JP3954881B2 - 基板処理装置およびそれを備えたメッキ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハなどの基板の周縁部をエッチングまたは洗浄するための基板処理装置およびそれを備えたメッキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面にメッキにより銅薄膜が形成されることがある。ウエハを搬送するためのロボットハンドはウエハの周縁部を把持するため、銅薄膜がウエハの周縁部まで形成されていると、ロボットハンドに銅が付着する。この銅はロボットハンドにより他の工程に持ち込まれて汚染源となる。このため、ウエハ表面に銅薄膜を形成した後、ウエハの周縁部の銅薄膜を除去する必要がある。
【０００３】
ウエハ周縁部の薄膜を除去するための先行技術は、主として３つある。第１の先行技術は、ウエハを水平に保持して回転させながら、細管からウエハの周縁部に向かってエッチング液を吐出し、同時に純水を上方から基板中心部近傍に供給する技術である。この先行技術によれば、ウエハの回転数、エッチング液の流量、および純水の流量を調整することにより、ウエハの周縁部においてほぼ一定の幅（エッチング幅）で薄膜をエッチングできる。
【０００４】
第２の先行技術は、ウエハ表面にウエハの径よりわずかに小さな径を有するＯリング状のシール部材を押し当て、ウエハ周縁部にエッチング液を供給する技術である。エッチング液はシール部材によりウエハ表面の内方領域への侵入を阻まれ、ウエハ周縁部の薄膜のみがエッチングされる。
第３の先行技術は、ウエハ表面の全面に保護コーティング層を形成し、薄膜を除去したい部分の保護コーティング層を取り除いて、露出した薄膜をエッチングにより除去するものである。保護コーティング層は、エッチングの後すべて取り除かれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、第１の先行技術では、エッチング処理が施される領域は、純水とエッチング液との境界で決まるので、エッチング幅を精度よく制御することができなかった。また、所望のエッチング幅でエッチングするための条件、すなわち、ウエハの回転数、エッチング液の流量、および純水の流量などを、試行錯誤で決めなければならなかった。
【０００６】
第２の先行技術においては、シール部材はウエハ表面との接触により摩耗するので、頻繁に交換しなければならなかった。また、シール部材をウエハに押しつけたとき、シール部材を構成する材料がウエハ表面に転写されて痕が残り、転写された材料が後のアニール工程での汚染源となるという問題があった。
第３の先行技術においては、保護コーティング層を形成する工程、保護コーティング層の一部を取り除く工程、およびエッチング後残りの保護コーティング層を取り除く工程が必要であり、工程および装置の構成が複雑になる。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、基板周縁部の処理幅の精度が高い基板処理装置を提供することである。
この発明の他の目的は、基板周縁部を所望の処理幅で処理するための条件出しが簡単にできる基板処理装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、頻繁に部材を交換せずに基板周縁部を処理できる基板処理装置を提供することである。
【０００８】
この発明のさらに他の目的は、基板の汚染を少なくして基板周縁部を処理できる基板処理装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、単純な工程で基板周縁部の処理ができる基板処理装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、簡単な構成で基板周縁部の処理ができる基板処理装置を提供することである。
【０００９】
この発明のさらに他の目的は、メッキが施された基板の周縁部の処理幅の精度が高いメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、メッキが施された基板の周縁部を所望の処理幅で処理するための条件出しが簡単にできるメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、頻繁に部材を交換せずにメッキが施された基板の周縁部を処理できるメッキ装置を提供することである。
【００１０】
この発明のさらに他の目的は、基板の汚染を少なくしてメッキが施された基板の周縁部を処理できるメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、メッキ後単純な工程で基板周縁部の処理ができるメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、簡単な構成でメッキが施された基板の周縁部を処理できるメッキ装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持機構（３１）と、この基板保持機構に保持された基板の周縁部を挿入可能な溝（４，５）を有する処理部材（２，３）と、上記溝の内部に形成された吐出口から処理液（Ｌ）を吐出させる処理液吐出手段（１７，１７Ａ，１８，１８Ａ）と、上記溝の内部に形成された吸入口（３０）から処理液を吸入する処理液吸入手段（１９，１９Ａ，２０，２０Ａ）とを備え、上記処理液吐出手段および上記処理液吸入手段が、上記溝の内部空間に供給される処理液の流量と上記溝の内部空間から吸引される処理液の流量とが等しくなるように調整されていることを特徴とする基板処理装置（１３，１４，２６）である。
【００１２】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
処理液を吐出口から吐出させると、溝の内部に処理液が供給される。また、処理液を吸入口から吸入すると、溝の内部の処理液が排出される。そして、処理液の供給量と排出量とがバランスし、溝の内部にはほぼ一定の量の処理液が存在することになる。
【００１３】
内部に処理液が存在する溝に基板の周縁部を挿入することにより、基板の周縁部を処理液により処理できる。この際、処理液が存在する領域はほぼ溝の内部の一定の領域に限られており、時間とともに変化しないので、基板周縁部の処理幅の精度は高い。また、基板を所望の処理幅で処理するための条件出しは、基板周縁部の溝への挿入量（挿入深さ）を調整することによって行えるので簡単である。
【００１４】
基板周縁部を処理するにあたって、基板に接触して摩耗するシール部材は不要である。すなわち、この基板処理装置は、頻繁な交換を要する部材を必要としない。また、基板に接触して転写される部材を要しないので、基板の汚染も少なくできる。さらに、基板にコーティング層を形成することも不要であり、単純な工程で基板周縁部を処理できる。このため、装置構成を簡単にできる。
基板周縁部を処理するにあたって、先に溝の内部を処理液で満たしてから基板周縁部を溝に挿入してもよく、基板周縁部を溝に挿入してから溝の内部に処理液を満たしてもよい。
【００１５】
処理液は、たとえば、エッチング液とすることができる。これにより、たとえば、基板（たとえば、半導体ウエハ）の表面に形成された薄膜（たとえば、銅薄膜）を、基板周縁部についてのみ選択的に除去できる。
また、処理液は洗浄液であってもよい。これにより、基板周縁部に付着した汚染物質（たとえば、金属イオン）を除去できるから、基板をハンドリングするロボットのハンドを汚染することを防止できる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、上記処理液吐出手段が、上記溝の内部空間に処理液を供給するための第１のポンプ（１７Ａ，１８Ａ）を備えており、上記処理液吸入手段が、上記第１のポンプにより上記溝内へ供給される処理液の流量と等しい流量で、上記溝の内部空間から処理液を吸引するための第２のポンプ（１９Ａ，２０Ａ）を備えていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。
請求項３記載の発明は、上記処理部材が撥水性を有していることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置である。
処理部材が撥水性を有することにより、溝から処理液が流れ出し難くなる。処理部材全体を撥水性の材料で構成してもよく、処理部材の表面のみが撥水性を有するように表面処理されていてもよい。撥水性の材料としては、たとえば、フッ素樹脂を用いることができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板の周縁部と上記処理部材とを相対的に移動することによって、上記処理部材の溝内の処理液による処理位置を当該基板の周縁部に沿って変化させる処理位置移動手段（３５）をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、処理部材の溝が基板周縁部の一部に対応する長さを有していた場合あっても、処理位置を移動させることにより基板周縁部を全周にわたって処理できる。
