JP2008047629A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1ノズル3を処理位置P31に位置決めして該第1ノズル3から薬液を回転する基板Wの表面周縁部TRに供給する第1エッチングモードと、処理位置P31に位置決めした第1ノズル3から薬液を回転する基板Wの表面周縁部TRに供給しながら第2ノズル4を処理位置P41に位置決めして薬液が付着する表面周縁部TRにDIWを供給する第2エッチングモードとを有し、基板Wに付着する薄膜の性状に応じて2つのエッチングモードの間でエッチングモードを選択的に切り換える。
【選択図】図1
Description
図1はこの発明にかかる基板処理装置の第1実施形態を示す図である。また、図2は図1の基板処理装置の主要な制御構成を示すブロック図である。この基板処理装置は、半導体ウエハ等の略円形基板Wの表面Wfの周縁部に存在する薄膜(不要物)または該周縁部および基板裏面Wbに存在する薄膜をエッチング除去する装置である。処理対象となっている基板Wには、基板WごとにSiN膜、High―k膜、銅などのメタル層およびTEOS膜等の互いに種類の異なる薄膜が基板表面Wfまたは表裏面Wf,Wbに形成されている。そこで、基板表面Wfのみに薄膜が形成されている場合には、基板表面Wfの周縁部TR(処理領域)に薬液および純水やDIWなどのリンス液(以下、薬液およびリンス液を総称して「処理液」という)を供給して該周縁部TRから薄膜をエッチング除去するとともに、基板裏面Wbに処理液を供給して裏面Wbを洗浄する。また、基板Wの表裏面Wf,Wbに薄膜が形成されている場合には、表面周縁部TRおよび裏面Wbに処理液を供給して表面周縁部TRおよび裏面Wbから薄膜をエッチング除去する。なお、この実施形態では、基板表面Wfとはデバイスパターンが形成されるデバイス形成面をいう。
(1)第1ノズル3を処理位置P31に位置決めして該第1ノズル3から薬液を回転する基板Wの表面周縁部TRに供給する第1エッチングモードと、
(2) 処理位置P31に位置決めした第1ノズル3から薬液を回転する基板Wの表面周縁部TRに供給しながら第2ノズル4を処理位置P41に位置決めして薬液が付着する表面周縁部TRにDIWを供給する第2エッチングモード
とにエッチングモードを選択的に切り換え可能となっている。このように、この実施形態では、第1ノズル3および第1ノズル移動機構33が本発明の「ベベルエッチング手段」として、第2ノズル4および第2ノズル移動機構43が本発明の「エッチング抑制手段」として機能する。
図13はこの発明にかかる基板処理装置の第2実施形態を示す平面図である。この第2実施形態にかかる基板処理装置は以下の点で第1実施形態と大きく相違している。すなわち、上記第1実施形態では、平面視で回転中心A0から第1ノズル3の処理位置に延びる方向と回転中心A0から第2ノズル4の処理位置に延びる方向とが形成する角度が180°となっていたのに対し、この第2実施形態では、平面視で回転中心A0から第1ノズル3の処理位置に延びる方向と回転中心A0から第2ノズル4の処理位置に延びる方向とが形成する角度が120°となっている。
(1)第1ノズル3を処理位置P33(またはP34)に位置決めして該第1ノズル3から薬液を回転する基板Wの表面周縁部TRに供給する第1エッチングモード(図14(a))。
(2) 処理位置P33に位置決めした第1ノズル3から薬液を回転する基板Wの表面周縁部TRに供給しながら第2ノズル4を処理位置P43に位置決めして薬液が付着する表面周縁部TRにDIWを供給する第2エッチングモードの第1サブモード(図14(b))、
(3) 処理位置P34に位置決めした第1ノズル3から薬液を回転する基板Wの表面周縁部TRに供給しながら第2ノズル4を処理位置P44に位置決めして薬液が付着する表面周縁部TRにDIWを供給する第2エッチングモードの第2サブモード(図14(c))
とにエッチングモードを選択的に切り換え可能となっている。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、基板Wに付着する薄膜(不要物)の種類に応じてエッチングモードの切り換えを行っているが、エッチングモードの切り換えのタイミングはこれに限定されない。例えば同一種類の薄膜が付着している複数枚の基板であっても、基板Wへの成膜方法の相違等によって基板ごとに薄膜の厚みが異なる場合がある。このような場合であっても、各基板ごとに付着する薄膜の厚みに応じてエッチングモードの切り換えを行うことにより、薄膜の厚みに対応した適正なエッチングレートで表面周縁部TRから薄膜をエッチング除去できる。したがって、不要物がいかなる性状(薄膜の種類および薄膜の厚み)を有したとしても、表面周縁部TRから薄膜を良好に除去することができる。
3…第1ノズル(ベベルエッチング手段)
4…第2ノズル(エッチング抑制手段)
5…遮断部材
5A,5B…ノズル挿入孔
13…チャック回転機構(回転手段)
15…スピンベース(回転部材)
18…ガス供給ユニット(ガス供給部)
33…第1ノズル移動機構(ベベルエッチング手段)
43…第2ノズル移動機構(エッチング抑制手段)
501…遮断部材の下面(基板対向面)
502…ガス吐出口
A0…(基板の)回転中心
F1〜F12…支持ピン(支持部材)
P31,P33,P34…処理位置(第1処理位置)
P32…待機位置(第1待機位置)
