JP4931285B2 - 基板の表面の局所化された液体処理のための方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄又はエッチングのような、基板の表面の局所化された液体処理の方法に関する。本発明はまた、上記処理を実行するために使用される装置に関する。本発明のアプリケーションは、例えば集積回路又は液晶ディスプレイの製造でしばしば使用される多くの湿式処理ステップにおいて可能である。
【０００２】
【従来の技術】
（関連出願）
本出願は、１９９８年９月２３日に出願された米国特許出願シリアル番号第０９／１５９，８０１号の一部継続出願であり、１９９７年９月２４日に出願された米国仮特許出願シリアル番号第６０／０５９，９２９号により、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく優先権の利益を請求するものである。
【０００３】
（背景の技術）
集積回路又は液晶ディスプレイのようなマイクロエレクトロニクスの装置の製造において、基板は、エッチング、湿式洗浄又はリンス含む多数の製造ステップを通過する必要がある。
【０００４】
米国特許第５，２７１，７７４号の明細書及び特開平０７−２１１６８６号公報には、ガス状物質を基板に適用することによって基板の表面から液体を除去する方法が記述されている。このガス状物質は、液体と混合されると液体の表面張力を減少させることから、遠心力によって、即ち基板に回転運動をさせることによって液体は基板の表面から簡単に除去することができる。しかしながら、これらの方法は基板全体にのみ適用可能であって、基板の局所的な処理に使用することはできない。ヨーロッパ特許出願公開第８１７２４６号の明細書は、平坦な基板の表面の湿式洗浄又はエッチングのための装置及び方法について記述しており、それによって、基板は一定量の液体の中を移動される。この方法もまた基板全体の処理に関するものであり、上記基板の局所的な領域の処理に関するものではない。
【０００５】
いくつかの処理ステップの間には、例えばレジスト又は金属膜（例えば、Ｃｕ）のような特定の層を除去するために、基板の環状のエッジ領域が処理される。ときには、処理されるのは基板の外周縁部（outer rim）のみで、基板の上面及び底面は未処理のままで残らなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの処理ステップを実行するために、回転する基板のエッジ領域又は周縁部に液体のビームを向ける複数の技術が存在する。しかしながら、これらの既存の技術は、洗浄液に対する基板の表面の保護が不十分である。ゆえに、上記環状のエッジ領域又はその外周縁部を液体で処理する間に基板の表面を保護する方法を発見することが有利であろう。既存の技術の他の欠点は、処理中の基板の回転速度が比較的高速でなければならず、このことは大型の基板に対して特に問題を含むということにある。
【０００７】
いくつかの処理ステップは、例えば、例えば写真の露光のような処理の間に、正確な横方向の位置合わせのために使用される基礎となる複数のゼロマーカ（zero marker）を露出するために、基板の表面から、より大きなサイズの特徴的な領域を除去することを必要とする。ゼロマーカ自体の画成は高い精度を要求するが、複数のゼロマーカの上部の上の層を除去するためのウィンドウの精度の要求はかなり緩めることができる。当該技術分野の状態における限りにおいて、フォトレジストステップを用いることは、大部分がこれらの領域の完成に使用されている。フォトレジストステップを使用することによって、基板の表面の上にパターン化された保護レジスト層が取得される。パターンは、エッチングされる領域がレジストで被覆されていないようになっている。この後、基板はエッチングされ、フォトレジスト層は除去される。しかしながら、これは高価で時間のかかる作業である。
【０００８】
膜のない、こうしたより広いサイズの領域を製造する代替方法は、膜の堆積の間の、遮蔽板による局所的な遮蔽にて構成される。しかしながら、この技術は、粒子汚染と基板上での研磨傷（scratch）の形成との、増大された危険性をもたらす。その上、この遮蔽技術は一般的に適用可能ではない。これは、関連の堆積処理に対する遮蔽板の適合性を必要とする。ゆえに、これらのより大きなサイズの特徴的な領域を発生させるためには、粒子汚染を一切生じさせることなく、精度は下がるがより低いコストとより高い処理速度とを可能にする方法を発見することが有利であろう。
【０００９】
特開平１１−１６６８８２号公報は、半導体の汚染測定に使用される前置濃縮（pre-concentration）技術又は回収技術について記述している。これは、汚染物質を回収し、続いてそれらの濃度を分析するために、基板の表面の上を１滴の液滴が移動される技術である。現在この技術は、ＨＦ処理の手段で表面を疎水性にすることにより、主としてシリコンの表面に対して用いられている。この方法では、水性の液滴が含まれている。しかしながら、この技術はシリコンの表面に限定されない。いくつかの事例においては、液滴と基板の表面の間の接触角が不十分であることが観察されている。さらに、シリコンの表面の場合に、ＨＦ処理を提供する追加の処理ステップが不要となるような方法が発見されることが有利であろう。
【００１０】