【００１８】
処理対象の基板がウエハのような円形基板である場合、処理位置移動手段は基板保持機構に保持された基板を一定の面内で回転させる基板回転機構であってもよい。基板回転機構により基板をその中心のまわりに回転させながら基板周縁部の処理を行うことができる。この場合、円形基板の周縁部に対する処理部材の相対的な移動方向は、円形基板の接線方向となる。また、この場合、処理部材は移動させる必要がなく、基板の周縁部を全周にわたって容易に処理できる。
【００１９】
基板が多角形（たとえば、正方形や長方形）である場合は、基板を固定しておく一方で、処理部材を移動機構により基板の周縁部に沿って移動させる構成としてもよい。
請求項５記載の発明は、上記吐出口および上記吸入口が、上記処理部材による処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項４記載の基板処理装置である。
【００２０】
この発明によれば、溝の中で処理液が流れる方向と基板の周縁部の処理位置に対する相対移動方向とは平行になる。したがって、基板の周縁部の処理を施す領域と周縁部以外の処理を施さない領域との境界を明確に（シャープに）できる。
請求項６記載の発明は、上記処理部材において、上記吸入口が上記吐出口よりも上記処理部材による処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向に関して下流側に配されていることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置である。
【００２１】
この発明によれば、溝の中で処理液が流れる方向と処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向とはほぼ同じである。このため、処理液と基板との間の相対的な移動速度は小さく、溝の内部の処理液が基板によりかき乱され難い。したがって、基板の周縁部の処理を施す領域と周縁部以外の処理を施さない領域との境界を明確に（シャープに）できる。また、溝の内部の処理液が跳ね飛ばされて、基板の内方の領域に処理液が接する事態も起こり難い。
【００２２】
請求項７記載の発明は、上記処理部材が複数設けられていて、それぞれの上記処理部材の上記溝に１枚の基板を同時に挿入可能であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
複数の処理部材を用いて１枚の基板を処理することにより、基板１枚あたりの処理時間を短縮できる。
請求項８記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給手段（３９，３９Ｂ，４０）をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２３】
リンス液供給手段は、たとえば、処理位置移動手段が基板回転機構である場合に、基板回転機構により回転されている基板の表面の中心近傍にリンス液を吐出するものであってもよい。このような基板処理装置により、たとえば、リンス液供給手段により基板表面にリンス液を供給しながら、処理部材により、たとえば、エッチング液で基板周縁部のエッチング処理を施すことができる。この場合、エッチング液が基板表面の内方に跳ねて飛んだ場合でも、基板表面にはリンス液が流れているのでエッチング液が直接基板に接することはない。したがって、基板表面の内方の領域において不所望なエッチングがされることがない。リンス液は、たとえば、純水であってもよい。
【００２４】
請求項９記載の発明は、上記処理部材を、上記基板保持機構に保持された基板に対して平行に移動させて基板と上記処理部材との間隔を変化させる移動機構（１５，１６）をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
移動機構により処理部材を移動させて、溝に対する基板周縁部の挿入量（挿入深さ）を調整して、所望の処理幅に調整できる。
【００２５】
また、移動機構により処理部材を移動させて、基板周縁部が溝に挿入された処理位置と処理部材が基板の側方に退避した退避位置との間で、処理部材を移動させることができるようにしておくことが好ましい。これにより、処理部材を退避位置に移動して、基板の搬入／搬出を行うことができる。
請求項１０記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板の周囲を取り囲むように配置可能なガード部材（１２）をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２６】
この発明によれば、たとえば、基板が回転されていて基板から遠心力により振り切られて飛んだ処理液やリンス液をガード部材で受けることができる。
請求項１１記載の発明は、上記処理部材を支持するアーム（８，９）をさらに備え、上記アームが上記ガード部材を貫通して配されていることを特徴とする請求項１０記載の基板処理装置（２６）である。
この基板処理装置が移動機構を備えている場合、移動機構はアームをその長さ方向に沿って移動させることにより、処理部材を移動させることができる。このような構成により、アームがガード部材を回避するように上方から処理部材を支持するように構成されていた場合と比べて、高さ方向に関して装置を小型化できる。
【００２７】
アームの内部には、溝の内部に処理液を供給する処理液供給配管および溝の内部の処理液を吸入して排出する処理液排出配管が挿通されていてもよい。処理液供給配管や処理液排出配管自体に剛性を持たせてアームとして機能させるようにしてもよい。
請求項１２記載の発明は、基板にメッキを施すメッキ処理部（２１，２２）と、このメッキ処理部で表面に薄膜が形成された基板に対して、周縁部の薄膜をエッチングにより除去するために、上記処理液としてエッチング液を用いた請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の基板処理装置とを備えたことを特徴とするメッキ装置である。
【００２８】
このメッキ装置によれば、メッキ処理部で基板の表面にメッキ処理を施した後、基板処理装置で基板周縁部の薄膜をエッチングにより除去でき、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の基板処理装置と同様の効果を奏することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下では、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るメッキ装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。このメッキ装置は、基板の一例である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗに対して、その表面に銅薄膜を形成した後、ウエハ周縁部の銅薄膜を除去するための装置である。
【００３０】
このメッキ装置は、未処理のウエハＷおよび処理後のウエハＷを収納するためのカセットＣが所定方向に沿って複数個配列されるカセット載置部１と、ウエハＷに対してメッキ処理を施して銅薄膜を形成する複数（この実施形態では２つ）のメッキ処理部２１，２２と、メッキ処理が施されたウエハＷの周縁部の銅薄膜をエッチングにより除去した後、洗浄および乾燥する複数（この実施形態では２つ）のエッチング処理部２３，２４とを備えている。エッチング処理部２３，２４は、それぞれエッチング装置１３，１４を備えている。
【００３１】
複数のメッキ処理部２１，２２および複数のエッチング処理部２３，２４は、直線搬送路２７の両側に沿って配列されており、直線搬送路２７には、この直線搬送路２７に沿って往復移動可能な主搬送ロボット２５が設けられている。また、カセット載置部１の近傍には、カセットＣの整列方向に沿って移動可能なインデクサロボット１１が設けられており、このインデクサロボット１１は主搬送ロボット２５との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。
【００３２】
未処理のウエハＷは、インデクサロボット１１によってカセットＣから１枚ずつ取り出されて、主搬送ロボット２５に受け渡される。主搬送ロボット２５は、メッキ処理部２１，２２のいずれかに未処理のウエハＷを搬入する。メッキ処理が施されたウエハＷは、主搬送ロボット２５により、メッキ処理部２１，２２のいずれかからエッチング処理部２３，２４のいずれかに搬入される。エッチング処理、洗浄および乾燥が終了したウエハＷは、主搬送ロボット２５によってエッチング処理部２３，２４のいずれかから搬出され、インデクサロボット１１に受け渡された後、カセット載置部１に載置されたカセットＣに収容される。
【００３３】
図２は、エッチング装置１３，１４の共通の構成を示す図解的な斜視図である。
