JP4743735B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板から不要物を除去するための装置および方法に関する。各種基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、PDP(プラズマ・ディスプレイ・パネル用ガラス基板などが含まれる。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)の表面、裏面および端面の全域に銅薄膜などの金属薄膜を形成した後、この金属薄膜の不要部分をエッチング除去する処理が行われる場合がある。たとえば、配線形成のための銅薄膜はウエハの表面のデバイス形成領域に形成されていればよく、ウエハの表面の周縁部(たとえば、ウエハの周縁から幅3mm程度の部分)、裏面および端面に形成された銅薄膜は不要となるから、この不要な銅薄膜を除去する処理が行われる。
【0003】
また、ウエハの表面に金属薄膜が選択的に形成された場合であっても、ウエハの表面の金属薄膜を形成した領域以外の領域やウエハの端面および裏面に付着した金属イオンを除去する処理が行われる場合がある。
たとえば、ウエハの表面の周縁部に形成されている金属薄膜または金属イオンを除去する装置は、ウエハをほぼ水平に保持した状態で回転するスピンチャックと、このスピンチャックに保持されているウエハの表面の周縁部に向けてエッチング液を吐出するエッジリンスノズルと、スピンチャックに保持されたウエハの表面のほぼ中心に純水を供給するための純水ノズルとを備えている。
【0004】
金属薄膜を除去する際には、スピンチャックによってウエハが回転され、その回転しているウエハの表面の周縁部に向けてエッジリンスノズルからエッチング液が吐出される。エッジリンスノズルからエッチング液が吐出されている間、純水ノズルからウエハの表面の中心に向けて純水が供給される。
これにより、ウエハの表面の中央部の領域(デバイス形成領域)は純水に覆われた状態となり、エッジリンスノズルからウエハの表面に供給されたエッチング液は、ウエハの表面の中央部から周縁に向けて流れる純水により押し流される。したがって、ウエハの表面中央部のデバイス形成領域に向けてエッチング液のミストが飛散しても、そのエッチング液のミストは、デバイス形成領域上に形成された金属薄膜に直に付着するおそれがない。ゆえに、デバイス形成領域の金属薄膜がエッチング液による腐食を受けるおそれがない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、最近になって、デバイス形成領域を覆っている純水が、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスにダメージを与えるおそれがあることが判ってきた。
そこで、この発明の目的は、デバイス形成領域に作り込まれたデバイスにダメージを及ぼすおそれのない基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、基板(W)を回転させつつエッチング液を供給して基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、基板の一方面上の気体供給位置(Pe)よりも回転半径外方のエッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するように設けられたエッチング液吐出口(122a;221)、基板の一方面上の純水供給位置(Pd)に向けて純水を吐出する純水吐出口(122b)および上記一方面上の上記純水供給位置よりも回転半径内方の気体供給位置(Pn)に向けて気体を吐出する気体吐出口(122c)を有し、上記エッチング液吐出口(122a;221)、上記純水吐出口(122b)および上記気体吐出口(122c)の吐出方向は、基板の回転半径外方に向かうにつれて基板に接近するように傾斜していることを特徴とする基板処理装置である。
【0007】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、気体供給位置よりも基板回転半径外方のエッチング液供給位置にエッチング液が供給される。これにより、基板の一方面上のエッチング液供給位置よりも基板回転半径外方の領域の不要物をエッチング除去することができる。そして、エッチング液が吐出されている間、エッチング液供給位置よりも基板回転半径内方の気体供給位置に気体を供給することにより、その気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域にエッチング液が流れ込むのを防止でき、その領域に形成されている薄膜などがエッチング液による腐食を受けるのを防止できる。また、基板の上記一方面上の純水供給位置よりも基板回転半径内方の気体供給位置に気体が供給される。
