WO2022024776A1 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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WO2022024776A1
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nozzle
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treatment liquid
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陽 藤田
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
  • a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter, simply referred to as “wafer”) is rotated around a vertical axis while being held horizontally, and a treatment liquid such as a chemical solution is supplied to the peripheral edge of the substrate.
  • a bevel cut process is performed to locally remove a thin film such as an oxide film existing in the peripheral portion.
  • Patent Document 1 discloses a substrate processing apparatus capable of suppressing fluctuations in the cut width of the bevel cut processing at the peripheral edge of the substrate.
  • the substrate processing apparatus includes a fluctuation width acquisition unit and a discharge control unit.
  • the fluctuation width acquisition unit acquires information regarding the fluctuation width of the strain amount at the peripheral edge of the substrate.
  • the discharge control unit controls the discharge angle and the discharge position of the processing liquid from the processing liquid discharge unit with respect to the peripheral portion.
  • the present disclosure provides a substrate processing technique capable of achieving desired process performance in liquid treatment of a peripheral film.
  • a substrate processing apparatus that liquid-treats a peripheral edge of a surface of a substrate with a processing liquid, and rotates a substrate holding portion that holds the substrate and the substrate holding portion around a rotation axis.
  • a rotation drive unit and a discharge unit that discharges the treatment liquid toward a liquid landing point set on the peripheral edge of the surface of the substrate are provided, and a vertical line drawn from the liquid landing point to the rotation axis is provided.
  • a circle on a plane orthogonal to the rotation axis is defined with the center as the center, the line segment connecting the foot of the vertical line and the liquidation point as the radius, and the tangent line of the circle at the liquidation point is defined.
  • the angle formed by the straight line connecting the foot of the perpendicular line drawn from the discharge point of the treatment liquid to the surface of the substrate and the landing point and the tangent line of the circle at the landing point is defined as the first angle ⁇ , and the treatment is performed.
  • the angle formed by the straight line connecting the vertical foot drawn from the liquid discharge point to the surface of the substrate and the liquid landing point and the straight line connecting the discharge point and the liquid landing point was defined as the second angle ⁇ .
  • the ejection unit includes a plurality of nozzles capable of ejecting the same first treatment liquid as the treatment liquid, and one of the plurality of nozzles and the other nozzle may be described.
  • a substrate processing apparatus in which at least one of a first angle ⁇ and the second angle ⁇ is configured to be different from each other.
  • the desired process performance can be achieved in the liquid treatment of the peripheral film.
  • the bevel etching apparatus as an embodiment of the substrate processing apparatus will be described below with reference to the attached drawings.
  • the bevel etching device is a device that removes an unnecessary film on the peripheral edge of a semiconductor wafer W (hereinafter, simply referred to as a “wafer”), which is a circular substrate on which a semiconductor device is formed, by a wet etching process.
  • the peripheral edge portion to be etched in the bevel etching process usually means a region from the APEX (outermost outer circumference of the edge curved portion) of the wafer W to the inside by about 5 mm (however, it is limited to this range). Do not mean).
  • the wet etching apparatus (hereinafter, simply referred to as “etching apparatus”) 1 includes a spin chuck (board holding rotating portion) 2, a processing cup 4, and a processing fluid discharge unit 6 (hereinafter, simply referred to as “etching apparatus”). It is equipped with a "discharge part").
  • the spin chuck 2 holds the wafer W to be processed in a horizontal posture and rotates it around a vertical axis.
  • the processing cup 4 surrounds the wafer W held by the spin chuck 2 and receives (collects) the processing liquid scattered from the wafer W.
  • the discharge unit 6 discharges a treatment fluid such as a treatment liquid and a treatment gas to the wafer W held by the spin chuck 2.
  • the spin chuck 2, the processing cup 4, and the discharge unit 6 are housed in one housing 10.
  • a clean gas introduction unit 12 (hereinafter referred to as “FFU (fan filter unit)”) is provided near the ceiling of the housing 10.
  • FFU fan filter unit
  • a drainage port 41 for discharging the collected processing liquid to the outside of the etching apparatus 1 and an exhaust port 42 for exhausting the internal space of the processing cup 4 are provided.
  • the clean gas for example, clean air
  • the clean gas is drawn into the processing cup 4 while passing near the peripheral edge of the wafer W in the radial direction, thereby suppressing the reattachment of the treatment liquid droplets scattered from the wafer W to the wafer W.
  • the spin chuck 2 has a chuck portion (board holding portion) 21 configured as a vacuum chuck, and a rotation drive portion 22 that rotates the chuck portion 21 around the vertical axis.
  • the lower surface (back surface) of the wafer W is adsorbed on the upper surface of the chuck portion 21.
  • the discharge unit 6 has a nozzle 61 for discharging the processing fluid, a nozzle moving mechanism 62 for moving the nozzle 61, and a processing fluid supply mechanism (processing liquid supply mechanism) 63 for supplying the processing fluid to the nozzle 61.
  • the processing fluid supply mechanism 63 includes a processing fluid supply source such as a tank and a factory force, a pipeline for supplying the processing fluid from the processing fluid supply source to the nozzle 61, a flow meter provided in the pipeline, an on-off valve, and a flow rate control. It can be composed of a flow rate adjusting device such as a valve.
  • the treatment fluid examples include a chemical solution (etching solution), a rinsing solution, an organic solvent for assisting drying, for example, IPA (isopropyl alcohol), and a low humidity gas (for example, dry air, nitrogen gas, etc.).
  • a chemical solution etching solution
  • a rinsing solution an organic solvent for assisting drying
  • IPA isopropyl alcohol
  • a low humidity gas for example, dry air, nitrogen gas, etc.
  • the nozzle moving mechanism 62 is configured so that the radial position of the liquid landing point on the surface of the wafer W of the processing liquid discharged from the nozzle 61 can be adjusted at least.
  • the liquid landing point means an intersection of the central axis of the liquid column of the processing liquid discharged from the nozzle 61 and the surface of the wafer W, and is indicated by the reference numeral PF in FIG.
  • the discharge unit 6 is composed of two or more (for example, four) nozzles 61 provided at different positions in the circumferential direction of the wafer W.
  • the arrow extending diagonally downward from the nozzle 61 means the processing liquid discharged from the nozzle 61.
  • a plurality of discharge mechanism sets including one nozzle 61, one nozzle moving mechanism 62 attached to the one nozzle, and one processing liquid supply mechanism 63 are provided. ..
  • the operation of the etching apparatus 1 described later will be described on the premise that this basic configuration is adopted.
  • one nozzle 61 is provided with two or more treatment liquid supply mechanisms 63 (for example, a treatment liquid supply mechanism for supplying a chemical liquid and a treatment liquid supply for rinsing liquid supply). The mechanism) may be connected.
  • the discharge angle of the treatment liquid from is the same.
  • a configuration may be adopted in which the etching liquid and the rinsing liquid are selectively discharged from the same nozzle 61.
  • two or more nozzles 61 may be moved by one common nozzle moving mechanism 62. In this case, the two or more nozzles 61 are held by one common nozzle holder.
  • the same treatment liquid may be supplied to each nozzle 61 via a plurality of treatment liquid supply mechanisms 63 connected to a common treatment liquid supply source to the plurality of nozzles 61 that supply the same treatment liquid.
  • JP2014-0866638A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-086638
  • JP2014-0866638A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-235974
  • the three nozzles are held by one common nozzle holder and moved by one common nozzle moving mechanism, but even if the above basic configuration is adopted in this prior application, Of course, it's good.
  • each code is as follows.
  • AX Rotation axis of wafer W WC: Intersection of the surface of wafer W and rotation axis
  • AX center of rotation of wafer W on the surface of wafer W
  • PE Discharge point of chemical solution CHM (nozzle 61 discharge port)
  • PF Liquid landing point on the wafer W surface of the chemical liquid CHM (the intersection where the central axis of the liquid column formed by the treatment liquid discharged from the nozzle 61 intersects the surface of the wafer W).
  • VC Velocity of chemical solution CHM from discharge point PE to landing point PF (magnitude of velocity vector)
  • F1 The foot of the perpendicular line LP1 drawn from the discharge point PE to the surface of the wafer W
  • F2 The foot of the perpendicular line LP2 drawn from the foot F1 to the tangent LT
  • Second angle ⁇ The angle formed by the line segment PEPF and the line segment F1PF (wafer W). The angle formed by the flat surface including the surface of the above and the liquid column formed by the treatment liquid discharged from the nozzle 61.
  • First angle ⁇ The angle formed by the line segment F1PF and the line segment F2PF.
  • the direction of the tangential direction component (VT direction component) of the velocity vector of the chemical solution CHM is preferably the same as the rotation direction of the wafer W. If the direction of rotation of the wafer W is opposite to that of the wafer W, it becomes difficult to control the scattering (splashing) of the chemical liquid CHM. However, if there is no problem in controlling the scattering of the chemical solution CHM, the tangential direction component of the velocity vector of the chemical solution CHM and the rotation direction of the wafer W may be opposite to each other.
  • Each of the above parameters is defined not only when the treatment liquid discharged from the nozzle 61 is a chemical liquid, but also when it is another treatment liquid, for example, a rinse liquid.
  • the first angle ⁇ and the second angle ⁇ are set regardless of the radial position of the liquid landing point PF. It can be substantially constant.
  • At least two nozzles 61 are prepared in order to discharge the same treatment liquid (here, HF).
  • the same treatment liquid here, HF
  • any two nozzles 61 selected from the plurality of nozzles 61 differ from each other in at least one of a first angle ⁇ and a second angle ⁇ .
  • the "same treatment liquid” means that the treatment liquids are completely the same including the concentration and temperature.
  • liquid landing part attributes when one or more films are formed on the surface of the wafer W, it means the property or state of the film (for example, SiOx) on the outermost surface side itself or the surface thereof.
  • the “property or state of the surface of the film” include affinity (wetting property) with respect to the treatment liquid, surface roughness (morphology), and the like.
  • the etching rate by the etching solution when the processing solution is an etching solution is exemplified.