ほぼ円筒状の洗浄カップ１２内に、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック３１が備えられている。スピンチャック３１は、ウエハＷの周縁部に接触することなく、ウエハＷの底面中央部のみを吸着することにより、ウエハＷを保持できるようになっている。スピンチャック３１は鉛直方向に沿って配された回転軸３４を有しており、回転軸３４には回転駆動機構３５からの回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００３４】
洗浄カップ１２には、この洗浄カップ１２を昇降させる昇降機構３２が結合されていて、スピンチャック３１の上部が洗浄カップ１２内に収容された状態と洗浄カップ１２の上端より高い状態とにできるようになっている。
スピンチャック３１の上方には、ノズル４０が配置されている。ノズル４０には純水配管３９が連通接続されており、純水配管３９には純水供給源が接続されている。純水配管３９にはバルブ３９Ｂが介装されており、バルブ３９Ｂを開くことによりノズル４０から純水を吐出して、スピンチャック３１に保持されたウエハＷに純水を供給できるようになっている。
【００３５】
ノズル４０にはノズル移動機構３７が結合されている。このノズル移動機構３７により、ノズル４０をスピンチャック３１に保持されたウエハＷの上方の処理位置およびその側方の退避位置の間で移動できるようになっている。
スピンチャック３１に保持されたウエハＷの側方に位置するように、２つのエッチング処理部材２，３が配されている。エッチング処理部材２，３は、フッ素樹脂でできており撥水性を有している。エッチング処理部材２とエッチング処理部材３とは、ウエハＷの中心を挟んで互いに対向して配置されている。エッチング処理部材２，３のウエハＷ側の側面には、ウエハＷの表面に沿う水平方向に延びる溝４，５が形成されており、ウエハＷの周縁部は溝４，５内に挿入できるようになっている。
【００３６】
エッチング処理部材２，３の上部には鉛直方向に延びる鉛直アーム６，７がそれぞれ結合されており、鉛直アーム６，７の上端には、互いに反対方向に水平方向に延びる水平アーム８，９がそれぞれ結合されている。水平アーム８，９には、アーム移動機構１５，１６がそれぞれ結合されており、水平アーム８，９をそれらの長さ方向に沿う方向に移動できるようになっている。これにより、エッチング処理部材２，３を、ウエハＷの周縁部が溝４，５に挿入された処理位置および処理位置から退避してウエハＷから離れた退避位置との間で移動させることができる。
【００３７】
鉛直アーム６，７および水平アーム８，９の内部には、溝４，５の内部空間に連通接続されたエッチング液供給配管１７，１８およびエッチング液排出配管１９，２０がそれぞれ挿通されている。エッチング液供給配管１７，１８およびエッチング液排出配管１９，２０は、エッチング液Ｌが収容された回収槽３８に接続されている。
エッチング液供給配管１７，１８は、回収槽３８内の底部近傍まで延設されている。エッチング液供給配管１７，１８には、ポンプ１７Ａ，１８Ａがそれぞれ介装されており、ポンプ１７Ａ，１８Ａを作動させることにより、回収槽３８内のエッチング液Ｌを溝４，５の内部空間に送ることができる。
【００３８】
エッチング液排出配管１９，２０には、ポンプ１９Ａ，２０Ａがそれぞれ介装されており、ポンプ１９Ａ，２０Ａを作動させることにより、溝４，５の内部空間にあるエッチング液Ｌを吸引して回収槽３８に送ることができる。
回収槽３８から溝４，５の内部空間へ供給されるエッチング液Ｌの流量と、溝４，５の内部空間から吸引されるエッチング液Ｌの流量とがほぼ等しくなるようにポンプ１７Ａ，１８Ａ，１９Ａ，２０Ａが調整されている。
【００３９】
回転駆動機構３５、昇降機構３２、アーム移動機構１５，１６、ノズル移動機構３７、およびポンプ１７Ａ，１８Ａ，１９Ａ，２０Ａの動作は、制御部１０により制御される。
図３（ａ）は、エッチング処理部材３の構造を示す図解的な平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のIII−III切断線断面図である。
エッチング液排出配管２０は、エッチング液供給配管１８よりも、ウエハWの回転進行方向（ウエハＷの周縁部の移動方向）に関して下流側に配されている。エッチング液排出配管２０は、吸入口３０を介して溝５の内部空間に連通接続されている（図３（ｂ））。同様に、エッチング液供給配管１８も吐出口を介して溝５の内部空間に連通接続されている。
【００４０】
同様に、エッチング処理部材２（図３では、図示を省略）において、エッチング液排出配管１９は、エッチング液供給配管１７に対してウエハWの回転進行方向下流側に配されている。エッチング液排出配管１９は、吸入口を介して溝４の内部空間に連通接続されており、エッチング液供給配管１７は吐出口を介して溝４の内部空間に連通接続されている。
エッチング処理部材２，３のウエハＷの中心に対向する側の端面は、平面視においてウエハＷの周縁に沿う凹状円弧形状を有している。これにより、溝４，５内において、ウエハＷの周縁部とエッチング液Ｌとの接触幅が長い距離にわたって正確に規定される。
【００４１】
処理部材２，３が処理位置にあるとき、ウエハＷの表面と溝５（４）内壁の上面および下面との間隔は、たとえば、１ｍｍ程度に調整されている。
図２および図３を参照して、エッチング装置１３，１４によりウエハＷの周縁部をエッチングするときは、先ず、制御部１０によりアーム移動機構１５，１６およびノズル移動機構３７が制御されて、エッチング処理部材２，３およびノズル４０が退避位置に退避される。
【００４２】
続いて、制御部１０により昇降機構３２が制御されて洗浄カップ１２が下降されて、スピンチャック３１の上部が洗浄カップ１２の上端より高くされる。そして、主搬送ロボット２５の搬送アームにより、メッキ処理部２１，２２でメッキ処理が施されたウエハＷが搬入されて、ウエハＷの中心が回転軸３４の中心軸上にのるようにウエハＷがスピンチャック３１に保持される。ウエハＷは、メッキ処理が施された面が上方に向けられて保持される。
【００４３】
その後、制御部１０によりアーム移動機構１５，１６およびノズル移動機構３７が制御されて、エッチング処理部材２，３およびノズル４０が処理位置に移動される。これにより、ウエハＷの周縁部が溝４，５に挿入された状態となる。溝４，５へのウエハＷ周縁部の挿入量（挿入深さ）Ｄ（図３（ｂ）参照）は、ウエハＷ周縁部において薄膜を除去するエッチング幅により決められる。すなわち、エッチング幅が大きい場合は挿入量Ｄは大きくされ、エッチング幅が小さい場合は挿入量Ｄは小さくされる。
【００４４】
そして、制御部１０により昇降機構３２が制御されて洗浄カップ１２が上昇される。これにより、スピンチャック３１に保持されたウエハＷの側方は洗浄カップ１２で囲まれた状態となる。
続いて、制御部１０により回転駆動機構３５が制御されて、スピンチャック３１に保持されたウエハＷが回転される。
そして、制御部１０によりポンプ１７Ａ，１８Ａ，１９Ａ，２０Ａが作動される。これにより、回収槽３８から溝４，５内にエッチング液Ｌが供給されると同時に溝４，５内のエッチング液Ｌは排出されて回収槽３８に回収される。このようにエッチング液Ｌは所定の経路に沿って循環する。このとき、溝４，５内はエッチング液Ｌでほぼ満たされた状態となる。エッチング処理部材２，３は撥水性を有しているので、エッチング液Ｌはエッチング処理部材２，３の表面を伝って溝４，５から流れ出し難くなっている。
【００４５】
さらに、制御部１０の制御によりバルブ３９Ｂが開かれて、ウエハＷの表面の中心近傍に純水が供給される。純水は、遠心力によりウエハＷの周縁部へと拡がりウエハＷの上側表面のほぼ全面を覆う。
ウエハＷの周縁部は溝４，５内に挿入されているので、ウエハＷ表面の銅薄膜のうち周縁部のものはエッチング液Ｌに溶解される。ウエハＷは回転しているので、ウエハＷの周縁部とエッチング処理部材２，３による処理位置との相対変位が生じ、その結果、ウエハＷ周縁部は全周にわたってエッチングされる。処理位置の移動方向は、ウエハＷ周縁の接線方向となる。
【００４６】
エッチング処理部材２，３において、エッチング液排出配管１９，２０はエッチング液供給配管１７，１８よりウエハWの回転進行方向下流側に配されているので、溝４，５内におけるエッチング液Ｌの流れの方向と、ウエハＷの回転進行方向とは一致している。したがって、溝４，５内のエッチング液ＬとウエハＷとの間の相対的な移動速度は小さく、エッチング液Ｌは回転するウエハＷによってかき乱され難い。したがって、ウエハＷ周縁部のエッチングを施す領域と周縁部以外のエッチングを施さない領域（デバイス形成領域）との境界をシャープにできる。
【００４７】
また、溝４，５の内部のエッチング液Ｌが跳ね飛ばされて、ウエハＷ内方の領域にエッチング液Ｌが接する事態も起こり難い。仮にエッチング液Ｌが跳ね飛ばされても、ウエハＷ表面には純水が流されているので、ウエハＷ表面の内方の領域の銅薄膜がエッチング液Ｌにエッチングされることはない。
