JP3990127B2 - 基板周縁処理装置および基板周縁処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種基板の周縁部から不要物をエッチング除去するための装置および方法に関する。各種基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク、および磁気ディスクなどが含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面、裏面および端面の全域に銅薄膜などの金属薄膜を形成した後、この金属薄膜の不要部分をエッチング除去する処理が行われる場合がある。たとえば、配線形成のための銅薄膜はウエハの表面のデバイス形成領域（半導体デバイスが形成されるべきほぼ円状の領域）に形成されていればよく、デバイスの形成されていないウエハ表面の周縁部（ウエハ端面を含むウエハ周縁のほぼドーナツ状の領域）および裏面に形成された銅薄膜は不要となるから、この不要な銅薄膜を除去する処理が行われる。
【０００３】
このウエハの表面の周縁部に形成されている金属薄膜を除去する装置は、ウエハをほぼ水平に保持した状態でウエハのほぼ中心を通りウエハに垂直な軸を中心に回転するスピンチャックと、このスピンチャックに保持されているウエハの表面の周縁部に向けてエッチング液を吐出するエッチングノズルと、スピンチャックに保持されたウエハの表面のほぼ中心に純水を供給するための純水ノズルとを備えている。
【０００４】
金属薄膜を除去する際には、スピンチャックによってウエハが回転され、その回転しているウエハの表面の周縁部に向けてエッチングノズルからエッチング液が吐出される。エッチングノズルからエッチング液が吐出されている間、純水ノズルからウエハの表面の中心に向けて純水が供給される。
【０００５】
これにより、ウエハの表面の中央部のデバイス形成領域全域は純水に覆われた状態となり、ウエハの表面中央部のデバイス形成領域に向けてエッチング液のミストが飛散して侵入しようとしても、そのエッチング液のミストは、デバイス形成領域上に形成された金属薄膜に直に付着するおそれがない。ゆえに、デバイス形成領域の金属薄膜がエッチング液による腐食を受けるおそれがない。
【０００６】
なお、この純水は、基板中央部のデバイス形成領域保護の役割を担っているため、ウエハ周縁部へのエッチング液の供給が終了した後にしか停止させることができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、デバイス形成領域を覆っている純水は、デバイス形成領域の金属薄膜から金属イオンを流出させてしまう。このため、前述したように、エッチング液の供給の停止後に純水のみをウエハ中央部のデバイス形成領域に供給している際、金属薄膜からの金属イオンが溶け出して流出し、ウエハの周縁部に付着してしまう。このウエハの周縁部、特に端面に付着した金属イオンは、後の基板搬送時や基板処理時に、基板を保持している部材に転写され、さらに別の基板が金属汚染されるという重大な問題となってしまう。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、基板の端面の金属汚染を抑制することができる基板周縁処理装置および基板周縁処理方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）のほぼ中心を通り基板に垂直な回転軸（Ｏ）を中心に基板を回転させつつ、基板の一方面の周縁部の不要な金属薄膜（Ｃｕ）をエッチング除去する基板周縁処理装置であって、基板の一方面の周縁部の第１エッチング液供給位置（Ｐ１）に向けてエッチング液を吐出するエッチング液吐出ノズル（２１）と、基板の一方面の上記第１エッチング液供給位置よりも上記回転軸に近い第１リンス液供給位置（Ｐ２）に向けてリンス液を吐出するリンス液吐出ノズル（２２）と、上記リンス液吐出ノズルから吐出されるリンス液の供給位置を、上記第１リンス液供給位置から、上記エッチング液吐出ノズルから供給されたエッチング液によって上記金属薄膜が除去された領域内の第２リンス液供給位置（Ｐ２’）へと変更するとともに、上記エッチング液吐出ノズルから吐出されるエッチング液の供給位置を、上記第１エッチング液供給位置から、上記第２リンス液供給位置よりも上記回転軸から遠い第２エッチング液供給位置（Ｐ１’）に変更することができる供給位置変更手段（２７）と、を備えていることを特徴とする基板周縁処理装置である。
【００１０】
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。
【００１１】
この発明によれば、基板内方のデバイス形成領域（Ｄ１）をリンス液で保護しつつ、基板周縁部のデバイスが形成されないドーナツ状の領域（以下、非デバイス形成領域（Ｄ２）という）をエッチングできるとともに、基板上におけるエッチング液およびリンス液の供給位置を変更することができる。このため、従来のように、デバイス形成領域から金属イオンが流出して基板の端面（Ｃ）に金属イオンが付着した場合であっても、エッチング液およびリンス液の供給位置を基板の周縁部に位置させて処理することにより、基板の端面を含む周縁部を再度洗浄することができ、基板の端面の金属汚染を抑制することができる。このようにして、基板内方のデバイス形成領域にエッチング液を侵入させることなく、基板の端面の金属汚染を抑制することができるという効果を奏する。
【００１２】
なお、上記供給位置変更手段によって、エッチング液およびリンス液の供給位置は、基板の回転軸から遠ざかるように、すなわち基板外周に近づくように変更できるのが好ましい。また、エッチング液の供給位置は、デバイス形成領域と非デバイス形成領域との境界部（ｄ）（第１エッチング液供給位置）、および基板周縁部の非デバイス形成領域内（第２エッチング液供給位置）の少なくとも２位置に変更されることが好ましい。また、リンス液の供給位置は、基板内方のデバイス形成領域内（第１リンス液供給位置）および基板周縁部の非デバイス形成領域内（第２リンス液供給位置）の少なくとも２位置に変更されることが好ましく、特にデバイス形成領域内のリンス液供給位置（第１リンス液供給位置）については、デバイス形成領域の外周部近傍とされるのが最も望ましい。
【００１３】
なお、ここでいうエッチング液とは、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸、酢酸、クエン酸、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）、アンモニア、およびこれらの過酸化水素水溶液などの金属薄膜をエッチング可能な液体を含み、リンス液とは、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の有機溶剤、純水、炭酸水、イオン水、オゾン水、磁気水、および還元水（水素水）などの金属薄膜をエッチングしない液体を含む。
【００１５】
リンス液の供給位置を基板の周縁部に位置させて、非デバイス形成領域にのみリンス液を供給すると、この際に供給されたリンス液はデバイス形成領域を通過せずに流すことができるので、この時にはデバイス形成領域から金属イオンが流出することがない。したがって、最終的に基板の周縁部をリンス処理する際に、基板の端面に金属汚染を残すことがない。
【００１６】
なおここで、供給位置変更手段とは、請求項２に記載されているように、上記エッチング液供給ノズルおよびリンス液供給ノズルを基板の回転軸から遠ざかるように移動させるもの、たとえばノズルを直線移動させたり旋回移動させたりするためのモータやシリンダであってもよい。これにより、処理流体の供給位置を容易に変更できるという効果を奏する。その他、供給位置変更手段とは、ノズルの向き（処理流体の吐出方向）を変更して基板上での供給位置を変更するものであってもよい。あるいは、このエッチング液供給ノズルおよびリンス液供給ノズルとは別の位置に、これと同様のエッチング液供給ノズルおよびリンス液供給ノズルをさらに設け、これら２組のノズルからの処理流体の供給をバルブで選択的に切替えることで供給位置の変更を行うものであってもよい。なお、供給位置変更手段は、エッチング液供給位置とリンス液供給位置の両方を一体的に変更するものであってもよいし、それぞれ別々に変更するものであってもよい。特に供給位置変更手段がノズルを移動させるものである場合には、エッチング液供給ノズルおよびリンス液供給ノズルの両方を一体的に移動させるものであってもよいし、それぞれ別々に移動させるものであってもよい。
【００１７】
請求項３記載の発明は、上記第１エッチング液供給位置に向けて上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液を供給するとともに上記第１リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給する第１エッチング工程と、上記第２エッチング液供給位置に向けて上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液を供給する第２エッチング工程と、この第２エッチング工程の後に、上記第２リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給するリンス工程とを実行することを特徴とする請求項１または２に記載の基板周縁処理装置である。
請求項４記載の発明は、上記第１エッチング液供給位置に向けて上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液を供給するとともに上記第１リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給する第１エッチング工程と、上記第２エッチング液供給位置に向けて上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液を供給するとともに、上記第２リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給する第２エッチング工程とを実行することを特徴とする請求項１または２に記載の基板周縁処理装置である。
請求項５記載の発明は、上記第２エッチング工程の後に、上記エッチング液吐出ノズルからのエッチング液の供給を停止し、上記第２リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給するリンス工程を実行することを特徴とする請求項４に記載の基板周縁処理装置である。
また、請求項６記載の発明は、上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液が供給され、同時に上記リンス液吐出ノズルからリンス液が供給される場合に、そのエッチング液の供給位置は、そのリンス液の供給位置に対し、基板の回転方向（Ｒ）に関して下流側に位置していることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の基板周縁処理装置である。
