CN112185846A - 蚀刻装置和蚀刻方法 - Google Patents

蚀刻装置和蚀刻方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112185846A
CN112185846A CN202010589202.XA CN202010589202A CN112185846A CN 112185846 A CN112185846 A CN 112185846A CN 202010589202 A CN202010589202 A CN 202010589202A CN 112185846 A CN112185846 A CN 112185846A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
etching
substrate
nozzle
wafer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010589202.XA
Other languages
English (en)
Inventor
藤田阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN112185846A publication Critical patent/CN112185846A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604—Chemical etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68792—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02082—Cleaning product to be cleaned
    • H01L21/02087—Cleaning of wafer edges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明提供一种蚀刻装置和蚀刻方法，在通过蚀刻去除基板周缘部的不需要的膜时精密地控制不需要的膜的去除范围。蚀刻装置具备：基板保持部，其保持基板；旋转驱动部，其使基板保持部绕旋转轴线旋转；液喷出部，其朝向被基板保持部保持的基板的周缘部喷出蚀刻液；以及控制部，其构成为至少通过控制旋转驱动部和液喷出部来控制蚀刻装置的动作。控制部构成为：控制通过旋转驱动部旋转的基板的旋转速度、从液喷出部喷出蚀刻液的喷出速度、以及从液喷出部喷出蚀刻液的喷出方向中的至少一方，以使得以即时脱离条件进行基板的蚀刻，即时脱离条件为通过液喷出部喷出的蚀刻液着落于基板的周缘部的着液点之后立即从基板脱离的条件。

Description

蚀刻装置和蚀刻方法
技术领域
本公开涉及一种蚀刻装置和蚀刻方法。
背景技术
在半导体装置的制造中，进行利用药液对处于半导体晶圆等圆形的基板的周缘部的不需要的膜进行湿蚀刻来去除该不需要的膜的工序(称作“斜角蚀刻”)。在引用文献1中公开了一种用于进行斜角蚀刻的装置。引用文献1中公开的斜角蚀刻装置具备将基板保持为水平姿势且使该基板绕铅垂轴线旋转的真空吸盘、以及向旋转的基板的周缘部供给蚀刻用的药液的喷嘴。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-086638号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供一种在通过蚀刻来去除基板周缘部的不需要的膜时能够精密地控制不需要的膜的去除范围的技术。
用于解决问题的方案