このように一定時間エッチング液Ｌを流してウエハＷ周縁部の銅薄膜のエッチングを継続した後、制御部１０はポンプ１７Ａ，１８Ａを停止するように制御して、溝４，５内へのエッチング液Ｌの供給を停止する。これにより、溝４，５内にはエッチング液Ｌが存在しない状態となり、ウエハＷ周縁部のエッチング処理は終了する。そして、制御部１０はポンプ１９Ａ，２０Ａの動作を止めるように制御する。
【００４８】
一方、バルブ３９Ｂは開放された状態が維持され、ウエハＷ表面への純水の供給は続けられる。これにより、周縁部を含むウエハＷ表面の全面が純水により洗浄される。一定時間、純水の供給が継続されてウエハＷ表面が洗浄された後、制御部１０の制御によりバルブ３９Ｂが閉じられて純水の供給が停止される。そして、制御部１０により回転駆動機構３５が制御されてスピンチャック３１が一定時間高速回転されて、ウエハＷの水分の振り切り乾燥が行われた後、スピンチャック３１の回転が停止される。
【００４９】
その後、制御部１０により昇降機構３２が制御されて、洗浄カップ１２の上端がスピンチャック３１に保持されたウエハＷより低くなるように洗浄カップ１２が下方に移動される。そして、制御部１０によりアーム移動機構１５，１６およびノズル移動機構３７が制御されて、エッチング処理部材２，３およびノズル４０が退避位置に移動され、主搬送ロボット２５の搬送アームにより処理済みのウエハＷが搬出されて、１枚のウエハＷの周縁部のエッチング処理が終了する。処理済みのウエハＷは周縁部に銅薄膜が存在しないので、以後の工程でロボットハンドにより周縁部を把持されてもロボットハンドに銅が付着することはない。
【００５０】
以上の実施形態のエッチング装置１３，１４は、２つのエッチング処理部材２，３を備えているので、１つのエッチング処理部材２（３）を備えたエッチング装置と比べて、エッチング処理に要する時間を短縮できる。
エッチング液Ｌが存在する領域はほぼ溝４，５の内部に限られるので、ウエハＷ周縁部のエッチング幅の精度は高い。また、ウエハＷを所望のエッチング幅でエッチング処理するための条件出しは、ウエハＷ周縁部の溝４，５への挿入量（挿入深さ）Ｄの調整程度で済むため簡単である。
【００５１】
さらに、このエッチング装置１３，１４は、ウエハＷ周縁部を処理する際にウエハＷに接触して摩耗するシール部材などは有していない。すなわち、このエッチング装置１３，１４は、頻繁に交換する部材を有していない。これにより、ウエハＷの汚染も少なくできる。また、エッチング処理を施さない領域の銅薄膜をエッチング液Ｌから保護するためのコーティング層を形成する工程は不要であり、単純な工程でウエハＷ周縁部を処理できる。このため、装置の構成も簡単である。
【００５２】
ウエハＷ周縁部のエッチング時には、エッチング液Ｌは回収槽３８を介して循環し、所定の経路以外にはほとんど流出しない。したがって、エッチング液Ｌは有効に再利用される。
以上の実施形態において、ウエハＷ周縁部を処理するにあたって、先にウエハＷ周縁部を溝４，５に挿入してから溝４，５にエッチング液Ｌを満たしているが、溝４，５の内部をエッチング液Ｌで満たしてからウエハＷ周縁部を溝４，５に挿入してもよい。
【００５３】
図４は、図１の構成において、エッチング装置１３，１４に代えて用いることができるエッチング装置２６の構成を示す図解的な斜視図であり、図５はその図解的な部分断面図である。図４および図５において、図２または図３に示す実施形態によるエッチング装置１３，１４に対応する部分は同一符号を付して説明を省略する。
このエッチング装置２６は鉛直アームを有しておらず、エッチング処理部材２，３は直接水平アーム８，９に結合されている。水平アーム８，９は、洗浄カップ１２を貫通して配されており、アーム移動機構１５，１６により水平アーム８，９の長手方向に沿って移動できるようになっている。
【００５４】
図２または図３に示す実施形態によるエッチング装置１３，１４では、昇降機構３２は洗浄カップ１２に結合されていたが、この実施形態のエッチング装置２６ではスピンチャック３１に保持されたウエハＷを昇降可能に昇降機構３３が結合されている。これにより、スピンチャック３１の上部が洗浄カップ１２内に収容された状態と洗浄カップ１２の上端より高い位置に配された状態とをとり得るようになっている。
【００５５】
水平アーム８，９は、洗浄カップ１２内ではベローズ３６（図５参照。図４では図示を省略した。）に覆われている。これにより、水平アーム８，９の水平方向移動を可能としつつ、エッチング液Ｌなどの薬液から水平アーム８，９が保護されている。このエッチング装置２６は、エッチング装置１３，１４の鉛直アーム６，７や水平アーム８，９のように、洗浄カップ１２の上端より高い位置には部材が配されていないので、高さ方向に関して小型化が可能である。
【００５６】
この実施形態のエッチング装置２６において、主搬送ロボット２５の搬送アームによってウエハＷの搬入／搬出をする際は、制御部１０によりアーム移動機構１５，１６およびノズル移動機構３７が制御されてエッチング処理部材２，３およびノズル４０が退避位置に退避される。そして、制御部１０により昇降機構３３が制御されて、スピンチャック３１の上部が洗浄カップ１２の上端より高い位置に配される。この状態で主搬送ロボット２５の搬送アームからスピンチャック３１へとウエハＷが受け渡される。ウエハＷ周縁部のエッチング処理については、第１の実施形態によるエッチング装置１３，１４によるエッチング処理と同様に実施できる。
【００５７】
本発明は以上の実施形態に限定されず、たとえば、エッチング処理部材２，３の数は１つでもよく３つ以上であってもよい。エッチング液ＬによるウエハＷ周縁部のエッチング処理中、必ずしもウエハＷ表面に純水を流す必要はなく、エッチング終了後にのみ純水を流して洗浄してもよい。ウエハＷ周縁部の処理はエッチング以外に洗浄であってもよい。この場合、エッチング液Ｌの代わりに洗浄液を用いることができる。
【００５８】
また、処理対象の基板は円形でなくてもよく、液晶表示装置用ガラス基板等の角形基板であってもよい。この場合、処理部材（エッチング処理部材２，３）を基板の周囲に沿って移動させる機構を設けてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るメッキ装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。
【図２】エッチング装置の構成を示す図解的な斜視図である。
【図３】エッチング処理部材の構造を示す図解的な平面図および断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るメッキ装置が有するエッチング装置の構成を示す図解的な斜視図である。
【図５】図４に示すエッチング装置の図解的な部分断面図である。
【符号の説明】
２，３ エッチング処理部材
４，５ 溝
８，９ 水平アーム
１２ 洗浄カップ
１３，１４ エッチング装置
１５，１６ アーム移動機構
１７，１８ エッチング液供給配管
１７Ａ，１８Ａ，１９Ａ，２０Ａ ポンプ
１９，２０ エッチング液排出配管
２１，２２ メッキ処理部
３０ 吸入口
３１ スピンチャック
３５ 回転駆動機構
３９ 純水配管
３９Ｂ バルブ
４０ ノズル
Ｗ ウエハ
Ｌ エッチング液
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハなどの基板の周縁部をエッチングまたは洗浄するための基板処理装置およびそれを備えたメッキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面にメッキにより銅薄膜が形成されることがある。ウエハを搬送するためのロボットハンドはウエハの周縁部を把持するため、銅薄膜がウエハの周縁部まで形成されていると、ロボットハンドに銅が付着する。この銅はロボットハンドにより他の工程に持ち込まれて汚染源となる。このため、ウエハ表面に銅薄膜を形成した後、ウエハの周縁部の銅薄膜を除去する必要がある。
【０００３】
ウエハ周縁部の薄膜を除去するための先行技術は、主として３つある。第１の先行技術は、ウエハを水平に保持して回転させながら、細管からウエハの周縁部に向かってエッチング液を吐出し、同時に純水を上方から基板中心部近傍に供給する技術である。この先行技術によれば、ウエハの回転数、エッチング液の流量、および純水の流量を調整することにより、ウエハの周縁部においてほぼ一定の幅（エッチング幅）で薄膜をエッチングできる。
【０００４】
第２の先行技術は、ウエハ表面にウエハの径よりわずかに小さな径を有するＯリング状のシール部材を押し当て、ウエハ周縁部にエッチング液を供給する技術である。エッチング液はシール部材によりウエハ表面の内方領域への侵入を阻まれ、ウエハ周縁部の薄膜のみがエッチングされる。