米国特許第５，４９２，５６６号の明細書は、ベルヌーイ効果によって基板を平坦な表面に保持する方法について記述している。上記基板と上記表面との間に環状のノズルを介して高速でガスを供給することによって、上記基板の下で圧力の低下が起こり、従って上記基板が上記表面に保持される。この方法で保持された基板に、洗浄又はエッチングのような様々な湿式処理ステップを実行することができる。しかしながら、液体自体が基板の周縁部又は裏面に付着するという危険性がある。
【００１１】
本発明の目的は、洗浄又はエッチングステップのような基板の一部に対して液体処理を実行する一方、上記基板のもう一方の部分はガス状物質の使用によって上記液体から保護される方法及び装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板の一部の上に液体を分配して、例えば洗浄又はエッチングを目的として上記基板を処理する一方、上記基板のもう１つの部分は上記液体との接触を防止される方法に関し、上記方法は、
上記基板の一部の上に液体を供給するステップと、
上記液体を供給するステップと同時に、表面にガス状の界面活性（tensio active）物質を供給するステップとを含み、上記ガス状物質は、上記液体と少なくとも部分的に混和可能であり、上記液体と混合されたとき、上記液体よりも低い表面張力を有する混合物を生じさせる。
【００１３】
本発明の第１の実施態様である方法においては、
上記基板は円形形状であり、
上記基板の一部の上に液体を供給するステップは、液体の流れが上記基板の平坦な表面に上記表面の所定の領域において当たるように、少なくとも１本の上記液体の流れを供給するステップを含み、上記領域は上記基板の外周縁部に隣接し、
上記表面にガス状の界面活性物質を供給するステップは、ガス状の界面活性物質の流れが、上記表面に対して、上記液体の流れが当てられる領域に隣接しかつ回転の中心により近い領域において当たるように、上記基板の平坦な表面に少なくとも１本の上記ガス状の界面活性物質の流れを供給するステップを含み、
本方法はさらに、
上記円形形状の基板を、回転軸を中心に、好ましくは水平面内において回転させるステップを含み、上記軸は上記基板の表面に対して垂直でありかつ上記基板の重心を通っている。
【００１４】
上記基板の反対側の表面に追加の液体の流れを供給することによって、上記反対側の表面の全体を処理してもよい。
【００１５】
本発明のもう１つの実施態様によれば、液体の流れは上記基板の外周縁部に向けられることが可能である一方、上記各平坦な表面は、ガス状の界面活性物質の流れによって上記液体から保護される。
【００１６】
本発明の他の実施態様である方法においては、上記基板は円形形状であって２つの面を有し、第１の面は環状のエッジ領域と中央領域とから構成され、
本方法は、上記円形形状の基板を保持するステップをさらに含み、
上記基板の一部の上に液体を供給するステップは、上記基板の第１の面の環状のエッジ領域全体に液体の流れを供給するステップを含み、
ガス状の界面活性物質の流れを供給するステップは、上記基板の中央領域にガス状の界面活性物質の流れを供給するステップを含む。
【００１７】
この方法においては、上記基板は回転運動を与えられてもよく、上記回転軸は上記基板の表面に対して垂直であり、かつ上記基板の中心を含む。
【００１８】
上記環状のエッジ領域が処理される表面の反対側の表面に、追加の液体の流れを供給することによって、上記反対側の表面の全体を処理することができる。
【００１９】
本発明のもう１つの実施態様の方法においては、基板は円形形状であり、上記基板にガス状の界面活性物質を供給するステップは、上記所定の量の液体と上記各平坦な表面との間の各境界領域にガス状の界面活性物質を供給するステップを含み、本方法はさらに、
上記円形形状の基板を保持するステップと、
上記基板の平坦な表面の両方に係る環状のエッジ領域と、上記基板の外周縁部とを所定の量の液体に接触させる手段を提供するステップとを含む。
【００２０】
この方法においては、上記基板は回転運動を与えられてもよく、上記回転軸は上記基板の表面に対して垂直であり、かつ上記基板の中心を含む。
【００２１】
本発明の他の実施態様の方法においては、基板は第１の面と第２の面との２つの面を有し、本方法はさらに、
上記基板の第２の面を平坦な回転する表面の上に配置するステップを含み、上記回転する表面は、上記基板の上記第２の面が被覆するような環状のチャネルを含み、
上記ガス状の界面活性物質を供給するステップは、上記基板がベルヌーイ効果によって上記回転する表面の上に保持されるように、上記環状のチャネルを介して上記基板の方向にガス状の界面活性物質の流れを供給するステップを含み、
上記基板の一部の上に液体を供給する上記ステップは、上記基板の第１の面の上に液体の流れを供給するステップを含む。
【００２２】
本発明のもう１つの実施態様の方法においては、上記基板は第１の面と第２の面とを有し、
上記基板の一部の上に液体を供給するステップは、第１のチャネルを介して、好ましくは水平に配置された上記基板の第１の面の一部に、連続的な液体の流れを供給するステップを含み、
本方法はさらに、上記液体の流れを上記第１の面から第２のチャネルを介して排出するステップを含み、上記第２のチャネルは上記第１のチャネルの周囲に同軸状に配置され、
上記ガス状の界面活性物質を供給するステップは、上記第１の面に対して、ガス状の界面活性物質の流れを上記第２のチャネルの周囲に供給することによって、残留する液体が、上記基板の第１の面の上記第２のチャネル内に包含されない部分と接触することを防止するステップを含む。
