction is accelerated, and the time required for the treatment can be reduced.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of an SOD film forming system 1 on which a processing apparatus according to the present embodiment is mounted, FIG. 2 is a front view of the SOD film forming system 1, and FIG. 1 is a rear view of the SOD film forming system 1. FIG. The SOD film forming system 1 is a processing system for forming, for example, a low dielectric constant interlayer insulating film (Low-K film) on a wafer W.
[0033]
As shown in FIG. 1, the SOD film forming system 1 carries, for example, 25 wafers W into / out of the SOD film forming system 1 from the outside in units of cassettes, and carries in / out wafers W into / from the cassette C. The cassette station 2 and a processing station 3 in which various processing apparatuses for performing predetermined processing in a single-wafer manner in the SOD film forming process are arranged in multiple stages are integrally connected.
[0034]
In the cassette station 2, a plurality of cassettes C can be placed in a row in the X direction (the vertical direction in FIG. 1) at predetermined positions on a cassette mounting table 10 serving as a mounting portion. Then, the wafer carrier 11 that can be transported in the cassette arrangement direction (X direction) and the wafer arrangement direction of the wafers W accommodated in the cassette C (Z direction; vertical direction) is movable along the transfer path 12. Provided so that each cassette C can be selectively accessed.
[0035]
The wafer carrier 11 has an alignment function for positioning the wafer W. The wafer carrier 11 is configured to be able to access an extension device 31 belonging to a third processing device group G3 on the processing station 3 side as described later.
[0036]
In the processing station 3, a main transfer device 13 is provided at the center thereof, and various processing devices are arranged in multiple stages around the main transfer device 13 to constitute a processing device group. In this SOD film forming system 1, four processing device groups G1, G2, G3, and G4 are arranged, and the first and second processing device groups G1 and G2 are located in front of the SOD film forming system 1. The third processing unit group G3 is disposed adjacent to the cassette station 2, and the fourth processing unit group G4 is disposed on the opposite side of the third processing unit group G3 with the main carrier unit 13 therebetween. Are located. The main transfer device 13 is capable of carrying in and out the wafers W to and from various processing devices described later disposed in the processing device groups G1, G2, G3, and G4. The number and arrangement of the processing device groups differ depending on the type of processing performed on the wafer W, and can be arbitrarily selected.
[0037]
In the first processing apparatus group G1, for example, as shown in FIG. 2, coating processing apparatuses 17 and 18 as processing apparatuses according to the present embodiment are arranged in two stages from the bottom. In the second processing unit group G2, for example, a coating liquid used in the coating processing unit 17 or the like is stored, and a processing liquid cabinet 19 serving as a supply source of the coating liquid and the like and a coating processing unit 20 are sequentially arranged from the bottom. They are arranged in two stages.
[0038]
In the third processing unit group G3, for example, as shown in FIG. 3, a cooling device 30 for cooling the wafer W, an extension device 31 for transferring the wafer W, and a curing device for hardening the wafer W (with cooling) Low-oxygen and high-temperature curing devices) 32 and 33 and a low-temperature heating device 34 for heating the wafer W at a low temperature are stacked in, for example, five stages from the bottom.
[0039]
In the fourth processing apparatus group G4, for example, cooling apparatuses 40 and 41, a low-temperature heating processing apparatus 42, and low-oxygen heating processing apparatuses 43 and 44 for performing heat processing while maintaining the wafer W in a low-oxygen atmosphere, for example, in five stages from the bottom. Are stacked.
[0040]
Next, the configuration of the above-described coating processing apparatus 17 will be described in detail. FIG. 4 is an explanatory view of a longitudinal section showing an outline of the configuration of the coating processing apparatus 17, and FIG. 5 is an explanatory view of a transverse section of the coating processing apparatus 17.
[0041]
The coating apparatus 17 has a casing 17a, for example, as shown in FIG. 4, and a spin chuck 50 for holding and rotating the wafer W is provided in the casing 17a. The spin chuck 50 mainly includes, for example, a holding unit 50a that holds the wafer W and a vertical shaft 50b that supports the holding unit 50a from below.
[0042]
The upper surface of the holding portion 50a is formed horizontally, and a suction port (not shown) for sucking the wafer W is provided on the upper surface, for example. Thus, the spin chuck 50 can horizontally hold the wafer W by suction. The vertical shaft 50b is linked to a rotation drive unit 51 provided with a motor or the like provided below the spin chuck 50, for example, and can be rotated at a predetermined rotation speed by the rotation drive unit 51. Therefore, the wafer W held by the spin chuck 50 can be rotated at a predetermined speed by the rotation drive unit 51. The rotation drive unit 51 includes, for example, a cylinder that moves the vertical shaft 50b up and down, and can move the entire spin chuck 50 up and down. In the present embodiment, the spin chuck 50 and the rotation drive unit 51 constitute a rotation mechanism.
[0043]
Outside the spin chuck 50, a cup 52 for receiving and collecting the coating liquid or the like scattered from the wafer W is provided. The cup 52 has a substantially cylindrical shape with an open upper surface, and is formed so as to surround the outside and below the wafer W on the spin chuck 50. A drain pipe 53 for draining the collected coating liquid and the like and an exhaust pipe 54 for exhausting the atmosphere in the cup 52 are connected to the lower surface 52a of the cup 52.
[0044]
As shown in FIG. 5, a nozzle standby portion T1 is provided outside the cup 52, for example, outside the negative side in the Y direction (downward in FIG. 5). The nozzle standby section T1 is a standby section for a coating liquid discharge nozzle 60 and a solvent discharge nozzle 61 described later. For example, a first nozzle bath 55 is installed in the nozzle standby section T1. The first nozzle bath 55 is provided with, for example, a solvent vapor outlet (not shown) so that the inside of the first nozzle bath 55 can be made to have a solvent atmosphere. Therefore, the application liquid discharge nozzle 60 and the solvent discharge nozzle 61 in the standby state can be maintained in the solvent atmosphere.