たとえば、基板の上記一方面がデバイス形成面であって、その一方面上のデバイス形成領域と非デバイス形成領域との境界付近に気体供給位置を設定した場合、純水供給位置は気体供給位置よりも基板回転半径外方にあるから、デバイス形成領域には純水が供給されない。よって、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスが純水によるダメージを受けるおそれがない。
さらに、上記エッチング液吐出口、上記純水吐出口および上記気体吐出口の吐出方向は、基板の回転半径外方に向かうにつれて基板に接近するように傾斜している。したがって、基板の上記一方面上に供給されたエッチング液および純水が気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域に向けて流れることを良好に防止できる。さらに、エッチング液や純水のミストが発生しても、その発生したミストを気体吐出口から吐出される気体によって基板回転半径外方に吹き飛ばすことができ、基板の上記一方面上の気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域にエッチング液または純水のミストが飛散するおそれをなくすことができる。
【0008】
なお、上記基板処理装置が基板の上記一方面にほぼ平行な対向面(121;231)を有する対向部材(12;23)をさらに含む場合(請求項2)、上記純水吐出口および気体吐出口は、上記対向部材に設けられていてもよいし(請求項3)、これに加えて、上記エッチング液吐出口が上記対向部材に設けられていてもよい(請求項4)。
【0010】
なお、エッチング除去される不要物は、基板の上記一方面上のエッチング液供給位置よりも基板回転半径外方の領域(EA)の不要な薄膜であってもよい。すなわち、請求項5に記載のように、上記基板処理装置は、基板の上記一方面の周縁部の不要な薄膜をエッチング除去するものであってもよい。
【0012】
請求項6記載の発明は、上記基板処理装置は、次工程で上記一方面とは反対の面のほぼ全域から不要物がエッチング除去される基板に対して処理を行うものであることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の上記一方面上のエッチング液供給位置よりも基板回転半径外方の領域の不要物がエッチング除去された後、上記一方面とは反対の面のほぼ全域から不要物がエッチング除去される。
【0013】
請求項7記載の発明は、基板を回転させつつエッチング液を供給して基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、基板に供給すべきエッチング液を吐出するエッチング液吐出口、基板の一方面上の純水供給位置に向けて純水を吐出する、上記エッチング液吐出口とは別の純水吐出口、および上記一方面上における上記純水供給位置よりも回転半径内方の気体供給位置に向けて気体を吐出する気体吐出口を有し、上記エッチング液吐出口は、基板の上記一方面とは反対の面上のエッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するように設けられていることを特徴とする基板処理装置である。
この発明によれば、基板の上記一方面とは反対の面の不要物をエッチング除去することができる。
【0014】
また、エッチング液が吐出されている間、基板の上記一方面に気体および純水を供給するようにすれば、エッチング液が上記一方面に回り込むのを防止でき、上記一方面に形成されている薄膜などが所望しない腐食を受けることを防止できる。
請求項8記載の発明は、基板の上記一方面にほぼ平行な対向面を有する対向部材をさらに含むことを特徴とする請求項7記載の基板処理装置である。
請求項9記載の発明は、上記純水吐出口および気体吐出口は、上記対向部材に設けられていることを特徴とする請求項8記載の基板処理装置である。
なお、請求項10に記載のように、上記エッチング液供給位置は、基板の回転中心(O)の近傍に設定されていることが好ましく、この場合、基板の回転に伴う遠心力により、基板の上記一方面とは反対の面のほぼ全域にエッチング液を良好に行き渡らせることができる。
【0015】
また、エッチング液で除去される不要物は、基板の上記一方面とは反対の面に付着している金属イオンであってもよいし、基板の上記一方面とは反対の面の不要な薄膜であってもよい。さらには、金属イオンと薄膜との両方であってもよい。すなわち、上記基板処理装置は、請求項11に記載のように、上記基板処理装置は、基板の上記一方面とは反対の面の不要な金属イオンをエッチング液で除去するものであってもよい。また、請求項12に記載のように、基板の上記一方面とは反対の面の不要な薄膜を除去(および不要な金属イオンをエッチング液で除去)するものであってもよい。
【0016】
請求項13記載の発明は、上記純水吐出口および気体吐出口の吐出方向は、基板の回転半径外方に向かうにつれて基板に接近するように傾斜していることを特徴とする請求項7ないし12のいずれかに記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の上記一方面上に供給された純水が気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域に向けて流れることを良好に防止できる。