【００２３】
この実施態様では、上記ガス状の界面活性物質は、上記基板の表面から追加のチャネルを介して排出してもよい。
【００２４】
本発明の他の実施態様である方法においては、上記基板の一部の上に液体を供給するステップは、所定の量の液体を、好ましくは水平に配置された平坦な表面の一部と接触させるステップを含み、
上記基板にガス状の界面活性物質を供給するステップは、上記基板に対して、ガス状の界面活性物質の流れを上記所定の量の液体の周囲に供給するステップを含み、それによって上記液体は上記表面の残りの部分と接触することを防止される。
【００２５】
この実施態様では、上記ガス状の界面活性物質は、上記基板の表面から追加のチャネルを介して排出してもよい。
【００２６】
本発明はまた、基板に局所化された液体処理を施して上記基板を洗浄又はエッチングするための装置に関し、上記装置は、上記基板を保持する手段と、上記基板の表面の第１の部分の上に液体を供給するように適応された第１の供給システムと、上記基板の第２の部分にガス状物質を供給するように適応された第２の供給システムとを備え、上記基板の第２の部分は上記液体によって処理される上記第１の部分に隣接している。
【００２７】
こうした装置においては、上記基板に対して垂直でありかつ上記基板の中心を含む軸を中心に、上記基板を回転させる手段を提供してもよい。
【００２８】
１つの実施態様によれば、円形形状であって好ましくは水平に配置された基板の少なくとも１つの平坦な表面の環状のエッジ領域を処理する装置が提案され、上記装置は少なくとも１対の固定されたノズルを備え、ノズルは連続的な液体の流れを供給できる装置として画成される。この対のうちの一方のノズルは、液体の流れを上記環状のエッジ領域に供給することに使用される一方、他方は、上記平坦な表面の、上記環状のエッジ領域に隣接し、かつ上記基板の中心により近い領域にガス状の界面活性物質を分配することに使用される。
【００２９】
上記ノズルの対は、上記基板の固定された半径に沿った任意の位置に配置することができる。上記基板の各平坦な表面のうちの、エッジ領域が処理される表面とは反対側の１つに、ノズルを追加してもよく、上記ノズルは上記反対側の表面の全体に液体の流れを分配することに用いられる。
【００３０】
もう１つの実施態様によれば、円形形状である基板の平坦な表面の環状のエッジ領域を処理する装置が提供され、上記装置は第１の供給システムと第２の供給システムとを有し、
上記基板は、幾何学的中心と、上記基板に対して上記基板の幾何学的中心において垂直である軸と、上記基板の軸の周囲の中央部分と、環状のエッジとを有し、
上記第１の供給システムは、上記基板の表面の環状のエッジ領域全体に上記液体を供給するように適応された第１の環状のチャネルを含み、
上記第２の供給システムは、上記基板の中央部分にガス状物質を供給するように適応された中央のチャネルを含み、上記中央のチャネルは上記基板の軸と同軸であり、
上記第２の供給システムはさらに、第１のチャネルに対して同軸的に配置されかつ上記基板の幾何学的中心により近接した第２の環状のチャネルを含み、上記第２のチャネルが、上記基板の中央部分から到来するガス状物質を導くように適応されることによって、上記液体は上記中央部分に接触することを防止される。
【００３１】
上記装置は、上記基板に対して垂直でありかつ上記基板の中心を含む軸を中心に回転してもよい。上記基板の各平坦な表面のうちの、エッジ領域が処理される表面とは反対側の１つに、ノズルを追加してもよく、上記ノズルは、上記反対側の表面全体に液体の流れを分配することに用いられる。
【００３２】
上記基板と上記第２の環状のチャネルの外壁との間に、密封装置を追加してもよい。
【００３３】
他の実施態様によれば、円形形状であって好ましくは水平面内に配置された基板の、平坦な表面の両方に係る環状のエッジ領域と、上記外周縁部とを処理する装置が提案され、上記装置は、
上記基板を保持する手段と、
上記基板の表面の第１の部分の上に液体を供給するように適応された第１の供給システムと、
上記基板の第２の部分にガス状物質を供給するように適応された第２の供給システムと、
所定の量の処理液の表面より上で所定の圧力が保持されるように、上記所定の量の処理液で充填された容器とを備え、上記圧力は大気圧以下であり、上記容器は一方の側面に狭い間隙を有し、上記間隙の中に、上記円形の基板が部分的に挿入されることによって、上記基板の上記環状のエッジの少なくとも一部と上記外周縁部とは上記液体に浸漬され、
少なくとも１対のノズルを備え、上記基板の各面の上にある上記対のうちの一方のノズルは、ガス状物質の流れを上記容器と上記基板の間の境界領域に向ける。
【００３４】
上記装置は、上記基板に対して垂直でありかつ上記基板の中心を含む軸を中心に回転してもよい。
【００３５】
もう１つの実施態様によれば、好ましくは水平に配置された基板の局所的な領域を処理する装置が提案され、上記装置は、
上記基板の表面に液体の流れを供給することに使用される中央のチャネルと、上記第１のチャネルを同軸的に囲み、上記基板の表面から上記液体の流れを排出する第２のチャネルとを含む第１の供給システムと、
上記第２のチャネルを同軸的に囲み、上記基板の表面に界面活性物質の流れを供給することに使用される第３のチャネルを含む第２の供給システムとを備えている。
【００３６】