  • the properties of the surface of the wafer W (such as the wettability described above) or the properties of the wafer W itself (such as the etching rate described above) are applied. It is considered as a liquid part attribute.
  • the process performance is that the amount of particles is small (small particles) (this is often called “particle performance”), bevel etching is performed with high cutting accuracy (high cutting accuracy), and it remains unetched during bevel etching.
  • An example is that the slope width of the outermost periphery of the formed film is small (short slope width).
  • the process performance to be emphasized the most important process performance can be selected from the process performances exemplified and listed here.
  • the process performances are often in a trade-off relationship, and it may be difficult to determine the first angle ⁇ and the second angle ⁇ that can simultaneously achieve different process performances. ..
  • the first angle ⁇ and the second angle ⁇ are determined so as to first satisfy the “important process performance”.
  • the second angle ⁇ is changed in the range of ⁇ 5 ° to 0 ° with respect to the standard value.
  • the angle change range may be expanded.
  • the surface of the wafer W on which the treatment liquid is applied (meaning both the surface of the wafer W itself or the surface of the film formed on the surface of the wafer W) is hydrophobic.
  • the behavior of the treatment liquid immediately after landing in the case of a surface and the case of a hydrophilic surface will be described.
  • the treatment liquid discharged from the nozzle 61 is difficult to spread on the surface. Therefore, the radial width of the region wetted by the treatment liquid is narrow both inside and outside the liquid landing point PF in the radial direction.
  • the “liquid landing point” means the center point of the liquid column (reference numeral “L1” in FIGS. 3 and 4) of the processing liquid discharged from the nozzle 61 as described above.
  • the treatment liquid landed on the hydrophobic surface tends to separate from the surface of the wafer W due to liquid splashing immediately after landing, or to separate from the surface of the wafer W in a short time from the liquid landing. Therefore, a large number of fine droplets of the treatment liquid tend to be generated. The fine droplets floating around the wafer W can cause the generation of particles.
  • the treatment liquid discharged from the nozzle 61 easily spreads on the surface. Therefore, the radial width of the region wetted by the treatment liquid is wide both inside and outside the liquid landing point PF in the radial direction. Further, the treatment liquid is present on the surface of the wafer W for a relatively long time after landing (compared to the case where the surface is hydrophobic) and spreads to the side of APEX, and then is separated from the wafer W by centrifugal force. There is a tendency. Therefore, very small droplets of the treatment liquid are not generated.
  • the first angle ⁇ remains the standard value and the second angle ⁇ is reduced.
  • Particles generated during chemical treatment are mainly generated by splashing the chemical liquid (etching liquid) immediately after it has landed on the surface of the wafer W. Therefore, the liquid splash is suppressed by making the second angle ⁇ , which affects the liquid splash, smaller than the standard value.
  • the effect of suppressing liquid splashing by reducing the second angle ⁇ is large. Reducing the second angle ⁇ also has the effect of suppressing the spread of the chemical solution in a region radially inside the landing point.
  • the first angle ⁇ may be appropriately determined within the range of 0 ° ⁇ ⁇ ⁇ 20 °
  • the second angle ⁇ may be appropriately determined within the range of 5 ° ⁇ ⁇ ⁇ 20 °.
  • the treatment liquid is a rinsing liquid
  • the surface on which the treatment liquid is landed is a hydrophobic surface
  • liquid splashing may occur. If the splashing of the rinsing liquid becomes a problem, it is conceivable to make the second angle ⁇ smaller than the standard value even during the rinsing process.
  • the rinse particles gather at the gas-liquid interface of the rinse liquid during the rinsing process (the innermost peripheral edge of the liquid film of the rinse liquid), and the collected particles gather on the surface of the wafer W. It is caused by remaining in the conditioner.
  • the edge exclusion area is particularly considered.
  • the edge exclusion region is a region that is not subject to evaluation of defects such as particles, and is a ring extending from, for example, APEX to a position 2 mm inward in the radial direction from APEX. It is an area of shape.
  • the contact point of the rinse solution is set to be about 0.5 mm inward in the radial direction from the contact point of the chemical solution.
  • the gas-liquid interface refers to the inner end in the radial direction of the cross section of the treatment liquid immediately after landing (the semi-elliptical portion with the reference numeral L2 in FIGS. 3 to 5). Means.
  • the rinsing liquid that has landed is flattened immediately after landing and is around the landing point. Easy to spread. In the case of a hydrophobic surface, it is difficult for the rinse liquid to flatten due to surface tension, so that it is difficult for the rinse liquid to spread around the liquid landing point.
  • the first angle ⁇ is small (close to zero degrees)
  • the velocity component of the rinse liquid discharged from the nozzle in the radial direction becomes small, so that the surface on which the rinse liquid is landed is a hydrophilic surface.
  • the rinse liquid tends to spread to the region inside the radial direction from the landing point.
  • the first angle ⁇ is set to 20 °.
  • the rinsing liquid when the surface on which the rinsing liquid is landed is a hydrophobic surface, the rinsing liquid hardly spreads toward the center side of the wafer W and immediately flows toward the peripheral edge of the wafer W by centrifugal force immediately after the liquid is landed. .. Therefore, when the surface is a hydrophobic surface, there is almost no point in increasing the first angle ⁇ from the viewpoint of suppressing the spread of the rinse liquid to the inner region in the radial direction.
  • the first angle ⁇ may be appropriately determined within the range of 15 ° ⁇ ⁇ ⁇ 30 °
  • the second angle ⁇ may be appropriately determined within the range of 5 ° ⁇ ⁇ ⁇ 30 °.
  • the slope width is the width indicated by the reference numeral “SW” in FIG.
  • the etching solution tends to spread in the region inside the radial direction from the landing point. The reason is the same as described in Rinse Particle Performance.
  • the etching solution spreads in the region radially inside the liquid landing point (point PF in FIG. 6)
  • the film radially inside the liquid landing point is slightly etched. At this time, the etching amount is larger as it is closer to the liquid landing point, and becomes smaller as it is farther inward in the radial direction from the liquidation point.
  • the slope width becomes large.
  • the etching solution hardly spreads to the inner region in the radial direction after landing, so that the slope is hardly formed, or even if it is formed, the slope width is small (of the slope). The angle is close to 90 degrees). Even if the second angle ⁇ fluctuates slightly, the slope width hardly changes.
  • the first angle ⁇ may be appropriately determined within the range of 10 ° ⁇ ⁇ ⁇ 40 °, and the second angle ⁇ may be appropriately determined within the range of 5 ° ⁇ ⁇ ⁇ 30 °.
  • jagged cut means that when the surface to be etched is rough (that is, when the surface morphology is large or the surface is uneven), the cut interface (the outermost peripheral edge of the film remaining after etching) has a jagged shape. do. It can be said that the prevention of jagged cuts is included in the achievement of high cut accuracy, but here, "high cut accuracy” and “prevention of jagged cuts", which will be described later, will be described as separate items.
  • the etching solution spreads inward in the radial direction from the landing point immediately after landing.
  • the spread becomes non-uniform when viewed microscopically. That is, from a microscopic point of view, the amount of etching liquid in the vicinity of the concave portion is large because the amount of etching liquid invading the concave portion is large, and the amount of etching liquid in the vicinity of the convex portion is small because the amount of the etching liquid invading the convex portion is small. The result is a jagged cut interface.
  • the first angle ⁇ may be appropriately determined within the range of 10 ° ⁇ ⁇ ⁇ 40 °
  • the second angle ⁇ may be appropriately determined within the range of 5 ° ⁇ ⁇ ⁇ 30 °.
  • the above-mentioned rinse particle performance, short slope width, and prevention of jagged cut are all realized by preventing or suppressing the treatment liquid from spreading inward in the radial direction from the landing point. These three process performances can be compatible.
  • the depth (radial length) of the notch is usually about 1 to 1.3 mm, and depending on the radial position of the landing point, the treatment liquid discharged from the nozzle is directly (or immediately after) the notch. Collide with the edge of. Suppression of the notch splash contributes to improved particle performance, as splashes are generated due to this collision and particles can be generated due to this splash.
  • the first angle ⁇ is increased, the incident angle of the processing liquid on the edge of the notch becomes smaller, so that the scattering of the processing liquid due to the collision with the edge of the notch can be suppressed.
  • the notch splash tends to be particularly suppressed when the angle formed by the edge of the notch and the discharge direction of the treatment liquid from the nozzle is around 90 degrees.
  • the 1 angle ⁇ is preferably an angle of approximately 20 to 25 degrees.
  • the first angle ⁇ may be appropriately determined within the range of 20 ° ⁇ ⁇ ⁇ 25 °
  • the second angle ⁇ may be appropriately determined within the range of 5 ° ⁇ ⁇ ⁇ 30 °.
  • the second angle ⁇ is made smaller, the spread of the processing liquid near the liquid landing point immediately after landing (spreading in the discharge direction in a plan view) becomes large, and the peripheral portion of the wafer W is displaced in the vertical direction or from the nozzle.
  • the cutting accuracy tends to deteriorate due to the fluctuation of the discharge flow rate of the treatment liquid. Therefore, as described above, the second angle ⁇ is preferably a relatively large angle, for example, about 20 degrees.
  • the first angle ⁇ may be appropriately determined within the range of ⁇ 10 ° ⁇ ⁇ ⁇ 10 °
  • the second angle ⁇ may be appropriately determined within the range of 5 ° ⁇ ⁇ ⁇ 30 °. ..
  • the optimum combination of ( ⁇ , ⁇ ) is set for each different required process performance, it is necessary to provide the number of nozzles 61 according to the number of combinations (when the nozzle posture changing mechanism (described later) is not provided). Then, the number of parts of the bevel etching apparatus increases, and the manufacturing cost of the bevel etching apparatus increases. Therefore, if the optimum ( ⁇ , ⁇ ) value corresponding to one required process performance and the optimum ( ⁇ , ⁇ ) value corresponding to another required process performance are close to each other, these are used.
  • the combination of ( ⁇ , ⁇ ) may be the same for the required process performance of.