第３の先行技術は、ウエハ表面の全面に保護コーティング層を形成し、薄膜を除去したい部分の保護コーティング層を取り除いて、露出した薄膜をエッチングにより除去するものである。保護コーティング層は、エッチングの後すべて取り除かれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、第１の先行技術では、エッチング処理が施される領域は、純水とエッチング液との境界で決まるので、エッチング幅を精度よく制御することができなかった。また、所望のエッチング幅でエッチングするための条件、すなわち、ウエハの回転数、エッチング液の流量、および純水の流量などを、試行錯誤で決めなければならなかった。
【０００６】
第２の先行技術においては、シール部材はウエハ表面との接触により摩耗するので、頻繁に交換しなければならなかった。また、シール部材をウエハに押しつけたとき、シール部材を構成する材料がウエハ表面に転写されて痕が残り、転写された材料が後のアニール工程での汚染源となるという問題があった。
第３の先行技術においては、保護コーティング層を形成する工程、保護コーティング層の一部を取り除く工程、およびエッチング後残りの保護コーティング層を取り除く工程が必要であり、工程および装置の構成が複雑になる。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、基板周縁部の処理幅の精度が高い基板処理装置を提供することである。
この発明の他の目的は、基板周縁部を所望の処理幅で処理するための条件出しが簡単にできる基板処理装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、頻繁に部材を交換せずに基板周縁部を処理できる基板処理装置を提供することである。
【０００８】
この発明のさらに他の目的は、基板の汚染を少なくして基板周縁部を処理できる基板処理装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、単純な工程で基板周縁部の処理ができる基板処理装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、簡単な構成で基板周縁部の処理ができる基板処理装置を提供することである。
【０００９】
この発明のさらに他の目的は、メッキが施された基板の周縁部の処理幅の精度が高いメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、メッキが施された基板の周縁部を所望の処理幅で処理するための条件出しが簡単にできるメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、頻繁に部材を交換せずにメッキが施された基板の周縁部を処理できるメッキ装置を提供することである。
【００１０】
この発明のさらに他の目的は、基板の汚染を少なくしてメッキが施された基板の周縁部を処理できるメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、メッキ後単純な工程で基板周縁部の処理ができるメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、簡単な構成でメッキが施された基板の周縁部を処理できるメッキ装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持機構（３１）と、この基板保持機構に保持された基板の周縁部を挿入可能な溝（４，５）を有する処理部材（２，３）と、上記溝の内部に形成された吐出口から処理液（Ｌ）を吐出させる処理液吐出手段（１７，１７Ａ，１８，１８Ａ）と、上記溝の内部に形成された吸入口（３０）から処理液を吸入する処理液吸入手段（１９，１９Ａ，２０，２０Ａ）とを備え、上記処理液吐出手段および上記処理液吸入手段が、上記溝の内部空間に供給される処理液の流量と上記溝の内部空間から吸引される処理液の流量とが等しくなるように調整されていることを特徴とする基板処理装置（１３，１４，２６）である。
【００１２】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
処理液を吐出口から吐出させると、溝の内部に処理液が供給される。また、処理液を吸入口から吸入すると、溝の内部の処理液が排出される。そして、処理液の供給量と排出量とがバランスし、溝の内部にはほぼ一定の量の処理液が存在することになる。
【００１３】
内部に処理液が存在する溝に基板の周縁部を挿入することにより、基板の周縁部を処理液により処理できる。この際、処理液が存在する領域はほぼ溝の内部の一定の領域に限られており、時間とともに変化しないので、基板周縁部の処理幅の精度は高い。また、基板を所望の処理幅で処理するための条件出しは、基板周縁部の溝への挿入量（挿入深さ）を調整することによって行えるので簡単である。
【００１４】
基板周縁部を処理するにあたって、基板に接触して摩耗するシール部材は不要である。すなわち、この基板処理装置は、頻繁な交換を要する部材を必要としない。また、基板に接触して転写される部材を要しないので、基板の汚染も少なくできる。さらに、基板にコーティング層を形成することも不要であり、単純な工程で基板周縁部を処理できる。このため、装置構成を簡単にできる。
基板周縁部を処理するにあたって、先に溝の内部を処理液で満たしてから基板周縁部を溝に挿入してもよく、基板周縁部を溝に挿入してから溝の内部に処理液を満たしてもよい。
【００１５】
処理液は、たとえば、エッチング液とすることができる。これにより、たとえば、基板（たとえば、半導体ウエハ）の表面に形成された薄膜（たとえば、銅薄膜）を、基板周縁部についてのみ選択的に除去できる。
また、処理液は洗浄液であってもよい。これにより、基板周縁部に付着した汚染物質（たとえば、金属イオン）を除去できるから、基板をハンドリングするロボットのハンドを汚染することを防止できる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、上記処理液吐出手段が、上記溝の内部空間に処理液を供給するための第１のポンプ（１７Ａ，１８Ａ）を備えており、上記処理液吸入手段が、上記第１のポンプにより上記溝内へ供給される処理液の流量と等しい流量で、上記溝の内部空間から処理液を吸引するための第２のポンプ（１９Ａ，２０Ａ）を備えていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。
請求項３記載の発明は、上記処理部材が撥水性を有していることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置である。
処理部材が撥水性を有することにより、溝から処理液が流れ出し難くなる。処理部材全体を撥水性の材料で構成してもよく、処理部材の表面のみが撥水性を有するように表面処理されていてもよい。撥水性の材料としては、たとえば、フッ素樹脂を用いることができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板の周縁部と上記処理部材とを相対的に移動することによって、上記処理部材の溝内の処理液による処理位置を当該基板の周縁部に沿って変化させる処理位置移動手段（３５）をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、処理部材の溝が基板周縁部の一部に対応する長さを有していた場合あっても、処理位置を移動させることにより基板周縁部を全周にわたって処理できる。
【００１８】
処理対象の基板がウエハのような円形基板である場合、処理位置移動手段は基板保持機構に保持された基板を一定の面内で回転させる基板回転機構であってもよい。基板回転機構により基板をその中心のまわりに回転させながら基板周縁部の処理を行うことができる。この場合、円形基板の周縁部に対する処理部材の相対的な移動方向は、円形基板の接線方向となる。また、この場合、処理部材は移動させる必要がなく、基板の周縁部を全周にわたって容易に処理できる。
【００１９】
基板が多角形（たとえば、正方形や長方形）である場合は、基板を固定しておく一方で、処理部材を移動機構により基板の周縁部に沿って移動させる構成としてもよい。
請求項５記載の発明は、上記吐出口および上記吸入口が、上記処理部材による処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項４記載の基板処理装置である。
【００２０】
この発明によれば、溝の中で処理液が流れる方向と基板の周縁部の処理位置に対する相対移動方向とは平行になる。したがって、基板の周縁部の処理を施す領域と周縁部以外の処理を施さない領域との境界を明確に（シャープに）できる。
請求項６記載の発明は、上記処理部材において、上記吸入口が上記吐出口よりも上記処理部材による処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向に関して下流側に配されていることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置である。
【００２１】