[0045]
The coating liquid discharge nozzle 60 and the solvent discharge nozzle 61 are held by the nozzle arm 62 so that the discharge ports face downward as shown in FIG. As shown in FIG. 5, a rail 63 extending from the nozzle standby part T1 to the vicinity of the cup 52 is laid in the casing 17a along the Y direction (the vertical direction in FIG. 5). The rail 63 is provided, for example, on the negative side in the X direction of the cup 52 (the left side in FIG. 5). The nozzle arm 62 can be moved on the rail 63 in the Y direction by an arm driving unit 64 including a motor, a cylinder, and the like.
[0046]
For example, the nozzle arm 62 can be extended and contracted in the X direction and the Z direction by the arm driving unit 64. In this manner, the nozzle arm 62 can move three-dimensionally in the X, Y, and Z directions. Therefore, the nozzle arm 62 can transport the coating liquid discharge nozzle 60 and the solvent discharge nozzle 61 from the nozzle standby part T1 to a predetermined discharge position above the center of the wafer W.
[0047]
As shown in FIG. 4, the coating liquid discharge nozzle 60 is connected to a coating liquid supply device (not shown) by a coating liquid supply pipe 65, and a predetermined flow rate of the coating liquid is supplied from the coating liquid discharge nozzle 60 at a predetermined timing. It can be ejected. The coating liquid discharged from the coating liquid discharge nozzle 60 is, for example, a mixture of a siloxane-based polymer as an insulating film material and a solvent thereof. The solvent discharge nozzle 61 is connected to a solvent supply device (not shown) by a solvent supply pipe 66, and the solvent is discharged from the solvent discharge nozzle 61 at a predetermined timing.
[0048]
As shown in FIG. 5, a standby portion T2 of the removal liquid discharge nozzle 70 is provided inside the casing 17a and on the positive side in the Y direction of the cup 52. The removing liquid discharge nozzle 70 discharges the removing liquid of the coating film to the outer peripheral portion of the wafer W. The standby section T2 is provided with, for example, a second nozzle bath 71 capable of maintaining the inside of the tank in a solvent atmosphere. The removing liquid discharge nozzle 70 is held, for example, by a rotating arm 72. The rotation arm 72 is attached to a column 73 that is, for example, a rotation shaft, and the column 73 is linked with a rotation arm driving unit 74. The rotating arm driving section 74 is provided with a servo motor (not shown) for rotating the column 73 by a predetermined angle. Then, by rotating the column 73, the rotating arm 72 is rotated, and the removing liquid discharge nozzle 70 can be reciprocated between the standby portion T <b> 2 and the outer peripheral portion of the wafer in the cup 52. The rotating arm driving section 74 is provided with a cylinder (not shown) for moving the rotating arm 72 up and down, and can adjust, for example, the distance between the removal liquid discharge nozzle 70 and the wafer W.
[0049]
As shown in FIGS. 4 and 5, in the casing 17a, on the opposite side of the rail 63 across the cup 52, that is, on the positive side in the X direction, a film for removing a predetermined portion of the film on the outer peripheral portion of the wafer W. A removing member 80 is provided.
[0050]
The film removing member 80 is supported at one end of a horizontal support arm 81, for example. The other end of the support arm 81 is attached to, for example, a side surface of the casing 17a on the positive side in the X direction and opposed to the center of the spin chuck 50. That is, the film removing member 80 is disposed on the X-axis passing through the center of the wafer W held by the spin chuck 50. The support arm 81 includes a horizontal drive unit 82 including a cylinder and the like for horizontally moving the film removing member 80 in the X direction. Thus, the film removing member 80 can move forward and backward with respect to the wafer W held by the spin chuck 50, and can access the wafer W from the side of the wafer W. The operation of the horizontal drive unit 82 is controlled by, for example, the control unit 83, and this control allows the film removing member 80 to be moved to a predetermined position at a predetermined timing.
[0051]
As shown in FIG. 6, the film removing member 80 includes a vertical portion 80a, an upper portion 80b that protrudes horizontally from the upper end of the vertical portion 80a to the negative side in the X direction, and a negative portion in the X direction from the lower end of the vertical portion 80a. It mainly comprises a lower portion 80c protruding in the horizontal direction to the direction side, and is formed in a substantially U-shape when viewed from the side. That is, the opening 80d of the film removing member 80 is located on the negative side in the X direction. The gap between the upper part 80b and the lower part 80c is at least about ten times the thickness of the wafer W, for example, about 7.5 mm, and the gap part where the outer peripheral part of the wafer W can be inserted between the upper part 80b and the lower part 80c. S is formed.
[0052]
Inside the film removing member 80, that is, on the ceiling surface of the cavity S, a plasma emission part 84 as a plasma supply part for emitting plasma downward is attached. The plasma has a function of contacting the coating film formed on the wafer W and chemically reacting with the contact portion to release the contact portion from the coating film. The plasma emission unit 84 emits plasma generated in a plasma generation unit (not shown) at a predetermined flow rate. The emission of plasma from the plasma emission unit 84 is controlled by, for example, the control unit 83. The control unit 83 can supply plasma to the outer peripheral film of the wafer W at a predetermined timing.
[0053]
Further, a suction port 85 is opened at the side surface of the gap S of the film removing member 80, that is, at the position facing the opening 80d on the inner surface of the vertical surface 80a. The suction port 85 communicates with, for example, a suction pipe 86 that passes through the vertical portion 80a. The suction pipe 86 is connected to, for example, a suction pump 87 which is a negative pressure generating means outside the apparatus. The suction pipe 86 is provided with, for example, an adjustment damper 88, and the adjustment damper 88 can adjust the suction pressure from the suction port 85. The operation of the adjustment damper 88 is controlled by, for example, the control unit 83. With such a configuration, it is possible to form an air flow from the plasma emission portion 84 side to the suction port 85 in the gap S, and further, the suction pressure of the suction port 85 is controlled so that the plasma from the plasma emission portion 84 can be formed. The flow path of the included airflow can be changed. That is, the inclination of the plasma flow with respect to the horizontal plane can be reduced by increasing the suction pressure, and the inclination of the plasma flow can be increased by decreasing the suction pressure. Therefore, the shape of the film eroded by the plasma can be changed by controlling the suction pressure.