蚀刻装置的一个实施方式具备：基板保持部，其保持基板；旋转驱动部，其使所述基板保持部绕旋转轴线旋转；液喷出部，其朝向被所述基板保持部保持的基板的周缘部喷出蚀刻液；以及控制部，其构成为至少通过控制所述旋转驱动部和所述液喷出部来控制所述蚀刻装置的动作，其中，所述控制部构成为：控制通过所述旋转驱动部旋转的基板的旋转速度、从所述液喷出部喷出蚀刻液的喷出速度以及从所述液喷出部喷出蚀刻液的喷出方向中的至少一方，以使得以即时脱离条件进行基板的蚀刻，所述即时脱离条件是从所述液喷出部喷出的蚀刻液着落于基板的周缘部的着液点后立即从基板脱离的条件。
发明的效果
根据本公开，能够精密地控制不需要的膜的去除范围。
附图说明
图1是一个实施方式所涉及的蚀刻装置的纵剖侧视图。
图2是表示图1所示的蚀刻装置的罩构件、其升降机构以及处理液供给部的俯视图。
图3是将图1的右侧的晶圆的外周缘附近的区域放大并详细表示的截面图。
图4是说明表面喷嘴的概要图。
图5是表示背面喷嘴的概要立体图。
图6是说明蚀刻处理中的各种参数的定义的图。
图7是说明实施例1的图。
图8是说明实施例2的图。
图9是说明实施例3的曲线图。
图10是说明实施例3的图。
图11是说明实施例4的图。
附图标记说明
W：基板；3：基板保持部；46：旋转驱动部；71、711、76、77、74、75：液喷出部；8：控制部。
具体实施方式
下面，参照附图来说明作为蚀刻装置的一个实施方式的斜角蚀刻装置。斜角蚀刻装置为通过湿蚀刻来去除处于形成半导体装置的圆形的基板即晶圆W的周缘部的不需要的膜的装置。
如图1和图2所示，湿蚀刻装置(在以下简称为“蚀刻装置”)1具备：晶圆保持部3，其将晶圆W保持为水平姿势并且使该晶圆W能够绕铅垂轴旋转；杯体2，其包围被晶圆保持部3保持的晶圆W的周围并且接受从晶圆W飞散出的处理液；罩构件5，其具有位于被晶圆保持部3保持的晶圆W的上表面的周缘部的上方的环状的防护壁52；升降机构(移动机构)6，其使罩构件5升降；以及处理流体供给部7，其向被晶圆保持部3保持的晶圆W供给处理流体。
作为上述的蚀刻装置1的构成构件的杯体2、晶圆保持部3、罩构件5等被收容于一个壳体11内。在壳体11的顶部附近设置有用于从外部取入清洁空气的清洁空气导入单元(风扇过滤器单元)14。另外，在壳体11的底面附近设置有用于对壳体11内的气氛气体进行排气的排气口15。由此，在壳体11内形成从壳体11的上部朝向下部流动的清洁空气的下降流。在壳体11的一个侧壁设置有通过挡板12进行开闭的搬入搬出口13。设置于壳体11的外部的未图示的晶圆搬送机构的搬送臂能够以保持晶圆W的状态通过搬入搬出口13。
晶圆保持部3(基板保持部)构成为圆板形状的真空吸盘，其上表面成为晶圆吸附面31。在晶圆吸附面31的中央部开设有吸引口32。在晶圆保持部3的下表面中央部，中空圆筒形状的旋转轴44沿铅垂方向延伸。在旋转轴44的内部空间中开通有连接至吸引口32的吸引管路(未图示)。该吸引管路在壳体11的外侧连接至真空泵42。通过驱动真空泵42，能够通过晶圆保持部3来吸附晶圆W。
旋转轴44被内置有轴承451的轴承外壳45支承，轴承外壳45被壳体11的底面支承。旋转轴44能够通过旋转驱动机构(旋转驱动部)46以期望的速度进行旋转，所述旋转驱动机构(旋转驱动部)46包括旋转轴44上的从动皮带轮461、驱动马达463的旋转轴上的驱动皮带轮462、架设于从动皮带轮461与驱动皮带轮462之间的驱动带464。
如图3所示，杯体2以包围晶圆保持部3的外周的方式设置，是有底圆环形状的构件。杯体2具有将在被供给至晶圆W后飞散至晶圆W的外方的药液接住并回收后排出至外部的作用。
在由晶圆保持部3保持的晶圆W的下表面与杯体2的内周侧部分21的同该晶圆W的下表面相向的上表面211之间形成比较小的(例如约2mm～3mm的高度的)间隙。在与晶圆W相向的上表面211中开设有两个气体喷出口212、213。这两个气体喷出口212、213分别沿同心的大径的圆周和小径的圆周连续地延伸，以朝向径向外向且斜上方的方式朝向晶圆W的下表面喷出热N2气体(加热后的氮气)。