さらに、エッチング液や純水のミストが発生しても、その発生したミストを気体吐出口から吐出される気体によって基板回転半径外方に吹き飛ばすことができ、基板の一方面上の気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域にエッチング液または純水のミストが飛散するおそれをなくすことができる。
【0017】
請求項14記載の発明は、上記基板処理装置は、前工程で上記一方面の周縁部から不要物が除去された基板に対して処理を行うものであることを特徴とする請求項7ないし13のいずれかに記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の上記一方面の周縁部から不要物が除去された後、その基板に対して、上記一方面とは反対の面の不要物をエッチング除去するための処理が行われる。
【0018】
なお、請求項1ないし14の各発明において、上記純水供給位置および気体供給位置は、基板の回転中心を中心とする円周上に渡って設定されていてもよい(請求項15)。さらに、上記純水供給位置および気体供給位置は、基板の回転中心を中心とする円周上の複数の位置にスポット状に設定されていてもよいし、基板の回転中心を中心とする円周上に帯状(円環状)に設定されていてもよい。
また、請求項16に記載のように、上記純水供給位置は、基板の上記一方面に形成されたデバイス形成領域を取り囲む基板周縁領域上に設定されていることが好ましい。
【0019】
請求項17記載の発明は、基板(W)上の不要物を除去するための処理方法であって、回転している基板に向けてエッチング液吐出口からエッチング液を吐出するエッチング液吐出工程と、回転している基板の一方面上の純水供給位置(Pd)に向けて、上記エッチング液吐出口とは別の純水吐出口から純水を吐出する純水吐出工程と、回転している基板の上記一方面上における上記純水供給位置よりも内方の気体供給位置(Pn)に向けて気体を吐出する気体吐出工程とを含み、上記エッチング液吐出工程では、基板の上記一方面とは反対の面上のエッチング液供給位置に向けてエッチング液が吐出されることを特徴とする基板処理方法である。
【0020】
この方法によれば、請求項7に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。つまり、基板の上記一方面とは反対の面の不要物をエッチング除去することができる。
請求項18記載の発明は上記エッチング液吐出工程では、基板の上記一方面上の上記気体供給位置よりも回転半径外方のエッチング液供給位置(Pe)に向けてエッチング液が吐出されることを特徴とする請求項17記載の基板処理方法である。
【0021】
この方法によれば、請求項1に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。すなわち、基板の一方面上のエッチング液供給位置よりも基板回転半径外方の領域の不要物をエッチング除去することができる。
【0022】
請求項19記載の発明は、上記気体吐出工程が開始された後に上記純水吐出工程が開始され、その後上記エッチング液吐出工程が開始されることを特徴とする請求項17または18のいずれかに記載の基板処理方法である。
【0023】
この発明によれば、エッチング液の吐出開始に先立って、純水および気体の吐出が開始されるから、基板の一方面上の気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域にエッチング液または純水が付着することをより良好に防止できる。
なお、基板の一方面上の気体供給位置への気体の吐出により、気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域にエッチング液が付着することを防止できる場合、請求項20に記載のように、上記気体吐出工程が開始された後に上記エッチング液吐出工程が開始され、その後上記純水吐出工程が開始されて、さらにその後、上記エッチング液吐出工程が終了されてもよい。
【0024】
請求項21記載の発明は、上記エッチング液吐出工程が終了された後に上記純水吐出工程が終了され、その後上記気体吐出工程が終了されることを特徴とする請求項17ないし20のいずれかに記載の基板処理方法である。
この発明によれば、エッチング液の吐出が終了された後に、純水および気体の吐出が開始されるから、基板の一方面上の気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域にエッチング液または純水が付着することをより良好に防止できる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態(第1の実施形態)に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。この基板処理装置は、ほぼ円形の基板であるウエハWの表面および端面に金属薄膜(たとえば、銅薄膜)が形成された後、そのウエハWの表面の周縁部および端面に形成されている不要な金属薄膜を除去するための装置である。