[0054]
On the other hand, a duct 90 for supplying a gas such as nitrogen gas, an inert gas, or air into the cup 52 whose temperature and humidity are adjusted and cleaned is connected to an upper portion of the casing 17a. At that time, the gas can be supplied to maintain the inside of the cup 52 at a predetermined atmosphere.
[0055]
Next, the operation of the coating apparatus 17 configured as described above will be described together with the process of the insulating film forming step performed in the SOD film forming system 1.
[0056]
First, one unprocessed wafer W is taken out of the cassette C by the wafer transfer body 11 and transferred to the extension device 31 belonging to the third processing device group G3. Next, the wafer W is transferred to the cooling device 30 by the main transfer device 13 and cooled to a predetermined temperature. The wafer W cooled to the predetermined temperature is transferred by the main transfer device 13 to the coating device 17.
[0057]
The wafer W, which has been subjected to a predetermined process described later in the coating processing device 17, is sequentially transferred by the main transfer device 13 to the low-temperature heating device 34 or 42 and the low-oxygen heating processing device 43 or 44, and the solvent in the coating film is removed. After being evaporated, it is conveyed to the curing device 32.
[0058]
The wafer W that has been subjected to the curing process by the curing device 32 is transferred to the cooling device 30, cooled, and then returned to the extension device 31. The wafer W returned to the extension device 31 is transferred to the cassette C by the wafer transfer body 11, and a series of insulating film forming steps is completed.
[0059]
Next, a processing process performed by the above-described coating processing apparatus 17 will be described. First, before the wafer W is carried into the coating processing apparatus 17, clean air adjusted to, for example, 23 ° C. is started to be supplied from the duct 90, while exhaustion is started from the exhaust pipe 54 of the cup 52. Thereby, the inside of the cup 52 is maintained at an atmosphere of a predetermined temperature, and particles generated during the processing can be removed.
[0060]
When the cooling process in the cooling device 30 which is the pre-processing is completed, the wafer W is transferred into the casing 17a by the main transfer device 13 and transferred to the spin chuck 50 which has been waiting above the cup 52 in advance. Subsequently, the spin chuck 50 descends, and the wafer W is accommodated in the cup 52. When the wafer W is accommodated in the cup 52, the solvent discharge nozzle 61 waiting at the nozzle waiting section T1 is moved by the nozzle arm 62 to a predetermined position above the center of the wafer W. Then, a predetermined amount of solvent is discharged from the solvent discharge nozzle 61 to the center of the wafer W.
[0061]
When a predetermined amount of solvent is discharged onto the wafer W, the wafer W is rotated at a high speed by the rotation drive unit 51, and the solvent on the wafer W is diffused over the entire surface of the wafer. After that, by further rotating the wafer W, the solvent on the wafer W is dried or shaken off. By supplying and drying the solvent, impurities such as dust adhering to the wafer W are removed, and the wettability of the wafer W with respect to the coating liquid is improved. Thereafter, for example, the rotation of the wafer W is temporarily stopped.
[0062]
Next, the nozzle arm 62 expands and contracts in the X direction, and the application liquid discharge nozzle 60 moves to the discharge position above the center of the wafer W as shown in FIG. When the coating liquid discharge nozzle 60 stops at the discharge position, a predetermined amount of the coating liquid is discharged to the center of the wafer W. Thereafter, the wafer W is rotated, and by this rotation, the coating liquid on the wafer W is spread and the coating liquid is diffused over the entire surface of the wafer W. As a result, a coating film having a predetermined thickness is formed on the wafer W. Note that this coating film becomes an insulating film through the above-described series of insulating film forming steps. In addition, a predetermined area on the outer edge side of the coating film, for example, an area 2 mm from the edge of the wafer W is an outer peripheral film that is an unnecessary part.
[0063]
When a coating film having a predetermined thickness is formed on the wafer W, the wafer W is rotated at a low speed, for example, at 2 to 100 rpm, more preferably at 40 to 60 rpm, and rotated at the same time, and the removal liquid that has been waiting in the standby unit T2 The discharge nozzle 70 moves on the outer peripheral film of the wafer W. Then, as shown in FIG. 7, the removing liquid is discharged to a predetermined region on the end side of the outer peripheral film R of the wafer W, for example, a region about 1.5 mm from the end, and the outer peripheral film R is formed in an annular shape. Is removed. By removing the outer peripheral film R, a vertical surface N is formed on the end surface of the outer peripheral film R. In the portion where the film has been removed, the surface of the wafer W is exposed, and a flat surface H is formed.
[0064]
When the removal of the end portion of the outer peripheral film R is completed, the removal liquid discharge nozzle 70 retreats to the standby portion T2, and for example, the rotation of the wafer W is temporarily stopped. Subsequently, the wafer W is moved to above the cup 52 by, for example, the spin chuck 50. Then, the film removing member 80 waiting outside the cup 52 moves to the negative side in the X direction, and the outer peripheral portion of the wafer W is inserted into the gap S of the film removing member 80 as shown in FIG. At this time, the plasma emission portion 84 is disposed above the end of the outer peripheral film R remaining on the wafer W. Thereafter, the wafer W starts rotating at a low speed, for example, at about 3 rpm. Of course, the rotation speed is not limited to this, and an arbitrary rotation speed of 2 to 100 rpm can be used.
In addition, the plasma is emitted from the plasma emission portion 84 and the atmosphere in the gap S is sucked from the suction port 85. As a result, a plasma flow is formed from the plasma emission portion 84, which passes near the end of the outer peripheral film R of the wafer W and goes outward from the wafer W, as shown in FIG. Then, the plasma emitted from the plasma emission portion 84 contacts the outer peripheral film R while flowing toward the suction port 85 side, and erodes the edge of the outer peripheral film R obliquely. As a result, as shown in FIG. 8, an inclined portion K is formed at the end of the outer peripheral film R along the airflow. Further, the suction pressure of the suction port 85 is controlled, and the inclined portion K has a bottom of about 0.5 mm, ―4 It is formed to have a tilt angle of about degrees.