  • the combination of ( ⁇ , ⁇ ) may be the same. Specifically, for example, the combination of the optimum values of the first angle ⁇ and the second angle ⁇ when emphasis is placed on suppressing notch splash particles, short slope width, suppressing rinse particles, and preventing jagged cuts is relatively close. Therefore, the combinations of ( ⁇ , ⁇ ) corresponding to these required process performances may be the same. By doing so, one nozzle 61 can correspond to a plurality of required process performances, and the equipment cost can be reduced. If it is acceptable from the viewpoint of device configuration and device cost, the combination of ( ⁇ , ⁇ ) may be set individually for each required process performance.
  • a nozzle posture changing mechanism 64 that can change the posture of the nozzle 61 steplessly or in multiple steps may be provided.
  • the nozzle posture changing mechanism 64 rotates the nozzle holder 621 holding the nozzle 61 around the horizontal axis with respect to the movable rod 622 of the nozzle moving mechanism 62. It can be composed of a rotation mechanism 641 and a second rotation mechanism 642 that rotates the nozzle 61 around the vertical axis with respect to the nozzle holder 621.
  • a mechanism for rotating the rod 631 itself around the horizontal axis may be provided.
  • a swing mechanism that swings the entire nozzle movement mechanism 62 around the horizontal swing axis may be provided.
  • nozzle posture changing mechanism 64 By providing such a nozzle posture changing mechanism 64, at least one of the first angle ⁇ and the second angle ⁇ can be changed. As described above, if the nozzle posture changing mechanism 64 has a two-axis rotation mechanism, both the first angle ⁇ and the second angle ⁇ can be changed. By providing the nozzle posture changing mechanism 64, it is possible to reduce the number of nozzles 61.
  • the arrow extending diagonally downward from the nozzle 61 means the processing liquid discharged from the nozzle 61.
  • an etching apparatus 1 provided with four nozzles 61 is used.
  • the four nozzles 61 are referred to as nozzle A, nozzle B, nozzle C, and nozzle D to distinguish them.
  • Nozzle A, nozzle B, nozzle C, and nozzle D are located above the peripheral edge of the wafer W, as schematically shown in FIG.
  • FIG. 10 shows a state in which the treatment liquid is discharged from the nozzle A, and the behavior of the treatment liquid landed on the surface of the wafer W is schematically shown.
  • the treatment liquid flows while spreading in the radial direction (in the case of hydrophilicity), and finally separates to the outside of the wafer due to centrifugal force.
  • a band of the processing liquid extending parallel to the peripheral edge of the wafer W is observed.
  • the treatment liquid is separated from the wafer W immediately after landing on the surface of the wafer W or in a short time after the liquid is landed, so that no band of the treatment liquid extending parallel to the peripheral edge of the wafer W is observed. Or, even if it is observed, its length is very short.
  • the nozzle movement mechanism 62 attached to each of the nozzles 61 moves each nozzle 61 in the radial direction of the wafer W at the position of the landing point PF of the treatment liquid discharged from the nozzle. It can be moved like this.
  • Each nozzle 61 is supported by the nozzle moving mechanism 62 so that the values of the first angle ⁇ and the second angle ⁇ are substantially constant regardless of the radial position of the nozzle 61.
  • the radial position of a point on the surface of the wafer W is the radial inward direction of the wafer from APEX of the wafer W to that point (inward in the radial direction is negative).
  • Dr ⁇ 1.0 mm at a certain point, it means that the point is located at a position 1.0 mm inward in the radial direction from APEX.
  • each nozzle 61 is fixed, and the first angle ⁇ and the second angle ⁇ are the values peculiar to the nozzle 61.
  • HF hydrofluoric acid
  • Dr -1.0 mm.
  • ( ⁇ , ⁇ ) (5 °, 20 °)
  • the surface on which the HF is landed is a hydrophilic surface, there is almost no change in the liquid splashing state even if the first angle ⁇ is changed, and there is no problem with the chemical liquid particle performance.
  • the nozzle A is moved to gradually move the liquid landing point PF outward in the radial direction.
  • the HF is started to be discharged from the nozzle B so that the position Dr of the liquid landing point PF is -0.8 mm, and the nozzle A is used.
  • HF discharge is stopped.
  • the hydrophilic film has already been removed by the HF discharged from the nozzle A, so that the HF discharged from the nozzle B lands on the hydrophobic surface.
  • the nozzle A is moved to gradually move the liquid landing point outward in the radial direction.
  • the discharge of HF from the nozzle B is stopped.
  • ( ⁇ , ⁇ ) (25 °, 20 °), which corresponds to the condition in which the rinse particle performance is emphasized.
  • the nozzle D is moved to gradually move the liquid landing point outward in the radial direction.
  • the discharge of the rinsing liquid from the nozzle D is stopped, and the wafer W is shaken off and dried.
  • HF hydrofluoric acid
  • nozzle B HF (hydrofluoric acid) is started to be discharged from the nozzle B so that the position Dr of the liquid landing point PF is -1.0 mm.
  • ( ⁇ , ⁇ ) (10 °, 10 °), which corresponds to the condition in which the chemical particle performance is emphasized. Since the HF that has landed on the hydrophobic surface is prevented from splashing, it is possible to suppress the generation of particles.
  • the nozzle A is moved to gradually move the liquid landing point outward in the radial direction.
  • the rinse liquid (DIW) is started to be discharged from the nozzle D so that the position Dr of the landing point is -1.5 mm.
  • the ejection of HF from the nozzle A is stopped.
  • ( ⁇ , ⁇ ) (25 °, 20 °), which meets the condition of emphasizing the rinse particle performance.
  • the nozzle D is moved to gradually move the liquid landing point outward in the radial direction.
  • the discharge of the rinsing liquid from the nozzle D is stopped, and the wafer W is shaken off and dried.
  • a film having a higher etching rate (referred to as “high ER film”) is formed on the film having a low etching rate (referred to as “low ER film”) formed on the surface of the wafer W.
  • the low ER film and the high ER film on the peripheral edge of the wafer W are removed by a chemical solution (fluoric acid).
  • HF hydrofluoric acid
  • Dr -1.0 mm.
  • ( ⁇ , ⁇ ) (25 °, 20 °)
  • the slope width tends to be increased due to the etching solution that is wide in the radial direction. The above conditions are adopted to prevent the slope width from expanding.
  • the nozzle A is moved to gradually move the liquid landing point outward in the radial direction.
  • the ejection of HF from the nozzle A is stopped.
  • ( ⁇ , ⁇ ) (25 °, 20 °), which corresponds to the condition of emphasizing the rinse particle performance.
  • the nozzle D is moved to gradually move the liquid landing point outward in the radial direction.
  • the discharge of the rinsing liquid from the nozzle D is stopped, and the wafer W is shaken off and dried.
  • the fourth specific example is a film having a large surface morphology (microscopic) on a film having a small surface morphology (a film having a flat surface when viewed microscopically (flat surface film)) formed on the surface of the wafer W.
  • a film having a rough surface (rough surface film) is formed, it is removed by a flat surface film and a rough surface film on the peripheral edge of the wafer W.
  • HF hydrofluoric acid
  • the nozzle A is moved to gradually move the liquid landing point outward in the radial direction.
  • the discharge of HF from the nozzle A is stopped.
  • ( ⁇ , ⁇ ) (25 °, 20 °), which corresponds to the condition in which the rinse particle performance is emphasized.
  • the nozzle D is moved to gradually move the liquid landing point outward in the radial direction.
  • the discharge of the rinsing liquid from the nozzle D is stopped, and the wafer W is shaken off and dried.
  • the substrate processing apparatus 1 described above has a function of determining at least a part of the process conditions according to the inspection result of the state of the surface to be processed of the wafer W.
  • a substrate processing system including the substrate processing apparatus 1 as a processing unit may have.
  • an inspection unit for inspecting the state of the surface to be processed of the wafer W is provided.
  • This inspection unit may be a stand-alone inspection device, or may be an inspection unit incorporated in the housing of the substrate processing system described above.
  • Examples of the state of the surface to be processed of the wafer W to be inspected by the inspection unit include surface morphology, notch shape, warpage state, contact angle (which is observed by, for example, a high-speed camera during liquid treatment) and the like.
  • the inspection result by the inspection unit is input to the control unit 14 (see FIG. 1). Further, the required processing result (important process performance) is input to the control unit 14.
  • the input of the required processing result to the control unit 14 may be performed via communication from a higher-level computer, and the operator may manually input the processing result to the control unit 14 via the board processing device 1 or the user interface (touch panel, keyboard, etc.) of the board processing system. You may go with.
  • the calculation unit 142 of the control unit 14 refers to, for example, an angle table stored in the storage unit 141 (a database in which the ejection angle (first angle ⁇ , second angle ⁇ ) of the nozzle corresponding to the required processing result is stored). Then, appropriate values of the first angle ⁇ and the second angle ⁇ are obtained, and the nozzle 61 having the values is selected. Other than the selection of the nozzle 61, it can be carried out according to the process recipe.