【0026】
この基板処理装置には、バキュームチャック11が備えられている。バキュームチャック11は、ほぼ鉛直に配置されたチャック軸111と、このチャック軸111の上端にほぼ水平に固定された円板状の吸着ベース112とを含む。チャック軸111は、たとえば、円筒状に形成されることによって吸気路113を内部に有しており、この吸気路113の上端は、吸着ベース112の内部に形成された吸着路を介して、吸着ベース112の上面に形成された吸着口に連通されている。また、チャック軸111には、モータなどを含む回転駆動機構114から回転力が入力されるようになっている。
【0027】
これにより、バキュームチャック11は、吸着ベース112上にウエハWが表面(デバイス形成面)を上方に向けて載置された状態で、吸気路113の内部を排気することにより、ウエハWの裏面(非デバイス形成面)を真空吸着してほぼ水平に保持することができる。そして、この状態で、回転駆動機構114からチャック軸111に回転力を入力することにより、吸着ベース112で吸着保持したウエハWを、そのほぼ中心を通る鉛直軸線(チャック軸111の中心軸線)Oまわりに回転させることができる。
【0028】
バキュームチャック11の上方には、ほぼ円錐形状の遮断板12と、この遮断板12の傾斜面を洗浄するための純水を吐出する遮断板洗浄ノズル13とが配置されている。
遮断板12は、バキュームチャック11に対向する下面121がウエハWとほぼ同じ径の円形平面になっており、この下面121がバキュームチャック11に保持されたウエハWの上面とほぼ平行をなして対向するように設けられている。また、遮断板12は、昇降可能に設けられており、バキュームチャック11に対するウエハWの搬入出時には上方に大きく退避され、ウエハWに対する処理時にはウエハWに近接した位置まで下降される。
【0029】
遮断板12の下面121には、図2に示すように、その下面121の中心CEを中心とする3重の同心円周C1,C2,C3とその中心CEから半径方向に放射状に延びる複数本の直線との各交点に、たとえば円形の小さな開口122が形成されている。同心円周C1,C2,C3は、下面121の周縁部に設定されていて、下面121の中央部には、開口122は形成されていない。
遮断板12の内部には、ウエハWに供給すべきエッチング液、純水および窒素ガスがそれぞれ流通するエッチング液供給路123、純水供給路124および窒素ガス供給路125が形成されている。
【0030】
エッチング液供給路123は、遮断板12の下面121の半径方向外方に向かうにつれて下方に傾斜した傾斜部123aを有しており、この傾斜部123aの先端で、同心円周C1,C2,C3のうちで最も径の大きな円周C1上に配置された開口122aに連通している。傾斜部123aの傾斜角度は、開口122aから傾斜部123aと平行に延ばした直線が、ウエハWの表面の中央部のデバイス形成領域を取り囲むウエハ周縁領域(たとえば、ウエハWの周縁から幅3mm程度の部分)上であって、ウエハWの回転軸線Oを中心とする円周上に設定されたエッチング液供給位置Peで、バキュームチャック11に保持されたウエハWの表面に交差するような角度に設定されている。これにより、エッチング液供給路123を流通するエッチング液は、開口122aからエッチング液供給路123の傾斜部123aの傾斜方向(ウエハWの回転半径外方に向かうにつれてウエハWに近づくように傾斜した方向)に吐出されて、ウエハWの表面のエッチング液供給位置Peに供給される。
【0031】
純水供給路124は、エッチング液供給路123の傾斜部123aとほぼ平行に傾斜した傾斜部124aを有しており、この傾斜部124aの先端で、円周C1の次に大きな径の円周C2上に配置された開口122bに連通している。これにより、純水供給路124を流通する純水は、開口122bからエッチング液の吐出方向と平行な方向に吐出されて、上記ウエハ周縁領域上であって、ウエハWの表面のエッチング液供給位置PeよりもウエハWの回転軸線Oに近い純水供給位置Pdに供給される。純水供給位置Pdは、ウエハWの回転軸線Oを中心とする円周上に設定されている。
【0032】
また、窒素ガス供給路125は、エッチング液供給路123の傾斜部123aとほぼ平行に傾斜した傾斜部125aを有しており、この傾斜部125aの先端で、最も径の小さな円周C3上に配置された開口122cに連通している。これにより、窒素ガス供給路125を流通する純水は、開口122cからエッチング液の吐出方向と平行な方向に吐出されて、ウエハWの表面の純水供給位置PdよりもウエハWの回転軸線Oに近い窒素ガス供給位置Pnに供給される。窒素ガス供給位置Pnは、ウエハWの回転軸線Oを中心とする円周上に設定されている。
【0033】