[0065]
When the inclined portion K is formed at the end of the outer peripheral film R, as shown in FIG. 9, the film removing member 80 slightly moves in the X direction positive direction while the plasma is continuously emitted, and the plasma emitting portion 84 is moved. Stop on flat surface H. The suction from the suction port 85 is also performed continuously. The plasma is emitted from the plasma emitting portion 84 on the flat surface H for a predetermined time, and the film and organic residues adhering on the flat surface H are removed. When the residue on the flat surface H is removed, the emission and suction of the plasma are stopped, and the film removing member 80 is retracted outside the cup 52. At this time, the rotation of the wafer W is also stopped.
[0066]
When the rotation of the wafer W is stopped, the wafer W is transferred from the spin chuck 50 to the main transfer device 13, the wafer W is unloaded from the casing 17a, and a series of processing processes in the coating processing device 17 is completed.
[0067]
According to the above-described embodiment, since the film removing member 80 having the plasma emission section 84 and the suction port 85 is provided in the coating processing apparatus 17, a predetermined portion of the outer peripheral film R can be selectively removed. Thereby, the inclined portion K can be formed at the end of the outer peripheral film R. As a result, even if the wafer W is later polished by the polishing pad, the load of the polishing pad does not concentrate on the edge of the outer peripheral film R. Therefore, it is possible to prevent, for example, the hard mask laminated on the outer peripheral film R from being peeled off by the concentrated load of the polishing pad. In addition, the film residue adhered on the flat surface H can be removed by the film removing member 80. As a result, the adhesion between the flat surface H and the hard mask, which is an upper layer film formed later, is improved, and the hard mask can be prevented from peeling off from the flat surface H by the polishing pad during the polishing process. Therefore, it is possible to prevent generation of particles due to peeling, defective products of the wafer W, and the like.
[0068]
Further, since the control unit 83 for controlling the suction pressure of the suction port 85 is provided, the flow path of the plasma flow flowing on the outer peripheral film R can be controlled. Therefore, the inclined portion K having a predetermined shape can be formed in the outer peripheral film R eroded by the plasma flow. That is, the inclined portion K can be formed at a desired inclination angle and position.
[0069]
In the embodiment, first, the outermost portion of the outer peripheral film R is removed with the removing liquid from the removing liquid discharge nozzle 70, and then the inclined portion K is formed at the end of the outer peripheral film R remaining by the film removing member 80. However, after the outermost film R is removed by the film removing member 80 after the formation of the insulating film without performing the outermost removal using the removing liquid discharge nozzle 70, the inclined portion K is formed at the end of the outermost film R. It may be formed. For example, as shown in FIG. 10, the film removing member 80 moves in the radial direction on the outer peripheral film R of the wafer W in a state where the plasma is emitted from the plasma emission unit 84 and the suction is performed from the suction port 85. For example, the plasma emission unit 84 moves from above the outer end of the wafer W to above the inner end. By doing so, the outer peripheral film R is gradually cut from the outside, and as a result, the flat surface H and the inclined portion K similar to those in the above-described embodiment are formed.
[0070]
Further, in the above embodiment, both the formation of the inclined portion K and the removal of the residue on the flat surface H are performed by the film removing member 80, but only one of them may be performed. When only the residue on the flat surface H is to be removed, first, the entire peripheral film R having a width of 2 mm, which is an unnecessary part, is removed by the removing liquid discharge nozzle 70. By this removal, a flat surface H having a width of 2 mm is formed on the outer peripheral portion of the wafer W. Next, the film removing member 80 moves, and the plasma emission unit 84 is arranged on the flat surface H. Then, plasma is emitted from the plasma emission portion 84 toward the flat surface H, and suction is performed from the suction port 85. Thus, residues such as the insulating film adhered to the flat surface H are removed in the same manner as in the above-described embodiment. As a result, the adhesion between the flat surface H and a hard mask to be formed later is improved, and peeling of the hard mask is prevented.
[0071]
In the above embodiment, after the inclined portion K is formed, plasma may be supplied to the inclined portion K again to oxidize the surface of the inclined portion K. By doing so, the adhesion between the hard mask to be formed later and the inclined portion K is further improved, and the hard mask does not peel off even when pressed, for example, by a polishing pad. As the plasma emitted from the plasma emission portion, a fluorine-based gas, for example, CF 4 When the plasma is supplied, if the oxidation treatment using oxygen plasma is performed as the subsequent oxidation treatment, the F atoms adhering to the surface can be removed by oxygen plasma, and the adhesion with the hard mask can be improved. By further improving, the effect of preventing the hard mask from peeling can be enhanced. Further, plasma may be supplied again to the flat surface H from which the residue has been removed, and the flat surface H may be oxidized. Also in this case, the adhesion between the flat surface H and the hard mask is improved, and peeling of the hard mask can be prevented.
[0072]
In the processing described in the above embodiment, a part of the coating film, for example, a notch portion, a laser mark portion, and an ID mark portion on the outer peripheral portion of the wafer is selectively removed. An inclined portion having a small film thickness may be formed. For example, after the inclined portion K is formed on the outer peripheral portion of the wafer W, the wafer W is rotated by a predetermined angle, and the notch portion of the wafer W is moved to a position facing the plasma emission portion 84. Thereafter, a plasma flow is supplied from the film removing member 80 to the outer peripheral film R on the notch portion, and the outer peripheral film R on the notch portion is removed. In addition, the same oblique plasma flow as in the above-described embodiment is also supplied to the outer peripheral film R around the notch portion, and an inclined portion is formed such that the film thickness becomes thinner toward the notch portion. As a result, the coating film on the notch portion is removed, and the detection of the notch portion by the sensor can be performed reliably. In addition, since the inclined portion is also formed on the coating film facing the notch portion, a hard mask is formed later, and even when pressed with a cleaning brush from above, the hard mask is concentrated on the edge of the coating film facing the notch portion. No load is applied, and peeling of the coating film at the relevant portion is suppressed.