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Abstract

[課題]周縁部の膜を液処理するときに所望のプロセス性能を達成する。 [解決手段]基板処理装置は、基板保持部と、回転軸線周りに基板保持部を回転させる回転駆動部と、基板周縁部に設定された着液点に向けて処理液を吐出する吐出部とを備える。吐出部は同じ処理液を吐出することができる複数のノズルを含み、そのうちの一つのノズルと他の一つのノズルは第1角度θおよび第2角度φのうちの少なくとも一方が互いに異なる。着液点から回転軸線に引いた垂線の足を中心とし、前記足と着液点とを結ぶ線分を半径とし、かつ回転軸線に直交する平面上にある円を定義し、着液点における前記円の接線を定義する。処理液吐出点から基板表面に引いた垂線の足と着液点とを結ぶ直線と、着液点における前記円の接線とが成す角度を第1角度θと定義し、前記垂線の足と着液点とを結ぶ直線と、吐出点と着液点とを結ぶ直線とが成す角度を第2角度φと定義する。

Description

基板処理装置および基板処理方法
 本開示は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
 半導体デバイスの製造においては、半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」と称する)等の基板を水平に保持した状態で鉛直軸線周りに回転させ、当該基板の周縁部に薬液等の処理液を供給することで、当該周縁部に存在する酸化膜等の薄膜を局所的に取り除くベベルカット処理が行われる。
 特許文献1には、基板の周縁部におけるベベルカット処理のカット幅の変動を抑制することができる基板処理装置が開示されている。基板処理装置は、変動幅取得部と吐出制御部とを備えている。変動幅取得部が、基板の周縁部の歪み量の変動幅に関する情報を取得する。変動幅取得部が取得した上記の情報に応じて、吐出制御部が、処理液吐出部からの処理液の周縁部に対する吐出角度及び吐出位置を制御する。
特開2018-46105号公報
 本開示は、周縁部の膜を液処理するにあたり、所望のプロセス性能を達成することができる基板処理技術を提供する。
 本開示の一実施形態によれば、基板の表面の周縁部を処理液により液処理する基板処理装置であって、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を回転軸線回りに回転させる回転駆動部と、前記基板の表面の周縁部に設定された着液点に向けて前記処理液を吐出する吐出部と、を備え、前記着液点から前記回転軸線に引いた垂線の足を中心とし、前記垂線の足と前記着液点とを結ぶ線分を半径とし、かつ前記回転軸線に直交する平面上にある円を定義し、前記着液点における前記円の接線を定義し、前記処理液の吐出点から前記基板の表面に引いた垂線の足と前記着液点とを結ぶ直線と、前記着液点における前記円の接線とが成す角度を第1角度θとし、前記処理液の吐出点から前記基板の表面に引いた前記垂線の足と前記着液点とを結ぶ直線と、前記吐出点と前記着液点とを結ぶ直線とが成す角度を第2角度φとしたときに、前記吐出部は、前記処理液として、同じ第1処理液を吐出することができる複数のノズルを含み、前記複数のノズルのうちのある一つのノズルと他の一つのノズルは、前記第1角度θおよび前記第2角度φのうちの少なくとも一方が互いに異なるように構成されている、基板処理装置が提供される。
 上記実施形態によれば、周縁部の膜を液処理するにあたり、所望のプロセス性能を達成することができる。
基板処理装置の一実施形態に係るベベルエッチング装置の概略縦断面図である。 処理液の吐出に関連する各種パラメータについて説明する図である。 ウエハの表面状態に応じて変化する処理液の着液直後の挙動について説明する概略図である。 ウエハの表面状態に応じて変化する処理液の着液直後の挙動について説明する概略図である。 ウエハの表面状態に応じて変化する処理液の着液直後の挙動について説明する概略図である。 スロープ幅について説明する概略図である。 カット精度の向上手法について説明する概略図である。 カット精度の向上手法について説明する概略図である。 ノズル姿勢変更機構の構成の一例を示す概略図である。 具体例におけるノズルの配置を示す概略斜視図である。
 基板処理装置の一実施形態を、添付図面を参照して説明する。
 以下に、基板処理装置の一実施形態としてのベベルエッチング装置について、添付図面を参照して説明する。ベベルエッチング装置とは、半導体装置が形成される円形の基板である半導体ウエハW(以下単に「ウエハ」と呼ぶ)の周縁部にある不要な膜を、ウエットエッチング処理により除去する装置である。ベベルエッチング処理におけるエッチング対象である周縁部とは、通常は、ウエハWのAPEX(エッジ湾曲部の最外周)から概ね5mm程度内側までの領域を意味している(但し、この範囲に限定されるわけではない)。
 図1に示すように、ウエットエッチング装置(以下、単に「エッチング装置」と呼ぶ)1は、スピンチャック(基板保持回転部)2と、処理カップ4と、処理流体吐出部6(以下、単に「吐出部」と呼ぶ)とを備えている。スピンチャック2は、処理対象の基板ここではウエハWを水平姿勢で保持して、鉛直軸周りに回転させる。処理カップ4は、スピンチャック2に保持されたウエハWの周囲を囲み、ウエハWから飛散した処理液を受ける(回収する)。吐出部6は、スピンチャック2により保持されたウエハWに処理液、処理ガス等の処理流体を吐出する。
 スピンチャック2、処理カップ4および吐出部6は1つのハウジング10内に収容されている。ハウジング10の天井部付近には清浄ガス導入ユニット12(以下、「FFU(ファンフィルタユニット)」と呼ぶ)が設けられている。処理カップ4の底部には、回収した処理液をエッチング装置1の外部に排出するための排液口41と、処理カップ4の内部空間を排気するための排気口42が設けられている。排気口42を介して処理カップ4の内部空間を排気することによりFFU12から導入された清浄ガス(例えばクリーンエア)が処理カップ4内に引き込まれる。清浄ガスはウエハWの周縁部付近を概ね半径方向外向きに通過しながら処理カップ4内に引き込まれ、これによりウエハWから飛散した処理液の液滴のウエハWへの再付着が抑制されている。
 スピンチャック2は、バキュームチャックとして構成されたチャック部(基板保持部)21と、チャック部21を鉛直軸線周りに回転させる回転駆動部22とを有する。チャック部21の上面にウエハWの下面(裏面)が吸着される。
 吐出部6は、処理流体を吐出するノズル61と、ノズル61を移動させるノズル移動機構62と、ノズル61に処理流体を供給する処理流体供給機構(処理液供給機構)63とを有している。処理流体供給機構63は、タンク、工場用力等の処理流体供給源と、処理流体供給源からノズル61に処理流体を供給する管路、管路に設けられた流量計、開閉弁、および流量制御弁等の流量調節機器などから構成することができる。処理流体としては、薬液(エッチング液)、リンス液、乾燥補助用の有機溶剤例えばIPA(イソプロピルアルコール)、低湿度ガス(例えばドライエア、窒素ガス等)が例示される。しかしながら、以下においては、ノズル61から吐出される処理流体として液体(特に薬液、リンス液)のみについて説明を行うものとする。
 ノズル移動機構62は、ノズル61から吐出された処理液のウエハW表面における着液点の半径方向位置を少なくとも調節できるように構成されている。着液点とは、ノズル61から吐出された処理液の液柱の中心軸線とウエハWの表面との交点を意味し、図2では参照符号PFで示されている。
 吐出部6は、ウエハWの円周方向の異なる位置に設けられた2つ以上(例えば4つ)のノズル61から構成される。なお、図1においてノズル61から斜め下方に延びている矢印はノズル61から吐出されている処理液を意味している。
 吐出部6の基本的構成では、1つのノズル61と、この1つのノズルに付設された1つのノズル移動機構62および1つの処理液供給機構63とからなる吐出機構セットが複数セット設けられている。後述するエッチング装置1の作用の説明は、この基本的構成が採用されている前提でなされる。しかしながら、後述した作用を実現する上で支障が無いのであれば、1つのノズル61に2つ以上の処理液供給機構63(例えば薬液供給用の処理液供給機構とリンス液供給用の処理液供給機構)が接続されていてもよい。具体的には、エッチング処理時に短スロープ幅を実現するために必要なノズル61からの処理液の吐出角度とおよびリンス処理時に良好なリンスパーティクル性能(詳細後述)を実現するために必要なノズル61からの処理液の吐出角度は同じである。この場合、同じノズル61からエッチング液とリンス液とを選択的に吐出する構成を採用してもよい。また同様に、後述する作用を実現する上で支障が無いのであれば、2つ以上のノズル61が共通の1つのノズル移動機構62により移動させられるようになっていてもよい。この場合、2つ以上のノズル61は共通の1つのノズルホルダにより保持される。なお、同じ処理液を供給する複数のノズル61に対して、共通の処理液供給源に接続された複数の処理液供給機構63を介して各ノズル61に同じ処理液を供給しても勿論構わない。
 エッチング装置1の詳細な構成として、本件出願人の先行出願である日本国特許出願第2012-235974号の出願公開公報である特開2014-086638号(JP2014-086638A)に開示されたものを用いることが可能である。この先行出願では、3つのノズルは共通の1つのノズルホルダにより保持され共通の1つのノズル移動機構により移動させられるようになっているが、この先行出願において上記の基本的構成を採用してもよいことは勿論である。
 次に、ノズル61が処理液として薬液CHM(エッチング液)を吐出する場合を例にとって、ノズル61からウエハWの表面への薬液CHMの吐出条件を説明するための各種パラメータについて、図2を参照して説明する。
 図2において、各符号の定義は以下の通りである。
 AX:ウエハWの回転軸線
 WC:ウエハWの表面と回転軸線AXとの交点(ウエハWの表面上におけるウエハWの回転中心)
 PE:薬液CHMの吐出点(ノズル61の吐出口)