この発明によれば、溝の中で処理液が流れる方向と処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向とはほぼ同じである。このため、処理液と基板との間の相対的な移動速度は小さく、溝の内部の処理液が基板によりかき乱され難い。したがって、基板の周縁部の処理を施す領域と周縁部以外の処理を施さない領域との境界を明確に（シャープに）できる。また、溝の内部の処理液が跳ね飛ばされて、基板の内方の領域に処理液が接する事態も起こり難い。
【００２２】
請求項７記載の発明は、上記処理部材が複数設けられていて、それぞれの上記処理部材の上記溝に１枚の基板を同時に挿入可能であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
複数の処理部材を用いて１枚の基板を処理することにより、基板１枚あたりの処理時間を短縮できる。
請求項８記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給手段（３９，３９Ｂ，４０）をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２３】
リンス液供給手段は、たとえば、処理位置移動手段が基板回転機構である場合に、基板回転機構により回転されている基板の表面の中心近傍にリンス液を吐出するものであってもよい。このような基板処理装置により、たとえば、リンス液供給手段により基板表面にリンス液を供給しながら、処理部材により、たとえば、エッチング液で基板周縁部のエッチング処理を施すことができる。この場合、エッチング液が基板表面の内方に跳ねて飛んだ場合でも、基板表面にはリンス液が流れているのでエッチング液が直接基板に接することはない。したがって、基板表面の内方の領域において不所望なエッチングがされることがない。リンス液は、たとえば、純水であってもよい。
【００２４】
請求項９記載の発明は、上記処理部材を、上記基板保持機構に保持された基板に対して平行に移動させて基板と上記処理部材との間隔を変化させる移動機構（１５，１６）をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
移動機構により処理部材を移動させて、溝に対する基板周縁部の挿入量（挿入深さ）を調整して、所望の処理幅に調整できる。
【００２５】
また、移動機構により処理部材を移動させて、基板周縁部が溝に挿入された処理位置と処理部材が基板の側方に退避した退避位置との間で、処理部材を移動させることができるようにしておくことが好ましい。これにより、処理部材を退避位置に移動して、基板の搬入／搬出を行うことができる。
請求項１０記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板の周囲を取り囲むように配置可能なガード部材（１２）をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２６】
この発明によれば、たとえば、基板が回転されていて基板から遠心力により振り切られて飛んだ処理液やリンス液をガード部材で受けることができる。
請求項１１記載の発明は、上記処理部材を支持するアーム（８，９）をさらに備え、上記アームが上記ガード部材を貫通して配されていることを特徴とする請求項１０記載の基板処理装置（２６）である。
この基板処理装置が移動機構を備えている場合、移動機構はアームをその長さ方向に沿って移動させることにより、処理部材を移動させることができる。このような構成により、アームがガード部材を回避するように上方から処理部材を支持するように構成されていた場合と比べて、高さ方向に関して装置を小型化できる。
【００２７】
アームの内部には、溝の内部に処理液を供給する処理液供給配管および溝の内部の処理液を吸入して排出する処理液排出配管が挿通されていてもよい。処理液供給配管や処理液排出配管自体に剛性を持たせてアームとして機能させるようにしてもよい。
請求項１２記載の発明は、基板にメッキを施すメッキ処理部（２１，２２）と、このメッキ処理部で表面に薄膜が形成された基板に対して、周縁部の薄膜をエッチングにより除去するために、上記処理液としてエッチング液を用いた請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の基板処理装置とを備えたことを特徴とするメッキ装置である。
【００２８】
このメッキ装置によれば、メッキ処理部で基板の表面にメッキ処理を施した後、基板処理装置で基板周縁部の薄膜をエッチングにより除去でき、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の基板処理装置と同様の効果を奏することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下では、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るメッキ装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。このメッキ装置は、基板の一例である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗに対して、その表面に銅薄膜を形成した後、ウエハ周縁部の銅薄膜を除去するための装置である。
【００３０】
このメッキ装置は、未処理のウエハＷおよび処理後のウエハＷを収納するためのカセットＣが所定方向に沿って複数個配列されるカセット載置部１と、ウエハＷに対してメッキ処理を施して銅薄膜を形成する複数（この実施形態では２つ）のメッキ処理部２１，２２と、メッキ処理が施されたウエハＷの周縁部の銅薄膜をエッチングにより除去した後、洗浄および乾燥する複数（この実施形態では２つ）のエッチング処理部２３，２４とを備えている。エッチング処理部２３，２４は、それぞれエッチング装置１３，１４を備えている。
【００３１】
複数のメッキ処理部２１，２２および複数のエッチング処理部２３，２４は、直線搬送路２７の両側に沿って配列されており、直線搬送路２７には、この直線搬送路２７に沿って往復移動可能な主搬送ロボット２５が設けられている。また、カセット載置部１の近傍には、カセットＣの整列方向に沿って移動可能なインデクサロボット１１が設けられており、このインデクサロボット１１は主搬送ロボット２５との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。
【００３２】
未処理のウエハＷは、インデクサロボット１１によってカセットＣから１枚ずつ取り出されて、主搬送ロボット２５に受け渡される。主搬送ロボット２５は、メッキ処理部２１，２２のいずれかに未処理のウエハＷを搬入する。メッキ処理が施されたウエハＷは、主搬送ロボット２５により、メッキ処理部２１，２２のいずれかからエッチング処理部２３，２４のいずれかに搬入される。エッチング処理、洗浄および乾燥が終了したウエハＷは、主搬送ロボット２５によってエッチング処理部２３，２４のいずれかから搬出され、インデクサロボット１１に受け渡された後、カセット載置部１に載置されたカセットＣに収容される。
【００３３】
図２は、エッチング装置１３，１４の共通の構成を示す図解的な斜視図である。
ほぼ円筒状の洗浄カップ１２内に、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック３１が備えられている。スピンチャック３１は、ウエハＷの周縁部に接触することなく、ウエハＷの底面中央部のみを吸着することにより、ウエハＷを保持できるようになっている。スピンチャック３１は鉛直方向に沿って配された回転軸３４を有しており、回転軸３４には回転駆動機構３５からの回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００３４】
洗浄カップ１２には、この洗浄カップ１２を昇降させる昇降機構３２が結合されていて、スピンチャック３１の上部が洗浄カップ１２内に収容された状態と洗浄カップ１２の上端より高い状態とにできるようになっている。
スピンチャック３１の上方には、ノズル４０が配置されている。ノズル４０には純水配管３９が連通接続されており、純水配管３９には純水供給源が接続されている。純水配管３９にはバルブ３９Ｂが介装されており、バルブ３９Ｂを開くことによりノズル４０から純水を吐出して、スピンチャック３１に保持されたウエハＷに純水を供給できるようになっている。
【００３５】
ノズル４０にはノズル移動機構３７が結合されている。このノズル移動機構３７により、ノズル４０をスピンチャック３１に保持されたウエハＷの上方の処理位置およびその側方の退避位置の間で移動できるようになっている。
スピンチャック３１に保持されたウエハＷの側方に位置するように、２つのエッチング処理部材２，３が配されている。エッチング処理部材２，３は、フッ素樹脂でできており撥水性を有している。エッチング処理部材２とエッチング処理部材３とは、ウエハＷの中心を挟んで互いに対向して配置されている。エッチング処理部材２，３のウエハＷ側の側面には、ウエハＷの表面に沿う水平方向に延びる溝４，５が形成されており、ウエハＷの周縁部は溝４，５内に挿入できるようになっている。