[0073]
The plasma emission portions 84 described in the above embodiment may be provided at a plurality of locations on the film removing member 80. For example, as shown in FIG. 11, a plurality of, for example, three plasma radiating units 100 may be provided side by side in the radial direction of the wafer W. In such a case, even when the emission range of one plasma emission unit 100 is narrow, the wide outer peripheral film R can be removed without moving the film removal member 80. Further, the formation of the inclined portion K and the removal of the residue on the flat surface H can be performed simultaneously. On the other hand, as shown in FIG. 12, the film removing member 110 may be formed in an arc shape following the shape of the wafer W, and a plurality of plasma radiating portions 111 may be attached to the upper portion 110b of the film removing member 110 at equal intervals. Good. In this case, since a wider range of the film can be removed at the same time, the operation time for removing the outer peripheral film R can be reduced. Also, as shown in FIG. 12, the arc of the film removing member 110 may have an inner angle of 180 ° or less. In this case, the film removing member 110 can access the wafer W from the side of the wafer W. Note that the film removing member 110 may have a ring shape.
[0074]
In the above-described embodiment, the plasma removing portion 84 is provided on the film removing member 80 in order to remove a predetermined portion of the outer peripheral film R. However, instead of the plasma emitting portion 84, a radiation portion such as an ultraviolet ray emitting portion is provided. May be provided. Also in this case, the emitted ultraviolet light turns oxygen in the atmosphere into plasma, and a predetermined portion of the outer peripheral film R is removed by the plasma. Therefore, the inclined portion K can be formed at the end of the outer peripheral portion R by causing the suction from the suction port 85. Further, residues on the flat surface H formed on the outermost peripheral portion of the wafer W can be removed.
[0075]
In the case where the film removing member 80 is provided with an ultraviolet radiation part, the film removing member 120 may be provided with a reactive gas supply port 121 for a reactive gas such as oxygen as shown in FIG. The reactive gas supply port 121 is provided, for example, at a position adjacent to the ultraviolet radiation section 122 on the upper portion 120 b of the film removing member 120. The reactive gas supply port 121 is provided, for example, on the upstream side of the ultraviolet radiation section 122, that is, on the negative side in the X direction. The reactive gas supply port 121 communicates with a supply pipe 123 passing through the upper portion 120b. The supply pipe 123 communicates with, for example, a reactive gas supply device (not shown). Then, oxygen is ejected from the reactive gas supply port 121 at the time of ultraviolet irradiation. The ejected oxygen is turned into plasma by ultraviolet rays and erodes the outer peripheral film R. In such a case, since the reactive gas serving as plasma is positively supplied, the inclined portion K at the end of the outer peripheral film R can be formed more reliably and quickly. Note that the number of the reactive gas supply ports 121 is not limited to one, and may be plural. Further, the supply pressure of the reactive gas and the suction pressure from the suction port 85 may be controlled to more strictly control the airflow formed in the gap S. Further, a suction port 85 may be provided on the upper portion 120b on the outer side of the reactive gas supply port 121. In this case, the reactive gas is introduced from above, comes into contact with the outer peripheral film R, and is exhausted again from above. By controlling the introduction amount and the exhaust amount of the reactive gas at this time, a desired airflow is formed on the outer peripheral film R, and the outer peripheral film R can be eroded into a predetermined shape. That is, the inclined portion K can be formed at the end of the outer peripheral film R. The radiation is not limited to ultraviolet rays, but may be an electron beam or the like.
[0076]
Further, as shown in FIG. 14, a laser irradiation unit 132 may be attached to the film removing member 130 instead of the plasma emission unit. The film removing member 130 has a substantially U-shape similarly to the film removing member 80 described in the above embodiment, and is supported by the support arm 131. The laser irradiation unit 132 is supported by, for example, a support member 133 attached to the film removing member 130. The laser irradiating section 132 is attached so as to be directed downward from a downward direction inclined in the positive X direction. Further, a suction port 134 similar to that of the above-described embodiment is provided inside the film removing member 130 and at a position facing the opening 130a. Then, the laser is irradiated obliquely toward the outer peripheral film R of the rotating wafer W, while the atmosphere near the outer peripheral film R is sucked from the outside of the wafer W. By doing so, the end of the outer peripheral film R is physically cut off obliquely, the cut-off film is removed from the suction port 134, and the inclined portion K can be formed in the outer peripheral film R. Incidentally, the laser irradiation unit 131 in FIG. 14 may be an ultraviolet irradiation unit. Since a specific type of film such as an organic film is dissolved by ultraviolet light, the end of the outer peripheral film R can be obliquely removed by ultraviolet irradiation by an ultraviolet irradiation unit.
[0077]
Further, as shown in FIG. 15, a liquid ejection unit 141 may be attached to the film removing member 140 instead of the plasma emission unit. The film removing member 140 also has a substantially U-shape like the film removing member 80 described in the above embodiment, and is supported by the support arm 141. The liquid ejection part 142 is supported by, for example, a support member 143 attached to the film removing member 140. The liquid ejecting portion 142 is attached in a downward inclination direction inclined in the positive X direction from below. In the lower part 140a of the film removing member 140, for example, a concave recovery part 144 that can recover the ejected liquid is formed. A discharge port 146 communicating with the discharge pipe 145 is opened on the lower surface of the recovery section 144, and the liquid recovered by the recovery section 144 can be discharged. The drain pipe 145 is connected to a drain tank on the factory side (not shown). Then, when cutting the outer peripheral film R, a liquid of high pressure, for example, 0.5 kPa, is obliquely jetted to the outer peripheral film R of the rotating wafer W. The ejected liquid is collected by the collection unit 144 and discharged from the discharge port 146. As a result, the end of the outer peripheral film R is cut off obliquely, and an inclined portion K is formed in the outer peripheral film R. As the liquid, for example, a liquid that is hardly soluble in the coating film, for example, isopropyl alcohol (IPA) is used.
[0078]
A predetermined portion of the outer peripheral film R may be removed by providing a microwave generating unit, an ion beam irradiating unit, an ECR (electron cyclotron resonance) generating unit, and the like, in addition to the laser irradiation unit 132 and the liquid ejection unit 142.
[0079]
The film removing members 80, 110, 120, 130, and 140 described in the above embodiments are provided in the coating processing apparatus 17, but are provided in an independent processing apparatus having a rotation mechanism for rotating the wafer W. You may. When there is a film removing device for the outer peripheral film provided with the removing liquid discharge nozzle 70 separately from the coating device 17, the film removing member may be provided in the film removing device.