 PF:薬液CHMのウエハW表面上の着液点(ノズル61から吐出された処理液により形成される液柱の中心軸線がウエハWの表面と交わる交点)
 ω:ウエハWの角速度
 r:回転中心WCから着液点PFまでの距離
 LT:回転中心WCを中心として半径「r」を有する円(これはウエハWの表面と同一平面上にある)の円周上の着液点PFにおける接線
 VT:着液点PFにおけるウエハWの接線方向速度(=ωr)
 VC:吐出点PEから着液点PFに向かう薬液CHMの速度(速度ベクトルの大きさ)
 F1:吐出点PEからウエハWの表面に引いた垂線LP1の足 F2:足F1から接線LTに引いた垂線LP2の足
 第2角度φ:線分PEPFと線分F1PFとが成す角度(ウエハWの表面を含む平面と、ノズル61から吐出された処理液により形成される液柱とが成す角度。
 第1角度θ:線分F1PFと線分F2PFとが成す角度 
 なお、薬液CHMの速度ベクトルの接線方向成分(VT方向成分)の向きは、ウエハWの回転方向と同じであることが好ましい。ウエハWの回転方向と逆であると、薬液CHMの飛散(液はね)を制御するのが困難となる。但し、薬液CHMの飛散の制御に問題が生じないのならば、薬液CHMの速度ベクトルの接線方向成分とウエハWの回転方向とは逆であってもよい。
 上記の各パラメータは、ノズル61から吐出される処理液が薬液である場合に限らず、他の処理液、例えばリンス液である場合も同様に定義される。
 着液点PFが半径方向に沿って移動するようにノズル移動機構62がノズル61を移動させるのであれば、着液点PFの半径方向位置に関わらず、第1角度θおよび第2角度φを実質的に一定にすることができる。
 後述する具体例では、同じ処理液(ここではHF)を吐出するために少なくとも2つ、例えば4つのノズル61が用意される。好ましくは、複数のノズル61から選択された任意の2つのノズル61は、少なくとも第1角度θおよび第2角度φのうちの一方が互いに異なる。なお、ここで「同じ処理液」とは、濃度、温度も含め完全に同じ処理液であることを意味している。
 処理液の着液点PFおよびその近傍の「ウエハWそれ自体またはウエハWの表面に形成された膜の属性(以下、簡便のため「着液部属性」と呼ぶ)」と、「重視するプロセス性能」とに基づいて、重視するプロセス性能を達成しうる第1角度θおよび第2角度φによる処理液の吐出を行うことができるノズル61が選択される。
 上記の着液部属性として以下のものが例示される。例えば、ウエハWの表面に1層以上の膜が形成されている場合には、最表面側にある膜(例えばSiOx)それ自体またはその表面の性質ないし状態を意味する。「膜の表面の性質ないし状態」として、例えば、処理液に対する親和性(濡れ性)、表面粗さ(モフォロジー)などが例示される。また、「膜それ自体の性質」として、処理液がエッチング液である場合におけるエッチング液によるエッチングレートが例示される。ウエハ(シリコンウエハ)Wの表面に何も膜が形成されていないときには、ウエハWの表面の性質(上述した濡れ性など)、あるいはウエハWの自体の性質(上述したエッチングレートなど)が、着液部属性として考慮される。
 プロセス性能としては、パーティクル量が少ないこと(少パーティクル)(これは「パーティクル性能」とよく呼ばれる)、高いカット精度でベベルエッチングがなされること(高カット精度)、ベベルエッチング時にエッチングされずに残された膜の最外周のスロープ幅が小さいこと(短スロープ幅)などが例示される。「重視するプロセス性能」としては、ここに例示列挙されたプロセス性能のうちから、最も重要と考えられるものを選択することができる。
 なお、パーティクルに関しては、ベベルエッチング時に生じるもの(以下「薬液パーティクル」と呼ぶ)、リンス処理時に生じるもの(以下「リンスパーティクル」と呼ぶ)、ノッチスプラッシュに起因して生じるもの(以下「ノッチスプラッシュパーティクル」と呼ぶ)があるが、詳細は後述する。
 ウエハWのベベル液処理(周縁部処理)において、プロセス性能同士はしばしばトレードオフの関係にあり、異なるプロセス性能を同時に達成できる第1角度θおよび第2角度φを決定することは難しい場合がある。ここでは、「重視するプロセス性能」を第一に満足するような第1角度θおよび第2角度φを決定する。
 本実施形態では、例えば、第1角度θおよび第2角度φの組み合わせの標準値を(θ,φ)=(10°,20°)として、重視するプロセス性能以外のプロセス性能の劣化が許容範囲内に収まるように、第1角度θおよび第2角度φのうちの少なくとも一方を変更している。(θ,φ)=(10°,20°)は、評価対象であるプロセス性能の全ての項目において許容範囲内の結果が得られる条件である。
 第1角度θおよび第2角度φを標準値から大幅に外れた値に設定すると、重視するプロセス性能以外のプロセス性能が許容範囲外となる可能性が高いため、本実施形態では第1角度θを標準値に対して-10°~+10°、第2角度φを標準値に対して-5°~0°の範囲で変更することとしている。しかしながら、プロセス性能上問題が無いのであれば(着液部属性に依存する)、角度変更範囲を広げてもよい。
 ここで、図3~図5を参照して、処理液が着液するウエハWの表面(ウエハW自体の表面あるいはウエハWの表面に形成された膜の表面の両方を意味する。)が疎水面である場合と親水面である場合の着液直後の処理液の挙動について説明しておく。
 ウエハWの表面が疎水面である場合には、図3に示すように、ノズル61から吐出された処理液は表面上に広がり難い。このため着液点PFより半径方向内側および外側ともに、処理液により濡らされる領域の半径方向幅は狭い。なお、「着液点」とは、前述したようにノズル61から吐出された処理液の液柱(図3および図4では参照符号「L1」を付けた)の中心点を意味する。また、疎水面上に着液した処理液は、着液直後に液跳ねによりウエハWの表面から離脱するか、あるいは着液から短時間でウエハWの表面から離脱する傾向にある。このため、処理液の微小液滴が多数生じる傾向にある。ウエハWの周囲を浮遊する微小液滴は、パーティクルの発生原因になり得る。
 ウエハWの表面が親水面である場合には、図4に示すように、ノズル61から吐出された処理液は表面上に容易に広がる。このため着液点PFより半径方向内側および外側ともに、処理液により濡らされる領域の半径方向幅が広い。また、処理液は、着液後に(疎水面である場合と比較して)比較的長時間にわたってウエハWの表面上に存在しつつAPEXの側に広がった後に、遠心力によりウエハWから離脱する傾向にある。このため、処理液の微小液滴はあまり生じない。一方、処理液の半径方向内側への広がりを十分に制御することは難しく、半径方向内側への広がりを抑制しないと、カット精度、スロープ幅等に問題が生じる可能性がある。処理液の半径方向内側への広がりを抑制するには、処理液の運動の半径方向外向き成分を増やせばよく、これは前述した第1角度θおよび第2角度φ(特に第1角度θ)を調節することにより実現することができる。
 なお、図5に示すように、半径方向位置Qよりも外側が疎水性の表面で、内側が親水性の表面の場合には、半径方向外側への処理液の広がりが疎水性の表面により抑制されるので、半径方向内側領域への処理液の広がりがより大きくなる。
 上記のことを踏まえて、重視するプロセス性能に対応する第1角度θおよび第2角度φの設定について説明する。
 薬液パーティクル性能(薬液パーティクルが少ないこと)を重視する場合には、第1角度θは標準値のままで第2角度φを小さくする。薬液処理時(ベベルエッチング時)に生じるパーティクルは、主に、薬液(エッチング液)がウエハWの表面に着液した直後に液跳ねすることにより生じる。このため、液跳ねに影響を与える第2角度φを標準値より小さくすることにより、液跳ねを抑制する。特に、ウエハWの表面が液跳ねが生じ易い疎水面であるとき、第2角度φを小さくすることによる液跳ね抑制効果が大きい。第2角度φを小さくすることは、薬液が着液点よりも半径方向内側の領域に広がることを抑制する効果もある。
 薬液パーティクル性能を重視する場合には、第1角度θを0°≦θ≦20°の範囲内で、第2角度φを5°≦φ≦20°の範囲内で適宜決定してもよい。
 なお、処理液がリンス液である場合でも、処理液が着液する表面が疎水面である場合には、液跳ねが生じ得る。もし、リンス液の液跳ねが問題となるならば、リンス処理時にも第2角度φを標準値より小さくすることも考えられる。
 リンスパーティクル性能(リンスパーティクルが少ないこと)を重視する場合には、第2角度φを標準値のままで第1角度θを大きくする。主に液跳ねを原因として生じる薬液パーティクルと異なり、リンスパーティクルは、リンス処理中のリンス液の気液界面(リンス液の液膜の最内周縁)にパーティクルが集まり、集まったパーティクルがウエハW表面に残留することにより生じる。
 リンスパーティクル性能を評価するときには、特にエッジエクスクルージョン領域が考慮される。当該技術分野において周知の通り、エッジエクスクルージョン領域とは、パーティクル等の欠陥の評価の対象とならない領域であり、例えばAPEXから、APEXから半径方向内側に2mm離れた位置までの間に広がるリング状の領域である。薬液処理(エッチング処理)で用いられた薬液(エッチング液)を確実に洗い流すために、リンス液の着液点は薬液の着液点よりも0.5mm程度半径方向内側に設定される。上記の通り、リンスパーティクルが最も多く生じるのはリンス液の気液界面付近であるので、リンス処理時の気液界面の位置を可能な限り半径方向外側に位置させることが好ましく、さらにはエッジエクスクルージョン領域内に位置させることがより好ましい。なお、気液界面とは、図3~図5に示すように、着液直後の処理液の断面(図3~図5において参照符号L2が付けられた半楕円部分)の半径方向内側端を意味している。
 先に図3~図5を参照して説明したように、リンス液が着液する表面が親水面である場合には、着液したリンス液が着液後直ちに平坦化して着液点の周囲に広がり易い。疎水面の場合には、表面張力によりリンス液が平坦化し難いので、着液点の周囲に広がり難い。第1角度θが小さい場合(ゼロ度に近い場合)には、ノズルから吐出されたリンス液の半径方向外向きの速度成分が小さくなるため、リンス液が着液する表面が親水面である場合には、リンス液が着液点よりも半径方向内側の領域に広がり易い。リンス液の半径方向内側への広がりを抑制するには、第1角度θを大きくして、リンス液の半径方向外向きの速度成分を大きくすることが効果的である。これにより、リンス処理中のリンス液の気液界面を着液点に近い位置に維持して、リンス液の気液界面をエッジエクスクルージョン領域内に位置させることが可能となる。ここでは、第1角度θを20°としている。