図3は、この基板処理装置における処理について説明するための図解図である。処理対象のウエハWは、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、バキュームチャック11に受け渡される。このとき、遮断板12(図1参照)は、ウエハWの搬入を阻害しないように上方に大きく退避している。バキュームチャック11にウエハWが保持されると、遮断板12がウエハWの表面に近づけられ、バキュームチャック11(すなわち、ウエハW)が予め定める回転速度で回転され始める。
【0034】
その後、図3(a)に示すように、開口122cから窒素ガスの吐出が開始され、ウエハWの表面の窒素ガス供給位置Pnに斜め上方から窒素ガスが供給される。また、窒素ガスの吐出が開始された後、つづいて、図3(b)に示すように、開口122bから純水の吐出が開始され、ウエハWの表面の純水供給位置Pdに斜め上方から純水が供給される。さらに、純水の吐出が開始された後、図3(c)に示すように、開口122aからエッチング液の吐出が開始され、ウエハWの表面のエッチング液供給位置Peに斜め上方からエッチング液が供給される。
【0035】
ウエハWの表面への窒素ガス、純水およびエッチング液の供給が予め定める時間にわたって続けられると、図3(d)に示すように、まず、開口122aからのエッチング液の吐出が停止される。つづいて、図3(e)に示すように、開口122bからの純水の吐出が停止され、その後、図3(f)に示すように、開口122cからの窒素ガスの吐出が停止される。これでウエハWの周縁部および端面から不要な金属薄膜を除去するための処理は終了であり、この処理後のウエハWは、遮断板12が上方に退避した後、図示しない搬送ロボットによって、ウエハWの裏面から不要な金属イオンを除去するための装置に向けて搬出される。
【0036】
以上のように、この実施形態に係る基板処理装置では、ウエハWの表面の周縁部および端面から金属薄膜を除去するためのエッチング液が、回転しているウエハWの表面のエッチング液供給位置Peに、そのエッチング液供給位置Peよりも上方であって、ウエハWの回転半径方向内方に配置された開口122aから供給される。これにより、エッチング液供給位置Peに供給されたエッチング液がウエハWの中央部に向けて流れることを防止しつつ、エッチング液供給位置PeよりもウエハWの回転半径方向外方の領域(ウエハWの表面の金属薄膜を除去すべき領域)EAにむらなくエッチング液を供給することができ、この領域EAおよび端面に形成されている金属薄膜を良好に除去することができる。
【0037】
また、窒素ガス、純水およびエッチング液の供給(吐出)開始および停止が上述のような順序で行われることにより、エッチング液供給位置Peにエッチング液が供給されている間、エッチング液供給位置PeよりもウエハWの回転半径方向内方に設定された純水供給位置Pdおよび窒素ガス供給位置Pnにそれぞれ純水および窒素ガスが供給されている。純水供給位置Pdに供給された純水は、純水供給位置PdからウエハWの周縁に向けて流れ、この純水の流れにより、純水供給位置PdよりもウエハWの回転半径方向外方のエッチング液供給位置Peに供給されたエッチング液は押し流されるので、エッチング液がウエハWの中央部に向けて流れることを一層防止できる。さらに、エッチング液がエッチング液供給位置Peに入射する際にエッチング液のミストが発生しても、そのエッチング液のミストは窒素ガスによってウエハWの外方へと吹き飛ばされるので、ウエハWの中央部(デバイス形成領域)の薄膜がエッチング液のミストによる腐食を受けるおそれがない。
【0038】
さらにまた、ウエハWの中央部のデバイス形成領域に純水が供給されないので、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスが純水によるダメージを受けるおそれがない。
図4は、この発明の他の実施形態(第2の実施形態)に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。この実施形態に係る基板処理装置は、上述の実施形態に係る基板処理装置においてウエハWの表面の周縁部および端面に形成されている不要な金属薄膜が除去された後、そのウエハWの裏面から不要な金属イオン(金属汚染)または金属薄膜を除去するためのものである。
【0039】
この基板処理装置には、スピンチャック21が備えられている。スピンチャック21は、ほぼ鉛直に配置されたチャック軸211と、このチャック軸211の上端にほぼ水平に固定されたスピンベース212と、スピンベース212上に立設された複数本のチャックピン213とを有している。
スピンベース212は、たとえば、平面視において放射状に延びた複数本(たとえば、6本)のアームを有しており、各アームの先端にチャックピン213が立設されている。たとえば、一本おきのアーム(たとえば、全部で3本のアーム)の先端には、ウエハWの裏面の周縁部を受ける水平面と、ウエハWの端面に対向してウエハWの移動を規制する鉛直面とを有する固定チャックピン213が固定されている。そして、残余の一本おきのアーム(たとえば、全部で3本のアーム)の先端には、鉛直軸まわりに回転(自転)可能な可動チャックピン213が取り付けられている。この可動チャックピン213は、ウエハWの裏面の周縁部を受ける水平面と、この水平面から立ち上がり、ウエハWの端面に当接して、対向する固定チャックピン213と協働してウエハWを挟持する第1鉛直面と、同じく当該水平面から立ち上がり、第1鉛直面よりもウエハWの半径方向外方に後退してウエハWの端面を規制可能な第2鉛直面とを有している。したがって、可動チャックピン213を、鉛直軸まわりに回転させることにより、第1鉛直面または第2鉛直面をウエハWの端面に対向させることができ、これにより、ウエハWを挟持したり、ウエハWの挟持を弛めたりすることができる。