[0080]
A film removing member 200 shown in FIG. 16 may be used instead of the film removing member 80 having the plasma emission portion 80 among the film removing members used in the above embodiment. The film removing member 200 has a substantially cylindrical nozzle shape as a whole. The plasma emission unit 201 has an emission port configuration as shown in FIG. 17 and is formed on the bottom surface of the film removing member 200. That is, it is located at a portion facing the outer peripheral film R which is a film of a predetermined portion of the outer periphery of the wafer W. Then, the gas plasma from the plasma generator 202 is introduced into the film removing member 200 by the supply pipe 203, and is supplied to the wafer W from the plasma emission unit 201 formed on the bottom surface of the film removing member 200. ing.
[0081]
The suction port 210 of the film removing member 200 has a slit shape in this example, and is disposed outside the plasma emission unit 201. As shown in FIG. Are located opposite to each other. The suction port 201 is connected to a pump 212 provided outside via a suction pipe 211.
[0082]
The supply pipe 202 and the suction pipe 211 are provided with valves 203 and 213, respectively, and the opening degree of these valves is adjusted by, for example, a control device 214. The flow rate of the supplied gas plasma and the suction flow rate from the suction port 210 can be adjusted.
[0083]
Even when the film removing member 200 according to the above configuration is used, the outer peripheral film R can be removed by plasma, and the inclined portion K can be suitably formed, similarly to the film removing member 80 described above. In addition, the film removing member 200 does not require an opening for receiving the peripheral portion of the wafer W, and the overall configuration can be made compact. Further, the plasma that has been supplied and after the film has been removed is immediately sucked by the suction port 210 and does not diffuse to the surroundings. The plasma emission unit 201 having such a configuration, that is, a configuration in which gas plasma from the plasma generator is introduced to the film removing member by the supply pipe and emitted from the plasma emission unit in the shape of the emission port is provided by the film removing member 80 described above. It can be applied to the plasma emission portion 84 of FIG.
[0084]
Furthermore, by changing the ratio between the supply amount and the suction amount of the gas plasma by adjusting the opening degrees of the valves 203 and 213, the inclination of the inclined portion K can be changed similarly to the film removing member 80 described above. When the supply amount of the gas plasma is increased, the inclination of the inclined portion K becomes gentle as shown in FIG. 18, and when the suction amount is increased, the inclination of the inclined portion K is steep as shown in FIG. become.
[0085]
As shown in FIG. 16, an oxygen radical supply unit 220 that supplies oxygen radicals to the wafer W may be provided on the back side of the wafer W. The oxygen radical supply unit 220 has a function of supplying oxygen radicals generated by the oxygen radical generator 221 to the back surface of the wafer W via the supply pipe 222. By supplying the oxygen radicals to the back surface of the wafer W, for example, to the region from the back surface of the wafer W to the edge portion, an unnecessary film or an organic substance which has wrapped around the back surface which causes particles is generated by the strong oxidizing action. It can be effectively removed. Note that the supply amount of oxygen radicals can be adjusted by adjusting the opening of the valve 223, and this adjustment may also be controlled by the controller 214. Since oxygen radicals can be generated by, for example, plasma, a plasma generator can be used as the oxygen radical generator 221.
[0086]
Such an oxygen radical supply unit 220 may of course be arranged on the upper surface side of the wafer W and used for the oxidation treatment after the film is removed, or the various film removing members 110, 120, 130, 140 described above. You may use together. When oxygen radicals are supplied to the upper surface side of the wafer W by disposing the oxygen radical supply unit 220 on the upper surface side of the wafer W, oxygen radicals are generated by the plasma generator 202 and the Oxygen radicals may be supplied from the plasma emission unit 201 to the wafer W as they are. As a result, a process for improving the adhesion with the insulating film formed thereafter can be continuously performed. It is not necessary to separately prepare an oxygen radical generator.
[0087]
Note that the removal and peeling of the outer peripheral film R and the removal of organic substances as described above may be performed while the wafer W is heated. For example, it can be proposed to heat the temperature of the wafer W to 60 to 100 ° C., for example, 80 ° C. Various gases to be supplied may be supplied by heating. In this case, it can be proposed to heat the gas to a temperature of 200 to 400 ° C., for example, about 300 ° C.
[0088]
In the case of heating the wafer W, it can be proposed to irradiate the lower surface of the wafer W with an infrared lamp 230 as shown in FIG. 20, for example. In the case where the configuration is such that the wafer W is rotated, the infrared lamp 230 only needs to be provided at one place. Since heating is performed by infrared rays, heating can be performed without contact with the wafer W. The wafer W can be heated to an arbitrary temperature under the control of the power supply 231.
[0089]
In the above embodiment, the present invention is applied to the coating apparatus 17 for forming an interlayer insulating film. However, the present invention is applied to other kinds of films, for example, an SOG film which is an insulating film, and a protective film. The present invention can also be applied to a processing apparatus for forming a polyimide film, a resist film, or the like, which is a film. Further, the present invention can be applied to a processing apparatus for a substrate other than the wafer W, such as an LCD substrate, a mask substrate, and a reticle substrate.
[0090]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the upper layer film is not peeled off by the polishing treatment or the like, generation of particles and defective products of the substrate can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of an SOD film forming system on which a coating apparatus according to an embodiment is mounted.
FIG. 2 is a front view of the SOD film forming system of FIG.
FIG. 3 is a rear view of the SOD film forming system of FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory view of a longitudinal section schematically showing the configuration of a coating apparatus.
FIG. 5 is an explanatory view of a cross section of the coating processing apparatus of FIG. 4;
FIG. 6 is an explanatory view of a longitudinal section showing a configuration of a film removing member.
FIG. 7 is an explanatory longitudinal sectional view of the wafer showing a state in which a part of the outer peripheral film is removed by a removing liquid discharge nozzle.
FIG. 8 is an explanatory view of a longitudinal section of the wafer showing a state in which an inclined portion is formed in an outer peripheral film.
FIG. 9 is an explanatory view of a longitudinal section of the film removing member showing a state where the position of the plasma emission unit is shifted.
FIG. 10 is an explanatory longitudinal sectional view of a film removing member showing a state in which a position of a plasma emission portion is gradually shifted to form an inclined portion in an outer peripheral film.