【００１８】
この発明によると、エッチング液供給位置はリンス液供給位置よりも基板の回転方向下流側にあるので、基板上に供給されたエッチング液は、基板の回転につられて回転方向上流側から下流側に広がるリンス液に覆われる。したがって、エッチング液が基板内方のデバイス形成領域に侵入することをより良好に防止できる。
【００１９】
また、請求項７記載の発明は、基板の一方面において上記リンス液吐出ノズルから供給されるリンス液の供給位置よりも上記回転軸に近い気体供給位置（Ｐ３，Ｐ３’）に向けて気体を吐出する気体吐出ノズル（２３）をさらに備えることを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の基板周縁処理装置である。
【００２０】
この発明によると、リンス液供給位置よりも基板内方に気体が供給されるので、エッチング液が基板内方のデバイス形成領域に侵入することをより良好に防止できる。
【００２１】
なおここで、気体吐出ノズルから吐出される気体は、窒素ガスなどの不活性ガスおよびクリーンエア等の金属薄膜と反応しない気体を含む。
【００２２】
また、請求項８記載の発明は、基板のほぼ中心を通り基板に垂直な回転軸を中心に基板を回転させつつ、基板の一方面の周縁部の不要な金属薄膜をエッチング除去するための基板周縁処理方法であって、回転している基板の一方面の周縁部の第１エッチング液供給位置（Ｐ１）に向けてエッチング液を吐出するとともに、この第１エッチング液供給位置よりも上記回転軸に近い第１リンス液供給位置（Ｐ２）に向けてリンス液を吐出する第１エッチング工程（Ｓ１）と、この第１エッチング工程の後に、エッチング液の吐出を停止させて、上記第１リンス液供給位置に向けてリンス液のみを吐出する第１リンス工程（Ｓ２）と、この第１リンス工程の後に、基板の一方面の周縁部において上記第１エッチング工程によって上記金属薄膜が除去された領域内の第２リンス液供給位置（Ｐ２’）に向けてリンス液のみを供給する第２リンス工程（Ｓ４）と、上記第１リンス工程の後であり、上記第２リンス工程に先立って、上記第２リンス液供給位置よりも上記回転軸から遠い第２エッチング液供給位置（Ｐ１’）に向けてエッチング液を吐出する第２エッチング工程（Ｓ３）と、を含むことを特徴とする基板周縁処理方法である。
【００２３】
この発明によると、第１エッチング工程において基板内方のデバイス形成領域をリンス液で保護しつつ基板周縁部をエッチングし、次に、第１リンス工程においてリンス液で基板周縁部のエッチング液を一旦洗い流し、次に、第２エッチング工程において基板周縁部を再度エッチングし、そして最後に、第２リンス工程において基板周縁部の金属薄膜が除去された領域にリンス液を吐出して、基板周縁部に残留するエッチング液を洗い流す。これにより、基板内方のデバイス形成領域にエッチング液を侵入させることなく、基板の端面の金属汚染を良好に抑制することができる。
請求項９記載の発明は、基板のほぼ中心を通り基板に垂直な回転軸を中心に基板を回転させつつ、基板の一方面の周縁部の不要な金属薄膜をエッチング除去するための基板周縁処理方法であって、回転している基板の一方面の周縁部の第１エッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するとともに、この第１エッチング液供給位置よりも上記回転軸に近い第１リンス液供給位置に向けてリンス液を吐出する第１エッチング工程と、この第１エッチング工程の後に、エッチング液の吐出を停止させて、上記第１リンス液供給位置に向けてリンス液のみを吐出する第１リンス工程と、この第１リンス工程の後に、基板の一方面の周縁部において上記第１エッチング工程によって上記金属薄膜が除去された領域内の第２リンス液供給位置に向けてリンス液を供給するとともに、上記第２リンス液供給位置よりも上記回転軸から遠い第２エッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出する第２エッチング工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法である。
この発明によると、第２エッチング工程において基板周縁部を再度エッチングしている際にも、この基板周縁部のうちの、エッチング液供給位置よりも基板内方に向けてリンス液を供給する。よって、この第２エッチング工程においても、基板内方のデバイス形成領域にエッチング液が侵入することを良好に防止する。
請求項１０記載の発明は、上記第２エッチング工程の後に、上記第２リンス液供給位置に向けてリンス液のみを供給する第２リンス工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の基板周縁処理方法である。
【００２４】
なお、上記第１エッチング液供給位置をデバイス形成領域と非デバイス形成領域との境界部とし、上記第２エッチング液供給位置を非デバイス形成領域内とするのが好ましい。また、上記第１リンス液供給位置をデバイス形成領域内とし、上記第２リンス液供給位置を非デバイス形成領域内とするのが好ましく、特に第１リンス液供給位置については、デバイス形成領域の外周部近傍とするのが最も望ましい。さらに、上記第２リンス液供給位置を上記第２エッチング液供給位置よりも上記回転軸に近い位置とするのが好ましい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、この発明の一実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を図解的に示す側面図である。また、図２は、この発明の一実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を図解的に示す平面図である。この基板周縁処理装置は、ほぼ円形の基板であるウエハＷの表面および端面に金属薄膜（たとえば、銅薄膜）が形成された後、そのウエハＷの表面の周縁部（端面を含む）に形成されている不要な金属薄膜を除去するための装置である。
【００３２】
この基板周縁処理装置には、バキュームチャック１０が備えられている。バキュームチャック１０は、ほぼ鉛直に配置されたチャック軸１１と、このチャック軸１１の上端にほぼ水平に固定された円板状の吸着ベース１２とを含む。チャック軸１１は、たとえば、円筒状に形成されることによって吸引路１３を内部に有しており、この吸引路１３の上端は、吸着ベース１２の内部に形成された吸着路を介して、吸着ベース１２の上面に形成された吸着口に連通されている。また、チャック軸１１には、モータなどを含む回転駆動機構１４から回転力が入力されるようになっている。
【００３３】
これにより、バキュームチャック１０は、吸着ベース１２上にウエハＷが表面（デバイス形成面）を上方に向けて載置された状態で、吸引路１３の内部を吸引することにより、ウエハＷの裏面（非デバイス形成面）を真空吸着してほぼ水平に保持することができる。そして、この状態で、回転駆動機構１４からチャック軸１１に回転力を伝達することにより、吸着ベース１２で吸着保持したウエハＷを、そのほぼ中心を通る鉛直軸線（ウエハＷの回転軸Ｏ）まわりに回転させることができる。
【００３４】
バキュームチャック１０の左側方には、ウエハＷに対してエッチング液（たとえば弗酸）、純水、および窒素ガスなどの処理流体を吐出するためのノズル機構２０が設けられている。このノズル機構２０は、ウエハＷの周辺部にエッチング液を吐出するエッチングノズル２１と、ウエハＷの周辺部に純水を吐出する純水ノズル２２と、ウエハＷの周辺部に窒素ガスを吐出するガスノズル２３と、これらのノズル２１，２２，２３を一体的に保持するブラケット２４と、このブラケット２４が先端に取付けられてほぼ水平方向に湾曲して延びるアーム２５と、このアーム２５の根元に取付けられてほぼ鉛直な軸Ｇを中心に回転可能な旋回軸２６と、この旋回軸２６を軸Ｇまわりに旋回駆動させる旋回駆動機構２７（たとえば、ＡＣサーボモータやステッピングモータなど）とを有している。
【００３５】
ここで、図面をわかりやすくするため、図１において、ノズル機構２０のブラケット２４よりも先端部についてのみ、図２の矢視Ａより見た側面図で置き換えている。
【００３６】
これらノズル機構２０の構成により、図２の平面図にも示すように、その先端に取付けられたノズル２１，２２，２３を軸Ｇを中心に、平面視で時計回りおよび反時計回りに旋回させることができ、ウエハＷ上方において、ノズル２１，２２，２３をウエハＷの内方と外方との間で移動させることができるようになっている。すなわち、ノズル２１，２２，２３をウエハＷの回転軸Ｏに対して近づけたり遠ざけたりすることができる。
【００３７】
さらに、ノズル機構２０全体を昇降させるための昇降駆動機構３０が備えられており、これによりノズル２１，２２，２３をウエハＷの上面に対して近づけたり遠ざけたりすることができるようになっている。すなわち、ウエハＷとノズル２１，２２，２３の先端との距離を変更することができるようになっている。
【００３８】
ここでノズル２１，２２，２３は、図１に示すようにそれぞれエッチング液供給源、純水供給源、および窒素ガス供給源に対して配管２１０，２２０，２３０によって接続されており、その途中にはそれぞれ、開閉可能なバルブ２１１，２２１，２３１が介装されている。
【００３９】
また、ノズル２１，２２，２３の先端は、それぞれ針状管２１ａ，２２ａ，２３ａとなっており、それぞれの処理流体を細くほぼ直線的に吐出することができるようになっている。たとえば、針状管２１ａ，２２ａ，２３ａの吐出口部分の内径は０．１〜３．０ｍｍ程度に細く形成されている。また、この針状管２１ａ，２２ａ，２３ａはノズル２１，２２，２３の本体部に対して角度を調節可能になっており、たとえば、ウエハＷの上面とノズル２１，２２，２３からの処理流体の吐出方向とのなす角度を１０〜６０度の範囲で調節できるようになっている。また、針状管２１ａ，２２ａ，２３ａの先端とウエハＷ上面との距離は、昇降駆動機構３０によって０．５〜２０ｍｍの範囲で設定できるようになっている。さらに、針状管２１ａ，２２ａ，２３ａを含むノズル２１，２２，２３の材質としては、耐液性を考慮してふっ素系樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ等）から構成されている。
【００４０】
ここで、ノズル２１，２２，２３から吐出された処理流体がウエハＷ上に供給される位置（以下、処理流体の供給位置という）について説明する。あるタイミングにおいて、エッチング液の供給位置をＰ１、純水の供給位置をＰ２、窒素ガスの供給位置をＰ３とする。図１および図２に示すように、ウエハＷの回転軸Ｏから遠ざかる方向に関しては、ウエハＷの回転軸Ｏに近い順に、Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１の順番で並んでいる。なお、所定の供給位置に供給された処理流体は、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの外方へ流れようとする。これにより、Ｐ１に供給されたエッチング液がウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１に侵入しないように、Ｐ１よりウエハＷ内方のＰ２に純水を供給して保護し、さらにこのＰ２よりもウエハＷ内方に窒素ガスを供給して保護することができる。