【0040】
また、チャック軸211には、たとえばモータなどの駆動源を含む回転駆動機構214が結合されている。これにより、複数本のチャックピン213でウエハWを狭持した状態で、回転駆動機構214によってチャック軸211を回転させることにより、ウエハWを水平面内で回転させることができる。
さらに、チャック軸211は、円筒状に形成されており、その内部には、裏面リンス配管22が非回転状態に挿通されている。裏面リンス配管22の先端は、チャック軸211の先端で開口していて、これにより、チャック軸211の先端に、チャックピン213で挟持されたウエハWの裏面中央にエッチング液を供給するための裏面リンスノズル221が形成されている。
【0041】
スピンチャック21の上方には、ほぼ円錐形状の遮断板23と、この遮断板23の傾斜面を洗浄するための純水を吐出する遮断板洗浄ノズル24とが配置されている。遮断板23は、図1に示す遮断板12から、エッチング液を供給するための開口122aおよびエッチング液供給路123を省略した構成であり、その下面231がスピンチャック21に保持されたウエハWの上面とほぼ平行をなして対向するように設けられている。
【0042】
なお、図4および後述する図5において、遮断板23と図1に示す遮断板12とで共通する部分には、図1の場合と同一の参照符号を付して示している。また、その同一の参照符号を付した部分についての説明は省略する。
図5は、この第2の実施形態に係る基板処理装置における処理について説明するための図解図である。処理対象のウエハWは、上述の図1に示す基板処理装置において表面の周縁部および端面に形成された金属薄膜を除去するための処理を受けた後、その図1に示す基板処理装置から搬入されてきて、スピンチャック21に表面を上方に向けた状態で受け渡される。このとき、遮断板23(図4参照)は、ウエハWの搬入を阻害しないように上方に大きく退避している。スピンチャック21にウエハWが保持されると、遮断板23がウエハWの表面に近づけられ、スピンチャック21(すなわち、ウエハW)が予め定める回転速度で回転され始める。
【0043】
その後、図5(a)に示すように、開口122cから窒素ガスの吐出が開始され、ウエハWの表面の窒素ガス供給位置Pnに斜め上方から窒素ガスが供給される。また、窒素ガスの吐出が開始された後、つづいて、図5(b)に示すように、開口122bから純水の吐出が開始され、ウエハWの表面の純水供給位置Pdに斜め上方から純水が供給される。さらに、純水の吐出が開始された後、図5(c)に示すように、裏面リンスノズル221からエッチング液の吐出が開始され、ウエハWの裏面中央にエッチング液が供給される。
【0044】
ウエハWの表面への窒素ガス、純水およびエッチング液の供給が予め定める時間にわたって続けられると、図5(d)に示すように、まず、裏面リンスノズル221からのエッチング液の吐出が停止される。つづいて、図5(e)に示すように、開口122bからの純水の吐出が停止され、その後、図5(f)に示すように、開口122cからの窒素ガスの吐出が停止される。これでウエハWの裏面から金属イオンまたは金属薄膜を除去するための処理は終了であり、その後は、ウエハWの裏面に純水が供給されて、ウエハWの裏面に付着したエッチング液が洗い流される。ウエハWの裏面を水洗するための純水は、裏面リンスノズル221にエッチング液または純水を切り替えて供給できるように構成して、裏面リンスノズル221からウエハWの裏面に供給するようにしてもよいし、裏面リンスノズル221とは別に設けられたノズルからウエハWの裏面に供給するようにしてもよい。この水洗処理後のウエハWは、遮断板23が上方に退避した後、図示しない搬送ロボットによって搬出される。
【0045】
以上のように、この第2の実施形態に係る基板処理装置では、ウエハWの裏面に付着している金属イオンまたは金属薄膜を除去するためのエッチング液が、回転しているウエハWの裏面中央に供給される。これにより、ウエハWの裏面全域にまんべんなくエッチング液を供給することができ、このエッチング液により、ウエハWの裏面から金属イオンまたは金属薄膜を良好に除去することができる。
また、窒素ガス、純水およびエッチング液の供給(吐出)開始および停止が上述のような順序で行われることにより、ウエハWの裏面にエッチング液が供給されている間、ウエハWの表面の純水供給位置Pdおよび窒素ガス供給位置Pnにそれぞれ純水および窒素ガスが供給されている。純水供給位置Pdに供給された純水は、ウエハWの表面を純水供給位置PdからウエハWの周縁へ向かって流れて、ウエハWの周縁から流下するので、裏面リンスノズル221からウエハWの裏面に供給されたエッチング液がウエハWの表面に回り込むおそれがない。