 一方、リンス液が着液する表面が疎水面である場合には、リンス液はウエハWの中心側に向けては殆ど広がらず、着液後すぐに遠心力によってウエハWの周縁に向けて流れる。このため、表面が疎水面である場合には、リンス液の半径方向内側の領域への広がりの抑制の観点からは、第1角度θを大きくする意味は殆ど無い。
 リンスパーティクル性能を重視する場合には、第1角度θを15°≦θ≦30°の範囲内で、第2角度φを5°≦φ≦30°の範囲内で適宜決定してもよい。
 短スロープ幅を重視する場合には、第2角度φを標準値のままで第1角度θを大きくする。スロープ幅は、図6において参照符号「SW」で示す幅である。第1角度θが小さい場合、エッチング液が着液点よりも半径方向内側の領域に広がり易くなる。その理由は、リンスパーティクル性能のところで説明したものと同じである。エッチング液が着液点(図6における点PF)よりも半径方向内側の領域に広がると、着液点よりも半径方向内側の膜が多少エッチングされる。このとき、エッチング量は着液点に近いほど大きく、着液点から半径方向内側に離れるほど小さくなる。従って、エッチング液の着液点から半径方向内側の領域への広がりが大きくなると、比較的なだらかなスロープが形成されやすい(つまりスロープ幅が大きくなる)。これに対して、第1角度θを大きくすることにより、着液後にエッチング液が殆ど半径方向内側の領域に広がらないため、スロープは殆ど形成されないか、されたとしてもスロープ幅は小さい(スロープの角度が90度に近い)。なお、第2角度φが多少変動してもスロープ幅は殆ど変化しない。
 短スロープ幅を重視する場合には、第1角度θを10°≦θ≦40°の範囲内で、第2角度φを5°≦φ≦30°の範囲内で適宜決定してもよい。
 ギザギザカット防止を重視する場合には、第2角度φを標準値のままで第1角度θを大きくする。「ギザギザカット」とは、エッチング対象面が粗い場合(すなわち、表面モフォロジーが大きいあるいは表面に凹凸がある場合)にカット界面(エッチング後に残る膜の最外周縁)がギザギザな形状となることを意味する。なお、ギザギザカット防止は、高カット精度の達成に含まれているとも言えるが、ここでは、後述の「高カット精度」と「ギザギザカット防止」とは別項目として記載することとする。
 前述したように、第1角度θを大きくすると、着液直後にエッチング液が着液点よりも半径方向内側に広がり難くなる。粗い表面の場合、エッチング液が着液点よりも半径方向内側の領域に広がるときに、ミクロ的に見て広がりが不均一となる。つまり、ミクロ的に見ると、凹部に侵入するエッチング液が多くなるため凹部近傍のエッチング量が大きくなり、凸部に侵入するエッチング液の量は少なくなるため凸分近傍のエッチング量が小さくなり、その結果としてギザギザなカット界面が生じる。これに対して、第1角度θを大きくすることにより、着液直後のエッチング液の殆どが着液点よりも半径方向内側に広がらなくなる。つまり、エッチング液が直接着液するところがカット界面になるため、カット界面の形状が粗い表面の影響を受け難くなり、ギザギザなカット界面が形成され難くなる。
 ギザギザカット防止を重視する場合には、第1角度θを10°≦θ≦40°の範囲内で、第2角度φを5°≦φ≦30°の範囲内で適宜決定してもよい。
 なお、上述したリンスパーティクル性能、短スロープ幅およびギザギザカット防止については、いずれも、処理液が着液点よりも半径方向内側に広がることを防止ないし抑制することにより実現されている。これら3つのプロセス性能は両立させることができる。
 ノッチスプラッシュパーティクル性能(ノッチスプラッシュに起因するパーティクルが少ないこと)を重視する場合には、第2角度φを標準値のままで第1角度θを大きくする。ノッチの深さ(半径方向長さ)は通常1~1.3mm程度であり、着液点の半径方向位置次第では、ノズルから吐出された処理液が直接的に(あるいは着液直後に)ノッチの縁に衝突する。この衝突に起因してスプラッシュが生じ、そしてこのスプラッシュに起因してパーティクルが生じ得るため、ノッチスプラッシュの抑制は、パーティクル性能の向上に寄与する。第1角度θを大きくした方が、ノッチの縁に対する処理液の入射角が小さくなるため、ノッチの縁との衝突による処理液の飛散を抑制することができる。なお、平面視で、ノッチの縁とノズルからの処理液の吐出方向との成す角度が90度付近のときノッチスプラッシュが特に抑制される傾向にあるため、通常の形状のノッチの場合には第1角度θは概ね20度~25度の角度であることが好ましい。
 ノッチスプラッシュパーティクル性能を重視する場合には、第1角度θを20°≦θ≦25°の範囲内で、第2角度φを5°≦φ≦30°の範囲内で適宜決定しても構わない。
 高いカット精度(ベベルエッチング時にエッチングされずに残された膜の最外周縁の位置精度)を重視する場合には、第2角度φを標準値のままで第1角度θを小さくする。ウエハWの裏面中心部をバキュームチャックにより保持した場合、ウエハWが回転すると、ウエハWの反りあるいはウエハWの垂直方向振動により、ウエハWの表面上のエッチング液の着液点の高さが変化する。このとき、第1角度θが標準値程度であるかそれよりも大きい場合には、図7に示すように、ウエハWの垂直方向振動(VO)に伴う処理液(L)の着液点(PF)の半径方向位置が比較的大きく変化し、カット精度が低くなる。一方で、第1角度θがゼロ(または概ねゼロ)であるならば、図8に示すように、ウエハWの垂直方向振動(VO)に伴う処理液(L)の着液点(P)の半径方向位置の変化はわずかであり、高いカット精度が得られることになる。
 なお、第2角度φを小さくすると、着液直後の着液点付近の処理液の広がり(平面視で吐出方向への広がり)が大きくなり、ウエハWの周縁部の垂直方向の変位またはノズルからの処理液の吐出流量の変動に起因して、カット精度は悪化する傾向にある。従って、上述したように、第2角度φは比較的大きな角度、例えば20度程度とすることが好ましい。
 カット精度を重視する場合には、第1角度θを-10°≦θ≦10°の範囲内で、第2角度φを5°≦φ≦30°の範囲内で適宜決定しても構わない。
 上述した6種類の異なる要求プロセス性能に対して(θ,φ)の組み合わせは必ずしも6種類必要ではなく、2種類以上の要求プロセス性能に対応する(θ,φ)の組み合わせが同じであってもよい。具体的には例えば、ノッチスプラッシュパーティクルの抑制に対応する(θ,φ)の組み合わせと、短いスロープ幅に対応する(θ,φ)の組み合わせとが同じであってもよい。
 異なる要求プロセス性能ごとに最適の(θ,φ)の組み合わせを設定すると、組み合わせの数に応じた数のノズル61を設ける必要がある(ノズル姿勢変更機構(後述)が設けられていない場合)。そうすると、ベベルエッチング装置の部品点数が増大し、ベベルエッチング装置の製造コストが増大してしまう。このため、ある一つの要求プロセス性能に対応する最適の(θ,φ)値と、他の一つの要求プロセス性能に対応する最適の(θ,φ)値が近似している場合には、これらの要求プロセス性能に対して(θ,φ)の組み合わせを同じにしてもよい。言い換えれば、ある一つの要求プロセス性能を満足させることができる(θ,φ)値を用いた処理により、他の一つの要求プロセス性能をも満足させることができるのであれば、これらの要求プロセス性能に対して(θ,φ)の組み合わせを同じにしてもよい。具体的には例えば、ノッチスプラッシュパーティクルの抑制、短いスロープ幅、リンスパーティクルの抑制およびギザギザカット防止を重視する場合の第1角度θおよび第2角度φの最適値の組み合わせは比較的近似しているため、これらの要求プロセス性能に対応する(θ,φ)の組み合わせを互いに同じにしてもよい。そうすることにより、1つのノズル61により、複数の要求プロセス性能に対応させることができ、装置コストを低減することができる。装置構成および装置コストの観点から許容されるのであれば、要求プロセス性能ごとに(θ,φ)の組み合わせを個別に設定しても構わない。
 ノズル61の姿勢を無段階または多段階に変更することができるノズル姿勢変更機構64を設けてもよい。具体的には例えば、図9に示すように、ノズル姿勢変更機構64は、ノズル61を保持するノズルホルダ621をノズル移動機構62の進退可能なロッド622に対して水平軸線回りに回転させる第1回転機構641と、ノズル61をノズルホルダ621に対して鉛直軸線周りに回転させる第2回転機構642とから構成することができる。第1回転機構641に代えて、ロッド631自体を水平軸線回りに回転させる機構を設けてもよい。ノズル移動機構62全体を、水平揺動軸線周りに揺動させる揺動機構を設けてもよい。このようなノズル姿勢変更機構64を設けることにより、第1角度θおよび第2角度φのうちの少なくとも一方を変更することができる。上述したようにノズル姿勢変更機構64が2軸の回転機構を有していれば、第1角度θおよび第2角度φの両方を変更することができる。ノズル姿勢変更機構64を設けることにより、ノズル61の数を減らすことが可能となる。なお、ノズル61から斜め下方に延びている矢印はノズル61から吐出される処理液を意味している。
 次に、処理ユニット16を用いたベベルエッチングの具体例について説明する。以下に説明する具体例では、4つのノズル61を備えたエッチング装置1が用いられる。4つのノズル61を、ノズルA,ノズルB,ノズルC,ノズルDと呼び区別することとする。ノズルA,ノズルB,ノズルCおよびノズルDは、図10に概略的に示すように、ウエハWの周縁部の上方に位置している。
 図10は、ノズルAから処理液が吐出されている状態を示しており、ウエハWの表面に着液した処理液の挙動が概略的に示されている。処理液はウエハWの表面に着液した後、半径方向に広がりながら流れ(親水性の場合)、最終的には遠心力によりウエハの外方に離脱する。この場合、ウエハW周縁と平行に延びる処理液の帯が観察される。ウエハWの表面が疎水性の場合は、処理液はウエハWの表面に着液直後あるいは着液後短時間でウエハWから離脱するので、ウエハW周縁と平行に延びる処理液の帯は観察されないか、観察されても非常にその長さは短い。