この同じ実施態様によれば、上記第３のチャネルに対して第４のチャネルを同軸的に配置することが可能であり、上記第４のチャネルは、上記ガス状の界面活性物質を上記基板の表面から排出することに使用される。
【００３７】
上記基板と上記第２のチャネルの外壁との間には、密封装置を追加してもよい。第４のチャネルの場合、追加の密封装置は、上記基板と上記装置の外壁との間に配置することが可能である。
【００３８】
他の実施態様によれば、好ましくは水平に配置された基板の局所的な領域を処理するか、又は同基板の表面から不純物を回収する装置が提案され、上記装置は、
中央のチャネルを含む第１の供給システムを備え、上記中央のチャネルが所定の量の液体を含むことによって、上記液体は上記基板の表面と接触し、かつ所定の圧力は上記所定の量の液体の表面の上に保持され、上記圧力は上記基板の表面で大気圧以下であり、
第２のチャネルを含む第２の供給システムを備え、上記第２のチャネルは、上記中央のチャネルを同軸的に囲み、かつ上記基板の表面にガス状の界面活性物質の流れを供給する。
【００３９】
この同じ実施態様によれば、上記第２のチャネルに対して第３のチャネルを同軸的に配置することが可能であり、上記第３のチャネルは、上記基板の表面から上記ガス状の界面活性物質を排出することに使用される。
【００４０】
上記基板と上記中央のチャネルの外壁との間に、密封装置を追加してもよい。第３のチャネルの場合、追加の密封装置は、上記基板と上記装置の外壁との間に配置することが可能である。
【００４１】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照して本発明の好ましい本実施形態について説明する。ただし、図面において、同じ構成要素を同じ参照番号によって示す。図１ａは、本発明の第１の実施形態に係る方法及び装置を示し、それによって、洗浄又はエッチングのために用いられる液体は、水平に配置された回転する円形形状の基板１の上に第１のノズル２を介して供給される一方、ガス状の界面活性（tensio active）物質は第２のノズル３を介して供給される。矢印によって、基板の回転が示されている。この実施形態と以下の全ての実施形態（回転が適用される場合）における回転は、基板に垂直でありかつ上記基板の中心を含む軸を中心に発生している。
【００４２】
図１ａの装置では、両方のノズルは、液体の流れ及び界面活性物質の流れが基板の表面を２つのスポットにおいて、好ましくは上記基板の半径に沿って存在する２つのスポットにおいて当たるように配置されている。液体の流れが表面に当たるスポットは環状のエッジ領域４に存在し、界面活性ガスの流れが表面に当たるスポットは、第１のスポットに隣接しかつ基板の中心により近い位置に存在する。両方のノズルは固定されている。ノズル２を介して供給される液体は、基板の表面のはっきりと特定された環状のエッジ領域４を洗浄するか、又はエッチングするために用いることができる一方、上記表面の残りの領域は、ガス状の界面活性物質によって液体と接触しないように保護される。この物質は、この液体と混合されたとき上記液体の表面張力を減少させるため、液体は上記表面の上に拡散せずに、包含された状態になり、基板の回転運動によって生じる遠心力によって表面から容易に除去される。基板が配置されている区画の壁５は傾斜されているので、それらは、液滴６を、基板上にはねかけることなしに効率的に除去させることができる。
【００４３】
各ノズルと基板の表面との角度は、図１ａの例示的な場合とは異なることもある。液体のノズルは、はねかけることを最小化する角度で配置されることが有益である。両方のノズルは、それらを上記基板の半径に沿った可変な位置に固定できるように、可動な構造上に配置してもよい。基板の片面又は両面の上の固定された位置に、幾つかの対のノズル（２，３）を配置してもよい。
【００４４】
この実施形態は、基板の中央部分に接触することなく上記基板の表面の局所化されたエッジ領域の処理を可能にするという、当該技術分野の状態に対する改良を表している。本発明に係る方法の付加的な利点は、基板の回転運動を、既存の方法に比べてより低い速度で可能にするということである。
【００４５】
図１ｂのように、上記各ノズルが基板の外周縁部７へと向けられるならば、本発明に係る本方法は周縁部の処理に適当であり、それによって基板の表面は液体から保護される。ノズル８（液体）と９（ガス状の界面活性物質）との第２の対を基板の反対側に追加することによって、周縁部の処理工程を効率的に改良してもよい。
【００４６】
図１ｃに図示されたように、基板の反対側に、付加的なノズル１０を追加してもよい。従って、この装置構成は裏面の洗浄又はエッチングの処理に適当であって、基板の裏面１１は、表の面の制限された領域１２及び外周縁部７と同様に処理される。本発明に係る方法を用いると、基板の表の面の中央部分１３を処理液から効果的に遮蔽することができる。
【００４７】
図２は、円形形状である基板１の環状のエッジ領域２０に液体が分配される、本発明のもう１つの実施形態に係る方法及び装置を示している。基板は、静止していても回転していてもよい。装置１９は２つの同軸的な環状のチャネル２１及び２２を備え、基板の表面の上方に配置されている。上記装置もまた、基板の中心の垂直な軸を中心に回転してもよい。外側のチャネル２１を介して、液体が、回転する基板のエッジの上に供給される。同時に、好ましくは界面活性であるガス状物質が、中央のノズル２３を介して基板の中央部分の上に供給される。ガス状の界面活性物質は、基板の中心から外側に向かってエッジへと流れ、エッジでそれは内側の同軸的なチャネル２２の中に導かれる。上記ガス状物質は、液体が上記表面の中央部分と接触することを防止されるように、上記液体の表面張力を減少させる。基板が回転している場合において、液体に作用する遠心力は、基板からの液体の除去をさらに促進する。