【0046】
さらに、スピンチャック21のチャックピン213がウエハWの裏面を伝って側方に飛散するエッチング液を横切ることによってエッチング液のミストが発生しても、そのエッチング液のミストは窒素ガスによってウエハWの外方へと吹き飛ばされるので、ウエハWの中央部(デバイス形成領域)の薄膜がエッチング液のミストによる腐食を受けるおそれがない。
さらにまた、ウエハWの中央部のデバイス形成領域に純水が供給されないので、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスが純水によるダメージを受けるおそれがない。
【0047】
以上、この発明の2つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上述の第1の実施形態では、遮断板12の下面121に円形の小さな開口122a,122b,122cが形成され、これらの開口122a,122b,122cからそれぞれエッチング液、純水および窒素ガスが吐出されるとしたが、遮断板12の下面121に、その下面121の中心CEを中心とする3つの同心円環状の開口が形成され、この3つの環状開口からそれぞれエッチング液、純水および窒素ガスが吐出されてもよい。また、これと同様な変形を上述の第2の実施形態に施してもよい。
【0048】
また、上述の第1の実施形態では、開口122a,122b,122cはそれぞれ複数個形成されているが、開口122a,122b,122cはそれぞれ、少なくとも1つ形成されていればよい。たとえば、開口122a,122b,122cがそれぞれ1つずつだけ形成される場合には、下面121の中心CEを通る下面121上の直線に沿うように、開口122a,122b,122cが形成されるのが好ましい(図2の二点鎖線で囲う開口群A)。これによると、窒素ガス供給位置Pn、エッチング液供給位置Pe、および純水供給位置PdはウエハWの回転中心を通る直線に沿って設けられる。
【0049】
あるいは、エッチング液が吐出される開口122aが1つだけ形成され、純水および窒素ガスが吐出される開口122bおよび122cが複数個形成されるようにしてもよい。この場合、複数の開口122bおよび122cは、中心CEから見て1つの開口122aを覆うように設けられるのが好ましい。これによれば、ウエハの回転中心から見て、エッチング液供給位置Peは、純水供給位置Pdおよび窒素ガス供給位置Pnで覆われることとなる(図2の二点鎖線で囲う開口群B)。
【0050】
さらにまた、遮断板12の中心付近に開口が形成され、この開口から窒素ガスが供給されるようにしてもよい。
さらには、遮断板12,23の開口122cからウエハWの表面に窒素ガスが供給されるとしたが、窒素ガス以外の不活性ガス(たとえば、ヘリウムガスまたはアルゴンガス)がウエハWの表面に供給されてもよい。
さらには、基板の一例として半導体ウエハを取り上げたが、この発明は、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイパネル用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板などの他の種類の基板に対して処理を施すための装置にも適用することができる。
【0051】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。
【図2】図1に示す遮断板の下面の構成を示す図である。
【図3】図1の基板処理装置における処理について説明するための図である。
【図4】この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。
【図5】図4の基板処理装置における処理について説明するための図である。
【符号の説明】
11 バキュームチャック
12 遮断板
121 下面
122 開口
122a 開口(エッチング液吐出口)
122b 開口(純水吐出口)
122c 開口(気体吐出口)
21 スピンチャック
221 裏面リンスノズル(エッチング液吐出口)
23 遮断板
231 下面
EA 領域
O 回転軸線
Pd 純水供給位置
Pe エッチング液供給位置
Pn 窒素ガス供給位置
W ウエハ
Claims (21)
- 基板を回転させつつエッチング液を供給して基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、
基板の一方面上の気体供給位置よりも回転半径外方のエッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するように設けられたエッチング液吐出口、基板の一方面上の純水供給位置に向けて純水を吐出する、上記エッチング液吐出口とは別の純水吐出口、および上記一方面上における上記純水供給位置よりも回転半径内方の気体供給位置に向けて気体を吐出する気体吐出口を有し、