P41,P43,P44…処理位置(第2処理位置)
P42…待機位置(第2待機位置)
R…(基板の)回転方向
S1〜S12…支持ピン(支持部材)
SP…(基板対向面と基板表面とに挟まれた)空間
TR…表面周縁部
W…基板
Wb…基板裏面
Wf…基板表面
Claims (9)
- 基板の表面の周縁部に第1処理液を供給して該周縁部に存在する不要物を前記第1処理液によりエッチングして該周縁部から除去するベベルエッチング手段と、
前記第1処理液が付着する前記基板表面の周縁部に第2処理液を供給して前記第1処理液による前記不要物のエッチング進行を実質的に抑制するエッチング抑制手段と
を備え、
前記不要物の性状に応じて前記ベベルエッチング手段によるベベルエッチング処理の実行中に前記エッチング抑制手段によるエッチング抑制処理を実行して前記不要物のエッチングレートを調整することを特徴とする基板処理装置。 - 前記ベベルエッチング手段および前記エッチング抑制手段を制御して、前記エッチング抑制処理を実行することなく前記ベベルエッチング処理のみを実行する第1エッチングモードと、前記ベベルエッチング処理の実行中に前記エッチング抑制処理を実行する第2エッチングモードとに前記不要物の性状に応じて選択的に切り換える制御手段をさらに備える請求項1記載の基板処理装置。
- 略円形基板の表面の周縁部から不要物をエッチング除去する請求項2記載の基板処理装置であって、
前記基板表面を上方に向けながら前記基板を略水平姿勢で保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された前記基板を回転させる回転手段と
をさらに備え、
前記ベベルエッチング手段は、
前記基板表面側から前記基板表面の周縁部に前記第1処理液を供給する第1ノズルと、前記基板表面の周縁部に前記第1処理液を供給可能な第1処理位置と前記基板から離れた第1待機位置とに前記第1ノズルを移動させる第1ノズル移動機構とを有し、
前記エッチング抑制手段は、
前記基板表面側から前記基板表面の周縁部に前記第2処理液を供給する第2ノズルと、前記第2ノズルを前記第1処理位置と異なる位置であって前記基板表面の周縁部に前記第2処理液を供給可能な第2処理位置と前記基板から離れた第2待機位置とに前記第2ノズルを移動させる第2ノズル移動機構と
を有し、
前記制御手段は前記第1ノズルを前記第1処理位置に位置決めして該第1ノズルから前記第1処理液を供給して前記第1エッチングモードを実行する一方、前記第1処理位置に位置決めした前記第1ノズルから前記第1処理液を供給しながら前記第2ノズルを前記第2処理位置に位置決めして前記第1処理液が付着する前記基板表面の周縁部に前記第2処理液を供給して前記第2エッチングモードを実行する基板処理装置。 - 平面視で前記基板の回転中心から前記第1処理位置に延びる方向と前記基板の回転中心から前記第2処理位置に延びる方向とが形成する角度が180°である請求項3記載の基板処理装置。
- 平面視で前記基板の回転中心から前記第1処理位置に延びる方向と前記基板の回転中心から前記第2処理位置に延びる方向とが形成する角度が180°と異なる請求項3記載の基板処理装置であって、
前記制御手段は前記第1エッチングモードに加えて前記第2エッチングモードとして下記の第1サブモードと第2サブモードとの間でエッチングモードを選択的に切り換える基板処理装置。
前記第1サブモードは前記基板の回転方向において前記第1処理位置が前記第2処理位置に対して上流側となっている。
前記第2サブモードは前記基板の回転方向において前記第1処理位置が前記第2処理位置に対して下流側となっている。 - 前記第2処理位置は前記第1処理位置に対して前記基板の径方向内側である請求項3ないし5のいずれかに記載の基板処理装置。
- 前記基板表面に対向しながら近接配置されるとともに、前記基板表面の周縁部に対向する位置に前記第1および第2ノズルが個別に挿入可能な上下方向に貫通する複数のノズル挿入孔が形成された遮断部材をさらに備え、
前記第1および前記第2ノズル移動機構はそれぞれ、前記複数のノズル挿入孔のいずれかに前記第1および第2ノズルを挿入させて前記第1および第2処理位置に位置決めする請求項3ないし6のいずれかに記載の基板処理装置。 - 前記遮断部材は前記基板表面と対向する基板対向面を有し、該基板対向面にガス吐出口が形成されている請求項7記載の基板処理装置であって、
前記基板保持手段は、鉛直軸回りに回転自在に設けられた回転部材と、前記回転部材に上方に向けて突設され、前記基板の裏面に当接して該基板を前記回転部材から離間させて支持する少なくとも3個以上の支持部材と、前記ガス吐出口から前記基板対向面と前記基板表面とに挟まれた空間にガスを供給することによって前記基板を前記支持部材に押圧させるガス供給部とを有する基板処理装置。 - 基板表面の周縁部に第1処理液を供給して該周縁部に存在する不要物を前記第1処理液によりエッチングして該周縁部から除去するベベルエッチング工程と、
前記第1処理液が付着する前記基板表面の周縁部に第2処理液を供給して前記第1処理液による前記不要物のエッチング進行を実質的に抑制するエッチング抑制工程と
を備え、
前記不要物の性状に応じて前記ベベルエッチング工程の実行中に前記エッチング抑制工程を実行して前記不要物のエッチングレートを調整することを特徴とする基板処理方法。
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