【００４８】
この実施形態はまた基板のエッジ領域の処理を可能にし、液体をエッジ領域の全体に適用することができ、上記エッジ領域はまた中央から供給されるガス状の界面活性物質によって全体を保護されるという追加された利点を提供する。両面のエッジ領域を同時に処理するために、基板の反対側に同様の構造を配置してもよい。また、１つの装置１９が適用される場合に、ノズルを反対側に向けて、図１ｃのノズル１０の作用と同様に、液体を上記反対側に供給してもよい。装置１９と基板の表面の間の距離は、液体とガスとの分離が最適化されるように十分に小さい必要がある。
【００４９】
各装置１９と基板１とが両方とも静止している、もしくは同じ速度で回転している場合には、基板とチャネル２２の外壁との間に密封装置、例えばＯリングを置いて、中央部分と処理されるエッジ領域とを分離してもよい。
【００５０】
図３ａは、基板１に回転運動が加えられている本発明の他の実施形態に係る方法及び装置を示している。基板の一方の側面には、基板１の各エッジ領域３２及び外周縁部３３の処理に使用される液体３１の入る容器３０が存在する。間隙３４は、それが回転する基板のエッジを非常に小さいすきま（clearance）を用いて収容できるように作られている。上記容器３０の内部の圧力は、好ましくは上記容器の外側の圧力以下である。ノズル（３５，３６）は基板の両面に対して存在して、好ましくは界面活性であるガス状物質の流れを容器と基板の間の境界領域に供給し、それによって、液体が基板の中央部分と接触することを防止している。
【００５１】
この実施形態の１つの態様において、容器は、基板中央の垂直な軸を中心に、基板と同じか又は異なる速度で回転していてもよい。この方法において、遠心力は、液体と基板の中央部分との効率的な分離に寄与する。また、容器が回転している一方、基板が静止していてもよい。
【００５２】
容器は、処理されるエッジ領域の全体が処理液に浸漬されるように、環状形状であることも可能である。またこの場合、上記環状形状の容器は、上記基板と同じ速度又は異なる速度で回転してもよい。この場合もまた、基板は静止していてもよい。図３ｂに示されたように、容器が環状形状を有するときは、容器は、基板をそこに配置する底部１００と、上記第１の部分の上に配置される上部１０１との２つの部分から構成されるものとし、次いで、両方の部分の間の区画は、例えば少なくとも１つの開口１０２を介して、処理液で充填されることによって、基板の環状のエッジ領域が上記液体に完全に浸漬される。上記両方の部分の間には、処理液が容器から漏れないように、上記容器の両方の部分の外周に沿って適当な密封装置１０３が設けられる必要がある。容器と基板の間の各境界領域に等量のガス状の界面活性物質を供給するために、環状形状の各ノズル１０４を用いてもよい。
【００５３】
この実施形態は、基板の両面のエッジ領域と外周縁部とを同時に処理できるという付加的な利点を提供する。
【００５４】
本発明に係る先行する実施形態のうちのそれぞれにおいて、基板を保持し、かつこれに回転運動を与えるために、遊星駆動装置を用いることができる。こうしたシステムでは、円形基板の外周の周りに配置された１組の回転する溝付き車輪が基板を保持し、かつ、これを直接に駆動する。これは、エッジのビードの効率的な除去をもたらす。また、基板の両面への自由なアクセスが確保される。それに代わって、真空チャックを使用して基板を保持してもよい。
【００５５】
図４は、ベルヌーイ効果により基板１を保持するためにガス状の界面活性物質を使用する、本発明のもう１つの実施形態に係る方法を示している。基板１は、環状のノズル４１が設けられた回転する平坦な表面４０の上に配置されている。
上記表面４０の回転は、矢印で示されている。このノズルを介して、界面活性のガス状物質が所定の速度で供給される。この速度によって基板と平坦な表面との間に圧力低下がもたらされ、これにより基板が上記表面に保持される。表面４０には支持部４２が設けられ、基板が所定位置に保持されることを保証している。
【００５６】
環状のノズルの反対側の面にはノズル４３が設けられ、処理液の流れを供給するために使用される。この実施形態は、一方の表面にエッチング液を塗布する一方、反対側の表面は界面活性ガスによって効果的に保護される、基板を薄くする処理に適している。
【００５７】
図５ａは、基板１の表面の上に連続的な液体の流れが供給される、本発明の他の実施形態に係る方法及び装置を示している。３つの同軸的なチャネルで構成されている装置が使用される。中央のチャネル５０は、基板の表面に液体を供給するために使用される。それを取り囲むチャネル５１は、上記基板から液体を排出するために使用される。第３のチャネル５２は、液体が基板の局所化された領域に包含されるように液体の表面張力を減少させるガス状の界面活性物質を供給するために使用される。基板と液体を排出するチャネル５１の外壁との間には、例えばＯリングである密封装置５３を追加してもよい。この場合、ガス状の界面活性物質の流れは、密封装置から漏れる液体がすべて、処理される領域に包含されているということを保証する。
【００５８】