 ノズルA,ノズルB,ノズルC,ノズルDにおいて、第1角度θおよび第2角度φの組み合わせは下記の通りである。
 ノズルA:(θ,φ)=(5°,20°)
 ノズルB:(θ,φ)=(10°,10°)
 ノズルC:(θ,φ)=(25°,20°)
 ノズルD:(θ,φ)=(25°,20°)
 ノズル61(A~D)には、各々に付設されたノズル移動機構62により、各ノズル61を、当該ノズルから吐出された処理液の着液点PFの位置がウエハWの半径方向に移動するように移動させることができるようになっている。各ノズル61は、ノズル61の半径方向位置に関わらず第1角度θおよび第2角度φの値が実質的に一定となるように、ノズル移動機構62により支持されている。
 以下の説明では、ウエハWの表面上の点の半径方向位置(例えば処理液の着液点の半径方向位置)は、ウエハWのAPEXからその点までのウエハ半径方向(半径方向内向きが負)で表す。例えばある点のDr=-1.0mmと記載したら、その点はAPEXから半径方向内向きに1.0mm離れた位置にあることを意味している。
 以下の具体例では、各ノズル61の姿勢は固定されており、第1角度θおよび第2角度φはノズル61に固有の値であるものとする。
 [第1の具体例]
 第1の具体例は、疎水面(例えばベアシリコンの表面)の上に、親水性膜(例えばシリコン酸化膜)が形成されている場合において、ウエハWの周縁部の親水性膜を薬液(フッ酸)により除去するものである。
 まず、ウエハWを回転させる。ウエハWの回転は処理の終了まで継続する。
 次いで、ノズルAから、着液点PFの位置Dr=-1.0mmとなるようにHF(フッ酸)の吐出を開始する。ノズルAでは(θ,φ)=(5°,20°)であり、これはカット精度重視の条件に合致する。なお、HFが着液する面が親水面の場合には第1角度θを変化させても液跳ね状況に殆ど変化は無く、薬液パーティクル性能については問題にならない。
 その後、ノズルAを移動させて着液点PFを徐々に半径方向外側に移動させてゆく。着液点PFの位置Drが-0.8mmよりも半径方向外側に進んだら、ノズルBから着液点PFの位置Dr=-0.8mmとなるようにHFの吐出を開始するとともにノズルAからのHFの吐出を停止する。位置Dr=-0.8mmの付近では、ノズルAから吐出されたHFにより親水性膜がすでに除去されているため、ノズルBから吐出されたHFは、疎水面に着液する。ノズルBでは(θ,φ)=(10°,10°)であり、これは薬液パーティクル性能(特に疎水面に対する薬液パーティクル性能)を重視する場合に対応している。疎水面に着液したHFの液跳ねが防止されるため、パーティクルの発生を抑制することができる。
 その後、ノズルAを移動させて着液点を徐々に半径方向外側に移動させてゆく。所望の領域(APEXよりやや下側の位置まで)において疎水表面が露出したら、ノズルDから着液点PFの位置Dr=-1.5mmとなるようにリンス液(DIW)の吐出を開始し、ノズルBからのHFの吐出を停止する。ノズルDでは(θ,φ)=(25°,20°)であり、これはリンスパーティクル性能を重視する条件に対応する。その後、ノズルDを移動させて着液点を徐々に半径方向外側に移動させてゆく。必要な領域のリンス処理が終了したら、ノズルDからのリンス液の吐出を停止して、ウエハWの振り切り乾燥を行う。
 [第2の具体例]
 第2の具体例は、ウエハWの表面に形成された親水性膜の上に、さらに疎水性膜が形成されている場合において、ウエハWの周縁部の親水性膜および疎水性膜を薬液(フッ酸)により除去するものである。
 まず、ウエハWを回転させる。ウエハWの回転は処理の終了まで継続する。
 次いで、ノズルBから着液点PFの位置Drが-1.0mmとなるようにHF(フッ酸)の吐出を開始する。ノズルBでは(θ,φ)=(10°,10°)であり、これは薬液パーティクル性能を重視する条件に対応する。疎水面に着液したHFの液跳ねが防止されるため、パーティクルの発生を抑制することができる。
 その後、ノズルBを移動させて着液点PFを徐々に半径方向外側に移動させてゆく。そして、所望の領域(APEXよりやや下側の位置まで)において疎水性膜が除去されたら、ノズルAから着液点の位置Drが-1.0mmとなるようにHF(フッ酸)の吐出を開始し、ノズルBからのHFの吐出を停止する。ノズルAでは(θ,φ)=(5°,20°)であり、これはカット精度重視の条件に合致する。ノズルAから吐出したHFは親水面に着液するため、液跳ねは考慮しなくてよい。
 その後、ノズルAを移動させて着液点を徐々に半径方向外側に移動させてゆく。所望の領域(APEXよりやや下側の位置まで)において親水性膜が除去されたら、ノズルDから着液点の位置Drが-1.5mmとなるようにリンス液(DIW)の吐出を開始し、ノズルAからのHFの吐出を停止する。ノズルDでは(θ,φ)=(25°,20°)であり、これはリンスパーティクル性能重視の条件に合致する。その後、ノズルDを移動させて着液点を徐々に半径方向外側に移動させてゆく。必要な領域のリンス処理が終了したら、ノズルDからのリンス液の吐出を停止して、ウエハWの振り切り乾燥を行う。
 [第3の具体例]
 第3の具体例は、ウエハWの表面に形成された低エッチングレートの膜(「低ER膜」と呼ぶ)の上に、さらに高エッチングレートの膜(「高ER膜」と呼ぶ)が形成されている場合において、ウエハWの周縁部の低ER膜および高ER膜を薬液(フッ酸)により除去するものである。
 まず、ウエハWを回転させる。ウエハWの回転は処理の終了まで継続する。
 次いで、ノズルCから、着液点PFの位置Dr=-1.0mmとなるようにHF(フッ酸)の吐出を開始する。ノズルCでは(θ,φ)=(25°,20°)であり、これは短スロープ幅を重視する条件に対応する。低ER膜はわずかにエッチング液に触れただけでエッチングされるので、半径方向内側に広かったエッチング液によりスロープ幅が大きくなる傾向がある。スロープ幅の拡大を防止するため、上記条件を採用する。
 その後、ノズルCを移動させて着液点を徐々に半径方向外側に移動させてゆく。そして、所望の領域(APEXよりやや下側の位置まで)において低ER膜が除去されたら、ノズルAから着液点PFの位置Dr=-1.0mmとなるようにHF(フッ酸)の吐出を開始し、ノズルCからのHFの吐出を停止する。ノズルAでは(θ,φ)=(5°,20°)であり、これはカット精度重視の条件に対応する。高ER膜はスロープ幅が比較的小さくなる傾向があるため、スロープ幅を考慮しないで、カット精度を重視した条件でエッチングを行う。
 その後、ノズルAを移動させて着液点を徐々に半径方向外側に移動させてゆく。所望の領域(APEXよりやや下側の位置まで)において親水性膜が除去されたら、ノズルDから着液点の位置Dr=-1.5mmとなるようにリンス液(DIW)の吐出を開始し、ノズルAからのHFの吐出を停止する。ノズルDでは(θ,φ)=(25°,20°)であり、これはリンスパーティクル性能重視の条件に対応する。その後、ノズルDを移動させて着液点を徐々に半径方向外側に移動させてゆく。必要な領域のリンス処理が終了したら、ノズルDからのリンス液の吐出を停止して、ウエハWの振り切り乾燥を行う。
 [第4の具体例]
 第4の具体例は、ウエハWの表面に形成された表面モフォロジーが小さい膜(ミクロ的に見て表面が平坦な膜(平坦表面膜))の上に、さらに表面モフォロジーが大きい膜(ミクロ的に見て表面が粗い膜(粗表面膜))が形成されている場合において、ウエハWの周縁部の平坦表面膜および粗表面膜により除去するものである。
 まず、ウエハWを回転させる。ウエハWの回転は処理の終了まで継続する。
 次いで、ノズルCから、着液点の位置Dr=-1.0mmとなるようにHF(フッ酸)の吐出を開始する。ノズルCでは(θ,φ)=(25°,20°)であり、これはギザギザカット防止を重視する条件に対応する。
 その後、ノズルCを移動させて着液点を徐々に半径方向外側に移動させてゆく。そして、所望の領域(APEXよりやや下側の位置まで)において粗表面膜が除去されたら、ノズルAから、着液点の位置Dr=-1.0mmとなるようにHF(フッ酸)の吐出を開始し、ノズルCからのHFの吐出を停止する。ノズルAにおいて、(θ,φ)=(5°,20°)であり、これはカット精度を重視する条件に対応する。平坦表面膜は、ギザギザカットの問題は無いため、カット精度を重視した条件でエッチングを行う。
 その後、ノズルAを移動させて着液点を徐々に半径方向外側に移動させてゆく。所望の領域(APEXよりやや下側の位置まで)において平坦表面膜が除去されたら、ノズルDから着液点の位置Dr=-1.5mmとなるようにリンス液(DIW)の吐出を開始し、ノズルAからのHFの吐出を停止する。ノズルDでは(θ,φ)=(25°,20°)であり、これはリンスパーティクル性能を重視する条件に対応する。その後、ノズルDを移動させて着液点を徐々に半径方向外側に移動させてゆく。必要な領域のリンス処理が終了したら、ノズルDからのリンス液の吐出を停止して、ウエハWの振り切り乾燥を行う。
 上記の各具体例において、使用するノズルの選択は、予め定められたプロセスレシピに従い行うことができる。つまりこの場合、プロセスレシピでは、処理ステップごとに「ウエハ回転数:XXrpm; 使用ノズル:ノズルA; 吐出する処理液:HF; 着液点:Dr=-1.0mm~APEXまで移動; 移動速度:YYmm/sec」等の各種プロセス条件に対応するパラメータ値が予め定められている。そして、プロセスレシピに定義されたプロセス条件が実現されるように、制御部14が回転駆動部22、ノズル移動機構62、処理液供給機構63等を制御することによりベベル部の液処理が行われる。
 全てのプロセス条件を予めプロセスレシピで定めておくことに代えて、プロセス条件の少なくとも一部をウエハWの処理対象面の状態の検査結果に応じて決定する機能を上述した基板処理装置1、あるいは処理ユニットとしての上記基板処理装置1を備えた基板処理システムが有していてもよい。具体的には例えば、ウエハWの処理対象面の状態を検査する検査部が設けられる。この検査部は、スタンドアローンの検査装置であってもよく、上述した基板処理システムのハウジング内に組み込まれた検査ユニットであってもよい。検査部が検査するウエハWの処理対象面の状態として、例えば表面モフォロジー、ノッチ形状、反り状態、接触角(これは液処理時に例えば高速度カメラ等により観察する)等が例示される。