FIG. 11 is an explanatory view of a longitudinal section of a film removing member provided with a plurality of plasma emission units.
FIG. 12 is a plan view of a film removing member when a plurality of plasma emission units are provided in a circumferential direction.
FIG. 13 is an explanatory view of a longitudinal section of a film removing member when a reactive gas supply port is provided in an upper part.
FIG. 14 is an explanatory view of a longitudinal section of a film removing member provided with a laser irradiation unit.
FIG. 15 is an explanatory view of a longitudinal section of a film removing member provided with a liquid ejection unit.
FIG. 16 is a side view showing a configuration of another film removing member having a plasma emission portion.
FIG. 17 is a bottom view of the film removing member of FIG.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a state of an inclined portion when a plasma supply amount is increased.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a state of an inclined portion when a suction amount is increased.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a state around a spin chuck where an infrared lamp is arranged.
FIG. 21 is an explanatory view of a vertical section of a wafer showing a state of a polishing process using a conventional polishing pad.
[Explanation of symbols]
1 SOD film formation system
17 Coating equipment
80 Film removal member
84 Plasma emission part
85 suction port
W wafer

Claims (32)

表面に膜の形成された基板を処理する処理装置であって，
基板の外周部の所定部分の膜を選択的に除去する膜除去部材を備え，
前記膜除去部材は，
前記所定部分の膜に対し，反応性ガスのプラズマを供給するプラズマ供給部と，
前記所定部分付近の雰囲気を吸引する吸引口と，を有することを特徴とする，処理装置。A processing apparatus for processing a substrate having a film formed on a surface thereof,
A film removing member for selectively removing a film in a predetermined portion of an outer peripheral portion of the substrate;
The film removing member is
A plasma supply unit for supplying a reactive gas plasma to the predetermined portion of the film;
And a suction port for sucking an atmosphere near the predetermined portion. 前記吸引口は，前記所定部分付近の雰囲気を基板の外方側から吸引できるように配置されることを特徴とする，請求項１に記載の処理装置。2. The processing apparatus according to claim 1, wherein the suction port is arranged so that an atmosphere near the predetermined portion can be sucked from an outer side of the substrate. 前記膜除去部材は，垂直部と，当該垂直部の上端部から水平方向に向けて形成された上部と，前記垂直部の下端部から前記水平方向と同方向に向けて形成された下部とで構成される形状を有し，前記上部と下部とで形成される開口部から基板の外周部を挿入できるように形成されており，
前記プラズマ供給部は，前記垂直部，上部及び下部で囲まれた前記膜除去部材の内側の天井面に取り付けられていることを特徴とする，請求項１又は２のいずれかに記載の処理装置。The film removing member includes a vertical portion, an upper portion formed in the horizontal direction from the upper end of the vertical portion, and a lower portion formed in the same horizontal direction from the lower end of the vertical portion. It is formed so that the outer peripheral portion of the substrate can be inserted from the opening formed by the upper and lower portions,
3. The processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma supply unit is attached to a ceiling surface inside the film removing member surrounded by the vertical part, the upper part, and the lower part. . 前記吸引口は，前記膜除去部材の内側であって前記開口部に対向する位置に設けられていることを特徴とする，請求項３に記載の処理装置。The processing apparatus according to claim 3, wherein the suction port is provided inside the film removing member and at a position facing the opening. 前記プラズマ供給部は，前記膜除去部材における前記所定部分対向した部分に設けられ，前記吸引口は，当該プラズマ供給部の外側に設けられていることを特徴とする，請求項１に記載の処理装置。2. The process according to claim 1, wherein the plasma supply unit is provided at a portion of the film removing member opposite to the predetermined portion, and the suction port is provided outside the plasma supply unit. apparatus. 前記プラズマ供給部は，前記膜除去部材における前記所定部分に対向した部分に設けられ，前記吸引口は，当該プラズマ供給部を挟んで対向して設けられていることを特徴とする，請求項５に記載の処理装置。6. The plasma supply unit according to claim 5, wherein the plasma supply unit is provided at a portion facing the predetermined portion of the film removing member, and the suction port is provided facing the plasma supply unit. A processing device according to claim 1. 基板を回転させる回転機構を備えたことを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の処理装置。7. The processing apparatus according to claim 1, further comprising a rotation mechanism for rotating the substrate. 前記膜除去部材を水平移動させる水平駆動部を備えたことを特徴とする，請求項１〜７のいずれかに記載の処理装置。The processing apparatus according to claim 1, further comprising a horizontal driving unit that horizontally moves the film removing member. 前記吸引口の吸引圧力を制御する制御部を備えたことを特徴とする，請求項１〜８のいずれかに記載の処理装置。9. The processing apparatus according to claim 1, further comprising a control unit for controlling a suction pressure of the suction port. 前記プラズマ供給部は，前記膜除去部材において基板の径方向に沿って複数箇所に設けられていることを特徴とする，請求項１〜９のいずれかに記載の処理装置。The processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma supply unit is provided at a plurality of locations in the film removing member along a radial direction of the substrate. 前記プラズマ供給部は，前記膜除去部材において基板の周方向に沿って複数箇所に設けられていることを特徴とする，請求項１〜９のいずれかに記載の処理装置。10. The processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma supply unit is provided at a plurality of locations along the circumferential direction of the substrate in the film removing member. 前記プラズマ供給部は，反応性ガスをプラズマ化する放射線の放射部であることを特徴とする，請求項１〜１１のいずれかに記載の処理装置。The processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma supply unit is a radiation radiating unit that converts reactive gas into plasma. 前記膜除去部材は，反応性ガスを噴出する反応性ガス噴出部を備えたことを特徴とする，請求項１２に記載の処理装置。13. The processing apparatus according to claim 12, wherein the film removing member includes a reactive gas ejection unit that ejects a reactive gas. 