図５ｂはチャネル５２を取り囲む付加的な第４のチャネル５４を示しているが、これは、ガス状物質が基板の残り部分に接触することを防止する必要がある場合、又はガス状物質が環境へ漏出することを防止する必要がある場合に配置することができる。矢印は、ガス状の界面活性物質がこの第４のチャネルを介して基板の表面から排出されることを示している。しかしながら、ガスが第４のチャネル５４を介して供給され、第３のチャネル５２を介して排出されることも同じ程度で可能である。
【００５９】
図５ｂの装置におけるガス状の界面活性物質の流れの方向に関わらず、ガス状物質が環境へ漏出することを防止するために、基板と上記装置の外壁との間に付加的な密封装置５５を配置することができる。特に、第３のチャネル５２が上記装置の最も外側の部分に配置されている場合（第４のチャネル５４が第２のチャネル５１と第３のチャネル５２との間に配置されるような構造）には、密封装置は、第３のチャネル５２の最も外側の部分に配置することができる。それに代わって、第４のチャネルが第３のチャネルの外側に配置されて第４のチャネルが上記装置の最も外側の部分となる場合には、密封装置５５は第４のチャネルに対して配置されてもよい。この方法では、第４のチャネルの配置（第２のチャネルと第３のチャネルの間、もしくは第３のチャネルの外側のいずれであっても）によって、ガスがシステムから異なる２つの方向に除去されることが可能になる。また上記装置において、密封装置は、基板と最後の同軸的なチャネルの外壁との間に配置されてもよい。
【００６０】
３つ又は４つのチャネルを含む装置は、それが処理される領域を正確にカバーするように構成されるか、又は、より小型に製造され、続いて、処理される領域に渡って走査するように構成されてもよい。
【００６１】
３つ又は４つのチャネルを含む装置は、有利な条件によっては、水平に配置された基板の下に配置されてもよい。この方法では、装置を除去するときの、基板上へ液体がはねかかることを回避することができる。
【００６２】
この実施形態は、フォトレジストパターン又は遮蔽板を必要としないで、基板の表面の局所的な領域を洗浄するか、又はゼロマーカ領域のようなこれらの領域をエッチングするために用いることができる。こうした大型サイズの膜なし領域（film-free areas）の製造に対して、この方法は、古典的なフォトステップ方法よりも迅速かつ安価な方法を提供する。遮蔽板を使用する方法に比べると、本発明に係るこの方法は、粒子汚染又は研磨傷の形成の危険性を除去している。
【００６３】
図６ａは、不純物回収の技術に適当な、本発明のもう１つの実施形態に係る方法及び装置を示している。また、これは、ゼロマーカのような大型サイズの膜なし領域を取得することにも適当である。所定の量の液体６０は、中央のチャネル６１を介して基板１の表面に接触させられる。このチャネルは、上部側で閉じられている。有利なことには、チャネル６１内部の圧力は、基板の表面に作用する大気圧より低い。液体の上にかかる圧力が低いほど、包含できる液体の量は増大する。チャネル６１の周りに配置されたチャネル６２は、液体が表面の局所化された領域に包含されるように上記液体の表面張力を減少させるガス状の界面活性物質を供給するために使用される。上記液体の液滴が使用される場合には、上記液滴にかかる圧力の低減は不要である。この場合は、中央のチャネル６１は、上部が開放されていてもよい。
【００６４】
基板とチャネル６１の外壁との間には、Ｏリングのような密封装置６３を追加してもよい。この場合、ガス状の界面活性物質の流れは、密封装置から漏れ出る液体がすべて、処理される領域上に包含されるということを保証する。
【００６５】
図６ｂでは、装置に付加的なチャネル６４が追加されている。装置のこの変形は、ガス状の界面活性物質が基板の残りの部分と接触すること、又は環境へ漏出することが防止される必要がある場合に好適である。矢印は、ガス状の界面活性物質が基板の表面からこの第３のチャネル６４を介して排出されることを示している。しかしながら、ガスが第３のチャネルを介して供給され、第２のチャネルを介して排出されることも同じ程度で可能である。
【００６６】
図６ｂの装置におけるガス状の界面活性物質の流れの方向に関わらず、有利な条件によっては、基板と上記装置の外壁との間に、ガス状物質の環境への漏出を防止するために追加の密封装置６５を配置してもよい。
【００６７】
この実施形態は、より多量の汚染物質を回収できるように、液滴よりも大きな所定の量の液体を保持することが可能なので、当該技術分野の現状において記述された既存の技術に対する改良物を提供する。液滴が使用される場合でも、ガス状の界面活性物質の流れが液滴と処理される表面との接触角を増大させる。結果的に、それは親水性基板の基板の表面の前処理を不要にすることができる。
【００６８】
これまでの詳細な説明は、限定的ではなく例示的なものと見なされるということと、すべての等価物を含む添付の特許請求の範囲が本発明の範囲を定義すると理解されることとが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 回転する基板のエッジ領域を洗浄するか、又はエッチングするために用いられる、本発明の第１の実施形態に係る方法及び装置を示す正面図及び平面図である。
【図１ｂ】 回転する基板の外周縁部を処理するための方法及び装置を示す正面図である。
【図１ｃ】 裏面の洗浄を実行するための本発明に係る方法及び装置を示す正面図である。