【００４１】
また、図２に示すように、ウエハＷの回転方向Ｒに関しては、上流側から下流側の順にＰ３、Ｐ２、Ｐ１の順番で並んでいる。図２の点線領域に示すように、所定の供給位置に供給された処理流体は、ウエハＷの回転につられて回転方向Ｒに関して下流側へ流れようとする。よって、このような順に供給位置を設定すれば、エッチング液を純水、さらには窒素ガスで覆うことができ、エッチング液がデバイス形成領域Ｄ１に侵入するのを効果的に防止できる。 なお、図１および図２からわかるように、ノズル２１，２２，２３からの処理流体の吐出方向は、ウエハＷの回転軸Ｏから遠ざかる方向（ウエハＷの回転半径方向）に関して、ウエハＷの外方に向かうように傾斜していると同時に、ウエハＷの回転方向Ｒに関して、ウエハＷの下流側に向かうように傾斜している。これにより、ウエハＷ上に供給された処理流体を、ウエハＷの遠心力および回転力（回転モーメント）に逆らわずに流すことができるので、処理流体がウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１に侵入することをより良好に防止することができる。なお、このノズル２１，２２，２３は、ウエハＷの回転半径方向および回転方向Ｒのうちのいずれか一方について、傾斜 していてもよい。
【００４２】
＜一実施形態の処理手順＞
【００４３】
次に、この基板周縁処理装置における処理手順について説明する。図３は、ウエハＷの周縁部周辺を処理順に拡大して示す側面図である。
【００４４】
まず、上面に銅薄膜Ｃｕが形成されているウエハＷが、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、バキュームチャック１０に受け渡される。バキュームチャック１０にウエハＷが保持されると、バキュームチャック１０およびウエハＷが予め定める回転速度で回転方向Ｒの方向に回転され始める。この際、ノズル２１，２２，２３は、ウエハＷ外方の位置（図２の２点鎖線で示す位置）に退避している。なお、この基板周縁処理装置に搬入される前には、ウエハＷの全面に形成されていた銅薄膜Ｃｕのうち、ウエハＷの下面全域の銅薄膜Ｃｕは、エッチング液によってエッチング処理されてすでに除去されている。
【００４５】
その後、旋回駆動機構２７によってノズル２１，２２，２３が図２の平面視で時計回りに旋回移動されて、図３(ａ)に示すように、ウエハＷ上方に移動される。この際、円状のデバイス形成領域Ｄ１とその周囲を取り囲むドーナツ状の非デバイス形成領域Ｄ２との境界線ｄ（たとえばウエハ外周より基板内方に５ｍｍの位置に形成された円周）上にエッチング液供給位置Ｐ１がくるように、ノズル２１，２２，２３が移動される。またこの時、純水供給位置Ｐ２はデバイス形成領域Ｄ１の外周部近傍（境界線ｄ近傍）に設定される。そして、バルブ２１１，２２１，２３１が開成されて、ノズル２１の針状管２１ａからＰ１に向けてエッチング液が、ノズル２２の針状管２２ａからＰ２に向けて純水が、ノズル２３の針状管２３ａからＰ３に向けて窒素ガスが、ほぼ同時に吐出される。これにより、デバイス形成領域Ｄ１を純水および窒素ガスで保護しつつ、ウエハＷの周縁部のエッチング処理が行われる（ステップＳ１）。なおこの際、バルブ２３１、２２１、２１１の順にタイミングをずらして開成させ、窒素ガス、純水、エッチング液の順に供給を開始するのが好ましい。また、図２には、供給位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の平面視の位 置が「黒丸」で示されている。
【００４６】
このステップＳ１を所定時間行うことで、非デバイス形成領域Ｄ２および端面部Ｃの銅薄膜がエッチング除去された後、図３(ｂ)に示すように、バルブ２１１のみを閉成して供給位置Ｐ１へのエッチング液の供給を停止させ、供給位置Ｐ２への純水の供給によってウエハＷ周縁部のエッチング液を洗い流すリンス処理を行う（ステップＳ２）。なおこの際、ガスノズル２３からの供給位置Ｐ３への窒素ガスの供給は継続されている。
【００４７】
このステップＳ２を所定時間行った後、図３(ｃ)に示すように、旋回駆動機構２７によってノズル２１，２２，２３を、図２の平面視で反時計回りに旋回させて、回転軸Ｏから遠ざかるようにウエハＷ外方に向けて所定距離だけ移動させ、純水供給位置Ｐ２が境界線ｄよりも基板外方の非デバイス形成領域Ｄ２内の純水供給位置Ｐ２’に位置させる。次いで、再度バルブ２１１を開成してエッチングノズル２１から供給位置Ｐ１’へのエッチング液の供給を行う。このエッチング液の作用により、ステップＳ１およびＳ２でウエハＷの端面部Ｃに付着した銅イオンの除去処理を行う（ステップＳ３）。またこのステップＳ３においても、ガスノズル２３からの窒素ガスの供給は継続されているが、供給位置はＰ３’となる。つまり、このステップＳ３において、処理流体の供給位置は、Ｐ１からＰ１’へ、Ｐ２からＰ２’へ、Ｐ３からＰ３’へ変更されることとなる。なお、図２には、供給位置Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’の平面視の位置が「白丸」で示されている。
【００４８】
なお、このステップＳ３においては、供給位置Ｐ２’への純水の供給を行わなくてもよい。しかしながら、デバイス形成領域Ｄ１内へのエッチング液の侵入をより防止するためには、純水の供給をステップＳ２より継続して行う方が好ましい。
【００４９】
このステップＳ３を所定時間行うことで、端面部Ｃの銅イオンが除去された後、図３(ｄ)に示すように、バルブ２１１のみを閉成して供給位置Ｐ１’へのエッチング液の供給を停止させ、再度、供給位置Ｐ２’に供給される純水によってウエハＷ周縁部のエッチング液を洗い流すリンス処理を行う（ステップＳ４）。なおこの際にも、ノズル２３から供給位置Ｐ３’への窒素ガスの供給は継続されている。
【００５０】
以上のステップＳ１〜Ｓ４の一連の処理によって処理は終了するが、ステップＳ４の終了後は、旋回駆動機構２７によってノズル２１，２２，２３が旋回移動されてウエハＷの外方に退避した位置（図２の２点鎖線で示す位置）に移動されて、図示しない搬送ロボットによって搬出され、次の処理装置に搬送されていく。
【００５１】
＜一実施形態の効果＞
【００５２】
以上のように、この一実施形態に係る基板周縁処理装置では、ウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１をリンス液としての純水で保護しつつ、ウエハＷ周縁部の非デバイス形成領域Ｄ２をエッチングできるとともに、エッチング液供給位置Ｐ１および純水供給位置Ｐ２をそれぞれＰ１’，Ｐ２’へと変更することができる。このため、上述のステップＳ１およびＳ２において、純水によってデバイス形成領域Ｄ１から銅イオンが流出してウエハの端面Ｃに銅イオンが付着したとしても、エッチング液および純水の供給位置をウエハＷ周縁部の非デバイス領域Ｄ２内の供給位置Ｐ１’，Ｐ２’に位置させて処理することにより、ウエハＷの端面Ｃを含む周縁部を再度洗浄することができ、ウエハＷの端面Ｃの金属汚染（銅汚染）を抑制することができる。
【００５３】
また、この一実施形態に係る基板周縁処理装置では、純水供給位置をウエハＷの周縁部の供給位置Ｐ２’に位置させて、非デバイス形成領域Ｄ２にのみ純水を供給できる。このため、最終的にウエハＷ周縁部をリンス処理する際に、ウエハＷの端面Ｃに金属汚染（銅汚染）を残すことなく、端面Ｃを含むウエハＷ周縁部に残留するエッチング液を洗い流すことができる。
【００５４】
さらに、この一実施形態に係る基板周縁処理装置では、エッチング液供給位置Ｐ１，Ｐ１’は純水供給位置Ｐ２，Ｐ２’よりもそれぞれウエハＷの回転方向Ｒに関して下流側にあるので、ウエハＷに供給されたエッチング液は、ウエハＷの回転に伴って回転方向Ｒに関して上流側から下流側に広がった純水に覆われる。したがって、エッチング液がウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１に侵入することをより良好に防止できる。
【００５５】
さらにまた、この一実施形態に係る基板周縁処理装置では、純水供給位置Ｐ２，Ｐ２’よりもそれぞれウエハＷ内方の供給位置Ｐ３，Ｐ３’に窒素ガスが供給されるので、エッチング液がウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１に侵入することをより良好に防止できる。
【００５６】
また、この一実施形態における基板周縁処理方法では、上述のステップＳ１においてウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１を純水で保護しつつウエハＷ周縁部の非デバイス形成領域Ｄ２をエッチングし、次に、ステップＳ２において純水でエッチング液を一旦洗い流し、次に、ステップＳ３においてウエハＷ周縁部の非デバイス形成領域Ｄ２を再度エッチングし、そして最後に、ステップＳ４においてウエハＷ周縁部の非デバイス形成領域Ｄ２に純水を吐出して、非デバイス形成領域Ｄ２に残留するエッチング液を洗い流す。これにより、ウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１にエッチング液を侵入させることなく、ウエハＷの端面Ｃの金属汚染（銅汚染）を良好に抑制することができる。
【００５７】
また、この一実施形態における基板周縁処理方法では、ステップＳ３においてウエハＷ周縁部の非デバイス形成領域Ｄ２を再度エッチングしている際にも、この非デバイス形成領域Ｄ２のうちの、エッチング液供給位置Ｐ１’よりもウエハＷ内方の純水供給位置Ｐ２’に向けて純水を供給する。よって、このステップＳ３においても、ウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１にエッチング液が侵入することを良好に防止する。
【００５８】
また、この一実施形態における基板周縁処理方法では、ウエハＷの中央部を純水で保護しつつウエハＷの周縁部をエッチング液でエッチング（ステップＳ１）した後に、ウエハＷの周縁部のみを再度エッチング液でエッチング（ステップＳ３）し、その後、ウエハＷの周縁部のみを再度純水で洗浄（ステップＳ４）している。これにより、ウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１にエッチング液を侵入させることなく、ウエハＷの端面Ｃの金属汚染（銅汚染）を良好に抑制することができる。
【００５９】
＜一実施形態の変形例＞