【００３６】
エッチング処理部材２，３の上部には鉛直方向に延びる鉛直アーム６，７がそれぞれ結合されており、鉛直アーム６，７の上端には、互いに反対方向に水平方向に延びる水平アーム８，９がそれぞれ結合されている。水平アーム８，９には、アーム移動機構１５，１６がそれぞれ結合されており、水平アーム８，９をそれらの長さ方向に沿う方向に移動できるようになっている。これにより、エッチング処理部材２，３を、ウエハＷの周縁部が溝４，５に挿入された処理位置および処理位置から退避してウエハＷから離れた退避位置との間で移動させることができる。
【００３７】
鉛直アーム６，７および水平アーム８，９の内部には、溝４，５の内部空間に連通接続されたエッチング液供給配管１７，１８およびエッチング液排出配管１９，２０がそれぞれ挿通されている。エッチング液供給配管１７，１８およびエッチング液排出配管１９，２０は、エッチング液Ｌが収容された回収槽３８に接続されている。
エッチング液供給配管１７，１８は、回収槽３８内の底部近傍まで延設されている。エッチング液供給配管１７，１８には、ポンプ１７Ａ，１８Ａがそれぞれ介装されており、ポンプ１７Ａ，１８Ａを作動させることにより、回収槽３８内のエッチング液Ｌを溝４，５の内部空間に送ることができる。
【００３８】
エッチング液排出配管１９，２０には、ポンプ１９Ａ，２０Ａがそれぞれ介装されており、ポンプ１９Ａ，２０Ａを作動させることにより、溝４，５の内部空間にあるエッチング液Ｌを吸引して回収槽３８に送ることができる。
回収槽３８から溝４，５の内部空間へ供給されるエッチング液Ｌの流量と、溝４，５の内部空間から吸引されるエッチング液Ｌの流量とがほぼ等しくなるようにポンプ１７Ａ，１８Ａ，１９Ａ，２０Ａが調整されている。
【００３９】
回転駆動機構３５、昇降機構３２、アーム移動機構１５，１６、ノズル移動機構３７、およびポンプ１７Ａ，１８Ａ，１９Ａ，２０Ａの動作は、制御部１０により制御される。
図３（ａ）は、エッチング処理部材３の構造を示す図解的な平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のIII−III切断線断面図である。
エッチング液排出配管２０は、エッチング液供給配管１８よりも、ウエハWの回転進行方向（ウエハＷの周縁部の移動方向）に関して下流側に配されている。エッチング液排出配管２０は、吸入口３０を介して溝５の内部空間に連通接続されている（図３（ｂ））。同様に、エッチング液供給配管１８も吐出口を介して溝５の内部空間に連通接続されている。
【００４０】
同様に、エッチング処理部材２（図３では、図示を省略）において、エッチング液排出配管１９は、エッチング液供給配管１７に対してウエハWの回転進行方向下流側に配されている。エッチング液排出配管１９は、吸入口を介して溝４の内部空間に連通接続されており、エッチング液供給配管１７は吐出口を介して溝４の内部空間に連通接続されている。
エッチング処理部材２，３のウエハＷの中心に対向する側の端面は、平面視においてウエハＷの周縁に沿う凹状円弧形状を有している。これにより、溝４，５内において、ウエハＷの周縁部とエッチング液Ｌとの接触幅が長い距離にわたって正確に規定される。
【００４１】
処理部材２，３が処理位置にあるとき、ウエハＷの表面と溝５（４）内壁の上面および下面との間隔は、たとえば、１ｍｍ程度に調整されている。
図２および図３を参照して、エッチング装置１３，１４によりウエハＷの周縁部をエッチングするときは、先ず、制御部１０によりアーム移動機構１５，１６およびノズル移動機構３７が制御されて、エッチング処理部材２，３およびノズル４０が退避位置に退避される。
【００４２】
続いて、制御部１０により昇降機構３２が制御されて洗浄カップ１２が下降されて、スピンチャック３１の上部が洗浄カップ１２の上端より高くされる。そして、主搬送ロボット２５の搬送アームにより、メッキ処理部２１，２２でメッキ処理が施されたウエハＷが搬入されて、ウエハＷの中心が回転軸３４の中心軸上にのるようにウエハＷがスピンチャック３１に保持される。ウエハＷは、メッキ処理が施された面が上方に向けられて保持される。
【００４３】
その後、制御部１０によりアーム移動機構１５，１６およびノズル移動機構３７が制御されて、エッチング処理部材２，３およびノズル４０が処理位置に移動される。これにより、ウエハＷの周縁部が溝４，５に挿入された状態となる。溝４，５へのウエハＷ周縁部の挿入量（挿入深さ）Ｄ（図３（ｂ）参照）は、ウエハＷ周縁部において薄膜を除去するエッチング幅により決められる。すなわち、エッチング幅が大きい場合は挿入量Ｄは大きくされ、エッチング幅が小さい場合は挿入量Ｄは小さくされる。
【００４４】
そして、制御部１０により昇降機構３２が制御されて洗浄カップ１２が上昇される。これにより、スピンチャック３１に保持されたウエハＷの側方は洗浄カップ１２で囲まれた状態となる。
続いて、制御部１０により回転駆動機構３５が制御されて、スピンチャック３１に保持されたウエハＷが回転される。
そして、制御部１０によりポンプ１７Ａ，１８Ａ，１９Ａ，２０Ａが作動される。これにより、回収槽３８から溝４，５内にエッチング液Ｌが供給されると同時に溝４，５内のエッチング液Ｌは排出されて回収槽３８に回収される。このようにエッチング液Ｌは所定の経路に沿って循環する。このとき、溝４，５内はエッチング液Ｌでほぼ満たされた状態となる。エッチング処理部材２，３は撥水性を有しているので、エッチング液Ｌはエッチング処理部材２，３の表面を伝って溝４，５から流れ出し難くなっている。
【００４５】
さらに、制御部１０の制御によりバルブ３９Ｂが開かれて、ウエハＷの表面の中心近傍に純水が供給される。純水は、遠心力によりウエハＷの周縁部へと拡がりウエハＷの上側表面のほぼ全面を覆う。
ウエハＷの周縁部は溝４，５内に挿入されているので、ウエハＷ表面の銅薄膜のうち周縁部のものはエッチング液Ｌに溶解される。ウエハＷは回転しているので、ウエハＷの周縁部とエッチング処理部材２，３による処理位置との相対変位が生じ、その結果、ウエハＷ周縁部は全周にわたってエッチングされる。処理位置の移動方向は、ウエハＷ周縁の接線方向となる。
【００４６】
エッチング処理部材２，３において、エッチング液排出配管１９，２０はエッチング液供給配管１７，１８よりウエハWの回転進行方向下流側に配されているので、溝４，５内におけるエッチング液Ｌの流れの方向と、ウエハＷの回転進行方向とは一致している。したがって、溝４，５内のエッチング液ＬとウエハＷとの間の相対的な移動速度は小さく、エッチング液Ｌは回転するウエハＷによってかき乱され難い。したがって、ウエハＷ周縁部のエッチングを施す領域と周縁部以外のエッチングを施さない領域（デバイス形成領域）との境界をシャープにできる。
【００４７】
また、溝４，５の内部のエッチング液Ｌが跳ね飛ばされて、ウエハＷ内方の領域にエッチング液Ｌが接する事態も起こり難い。仮にエッチング液Ｌが跳ね飛ばされても、ウエハＷ表面には純水が流されているので、ウエハＷ表面の内方の領域の銅薄膜がエッチング液Ｌにエッチングされることはない。
このように一定時間エッチング液Ｌを流してウエハＷ周縁部の銅薄膜のエッチングを継続した後、制御部１０はポンプ１７Ａ，１８Ａを停止するように制御して、溝４，５内へのエッチング液Ｌの供給を停止する。これにより、溝４，５内にはエッチング液Ｌが存在しない状態となり、ウエハＷ周縁部のエッチング処理は終了する。そして、制御部１０はポンプ１９Ａ，２０Ａの動作を止めるように制御する。
【００４８】
一方、バルブ３９Ｂは開放された状態が維持され、ウエハＷ表面への純水の供給は続けられる。これにより、周縁部を含むウエハＷ表面の全面が純水により洗浄される。一定時間、純水の供給が継続されてウエハＷ表面が洗浄された後、制御部１０の制御によりバルブ３９Ｂが閉じられて純水の供給が停止される。そして、制御部１０により回転駆動機構３５が制御されてスピンチャック３１が一定時間高速回転されて、ウエハＷの水分の振り切り乾燥が行われた後、スピンチャック３１の回転が停止される。
【００４９】
その後、制御部１０により昇降機構３２が制御されて、洗浄カップ１２の上端がスピンチャック３１に保持されたウエハＷより低くなるように洗浄カップ１２が下方に移動される。そして、制御部１０によりアーム移動機構１５，１６およびノズル移動機構３７が制御されて、エッチング処理部材２，３およびノズル４０が退避位置に移動され、主搬送ロボット２５の搬送アームにより処理済みのウエハＷが搬出されて、１枚のウエハＷの周縁部のエッチング処理が終了する。処理済みのウエハＷは周縁部に銅薄膜が存在しないので、以後の工程でロボットハンドにより周縁部を把持されてもロボットハンドに銅が付着することはない。
【００５０】