 検査部による検査結果は制御部14(図1を参照)に入力される。また、制御部14に、求められる処理結果(重視するプロセス性能)が入力される。制御部14への求められる処理結果の入力は、上位コンピュータからの通信を介して行ってもよく、オペレータが、基板処理装置1または基板処理システムのユーザーインターフェース(タッチパネル、キーボード等)を介して手動で行ってもよい。制御部14の演算部142は、例えば記憶部141に格納された角度テーブル(求められる処理結果に対応するノズルの吐出角度(第1角度θ、第2角度φ)が記憶されたデータベース)を参照して、第1角度θおよび第2角度φの適切な値を求め、その値を有するノズル61を選択する。ノズル61の選択以外は、プロセスレシピに従って実行することができる。
 上述したように、ノズル61からの処理液の吐出角度(第1角度θ、第2角度φ)を適宜変更することにより、最も重視するプロセス性能が実現された望ましい処理結果を得ることができる。
 なお、上記の説明では専らウエハWの表面側の処理についてだけ言及したが、ウエハWの裏面側の処理をウエハWの表面側の処理と同時に行っても構わない。
 今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
 6 吐出部
 14 制御部
 21 基板保持部
 22 回転駆動部

Claims (14)

  1.  基板の表面の周縁部を処理液により液処理する基板処理装置であって、
     基板を保持する基板保持部と、
     前記基板保持部を回転軸線回りに回転させる回転駆動部と、
     前記基板の表面の周縁部に設定された着液点に向けて前記処理液を吐出する吐出部と、を備え、
     前記着液点から前記回転軸線に引いた垂線の足を中心とし、前記垂線の足と前記着液点とを結ぶ線分を半径とし、かつ前記回転軸線に直交する平面上にある円を定義し、前記着液点における前記円の接線を定義し、
     前記処理液の吐出点から前記基板の表面に引いた垂線の足と前記着液点とを結ぶ直線と、前記着液点における前記円の接線とが成す角度を第1角度θとし、
     前記処理液の吐出点から前記基板の表面に引いた前記垂線の足と前記着液点とを結ぶ直線と、前記吐出点と前記着液点とを結ぶ直線とが成す角度を第2角度φとしたときに、
     前記吐出部は、前記処理液として、同じ第1処理液を吐出することができる複数のノズルを含み、前記複数のノズルのうちのある一つのノズルと他の一つのノズルは、前記第1角度θおよび前記第2角度φのうちの少なくとも一方が互いに異なるように構成されている、基板処理装置。
  2.  少なくとも前記吐出部の動作を制御する制御部をさらに備え、
     前記制御部は、前記吐出部から吐出される前記第1処理液が着液する前記基板または前記基板上に形成された膜の属性と、重視するプロセス性能に基づいて、前記複数のノズルから選択された前記重視するプロセス性能を達成しうるノズルを用いて前記第1処理液の吐出が行われるように前記吐出部を制御する、請求項1に記載の基板処理装置。
  3.  前記制御部は、前記基板の処理条件および使用すべきノズルを規定する処理レシピに従って、前記複数のノズルから選択された前記重視するプロセス性能を達成しうるノズルを用いて前記第1処理液の吐出が行われるように前記吐出部を制御する、請求項2に記載の基板処理装置。
  4.  前記制御部は、前記吐出部から吐出される前記第1処理液が着液する前記基板または前記基板上に形成された膜の属性と、前記重視する処理結果とに基づいて、前記複数のノズルから前記重視するプロセス性能を達成しうるノズルを選択する機能を有し、選択されたノズルを用いて前記第1処理液の吐出がなされるように前記吐出部を制御する、請求項2記載の基板処理装置。
  5.  前記制御部は、同じ基板に対して、前記複数のノズルのうちの前記ある一つのノズルから前記第1処理液が吐出された後に、前記他の一つのノズルから前記第1処理液が吐出されるように前記吐出部を制御する、請求項2に記載の基板処理装置。
  6.  前記吐出部は、前記処理液として、前記第1処理液とは異なる第2処理液を吐出することができる前記複数のノズルとは異なる他のノズルを有しているか、あるいは、前記第1処理液を吐出することができる前記複数のノズルのうちの一つのノズルが前記第2処理液をも吐出することができるように構成されている、請求項1から請求項5のうちのいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7.  基板の表面の周縁部を処理液により液処理する基板処理装置であって、
     基板を保持する基板保持部と、
     前記基板保持部を回転軸線回りに回転させる回転駆動部と、
     前記基板の表面の周縁部に設定された着液点に向けて前記処理液を吐出する吐出部と、
     少なくとも前記吐出部の動作を制御する制御部と、
    を備え、
     前記制御部は、前記吐出部から吐出される前記処理液が着液する前記基板または前記基板上に形成された膜の属性と、重視するプロセス性能に基づいて、前記重視するプロセス性能を達成しうる第1角度θおよび第2角度φが実現されるように前記吐出部を制御するように構成され、
     前記着液点から前記回転軸線に引いた垂線の足を中心とし、前記垂線の足と前記着液点とを結ぶ線分を半径とし、かつ前記回転軸線に直交する平面上にある円を定義し、前記着液点における前記円の接線を定義した場合、
     前記第1角度θは、前記処理液の吐出点から前記基板の表面に引いた垂線の足と前記着液点とを結ぶ直線と、前記着液点における前記円の接線とが成す角度であり、
     前記第2角度φは、前記処理液の吐出点から前記基板の表面に引いた前記垂線の足と前記着液点とを結ぶ直線と、前記吐出点と前記着液点とを結ぶ直線とが成す角度である、
    基板処理装置。
  8.  前記吐出部は、同じ処理液を吐出することができる複数のノズルを含み、前記複数のノズルのうちのある一つのノズルと他の一つのノズルは、前記第1角度θおよび前記第2角度φのうちの少なくとも一方が互いに異なるように構成されている、請求項7に記載の基板処理装置。
  9.  前記吐出部は、前記処理液を吐出するノズルと、前記ノズルの姿勢を変更することにより当該ノズルの前記第1角度θおよび前記第2角度φのうちの少なくとも一方を変化させることができるノズル姿勢変更機構とを有している、請求項7に記載の基板処理装置。
  10.  前記基板または前記基板上に形成された膜の属性には、
      - 前記処理液に対する親和性、
      - 表面荒さ、および
      - 前記処理液に対するエッチングレート
    のうちの少なくとも1つが含まれ、
     前記重視するプロセス性能には、
     - 少ないパーティクル量、
     - 短いスロープ幅、および
     - 高いカット精度
    のうちの少なくとも1つが含まれる
    請求項2から請求項5および請求項7から請求項9のうちのいずれか一項に記載の基板処理装置。
  11.  基板の表面の周縁部を処理液により液処理する基板処理方法であって、
     基板を回転軸線回りに回転させる工程と、
     吐出部から、回転する前記基板の表面の周縁部に設定された着液点に向けて前記処理液を吐出する工程と、
    を備え、
     前記処理液を吐出する工程において、前記吐出部から吐出される前記処理液が着液する前記基板または前記基板上に形成された膜の属性と、重視するプロセス性能に基づいて、前記重視するプロセス性能を達成しうる第1角度θおよび第2角度φが実現されるように前記吐出部が制御され、
     前記着液点から前記回転軸線に引いた垂線の足を中心とし、前記垂線の足と前記着液点とを結ぶ線分を半径とし、かつ前記回転軸線に直交する平面上にある円を定義し、前記着液点における前記円の接線を定義した場合、
     前記第1角度θは、前記処理液の吐出点から前記基板の表面に引いた垂線の足と前記着液点とを結ぶ直線と、前記着液点における前記円の接線とが成す角度であり、
     前記第2角度φは、前記処理液の吐出点から前記基板の表面に引いた前記垂線の足と前記着液点とを結ぶ直線と、前記吐出点と前記着液点とを結ぶ直線とが成す角度である、
    基板処理方法。
  12.  前記吐出部は、同じ処理液を吐出することができる複数のノズルを含み、前記複数のノズルのうちのある一つのノズルと他の一つのノズルは、前記第1角度θおよび前記第2角度φのうちの少なくとも一方が互いに異なるように構成され、前記重視するプロセス性能を達成しうる第1角度θおよび第2角度φの実現は、複数のノズルから、前記重視するプロセス性能を達成しうる第1角度θおよび第2角度φを実現しうるノズルを選択することにより行われる、請求項11に記載の基板処理方法。
  13.  前記吐出部は、前記処理液を吐出するノズルと、前記ノズルの姿勢を変更することにより当該ノズルの前記第1角度θおよび前記第2角度φのうちの少なくとも一方を変化させることができるノズル姿勢変更機構とを有し、前記重視するプロセス性能を達成しうる第1角度θおよび第2角度φの実現は、前記ノズルの姿勢を、前記重視するプロセス性能を達成しうる第1角度θおよび第2角度φが実現されるように調節することにより行われる、請求項11に記載の基板処理方法。
  14.  前記基板または前記基板上に形成された膜の属性には、
      - 前記処理液に対する親和性、
      - 表面荒さ、および
      - 前記処理液に対するエッチングレート
    のうちの少なくとも1つが含まれ、
     前記重視するプロセス性能には、
     - 少ないパーティクル量、
     - 短いスロープ幅、および
     - 高いカット精度
    のうちの少なくとも1つが含まれる
    請求項11から請求項13のうちのいずれか一項に記載の基板処理方法。
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