【００６０】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上述の一実施形態では、ノズル２１から吐出されるエッチング液は弗酸となっているが、デバイス形成領域Ｄ１の金属薄膜をエッチング可能な液体であれば何でもよく、その他、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸、酢酸、クエン酸、ＴＭＡＨ、アンモニア、およびこれらの過酸化水素水溶液のうちのいずれであってもよい。また、ノズル２２から吐出されるリンス液として純水が用いられているが、デバイス形成領域Ｄ１の金属薄膜をエッチングしない液体なら何でもよく、その他、炭酸水、イオン水、オゾン水、磁気水、および還元水のうちのいずれであってもよい。さらにノズル２３から吐出される気体として窒素ガスが用いられているが、金属薄膜と反応しない気体であれば何でもよく、その他、アルゴンガスやヘリウムガスなどの不活性ガスおよびクリーンエアのうちのいずれであってもよい。
【００６１】
また、上述の一実施形態では、ステップＳ１およびステップＳ２における純水の供給位置Ｐ２は、デバイス形成領域Ｄ１の外周部近傍となっているが、デバイス形成領域Ｄ１内であればいずれの位置であってもよく、たとえば、ウエハＷ中央部の回転軸Ｏ近辺であってもよい。ただし、金属イオンの溶出を最小限に抑えるためには、上述の一実施形態のように純水供給位置Ｐ２がデバイス形成領域Ｄ１の外周部近傍であることが好ましい。
【００６２】
また、上述の一実施形態では、処理流体の供給位置はＰ１，Ｐ２，Ｐ３とＰ１’，Ｐ２’，Ｐ３’の２ポジションとなっているが、複数ポジションに対して各処理流体を供給するようにしてもよい。
【００６３】
また、上述の一実施形態では、供給位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を供給位置Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’へと変更するための供給位置変更手段として、ノズル２１，２２，２３を旋回移動させるための旋回駆動機構２７（ＡＣサーボモータやステッピングモータなど）が用いられているが、これに限るものではない。たとえば、ノズル２１，２２，２３を直線移動させるための直線駆動機構（モータやシリンダなど）であってもよい。またたとえば、ノズル２１，２２，２３を移動させるものに限らず、針状管２１ａ，２２ａ，２３ａの向きを変更してそれぞれの処理流体の吐出方向を変更することで、処理流体の供給位置を変更するものであってもよい。
【００６４】
あるいは、図４に示すように、ノズル機構２０とは別の位置に、これと同様のノズル機構２０’をさらに設け、これら２つのノズル機構２０，２０’からの処理流体の供給をバルブで選択的に切替えることで供給位置を変更するものであってもよい。この図４においては、ノズル機構２０と同様の機能を有するノズル機構２０’の対応要素には、その記号に「’」を付けて表現している。
【００６５】
具体的には、ノズル２１，２２，２３がそれぞれ上述の供給位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に、ノズル２１’，２２’，２３’がそれぞれ上述の供給位置Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’に向けて処理流体を吐出するようにそれぞれのノズル機構２０，２０’を配置する。そして、上述のステップＳ１およびＳ２においてはノズル機構２０から供給位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に処理流体を供給し、上述のステップＳ３およびＳ４においてはノズル機構２０’から供給位置Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’に処理流体を供給するように、バルブ２１０，２２０，２３０および２１０’，２２０’，２３０’の切り替えを行う。ただし、処理流体の供給源はノズル機構２０と２０’とで共通としている。
【００６６】
なお、プロセス上は、ノズル機構２０および２０’それぞれの処理流体の供給位置を移動させる必要は特にないので、それぞれの旋回駆動機構２７，２７’を省略可能である。しかしながら、ウエハＷの搬出入をスムーズに行うため、ノズル２１，２２，２３および２１’，２２’，２３’をウエハＷ上方から外方に退避させるためには、旋回駆動機構２７，２７’を設けるのがよい。
【００６７】
また、ウエハＷが回転軸Ｏを中心に回転しているため、供給位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と供給位置Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’とは互いに近接している必要はなく、回転軸Ｏを中心に回転した位置に離れて設定されていればよい。たとえば、図４に示したように、２つのノズル機構２０と２０’とを回転軸Ｏに関して互いにほぼ線対称な位置に配置してもよいし、平面視で回転軸Ｏに関して互いに所定角度だけずれた位置に配置されてもよい。
【００６８】
また、上述の一実施形態では、ノズル２１，２２，２３はブラケット２４によって１つのノズル機構２０に一体的に取付けられて、一体的に旋回移動されるようになっているが、それぞれのノズルが別々の旋回駆動機構に取付けられて、別々に旋回移動されるようになっていてもよい。さらに、旋回駆動手段２７によってガスノズル２３が旋回移動され、その供給位置Ｐ３がＰ３’へと変更されるようになっているが、このガスノズル２３については他のノズル２１，２２とともに移動させなくてもよい。たとえば、ウエハＷの回転中心に固定して窒素ガスを吐出させてもよい。すなわち、ガス供給位置Ｐ３およびＰ３’をウエハＷの回転中心に一致させて設定してもよい。
【００６９】
なお、上述の一実施形態では、デバイス形成領域Ｄ１に形成されるべき金属薄膜として銅薄膜を例にあげているが、その他、タングステン薄膜、チタン膜、またはアルミニウム薄膜の場合にも適用可能である。ただし、金属汚染としては、金属イオンの溶出が顕著な銅薄膜の場合が現状最も大きな問題となっているため、銅薄膜の場合に本発明の効果が最も大きい。
【００７０】
さらには、基板の一例として半導体ウエハを取り上げたが、この発明は、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク、および磁気ディスクなどの他の種類の基板に対して処理を施すための装置にも適用することができる。
【００７１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を図解的に示す側面図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を図解的に示す平面図である。
【図３】図１の基板周縁処理装置における処理手順について説明するためのウエハＷ周辺部の側面図である。
【図４】この発明の実施形態の変形例に係る基板周縁処理装置の構成を図解的に示す側面図である。
【符号の説明】
１０ バキュームチャック
１１ チャック軸
１２ 吸着ベース
１３ 吸引路
１４ 回転駆動機構
２０ ノズル機構
２１ エッチングノズル
２２ 純水ノズル
２３ ガスノズル
２１０，２２０，２３０ 配管
２１１，２２１，２３１ バルブ
２１ａ，２２ａ，２３ａ 針状管
２４ ブラケット
２５ アーム
２６ 旋回軸
２７ 旋回駆動機構
３０ 昇降駆動機構
Ｃ ウエハＷの端面
Ｄ１ デバイス形成領域
Ｄ２ 非デバイス形成領域
ｄ 境界線
Ｏ ウエハＷの回転軸
Ｇ 旋回軸
Ｐ１，Ｐ１’ エッチング液供給位置
Ｐ２，Ｐ２’ 純水供給位置
Ｐ３，Ｐ３’ 窒素ガス供給位置
Ｒ ウエハＷの回転方向
Ｓ１〜Ｓ４ ステップ
Ｗ ウエハ
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種基板の周縁部から不要物をエッチング除去するための装置および方法に関する。各種基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク、および磁気ディスクなどが含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面、裏面および端面の全域に銅薄膜などの金属薄膜を形成した後、この金属薄膜の不要部分をエッチング除去する処理が行われる場合がある。たとえば、配線形成のための銅薄膜はウエハの表面のデバイス形成領域（半導体デバイスが形成されるべきほぼ円状の領域）に形成されていればよく、デバイスの形成されていないウエハ表面の周縁部（ウエハ端面を含むウエハ周縁のほぼドーナツ状の領域）および裏面に形成された銅薄膜は不要となるから、この不要な銅薄膜を除去する処理が行われる。
【０００３】
このウエハの表面の周縁部に形成されている金属薄膜を除去する装置は、ウエハをほぼ水平に保持した状態でウエハのほぼ中心を通りウエハに垂直な軸を中心に回転するスピンチャックと、このスピンチャックに保持されているウエハの表面の周縁部に向けてエッチング液を吐出するエッチングノズルと、スピンチャックに保持されたウエハの表面のほぼ中心に純水を供給するための純水ノズルとを備えている。
【０００４】
金属薄膜を除去する際には、スピンチャックによってウエハが回転され、その回転しているウエハの表面の周縁部に向けてエッチングノズルからエッチング液が吐出される。エッチングノズルからエッチング液が吐出されている間、純水ノズルからウエハの表面の中心に向けて純水が供給される。
【０００５】
これにより、ウエハの表面の中央部のデバイス形成領域全域は純水に覆われた状態となり、ウエハの表面中央部のデバイス形成領域に向けてエッチング液のミストが飛散して侵入しようとしても、そのエッチング液のミストは、デバイス形成領域上に形成された金属薄膜に直に付着するおそれがない。ゆえに、デバイス形成領域の金属薄膜がエッチング液による腐食を受けるおそれがない。
【０００６】
なお、この純水は、基板中央部のデバイス形成領域保護の役割を担っているため、ウエハ周縁部へのエッチング液の供給が終了した後にしか停止させることができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、デバイス形成領域を覆っている純水は、デバイス形成領域の金属薄膜から金属イオンを流出させてしまう。このため、前述したように、エッチング液の供給の停止後に純水のみをウエハ中央部のデバイス形成領域に供給している際、金属薄膜からの金属イオンが溶け出して流出し、ウエハの周縁部に付着してしまう。このウエハの周縁部、特に端面に付着した金属イオンは、後の基板搬送時や基板処理時に、基板を保持している部材に転写され、さらに別の基板が金属汚染されるという重大な問題となってしまう。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、基板の端面の金属汚染を抑制することができる基板周縁処理装置および基板周縁処理方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）のほぼ中心を通り基板に垂直な回転軸（Ｏ）を中心に基板を回転させつつ、基板の一方面の周縁部の不要な金属薄膜（Ｃｕ）をエッチング除去する基板周縁処理装置であって、基板の一方面の周縁部の第１エッチング液供給位置（Ｐ１）に向けてエッチング液を吐出するエッチング液吐出ノズル（２１）と、基板の一方面の上記第１エッチング液供給位置よりも上記回転軸に近い第１リンス液供給位置（Ｐ２）に向けてリンス液を吐出するリンス液吐出ノズル（２２）と、上記リンス液吐出ノズルから吐出されるリンス液の供給位置を、上記第１リンス液供給位置から、上記エッチング液吐出ノズルから供給されたエッチング液によって上記金属薄膜が除去された領域内の第２リンス液供給位置（Ｐ２’）へと変更するとともに、上記エッチング液吐出ノズルから吐出されるエッチング液の供給位置を、上記第１エッチング液供給位置から、上記第２リンス液供給位置よりも上記回転軸から遠い第２エッチング液供給位置（Ｐ１’）に変更することができる供給位置変更手段（２７）と、を備えていることを特徴とする基板周縁処理装置である。