前記膜除去部材は，前記プラズマ供給部に代えて，前記基板の外周部の所定部分の膜に対してレーザを照射するレーザ照射部を有することを特徴とする，請求項１〜１１のいずれかに記載の処理装置。12. The apparatus according to claim 1, wherein the film removing member includes a laser irradiating unit that irradiates a laser on a film on a predetermined portion of an outer peripheral portion of the substrate, instead of the plasma supply unit. A processing device according to claim 1. 前記膜除去部材は，前記プラズマ供給部に代えて，前記基板の外周部の所定部分の膜に対して高圧で液体を噴出する液体噴出部を有することを特徴とする，請求項１〜１１のいずれかに記載の処理装置。12. The apparatus according to claim 1, wherein the film removing member has a liquid ejection unit for ejecting a liquid at a high pressure to a predetermined portion of the film on an outer peripheral portion of the substrate, instead of the plasma supply unit. A processing device according to any one of the above. 前記膜除去部材は，前記プラズマ供給部に代えて，前記基板の外周部の所定部分の膜に対して紫外線を照射する紫外線照射部を有することを特徴とする，請求項１〜１１のいずれかに記載の処理装置。12. The apparatus according to claim 1, wherein the film removing member has an ultraviolet irradiator for irradiating ultraviolet light to a film on a predetermined portion of an outer peripheral portion of the substrate, instead of the plasma supply unit. A processing device according to claim 1. 前記膜除去部材とは別に，基板の外周部に除去液を吐出して当該外周部の膜を除去する除去液吐出ノズルを備えたことを特徴とする，請求項１〜１６のいずれかに記載の処理装置。17. The apparatus according to claim 1, further comprising a removing liquid discharging nozzle for discharging a removing liquid to an outer peripheral portion of the substrate to remove a film on the outer peripheral portion, separately from the film removing member. Processing equipment. 基板上に膜を形成するために，基板に対し塗布液を吐出する塗布液吐出ノズルを備えたことを特徴とする，請求項１〜１７のいずれかに記載の処理装置。18. The processing apparatus according to claim 1, further comprising a coating liquid discharge nozzle for discharging a coating liquid to the substrate to form a film on the substrate. 前記基板における前記膜が形成された面とは異なった面の少なくとも外周部に向けて，酸素ラジカルを供給する酸素ラジカル供給部を有することを特徴とする，請求項１〜１８のいずれかに記載の処理装置。19. The substrate according to claim 1, further comprising an oxygen radical supply unit for supplying oxygen radicals to at least an outer peripheral portion of a surface of the substrate different from the surface on which the film is formed. Processing equipment. 前記基板を赤外線によって加熱する加熱装置を有することを特徴とする，請求項１〜１９のいずれかに記載の処理装置。20. The processing apparatus according to claim 1, further comprising a heating device for heating the substrate by infrared rays. 表面に膜が形成された基板を処理する処理方法であって，
基板の外周部の膜に，端部に近づくにつれて膜厚が薄くなるような傾斜部を形成する工程を有することを特徴とする，処理方法。A processing method for processing a substrate having a film formed on a surface thereof,
A processing method, comprising a step of forming an inclined portion in a film on an outer peripheral portion of a substrate such that the film thickness decreases toward an end portion. 基板の外周部の一部の膜を選択的に除去する工程と，
当該除去された部分に近づくにつれて，膜厚が薄くなるような傾斜部を形成する工程と，を有することを特徴とする，請求項２１に記載の処理方法。Selectively removing a part of the film on the outer peripheral portion of the substrate;
22. The processing method according to claim 21, further comprising: forming an inclined portion such that the film thickness decreases as approaching the removed portion. 前記傾斜部の表面を酸化する工程を有することを特徴とする，請求項２１又は２２のいずれかに記載の処理方法。23. The processing method according to claim 21, further comprising a step of oxidizing a surface of the inclined portion. 前記酸化は，酸素ラジカルの供給によって行われることを特徴とする，請求項２３に記載の処理方法。The method according to claim 23, wherein the oxidation is performed by supplying oxygen radicals. 表面に膜が形成された基板を処理する処理方法であって，
基板の外周部の膜を除去する工程と，
前記膜の除去された外周部の基板表面に付着している膜等の残留物を除去する工程と，を有することを特徴とする，処理方法。A processing method for processing a substrate having a film formed on a surface thereof,
Removing the film on the outer periphery of the substrate;
Removing a residue such as a film adhering to the surface of the substrate at the outer peripheral portion from which the film has been removed. 前記残留物が除去された基板表面を酸化する工程を有することを特徴とする，請求項２５に記載の処理方法。The method according to claim 25, further comprising oxidizing a surface of the substrate from which the residue has been removed. 前記酸化は，酸素ラジカルの供給によって行われることを特徴とする，請求項２６に記載の処理方法。The method according to claim 26, wherein the oxidation is performed by supplying oxygen radicals. 表面に膜が形成された基板を処理する処理方法であって，
基板の外周部の膜を除去する工程と，
前記膜の除去された外周部の基板表面に付着している膜等の残留物を除去する工程と，
前記膜の除去された後の膜の端部に，当該端部に近づくにつれて膜厚が薄くなるような傾斜部を形成する工程と，を有することを特徴とする，処理方法。A processing method for processing a substrate having a film formed on a surface thereof,
Removing the film on the outer periphery of the substrate;
Removing a residue such as a film adhering to the substrate surface at the outer peripheral portion from which the film has been removed;
Forming a slope at an end of the film after the film has been removed such that the film thickness decreases as approaching the end. 前記残留物が除去された基板表面と傾斜部の表面とを酸化する工程を有することを特徴とする，請求項２８に記載の処理方法。The method according to claim 28, further comprising oxidizing a surface of the substrate from which the residue is removed and a surface of the inclined portion. 前記酸化は，酸素ラジカルの供給によって行われることを特徴とする，請求項２９に記載の処理方法。The method according to claim 29, wherein the oxidation is performed by supplying oxygen radicals. 前記傾斜部を形成する工程においては，基板を加熱することを特徴とする，請求項２１，２２，２３，２４，２８，２９又は３０のいずれかに記載の処理方法。The processing method according to any one of claims 21, 22, 23, 24, 28, 29, or 30, wherein in the step of forming the inclined portion, the substrate is heated. 前記残留物を除去する際には，基板を加熱することを特徴とする，請求項２５〜３１のいずれかに記載の処理方法。32. The processing method according to claim 25, wherein when removing the residue, the substrate is heated.
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