上記エッチング液吐出口、上記純水吐出口および上記気体吐出口の吐出方向は、基板の回転半径外方に向かうにつれて基板に接近するように傾斜していることを特徴とする基板処理装置。 - 基板の上記一方面にほぼ平行な対向面を有する対向部材をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
- 上記純水吐出口および気体吐出口は、上記対向部材に設けられていることを特徴とする請求項2記載の基板処理装置。
- 上記エッチング液吐出口は、上記対向部材に設けられていることを特徴とする請求項3記載の基板処理装置。
- 上記基板処理装置は、基板の上記一方面の周縁部の不要な薄膜をエッチング除去するものであることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
- 上記基板処理装置は、次工程で上記一方面とは反対の面のほぼ全域から不要物がエッチング除去される基板に対して処理を行うものであることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の基板処理装置。
- 基板を回転させつつエッチング液を供給して基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、
基板に供給すべきエッチング液を吐出するエッチング液吐出口、基板の一方面上の純水供給位置に向けて純水を吐出する、上記エッチング液吐出口とは別の純水吐出口、および上記一方面上における上記純水供給位置よりも回転半径内方の気体供給位置に向けて気体を吐出する気体吐出口を有し、
上記エッチング液吐出口は、基板の上記一方面とは反対の面上のエッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するように設けられていることを特徴とする基板処理装置。 - 基板の上記一方面にほぼ平行な対向面を有する対向部材をさらに含むことを特徴とする請求項7記載の基板処理装置。
- 上記純水吐出口および気体吐出口は、上記対向部材に設けられていることを特徴とする請求項8記載の基板処理装置。
- 上記エッチング液供給位置は、基板の回転中心の近傍に設定されていることを特徴とする請求項7ないし9のいずれかに記載の基板処理装置。
- 上記基板処理装置は、基板の上記一方面とは反対の面の不要な金属イオンをエッチング液で除去するものであることを特徴とする請求項7ないし10のいずれかに記載の基板処理装置。
- 上記基板処理装置は、基板の上記一方面とは反対の面の不要な薄膜をエッチング除去するものであることを特徴とする請求項7ないし11のいずれかに記載の基板処理装置。
- 上記純水吐出口および気体吐出口の吐出方向は、基板の回転半径外方に向かうにつれて基板に接近するように傾斜していることを特徴とする請求項7ないし12のいずれかに記載の基板処理装置。
- 上記基板処理装置は、前工程で上記一方面の周縁部から不要物が除去された基板に対して処理を行うものであることを特徴とする請求項7ないし13のいずれかに記載の基板処理装置。
- 上記純水供給位置および気体供給位置は、基板の回転中心を中心とする円周上に渡って設定されていることを特徴とする請求項1ないし14のいずれかに記載の基板処理装置。
- 上記純水供給位置は、基板の上記一方面に形成されたデバイス形成領域を取り囲む基板周縁領域上に設定されていることを特徴とする請求項1ないし15のいずれかに記載の基板処理装置。
- 基板上の不要物を除去するための処理方法であって、
回転している基板に向けてエッチング液吐出口からエッチング液を吐出するエッチング液吐出工程と、
回転している基板の一方面上の純水供給位置に向けて、上記エッチング液吐出口とは別の純水吐出口から純水を吐出する純水吐出工程と、
回転している基板の上記一方面上における上記純水供給位置よりも内方の気体供給位置に向けて気体を吐出する気体吐出工程とを含み、
上記エッチング液吐出工程では、基板の上記一方面とは反対の面上のエッチング液供給位置に向けてエッチング液が吐出されることを特徴とする基板処理方法。 - 上記エッチング液吐出工程では、基板の上記一方面上の上記気体供給位置よりも回転半径外方のエッチング液供給位置に向けてエッチング液が吐出されることを特徴とする請求項17記載の基板処理方法。
- 上記気体吐出工程が開始された後に上記純水吐出工程が開始され、その後上記エッチング液吐出工程が開始されることを特徴とする請求項17または18に記載の基板処理方法。
- 上記気体吐出工程が開始された後に上記エッチング液吐出工程が開始され、その後上記純水吐出工程が開始されて、さらにその後、上記エッチング液吐出工程が終了されることを特徴とする請求項17ないし19のいずれかに記載の基板処理方法。
- 上記エッチング液吐出工程が終了された後に上記純水吐出工程が終了され、その後上記気体吐出工程が終了されることを特徴とする請求項17ないし20のいずれかに記載の基板処理方法。
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