【００１０】
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。
【００１１】
この発明によれば、基板内方のデバイス形成領域（Ｄ１）をリンス液で保護しつつ、基板周縁部のデバイスが形成されないドーナツ状の領域（以下、非デバイス形成領域（Ｄ２）という）をエッチングできるとともに、基板上におけるエッチング液およびリンス液の供給位置を変更することができる。このため、従来のように、デバイス形成領域から金属イオンが流出して基板の端面（Ｃ）に金属イオンが付着した場合であっても、エッチング液およびリンス液の供給位置を基板の周縁部に位置させて処理することにより、基板の端面を含む周縁部を再度洗浄することができ、基板の端面の金属汚染を抑制することができる。このようにして、基板内方のデバイス形成領域にエッチング液を侵入させることなく、基板の端面の金属汚染を抑制することができるという効果を奏する。
【００１２】
なお、上記供給位置変更手段によって、エッチング液およびリンス液の供給位置は、基板の回転軸から遠ざかるように、すなわち基板外周に近づくように変更できるのが好ましい。また、エッチング液の供給位置は、デバイス形成領域と非デバイス形成領域との境界部（ｄ）（第１エッチング液供給位置）、および基板周縁部の非デバイス形成領域内（第２エッチング液供給位置）の少なくとも２位置に変更されることが好ましい。また、リンス液の供給位置は、基板内方のデバイス形成領域内（第１リンス液供給位置）および基板周縁部の非デバイス形成領域内（第２リンス液供給位置）の少なくとも２位置に変更されることが好ましく、特にデバイス形成領域内のリンス液供給位置（第１リンス液供給位置）については、デバイス形成領域の外周部近傍とされるのが最も望ましい。
【００１３】
なお、ここでいうエッチング液とは、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸、酢酸、クエン酸、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）、アンモニア、およびこれらの過酸化水素水溶液などの金属薄膜をエッチング可能な液体を含み、リンス液とは、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の有機溶剤、純水、炭酸水、イオン水、オゾン水、磁気水、および還元水（水素水）などの金属薄膜をエッチングしない液体を含む。
【００１５】
リンス液の供給位置を基板の周縁部に位置させて、非デバイス形成領域にのみリンス液を供給すると、この際に供給されたリンス液はデバイス形成領域を通過せずに流すことができるので、この時にはデバイス形成領域から金属イオンが流出することがない。したがって、最終的に基板の周縁部をリンス処理する際に、基板の端面に金属汚染を残すことがない。
【００１６】
なおここで、供給位置変更手段とは、請求項２に記載されているように、上記エッチング液供給ノズルおよびリンス液供給ノズルを基板の回転軸から遠ざかるように移動させるもの、たとえばノズルを直線移動させたり旋回移動させたりするためのモータやシリンダであってもよい。これにより、処理流体の供給位置を容易に変更できるという効果を奏する。その他、供給位置変更手段とは、ノズルの向き（処理流体の吐出方向）を変更して基板上での供給位置を変更するものであってもよい。あるいは、このエッチング液供給ノズルおよびリンス液供給ノズルとは別の位置に、これと同様のエッチング液供給ノズルおよびリンス液供給ノズルをさらに設け、これら２組のノズルからの処理流体の供給をバルブで選択的に切替えることで供給位置の変更を行うものであってもよい。なお、供給位置変更手段は、エッチング液供給位置とリンス液供給位置の両方を一体的に変更するものであってもよいし、それぞれ別々に変更するものであってもよい。特に供給位置変更手段がノズルを移動させるものである場合には、エッチング液供給ノズルおよびリンス液供給ノズルの両方を一体的に移動させるものであってもよいし、それぞれ別々に移動させるものであってもよい。
【００１７】
請求項３記載の発明は、上記第１エッチング液供給位置に向けて上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液を供給するとともに上記第１リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給する第１エッチング工程と、上記第２エッチング液供給位置に向けて上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液を供給する第２エッチング工程と、この第２エッチング工程の後に、上記第２リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給するリンス工程とを実行することを特徴とする請求項１または２に記載の基板周縁処理装置である。
請求項４記載の発明は、上記第１エッチング液供給位置に向けて上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液を供給するとともに上記第１リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給する第１エッチング工程と、上記第２エッチング液供給位置に向けて上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液を供給するとともに、上記第２リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給する第２エッチング工程とを実行することを特徴とする請求項１または２に記載の基板周縁処理装置である。
請求項５記載の発明は、上記第２エッチング工程の後に、上記エッチング液吐出ノズルからのエッチング液の供給を停止し、上記第２リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給するリンス工程を実行することを特徴とする請求項４に記載の基板周縁処理装置である。
また、請求項６記載の発明は、上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液が供給され、同時に上記リンス液吐出ノズルからリンス液が供給される場合に、そのエッチング液の供給位置は、そのリンス液の供給位置に対し、基板の回転方向（Ｒ）に関して下流側に位置していることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の基板周縁処理装置である。
【００１８】
この発明によると、エッチング液供給位置はリンス液供給位置よりも基板の回転方向下流側にあるので、基板上に供給されたエッチング液は、基板の回転につられて回転方向上流側から下流側に広がるリンス液に覆われる。したがって、エッチング液が基板内方のデバイス形成領域に侵入することをより良好に防止できる。
【００１９】
また、請求項７記載の発明は、基板の一方面において上記リンス液吐出ノズルから供給されるリンス液の供給位置よりも上記回転軸に近い気体供給位置（Ｐ３，Ｐ３’）に向けて気体を吐出する気体吐出ノズル（２３）をさらに備えることを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の基板周縁処理装置である。
【００２０】
この発明によると、リンス液供給位置よりも基板内方に気体が供給されるので、エッチング液が基板内方のデバイス形成領域に侵入することをより良好に防止できる。
【００２１】
なおここで、気体吐出ノズルから吐出される気体は、窒素ガスなどの不活性ガスおよびクリーンエア等の金属薄膜と反応しない気体を含む。
【００２２】
また、請求項８記載の発明は、基板のほぼ中心を通り基板に垂直な回転軸を中心に基板を回転させつつ、基板の一方面の周縁部の不要な金属薄膜をエッチング除去するための基板周縁処理方法であって、回転している基板の一方面の周縁部の第１エッチング液供給位置（Ｐ１）に向けてエッチング液を吐出するとともに、この第１エッチング液供給位置よりも上記回転軸に近い第１リンス液供給位置（Ｐ２）に向けてリンス液を吐出する第１エッチング工程（Ｓ１）と、この第１エッチング工程の後に、エッチング液の吐出を停止させて、上記第１リンス液供給位置に向けてリンス液のみを吐出する第１リンス工程（Ｓ２）と、この第１リンス工程の後に、基板の一方面の周縁部において上記第１エッチング工程によって上記金属薄膜が除去された領域内の第２リンス液供給位置（Ｐ２’）に向けてリンス液のみを供給する第２リンス工程（Ｓ４）と、上記第１リンス工程の後であり、上記第２リンス工程に先立って、上記第２リンス液供給位置よりも上記回転軸から遠い第２エッチング液供給位置（Ｐ１’）に向けてエッチング液を吐出する第２エッチング工程（Ｓ３）と、を含むことを特徴とする基板周縁処理方法である。
【００２３】
この発明によると、第１エッチング工程において基板内方のデバイス形成領域をリンス液で保護しつつ基板周縁部をエッチングし、次に、第１リンス工程においてリンス液で基板周縁部のエッチング液を一旦洗い流し、次に、第２エッチング工程において基板周縁部を再度エッチングし、そして最後に、第２リンス工程において基板周縁部の金属薄膜が除去された領域にリンス液を吐出して、基板周縁部に残留するエッチング液を洗い流す。これにより、基板内方のデバイス形成領域にエッチング液を侵入させることなく、基板の端面の金属汚染を良好に抑制することができる。