以上の実施形態のエッチング装置１３，１４は、２つのエッチング処理部材２，３を備えているので、１つのエッチング処理部材２（３）を備えたエッチング装置と比べて、エッチング処理に要する時間を短縮できる。
エッチング液Ｌが存在する領域はほぼ溝４，５の内部に限られるので、ウエハＷ周縁部のエッチング幅の精度は高い。また、ウエハＷを所望のエッチング幅でエッチング処理するための条件出しは、ウエハＷ周縁部の溝４，５への挿入量（挿入深さ）Ｄの調整程度で済むため簡単である。
【００５１】
さらに、このエッチング装置１３，１４は、ウエハＷ周縁部を処理する際にウエハＷに接触して摩耗するシール部材などは有していない。すなわち、このエッチング装置１３，１４は、頻繁に交換する部材を有していない。これにより、ウエハＷの汚染も少なくできる。また、エッチング処理を施さない領域の銅薄膜をエッチング液Ｌから保護するためのコーティング層を形成する工程は不要であり、単純な工程でウエハＷ周縁部を処理できる。このため、装置の構成も簡単である。
【００５２】
ウエハＷ周縁部のエッチング時には、エッチング液Ｌは回収槽３８を介して循環し、所定の経路以外にはほとんど流出しない。したがって、エッチング液Ｌは有効に再利用される。
以上の実施形態において、ウエハＷ周縁部を処理するにあたって、先にウエハＷ周縁部を溝４，５に挿入してから溝４，５にエッチング液Ｌを満たしているが、溝４，５の内部をエッチング液Ｌで満たしてからウエハＷ周縁部を溝４，５に挿入してもよい。
【００５３】
図４は、図１の構成において、エッチング装置１３，１４に代えて用いることができるエッチング装置２６の構成を示す図解的な斜視図であり、図５はその図解的な部分断面図である。図４および図５において、図２または図３に示す実施形態によるエッチング装置１３，１４に対応する部分は同一符号を付して説明を省略する。
このエッチング装置２６は鉛直アームを有しておらず、エッチング処理部材２，３は直接水平アーム８，９に結合されている。水平アーム８，９は、洗浄カップ１２を貫通して配されており、アーム移動機構１５，１６により水平アーム８，９の長手方向に沿って移動できるようになっている。
【００５４】
図２または図３に示す実施形態によるエッチング装置１３，１４では、昇降機構３２は洗浄カップ１２に結合されていたが、この実施形態のエッチング装置２６ではスピンチャック３１に保持されたウエハＷを昇降可能に昇降機構３３が結合されている。これにより、スピンチャック３１の上部が洗浄カップ１２内に収容された状態と洗浄カップ１２の上端より高い位置に配された状態とをとり得るようになっている。
【００５５】
水平アーム８，９は、洗浄カップ１２内ではベローズ３６（図５参照。図４では図示を省略した。）に覆われている。これにより、水平アーム８，９の水平方向移動を可能としつつ、エッチング液Ｌなどの薬液から水平アーム８，９が保護されている。このエッチング装置２６は、エッチング装置１３，１４の鉛直アーム６，７や水平アーム８，９のように、洗浄カップ１２の上端より高い位置には部材が配されていないので、高さ方向に関して小型化が可能である。
【００５６】
この実施形態のエッチング装置２６において、主搬送ロボット２５の搬送アームによってウエハＷの搬入／搬出をする際は、制御部１０によりアーム移動機構１５，１６およびノズル移動機構３７が制御されてエッチング処理部材２，３およびノズル４０が退避位置に退避される。そして、制御部１０により昇降機構３３が制御されて、スピンチャック３１の上部が洗浄カップ１２の上端より高い位置に配される。この状態で主搬送ロボット２５の搬送アームからスピンチャック３１へとウエハＷが受け渡される。ウエハＷ周縁部のエッチング処理については、第１の実施形態によるエッチング装置１３，１４によるエッチング処理と同様に実施できる。
【００５７】
本発明は以上の実施形態に限定されず、たとえば、エッチング処理部材２，３の数は１つでもよく３つ以上であってもよい。エッチング液ＬによるウエハＷ周縁部のエッチング処理中、必ずしもウエハＷ表面に純水を流す必要はなく、エッチング終了後にのみ純水を流して洗浄してもよい。ウエハＷ周縁部の処理はエッチング以外に洗浄であってもよい。この場合、エッチング液Ｌの代わりに洗浄液を用いることができる。
【００５８】
また、処理対象の基板は円形でなくてもよく、液晶表示装置用ガラス基板等の角形基板であってもよい。この場合、処理部材（エッチング処理部材２，３）を基板の周囲に沿って移動させる機構を設けてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るメッキ装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。
【図２】エッチング装置の構成を示す図解的な斜視図である。
【図３】エッチング処理部材の構造を示す図解的な平面図および断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るメッキ装置が有するエッチング装置の構成を示す図解的な斜視図である。
【図５】図４に示すエッチング装置の図解的な部分断面図である。
【符号の説明】
２，３ エッチング処理部材
４，５ 溝
８，９ 水平アーム
１２ 洗浄カップ
１３，１４ エッチング装置
１５，１６ アーム移動機構
１７，１８ エッチング液供給配管
１７Ａ，１８Ａ，１９Ａ，２０Ａ ポンプ
１９，２０ エッチング液排出配管
２１，２２ メッキ処理部
３０ 吸入口
３１ スピンチャック
３５ 回転駆動機構
３９ 純水配管
３９Ｂ バルブ
４０ ノズル
Ｗ ウエハ
Ｌ エッチング液
Claims (12)
- 基板を保持する基板保持機構と、
この基板保持機構に保持された基板の周縁部を挿入可能な溝を有する処理部材と、
上記溝の内部に形成された吐出口から処理液を吐出させる処理液吐出手段と、
上記溝の内部に形成された吸入口から処理液を吸入する処理液吸入手段とを備え、
上記処理液吐出手段および上記処理液吸入手段が、上記溝の内部空間に供給される処理液の流量と上記溝の内部空間から吸引される処理液の流量とが等しくなるように調整されていることを特徴とする基板処理装置。 - 上記処理液吐出手段が、上記溝の内部空間に処理液を供給するための第１のポンプを備えており、
上記処理液吸入手段が、上記第１のポンプにより上記溝内へ供給される処理液の流量と等しい流量で、上記溝の内部空間から処理液を吸引するための第２のポンプを備えていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。 - 上記処理部材が撥水性を有していることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
- 上記基板保持機構に保持された基板の周縁部と上記処理部材とを相対的に移動することによって、上記処理部材の溝内の処理液による処理位置を当該基板の周縁部に沿って変化させる処理位置移動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 上記吐出口および上記吸入口が、上記処理部材による処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
- 上記処理部材において、上記吸入口が上記吐出口よりも上記処理部材による処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向に関して下流側に配されていることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
- 上記処理部材が複数設けられていて、それぞれの上記処理部材の上記溝に１枚の基板を同時に挿入可能であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 上記基板保持機構に保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 上記処理部材を、上記基板保持機構に保持された基板に対して平行に移動させて基板と上記処理部材との間隔を変化させる移動機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 上記基板保持機構に保持された基板の周囲を取り囲むように配置可能なガード部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 上記処理部材を支持するアームをさらに備え、
上記アームが上記ガード部材を貫通して配されていることを特徴とする請求項１０記載の基板処理装置。 - 基板にメッキを施すメッキ処理部と、
このメッキ処理部で表面に薄膜が形成された基板に対して、周縁部の薄膜をエッチングにより除去するために、上記処理液としてエッチング液を用いた請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の基板処理装置とを備えたことを特徴とするメッキ装置。
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