【図２】 基板の環状のエッジ領域を洗浄するか、又はエッチングするために用いられる、本発明に係る第２の方法及び装置を示す縦断面図及び横断面図である。
【図３ａ】 基板の環状のエッジ領域及び外周縁部を洗浄するか、又はエッチングするために用いられる、本発明に係る第３の方法及び装置を示す縦断面図及び平面図である。
【図３ｂ】 図３ａに示された装置の代替形態を示す縦断面図及び平面図である。
【図４】 ベルヌーイ効果によって基板を保持するために用いられる、本発明に係る方法を示す正面図である。
【図５ａ】 連続的な液体の流れを適用することによって基板の局所的な領域を洗浄するか、又はエッチングするために用いられる本発明に係る方法及び装置を示す縦断面図及び横断面図である。
【図５ｂ】 連続的な液体の流れを適用することによって基板の局所的な領域を洗浄するか、又はエッチングするために用いられる本発明に係る方法及び装置を示す縦断面図及び横断面図である。
【図６ａ】 基板の表面の一部の上に少量の液体を包含するために用いられる本発明に係る方法及び装置を示す縦断面図及び横断面図である。
【図６ｂ】 基板の表面の一部の上に少量の液体を包含するために用いられる本発明に係る方法及び装置を示す縦断面図及び横断面図である。
【符号の説明】
１…基板、
２，３，８，９，１０，２３，３５，３６，１０４，４１，４３…ノズル、
４，２０，３２…環状のエッジ領域、
５…壁、
６…液滴、
７，３３…外周縁部、
１１…基板の裏面、
１２…制限された領域、
１３…中央部分、
１９…装置、
２１，２２，５０，５１，５２，５４…チャネル、
３０…容器、
３１…液体、
３４…間隙、
４０…平坦な表面、
４２…支持部、
５３，５５，６３，６５，１０３…密封装置、
６０…液体、
６１，６２，６４…チャネル、
１００…底部、
１０１…上部、
１０２…開口。

Claims (22)

1. 基板の一部の上に液体を分配して上記基板を洗浄又はエッチングする一方、上記基板の他の部分が上記液体に接触することを防止する方法であって、上記方法は、
   上記基板の一部の上に液体を供給するステップと、
   上記液体を供給するステップと同時に、基板の表面にガス状界面活性物質を供給するステップとを含み、上記ガス状界面活性物質は、上記液体と少なくとも部分的に混和可能であり、上記液体と混合されたとき上記液体よりも低い表面張力を有する混合物を生じさせ、
   上記基板は円形形状でありかつ２つの面を有し、第１の面は環状のエッジ領域と中央の領域とから構成され、
   上記方法は、上記円形形状の基板を保持するステップをさらに含み、
   上記基板の一部の上に液体を供給する上記ステップは、上記基板の第１の面の環状のエッジ領域全体に液体の流れを供給するステップを含み、
   上記ガス状界面活性物質の流れを供給するステップは、上記基板の表面の中央の領域にガス状界面活性物質の流れを供給するステップを含み、これにより、上記液体が上記中央の領域に接触することを防止する方法。
2. 上記基板の表面に対して垂直でありかつ上記基板の重心を通る回転軸を中心として、上記基板に回転運動を与えるステップをさらに含む請求項１記載の方法。
3. 上記基板は、外周縁部の領域を含む第１の面と、第２の面とからなる２つの面を有し、
   上記方法は、上記第２の面全体に追加の液体の流れを供給するステップをさらに含む請求項１記載の方法。
4. 基板の一部の上に液体を分配して上記基板を洗浄又はエッチングする一方、上記基板の他の部分が上記液体に接触することを防止する方法であって、上記方法は、
   上記基板の一部の上に液体を供給するステップと、
   上記液体を供給するステップと同時に、基板の表面にガス状界面活性物質を供給するステップとを含み、上記ガス状界面活性物質は、上記液体と少なくとも部分的に混和可能であり、上記液体と混合されたとき上記液体よりも低い表面張力を有する混合物を生じさせ、
   上記基板は第１の面と第２の面とを有し、
   上記基板の一部の上に液体を供給する上記ステップは、第１のチャネルを介して、連続的な液体の流れを上記基板の第１の面の一部に供給するステップを含み、
   上記方法は、上記第１のチャネルの周りに同軸的に配置された第２のチャネルを介して上記液体の流れを上記第１の面から排出するステップをさらに含み、
   上記ガス状界面活性物質を供給するステップは、上記第１の面に対して、ガス状界面活性物質の流れを上記第２のチャネルの周囲に供給することによって、残留する液体が、上記基板の第１の面の上記第２のチャネル内に包含されない部分と接触することを防止するステップを含む方法。
5. 上記基板は水平な位置に配置される請求項４記載の方法。
6. 上記ガス状界面活性物質は上記基板から追加のチャネルを介して排出される請求項４記載の方法。
7. 基板に対して局所化された液体処理を行なって上記基板の洗浄又はエッチングをする装置であって、上記装置は、
   上記基板を保持する手段と、
   上記基板の表面の第１の部分の上に液体を供給するように適応された第１の供給システムと、
   上記基板の第２の部分にガス状界面活性物質を供給するように適応された第２の供給システムとを備え、上記基板の第２の部分は上記液体によって処理される上記第１の部分に隣接し、上記ガス状界面活性物質は、上記液体と少なくとも部分的に混和可能であり、上記液体と混合されたとき上記液体よりも低い表面張力を有する混合物を生じさせ、