請求項９記載の発明は、基板のほぼ中心を通り基板に垂直な回転軸を中心に基板を回転させつつ、基板の一方面の周縁部の不要な金属薄膜をエッチング除去するための基板周縁処理方法であって、回転している基板の一方面の周縁部の第１エッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するとともに、この第１エッチング液供給位置よりも上記回転軸に近い第１リンス液供給位置に向けてリンス液を吐出する第１エッチング工程と、この第１エッチング工程の後に、エッチング液の吐出を停止させて、上記第１リンス液供給位置に向けてリンス液のみを吐出する第１リンス工程と、この第１リンス工程の後に、基板の一方面の周縁部において上記第１エッチング工程によって上記金属薄膜が除去された領域内の第２リンス液供給位置に向けてリンス液を供給するとともに、上記第２リンス液供給位置よりも上記回転軸から遠い第２エッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出する第２エッチング工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法である。
この発明によると、第２エッチング工程において基板周縁部を再度エッチングしている際にも、この基板周縁部のうちの、エッチング液供給位置よりも基板内方に向けてリンス液を供給する。よって、この第２エッチング工程においても、基板内方のデバイス形成領域にエッチング液が侵入することを良好に防止する。
請求項１０記載の発明は、上記第２エッチング工程の後に、上記第２リンス液供給位置に向けてリンス液のみを供給する第２リンス工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の基板周縁処理方法である。
【００２４】
なお、上記第１エッチング液供給位置をデバイス形成領域と非デバイス形成領域との境界部とし、上記第２エッチング液供給位置を非デバイス形成領域内とするのが好ましい。また、上記第１リンス液供給位置をデバイス形成領域内とし、上記第２リンス液供給位置を非デバイス形成領域内とするのが好ましく、特に第１リンス液供給位置については、デバイス形成領域の外周部近傍とするのが最も望ましい。さらに、上記第２リンス液供給位置を上記第２エッチング液供給位置よりも上記回転軸に近い位置とするのが好ましい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、この発明の一実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を図解的に示す側面図である。また、図２は、この発明の一実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を図解的に示す平面図である。この基板周縁処理装置は、ほぼ円形の基板であるウエハＷの表面および端面に金属薄膜（たとえば、銅薄膜）が形成された後、そのウエハＷの表面の周縁部（端面を含む）に形成されている不要な金属薄膜を除去するための装置である。
【００３２】
この基板周縁処理装置には、バキュームチャック１０が備えられている。バキュームチャック１０は、ほぼ鉛直に配置されたチャック軸１１と、このチャック軸１１の上端にほぼ水平に固定された円板状の吸着ベース１２とを含む。チャック軸１１は、たとえば、円筒状に形成されることによって吸引路１３を内部に有しており、この吸引路１３の上端は、吸着ベース１２の内部に形成された吸着路を介して、吸着ベース１２の上面に形成された吸着口に連通されている。また、チャック軸１１には、モータなどを含む回転駆動機構１４から回転力が入力されるようになっている。
【００３３】
これにより、バキュームチャック１０は、吸着ベース１２上にウエハＷが表面（デバイス形成面）を上方に向けて載置された状態で、吸引路１３の内部を吸引することにより、ウエハＷの裏面（非デバイス形成面）を真空吸着してほぼ水平に保持することができる。そして、この状態で、回転駆動機構１４からチャック軸１１に回転力を伝達することにより、吸着ベース１２で吸着保持したウエハＷを、そのほぼ中心を通る鉛直軸線（ウエハＷの回転軸Ｏ）まわりに回転させることができる。
【００３４】
バキュームチャック１０の左側方には、ウエハＷに対してエッチング液（たとえば弗酸）、純水、および窒素ガスなどの処理流体を吐出するためのノズル機構２０が設けられている。このノズル機構２０は、ウエハＷの周辺部にエッチング液を吐出するエッチングノズル２１と、ウエハＷの周辺部に純水を吐出する純水ノズル２２と、ウエハＷの周辺部に窒素ガスを吐出するガスノズル２３と、これらのノズル２１，２２，２３を一体的に保持するブラケット２４と、このブラケット２４が先端に取付けられてほぼ水平方向に湾曲して延びるアーム２５と、このアーム２５の根元に取付けられてほぼ鉛直な軸Ｇを中心に回転可能な旋回軸２６と、この旋回軸２６を軸Ｇまわりに旋回駆動させる旋回駆動機構２７（たとえば、ＡＣサーボモータやステッピングモータなど）とを有している。
【００３５】
ここで、図面をわかりやすくするため、図１において、ノズル機構２０のブラケット２４よりも先端部についてのみ、図２の矢視Ａより見た側面図で置き換えている。
【００３６】
これらノズル機構２０の構成により、図２の平面図にも示すように、その先端に取付けられたノズル２１，２２，２３を軸Ｇを中心に、平面視で時計回りおよび反時計回りに旋回させることができ、ウエハＷ上方において、ノズル２１，２２，２３をウエハＷの内方と外方との間で移動させることができるようになっている。すなわち、ノズル２１，２２，２３をウエハＷの回転軸Ｏに対して近づけたり遠ざけたりすることができる。
【００３７】
さらに、ノズル機構２０全体を昇降させるための昇降駆動機構３０が備えられており、これによりノズル２１，２２，２３をウエハＷの上面に対して近づけたり遠ざけたりすることができるようになっている。すなわち、ウエハＷとノズル２１，２２，２３の先端との距離を変更することができるようになっている。
【００３８】
ここでノズル２１，２２，２３は、図１に示すようにそれぞれエッチング液供給源、純水供給源、および窒素ガス供給源に対して配管２１０，２２０，２３０によって接続されており、その途中にはそれぞれ、開閉可能なバルブ２１１，２２１，２３１が介装されている。
【００３９】
また、ノズル２１，２２，２３の先端は、それぞれ針状管２１ａ，２２ａ，２３ａとなっており、それぞれの処理流体を細くほぼ直線的に吐出することができるようになっている。たとえば、針状管２１ａ，２２ａ，２３ａの吐出口部分の内径は０．１〜３．０ｍｍ程度に細く形成されている。また、この針状管２１ａ，２２ａ，２３ａはノズル２１，２２，２３の本体部に対して角度を調節可能になっており、たとえば、ウエハＷの上面とノズル２１，２２，２３からの処理流体の吐出方向とのなす角度を１０〜６０度の範囲で調節できるようになっている。また、針状管２１ａ，２２ａ，２３ａの先端とウエハＷ上面との距離は、昇降駆動機構３０によって０．５〜２０ｍｍの範囲で設定できるようになっている。さらに、針状管２１ａ，２２ａ，２３ａを含むノズル２１，２２，２３の材質としては、耐液性を考慮してふっ素系樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ等）から構成されている。
【００４０】
ここで、ノズル２１，２２，２３から吐出された処理流体がウエハＷ上に供給される位置（以下、処理流体の供給位置という）について説明する。あるタイミングにおいて、エッチング液の供給位置をＰ１、純水の供給位置をＰ２、窒素ガスの供給位置をＰ３とする。図１および図２に示すように、ウエハＷの回転軸Ｏから遠ざかる方向に関しては、ウエハＷの回転軸Ｏに近い順に、Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１の順番で並んでいる。なお、所定の供給位置に供給された処理流体は、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの外方へ流れようとする。これにより、Ｐ１に供給されたエッチング液がウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１に侵入しないように、Ｐ１よりウエハＷ内方のＰ２に純水を供給して保護し、さらにこのＰ２よりもウエハＷ内方に窒素ガスを供給して保護することができる。
【００４１】
また、図２に示すように、ウエハＷの回転方向Ｒに関しては、上流側から下流側の順にＰ３、Ｐ２、Ｐ１の順番で並んでいる。図２の点線領域に示すように、所定の供給位置に供給された処理流体は、ウエハＷの回転につられて回転方向Ｒに関して下流側へ流れようとする。よって、このような順に供給位置を設定すれば、エッチング液を純水、さらには窒素ガスで覆うことができ、エッチング液がデバイス形成領域Ｄ１に侵入するのを効果的に防止できる。 なお、図１および図２からわかるように、ノズル２１，２２，２３からの処理流体の吐出方向は、ウエハＷの回転軸Ｏから遠ざかる方向（ウエハＷの回転半径方向）に関して、ウエハＷの外方に向かうように傾斜していると同時に、ウエハＷの回転方向Ｒに関して、ウエハＷの下流側に向かうように傾斜している。これにより、ウエハＷ上に供給された処理流体を、ウエハＷの遠心力および回転力（回転モーメント）に逆らわずに流すことができるので、処理流体がウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１に侵入することをより良好に防止することができる。なお、このノズル２１，２２，２３は、ウエハＷの回転半径方向および回転方向Ｒのうちのいずれか一方について、傾斜 していてもよい。
【００４２】
＜一実施形態の処理手順＞
【００４３】
次に、この基板周縁処理装置における処理手順について説明する。図３は、ウエハＷの周縁部周辺を処理順に拡大して示す側面図である。
【００４４】
まず、上面に銅薄膜Ｃｕが形成されているウエハＷが、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、バキュームチャック１０に受け渡される。バキュームチャック１０にウエハＷが保持されると、バキュームチャック１０およびウエハＷが予め定める回転速度で回転方向Ｒの方向に回転され始める。この際、ノズル２１，２２，２３は、ウエハＷ外方の位置（図２の２点鎖線で示す位置）に退避している。なお、この基板周縁処理装置に搬入される前には、ウエハＷの全面に形成されていた銅薄膜Ｃｕのうち、ウエハＷの下面全域の銅薄膜Ｃｕは、エッチング液によってエッチング処理されてすでに除去されている。
【００４５】
その後、旋回駆動機構２７によってノズル２１，２２，２３が図２の平面視で時計回りに旋回移動されて、図３(ａ)に示すように、ウエハＷ上方に移動される。この際、円状のデバイス形成領域Ｄ１とその周囲を取り囲むドーナツ状の非デバイス形成領域Ｄ２との境界線ｄ（たとえばウエハ外周より基板内方に５ｍｍの位置に形成された円周）上にエッチング液供給位置Ｐ１がくるように、ノズル２１，２２，２３が移動される。またこの時、純水供給位置Ｐ２はデバイス形成領域Ｄ１の外周部近傍（境界線ｄ近傍）に設定される。そして、バルブ２１１，２２１，２３１が開成されて、ノズル２１の針状管２１ａからＰ１に向けてエッチング液が、ノズル２２の針状管２２ａからＰ２に向けて純水が、ノズル２３の針状管２３ａからＰ３に向けて窒素ガスが、ほぼ同時に吐出される。これにより、デバイス形成領域Ｄ１を純水および窒素ガスで保護しつつ、ウエハＷの周縁部のエッチング処理が行われる（ステップＳ１）。なおこの際、バルブ２３１、２２１、２１１の順にタイミングをずらして開成させ、窒素ガス、純水、エッチング液の順に供給を開始するのが好ましい。また、図２には、供給位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の平面視の位 置が「黒丸」で示されている。
【００４６】
このステップＳ１を所定時間行うことで、非デバイス形成領域Ｄ２および端面部Ｃの銅薄膜がエッチング除去された後、図３(ｂ)に示すように、バルブ２１１のみを閉成して供給位置Ｐ１へのエッチング液の供給を停止させ、供給位置Ｐ２への純水の供給によってウエハＷ周縁部のエッチング液を洗い流すリンス処理を行う（ステップＳ２）。なおこの際、ガスノズル２３からの供給位置Ｐ３への窒素ガスの供給は継続されている。
【００４７】
このステップＳ２を所定時間行った後、図３(ｃ)に示すように、旋回駆動機構２７によってノズル２１，２２，２３を、図２の平面視で反時計回りに旋回させて、回転軸Ｏから遠ざかるようにウエハＷ外方に向けて所定距離だけ移動させ、純水供給位置Ｐ２が境界線ｄよりも基板外方の非デバイス形成領域Ｄ２内の純水供給位置Ｐ２’に位置させる。次いで、再度バルブ２１１を開成してエッチングノズル２１から供給位置Ｐ１’へのエッチング液の供給を行う。このエッチング液の作用により、ステップＳ１およびＳ２でウエハＷの端面部Ｃに付着した銅イオンの除去処理を行う（ステップＳ３）。またこのステップＳ３においても、ガスノズル２３からの窒素ガスの供給は継続されているが、供給位置はＰ３’となる。つまり、このステップＳ３において、処理流体の供給位置は、Ｐ１からＰ１’へ、Ｐ２からＰ２’へ、Ｐ３からＰ３’へ変更されることとなる。なお、図２には、供給位置Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’の平面視の位置が「白丸」で示されている。
【００４８】
なお、このステップＳ３においては、供給位置Ｐ２’への純水の供給を行わなくてもよい。しかしながら、デバイス形成領域Ｄ１内へのエッチング液の侵入をより防止するためには、純水の供給をステップＳ２より継続して行う方が好ましい。
【００４９】
このステップＳ３を所定時間行うことで、端面部Ｃの銅イオンが除去された後、図３(ｄ)に示すように、バルブ２１１のみを閉成して供給位置Ｐ１’へのエッチング液の供給を停止させ、再度、供給位置Ｐ２’に供給される純水によってウエハＷ周縁部のエッチング液を洗い流すリンス処理を行う（ステップＳ４）。なおこの際にも、ノズル２３から供給位置Ｐ３’への窒素ガスの供給は継続されている。
【００５０】
以上のステップＳ１〜Ｓ４の一連の処理によって処理は終了するが、ステップＳ４の終了後は、旋回駆動機構２７によってノズル２１，２２，２３が旋回移動されてウエハＷの外方に退避した位置（図２の２点鎖線で示す位置）に移動されて、図示しない搬送ロボットによって搬出され、次の処理装置に搬送されていく。
【００５１】
＜一実施形態の効果＞
【００５２】
以上のように、この一実施形態に係る基板周縁処理装置では、ウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１をリンス液としての純水で保護しつつ、ウエハＷ周縁部の非デバイス形成領域Ｄ２をエッチングできるとともに、エッチング液供給位置Ｐ１および純水供給位置Ｐ２をそれぞれＰ１’，Ｐ２’へと変更することができる。このため、上述のステップＳ１およびＳ２において、純水によってデバイス形成領域Ｄ１から銅イオンが流出してウエハの端面Ｃに銅イオンが付着したとしても、エッチング液および純水の供給位置をウエハＷ周縁部の非デバイス領域Ｄ２内の供給位置Ｐ１’，Ｐ２’に位置させて処理することにより、ウエハＷの端面Ｃを含む周縁部を再度洗浄することができ、ウエハＷの端面Ｃの金属汚染（銅汚染）を抑制することができる。
【００５３】
また、この一実施形態に係る基板周縁処理装置では、純水供給位置をウエハＷの周縁部の供給位置Ｐ２’に位置させて、非デバイス形成領域Ｄ２にのみ純水を供給できる。このため、最終的にウエハＷ周縁部をリンス処理する際に、ウエハＷの端面Ｃに金属汚染（銅汚染）を残すことなく、端面Ｃを含むウエハＷ周縁部に残留するエッチング液を洗い流すことができる。
【００５４】
さらに、この一実施形態に係る基板周縁処理装置では、エッチング液供給位置Ｐ１，Ｐ１’は純水供給位置Ｐ２，Ｐ２’よりもそれぞれウエハＷの回転方向Ｒに関して下流側にあるので、ウエハＷに供給されたエッチング液は、ウエハＷの回転に伴って回転方向Ｒに関して上流側から下流側に広がった純水に覆われる。したがって、エッチング液がウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１に侵入することをより良好に防止できる。
【００５５】
さらにまた、この一実施形態に係る基板周縁処理装置では、純水供給位置Ｐ２，Ｐ２’よりもそれぞれウエハＷ内方の供給位置Ｐ３，Ｐ３’に窒素ガスが供給されるので、エッチング液がウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１に侵入することをより良好に防止できる。
【００５６】
また、この一実施形態における基板周縁処理方法では、上述のステップＳ１においてウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１を純水で保護しつつウエハＷ周縁部の非デバイス形成領域Ｄ２をエッチングし、次に、ステップＳ２において純水でエッチング液を一旦洗い流し、次に、ステップＳ３においてウエハＷ周縁部の非デバイス形成領域Ｄ２を再度エッチングし、そして最後に、ステップＳ４においてウエハＷ周縁部の非デバイス形成領域Ｄ２に純水を吐出して、非デバイス形成領域Ｄ２に残留するエッチング液を洗い流す。これにより、ウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１にエッチング液を侵入させることなく、ウエハＷの端面Ｃの金属汚染（銅汚染）を良好に抑制することができる。
【００５７】
また、この一実施形態における基板周縁処理方法では、ステップＳ３においてウエハＷ周縁部の非デバイス形成領域Ｄ２を再度エッチングしている際にも、この非デバイス形成領域Ｄ２のうちの、エッチング液供給位置Ｐ１’よりもウエハＷ内方の純水供給位置Ｐ２’に向けて純水を供給する。よって、このステップＳ３においても、ウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１にエッチング液が侵入することを良好に防止する。
【００５８】
また、この一実施形態における基板周縁処理方法では、ウエハＷの中央部を純水で保護しつつウエハＷの周縁部をエッチング液でエッチング（ステップＳ１）した後に、ウエハＷの周縁部のみを再度エッチング液でエッチング（ステップＳ３）し、その後、ウエハＷの周縁部のみを再度純水で洗浄（ステップＳ４）している。これにより、ウエハＷ内方のデバイス形成領域Ｄ１にエッチング液を侵入させることなく、ウエハＷの端面Ｃの金属汚染（銅汚染）を良好に抑制することができる。
【００５９】
＜一実施形態の変形例＞
【００６０】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上述の一実施形態では、ノズル２１から吐出されるエッチング液は弗酸となっているが、デバイス形成領域Ｄ１の金属薄膜をエッチング可能な液体であれば何でもよく、その他、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸、酢酸、クエン酸、ＴＭＡＨ、アンモニア、およびこれらの過酸化水素水溶液のうちのいずれであってもよい。また、ノズル２２から吐出されるリンス液として純水が用いられているが、デバイス形成領域Ｄ１の金属薄膜をエッチングしない液体なら何でもよく、その他、炭酸水、イオン水、オゾン水、磁気水、および還元水のうちのいずれであってもよい。さらにノズル２３から吐出される気体として窒素ガスが用いられているが、金属薄膜と反応しない気体であれば何でもよく、その他、アルゴンガスやヘリウムガスなどの不活性ガスおよびクリーンエアのうちのいずれであってもよい。
【００６１】
また、上述の一実施形態では、ステップＳ１およびステップＳ２における純水の供給位置Ｐ２は、デバイス形成領域Ｄ１の外周部近傍となっているが、デバイス形成領域Ｄ１内であればいずれの位置であってもよく、たとえば、ウエハＷ中央部の回転軸Ｏ近辺であってもよい。ただし、金属イオンの溶出を最小限に抑えるためには、上述の一実施形態のように純水供給位置Ｐ２がデバイス形成領域Ｄ１の外周部近傍であることが好ましい。
【００６２】
また、上述の一実施形態では、処理流体の供給位置はＰ１，Ｐ２，Ｐ３とＰ１’，Ｐ２’，Ｐ３’の２ポジションとなっているが、複数ポジションに対して各処理流体を供給するようにしてもよい。
【００６３】
また、上述の一実施形態では、供給位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を供給位置Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’へと変更するための供給位置変更手段として、ノズル２１，２２，２３を旋回移動させるための旋回駆動機構２７（ＡＣサーボモータやステッピングモータなど）が用いられているが、これに限るものではない。たとえば、ノズル２１，２２，２３を直線移動させるための直線駆動機構（モータやシリンダなど）であってもよい。またたとえば、ノズル２１，２２，２３を移動させるものに限らず、針状管２１ａ，２２ａ，２３ａの向きを変更してそれぞれの処理流体の吐出方向を変更することで、処理流体の供給位置を変更するものであってもよい。
【００６４】
あるいは、図４に示すように、ノズル機構２０とは別の位置に、これと同様のノズル機構２０’をさらに設け、これら２つのノズル機構２０，２０’からの処理流体の供給をバルブで選択的に切替えることで供給位置を変更するものであってもよい。この図４においては、ノズル機構２０と同様の機能を有するノズル機構２０’の対応要素には、その記号に「’」を付けて表現している。
【００６５】
具体的には、ノズル２１，２２，２３がそれぞれ上述の供給位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に、ノズル２１’，２２’，２３’がそれぞれ上述の供給位置Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’に向けて処理流体を吐出するようにそれぞれのノズル機構２０，２０’を配置する。そして、上述のステップＳ１およびＳ２においてはノズル機構２０から供給位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に処理流体を供給し、上述のステップＳ３およびＳ４においてはノズル機構２０’から供給位置Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’に処理流体を供給するように、バルブ２１０，２２０，２３０および２１０’，２２０’，２３０’の切り替えを行う。ただし、処理流体の供給源はノズル機構２０と２０’とで共通としている。