   上記基板は、幾何学的中心と、上記基板の幾何学的中心において上記基板に垂直な軸と、上記基板の軸の回りの中央部分と、環状のエッジとを有し、
   上記第１の供給システムは、上記基板の表面の環状のエッジ領域全体に上記液体を供給するように適応された第１の環状チャネルを含み、
   上記第２の供給システムは、上記基板の中央部分に上記ガス状界面活性物質を供給するように適応された中央のチャネルを含み、上記中央のチャネルは上記基板の軸と同軸であり、
   上記第２の供給システムはさらに、第１の環状チャネルに関して同軸的に配置されかつ上記基板の幾何学的中心により近接した第２の環状チャネルを含み、上記第２の環状チャネルが、上記基板の中央部分から到来する上記ガス状界面活性物質を導くように適応されることによって、上記液体は上記中央部分と接触することを防止される装置。
8. 上記基板に対して垂直でありかつ上記基板の幾何学的中心を通る軸を中心に上記装置を回転させる回転装置をさらに備えた請求項７記載の装置。
9. 上記基板は第１の面と第２の面とを有し、
   上記装置は、上記第２の面全体に処理液の流れを分配するように適応されたノズルをさらに備えた請求項７記載の装置。
10. 上記基板と上記第２の環状チャネルの外壁との間に配置された密封装置をさらに備えた請求項７記載の装置。
11. 基板に対して局所化された液体処理を行なって上記基板の洗浄又はエッチングをする装置であって、上記装置は、
    上記基板を保持する手段と、
    上記基板の表面の第１の部分の上に液体を供給するように適応された第１の供給システムと、
    上記基板の第２の部分にガス状界面活性物質を供給するように適応された第２の供給システムとを備え、上記基板の第２の部分は上記液体によって処理される上記第１の部分に隣接し、上記ガス状界面活性物質は、上記液体と少なくとも部分的に混和可能であり、上記液体と混合されたとき上記液体よりも低い表面張力を有する混合物を生じさせ、
    上記第１の供給システムは、上記基板の表面に液体の流れを供給することに用いられる中央のチャネルと、上記第１のチャネルを同軸的に取り囲みかつ上記基板の表面から上記液体の流れを排出する第２のチャネルとを含み、
    上記第２の供給システムは、上記第２のチャネルを同軸的に取り囲みかつ上記基板の表面に界面活性物質の流れを供給することに用いられる第３のチャネルを含み、上記第３のチャネルから上記ガス状界面活性物質を供給することにより、上記液体が上記基板上の上記第２のチャネル内に包含されない部分と接触することを防止する装置。
12. 上記基板は水平面内に配置される請求項１１記載の装置。
13. 上記第２の供給システムは第４のチャネルをさらに備え、上記第４のチャネルは上記第３のチャネルに関して同軸的に配置され、上記第４のチャネルは上記基板の表面から上記ガス状界面活性物質を排出することに用いられる請求項１１記載の装置。
14. 上記基板と上記第２のチャネルの外壁との間に配置された密封装置をさらに備えた請求項１１記載の装置。
15. 上記基板と上記第２のチャネルの外壁の間に配置された密封装置と、上記基板と上記装置の外壁の間に配置された密封装置とを備えた請求項１３記載の装置。
16. 上記装置の外壁は上記第４のチャネルの外壁である請求項１５記載の装置。
17. 上記装置の外壁は上記第３のチャネルの外壁である請求項１５記載の装置。
18. 基板に対して局所化された液体処理を行なって上記基板の洗浄又はエッチングをする装置であって、上記装置は、
    上記基板を保持する手段と、
    上記基板の表面の第１の部分の上に液体を供給するように適応された第１の供給システムと、
    上記基板の第２の部分にガス状界面活性物質を供給するように適応された第２の供給システムとを備え、上記基板の第２の部分は上記液体によって処理される上記第１の部分に隣接し、上記ガス状界面活性物質は、上記液体と少なくとも部分的に混和可能であり、上記液体と混合されたとき上記液体よりも低い表面張力を有する混合物を生じさせ、
    上記第１の供給システムは中央のチャネルを含み、上記中央のチャネルが所定量の液体を含むことによって、上記液体は上記基板の表面と接触し、かつ上記所定量の液体の表面の上で所定圧力が維持され、上記圧力は上記基板の表面の上の大気圧以下であり、
    上記第２の供給システムは第２のチャネルを含み、上記第２のチャネルは上記中央のチャネルを同軸的に取り囲みかつ上記基板の表面に上記ガス状界面活性物質の流れを供給し、上記第２のチャネルから上記ガス状界面活性物質を供給することにより、上記液体が上記基板上の上記中央のチャネル内に包含されない部分と接触することを防止する装置。
19. 上記基板は水平面内に配置される請求項１８記載の装置。
20. 上記第２の供給システムは第３のチャネルをさらに備え、上記第３のチャネルは上記第２のチャネルに関して同軸的であり、上記第３のチャネルは上記基板の表面から上記ガス状界面活性物質を排出することに用いられる請求項１８記載の装置。
21. 上記基板と上記中央のチャネルの外壁との間に配置された密封装置をさらに備えた請求項１８記載の装置。
22. 上記基板と上記中央のチャネルの外壁の間に配置された密封装置と、上記基板と上記第３のチャネルの外壁の間とに配置された密封装置とを備えた請求項２０記載の装置。

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