【００６６】
なお、プロセス上は、ノズル機構２０および２０’それぞれの処理流体の供給位置を移動させる必要は特にないので、それぞれの旋回駆動機構２７，２７’を省略可能である。しかしながら、ウエハＷの搬出入をスムーズに行うため、ノズル２１，２２，２３および２１’，２２’，２３’をウエハＷ上方から外方に退避させるためには、旋回駆動機構２７，２７’を設けるのがよい。
【００６７】
また、ウエハＷが回転軸Ｏを中心に回転しているため、供給位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と供給位置Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’とは互いに近接している必要はなく、回転軸Ｏを中心に回転した位置に離れて設定されていればよい。たとえば、図４に示したように、２つのノズル機構２０と２０’とを回転軸Ｏに関して互いにほぼ線対称な位置に配置してもよいし、平面視で回転軸Ｏに関して互いに所定角度だけずれた位置に配置されてもよい。
【００６８】
また、上述の一実施形態では、ノズル２１，２２，２３はブラケット２４によって１つのノズル機構２０に一体的に取付けられて、一体的に旋回移動されるようになっているが、それぞれのノズルが別々の旋回駆動機構に取付けられて、別々に旋回移動されるようになっていてもよい。さらに、旋回駆動手段２７によってガスノズル２３が旋回移動され、その供給位置Ｐ３がＰ３’へと変更されるようになっているが、このガスノズル２３については他のノズル２１，２２とともに移動させなくてもよい。たとえば、ウエハＷの回転中心に固定して窒素ガスを吐出させてもよい。すなわち、ガス供給位置Ｐ３およびＰ３’をウエハＷの回転中心に一致させて設定してもよい。
【００６９】
なお、上述の一実施形態では、デバイス形成領域Ｄ１に形成されるべき金属薄膜として銅薄膜を例にあげているが、その他、タングステン薄膜、チタン膜、またはアルミニウム薄膜の場合にも適用可能である。ただし、金属汚染としては、金属イオンの溶出が顕著な銅薄膜の場合が現状最も大きな問題となっているため、銅薄膜の場合に本発明の効果が最も大きい。
【００７０】
さらには、基板の一例として半導体ウエハを取り上げたが、この発明は、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク、および磁気ディスクなどの他の種類の基板に対して処理を施すための装置にも適用することができる。
【００７１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を図解的に示す側面図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を図解的に示す平面図である。
【図３】図１の基板周縁処理装置における処理手順について説明するためのウエハＷ周辺部の側面図である。
【図４】この発明の実施形態の変形例に係る基板周縁処理装置の構成を図解的に示す側面図である。
【符号の説明】
１０ バキュームチャック
１１ チャック軸
１２ 吸着ベース
１３ 吸引路
１４ 回転駆動機構
２０ ノズル機構
２１ エッチングノズル
２２ 純水ノズル
２３ ガスノズル
２１０，２２０，２３０ 配管
２１１，２２１，２３１ バルブ
２１ａ，２２ａ，２３ａ 針状管
２４ ブラケット
２５ アーム
２６ 旋回軸
２７ 旋回駆動機構
３０ 昇降駆動機構
Ｃ ウエハＷの端面
Ｄ１ デバイス形成領域
Ｄ２ 非デバイス形成領域
ｄ 境界線
Ｏ ウエハＷの回転軸
Ｇ 旋回軸
Ｐ１，Ｐ１’ エッチング液供給位置
Ｐ２，Ｐ２’ 純水供給位置
Ｐ３，Ｐ３’ 窒素ガス供給位置
Ｒ ウエハＷの回転方向
Ｓ１〜Ｓ４ ステップ
Ｗ ウエハ
Claims (10)
- 基板のほぼ中心を通り基板に垂直な回転軸を中心に基板を回転させつつ、基板の一方面の周縁部の不要な金属薄膜をエッチング除去する基板周縁処理装置であって、
基板の一方面の周縁部の第１エッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するエッチング液吐出ノズルと、
基板の一方面の上記第１エッチング液供給位置よりも上記回転軸に近い第１リンス液供給位置に向けてリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルと、
上記リンス液吐出ノズルから吐出されるリンス液の供給位置を、上記第１リンス液供給位置から、上記エッチング液吐出ノズルから供給されたエッチング液によって上記金属薄膜が除去された領域内の第２リンス液供給位置へと変更するとともに、上記エッチング液吐出ノズルから吐出されるエッチング液の供給位置を、上記第１エッチング液供給位置から、上記第２リンス液供給位置よりも上記回転軸から遠い第２エッチング液供給位置に変更することができる供給位置変更手段と、
を備えていることを特徴とする基板周縁処理装置。 - 上記供給位置変更手段は、上記エッチング液供給ノズルおよびリンス液供給ノズルを上記回転軸に対して遠ざかるように移動させるものであることを特徴とする請求項１に記載の基板周縁処理装置。
- 上記第１エッチング液供給位置に向けて上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液を供給するとともに上記第１リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給する第１エッチング工程と、
上記第２エッチング液供給位置に向けて上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液を供給する第２エッチング工程と、
この第２エッチング工程の後に、上記第２リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給するリンス工程とを実行する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の基板周縁処理装置。 - 上記第１エッチング液供給位置に向けて上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液を供給するとともに上記第１リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給する第１エッチング工程と、
上記第２エッチング液供給位置に向けて上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液を供給するとともに、上記第２リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給する第２エッチング工程とを実行する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の基板周縁処理装置。 - 上記第２エッチング工程の後に、上記エッチング液吐出ノズルからのエッチング液の供給を停止し、上記第２リンス液供給位置に向けて上記リンス液吐出ノズルからリンス液を供給するリンス工程を実行することを特徴とする請求項４に記載の基板周縁処理装置。
- 上記エッチング液吐出ノズルからエッチング液が供給され、同時に上記リンス液吐出ノズルからリンス液が供給される場合に、そのエッチング液の供給位置は、そのリンス液の供給位置に対し、基板の回転方向に関して下流側に位置していることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の基板周縁処理装置。
- 基板の一方面において上記リンス液吐出ノズルから供給されるリンス液の供給位置よりも上記回転軸に近い気体供給位置に向けて気体を吐出する気体吐出ノズルをさらに備えることを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の基板周縁処理装置。
- 基板のほぼ中心を通り基板に垂直な回転軸を中心に基板を回転させつつ、基板の一方面の周縁部の不要な金属薄膜をエッチング除去するための基板周縁処理方法であって、
回転している基板の一方面の周縁部の第１エッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するとともに、この第１エッチング液供給位置よりも上記回転軸に近い第１リンス液供給位置に向けてリンス液を吐出する第１エッチング工程と、
この第１エッチング工程の後に、エッチング液の吐出を停止させて、上記第１リンス液供給位置に向けてリンス液のみを吐出する第１リンス工程と、
この第１リンス工程の後に、基板の一方面の周縁部において上記第１エッチング工程によって上記金属薄膜が除去された領域内の第２リンス液供給位置に向けてリンス液のみを供給する第２リンス工程と、
上記第１リンス工程の後であり、上記第２リンス工程に先立って、上記第２リンス液供給位置よりも上記回転軸から遠い第２エッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出する第２エッチング工程と、
を含むことを特徴とする基板周縁処理方法。 - 基板のほぼ中心を通り基板に垂直な回転軸を中心に基板を回転させつつ、基板の一方面の周縁部の不要な金属薄膜をエッチング除去するための基板周縁処理方法であって、
回転している基板の一方面の周縁部の第１エッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するとともに、この第１エッチング液供給位置よりも上記回転軸に近い第１リンス液供給位置に向けてリンス液を吐出する第１エッチング工程と、
この第１エッチング工程の後に、エッチング液の吐出を停止させて、上記第１リンス液供給位置に向けてリンス液のみを吐出する第１リンス工程と、
この第１リンス工程の後に、基板の一方面の周縁部において上記第１エッチング工程によって上記金属薄膜が除去された領域内の第２リンス液供給位置に向けてリンス液を供給するとともに、上記第２リンス液供給位置よりも上記回転軸から遠い第２エッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出する第２エッチング工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法。 - 上記第２エッチング工程の後に、上記第２リンス液供給位置に向けてリンス液のみを供給する第２リンス工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の基板周縁処理方法。
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