从形成于杯体2的内周侧部分21内的一个或多个(在图中仅表示一个)气体导入线路214向圆环状的气体扩散空间215供给N2气体，N2气体在气体扩散空间215内沿圆周方向一边扩散一边流动，并且从气体喷出口212、213喷出。与气体扩散空间215相邻地设置有加热器216，N2气体在气体扩散空间215内流动时被加热，之后从气体喷出口212、213喷出。从处于径向外侧的气体喷出口213喷出的N2气体将晶圆W的被处理部位即晶圆W的周缘部进行加热，由此，促进药液的反应，并且防止朝向晶圆W的表面(上表面)喷出后飞散的处理液的雾绕到晶圆的背面(下表面)。从处于径向内侧的气体喷出口212喷出的N2气体用于防止在没有气体喷出口212的情况下由于仅晶圆W的周缘部被加温以及在晶圆W中心侧的晶圆W的下表面附近产生负压而产生的晶圆W的变形。
在杯体2的外周侧部分24，沿杯体2的周向形成有上部开放的两个圆环状的凹部241、242。凹部241、242之间被圆环状的分离壁243分隔。外侧的凹部241的底部与排液路244连接。另外，在内侧的凹部242的底部设置有排气口247，该排气口247与排气路245连接。排气路245与喷射器或真空泵等排气装置246连接，在该蚀刻装置1进行动作期间，始终经由排气路245对杯体2的内部空间进行吸引，来将内侧的凹部242内的压力维持得比杯体2外部的壳体11内的压力低。
从杯体2的内周侧部分21的外周部(晶圆W的周缘的下方的位置)朝向径向外侧延伸出环状的引导板25。引导板25以随着去向径向外侧而变低的方式倾斜。引导板25覆盖内侧的凹部242的整体和外侧的凹部241的内周侧部分的上方，并且，引导板25的前端部251(径向外侧周缘部)朝向下方弯曲而突入外侧的凹部241内。
另外，在杯体2的外周侧部分24的外周部设置有与外侧的凹部241的外侧的壁面连续的外周壁26。外周壁26利用其内周面接住从晶圆W飞散至外方的流体(液滴、气体以及它们的混合物等)，朝向外侧的凹部241引导该流体。外周壁26具有：内侧的流体接受面261，其相对于水平面呈25度～30度的角度并且以随着去向径向外侧而变低的方式倾斜；以及返回部262，其从流体接受面261的上端部向下方延伸。在引导板25的上表面252与流体接受面261之间形成用于流通气体(空气、N2气体等)和从晶圆W飞散出的液滴的排气流路27。
通过排气流路27流入外侧的凹部241的气体和液滴的混合流体流过引导板25与分离壁243之间后流入内侧的凹部242。在通过引导板25与分离壁243之间时，混合流体的流动方向急剧地转向，混合流体中包含的液体(液滴)撞到引导板25的前端部251或分离壁243而从流体分离，顺着引导板25的下表面或分离壁243的表面流入外侧的凹部241，并且从排液路244排出。被除掉液滴后流入内侧的凹部242的流体从排气路245排出。
罩构件5是整体为环形状的构件，以在执行处理时与杯体2的上部开口周缘部相向的方式配置。
如图1～图3所示，罩构件5具有环状的基底部51、配置于基底部51的内侧的环状的防护壁52、以及将基底部51与防护壁52连结的多个连结构件53。在基底部51的内侧面(内周面)51A与防护壁52的外侧面(外周面)52B之间形成有沿圆周方向延伸的周向间隙54。周向间隙在连结构件53的位置处断开。
防护壁52的下端523(详细地说是下端523的外周缘和内周缘这两方)位于比晶圆W的外周端We靠内侧的位置。在下端523与晶圆W的上表面之间形成第一间隙G1。另外，在划分杯体2的上部开口的壁体表面(返回部262的内周面)与防护壁52的外侧面52B之间形成第二间隙G2。该第二间隙G2与形成于罩构件5的基底部51的内侧面51A与防护壁52的外侧面52B之间的周向间隙54相连。
防护壁52具有防止被供给至晶圆W后飞散至晶圆W的外方的处理液再次附着于晶圆W的屏蔽件的功能以及对从晶圆W的上方被引入杯体2内的气流进行整流的功能。
在一个实施方式中，能够使防护壁52的下端523的外周缘523e的径向位置与晶圆W的周缘部Wp的内周缘Wi的径向位置大致一致。此外，“晶圆W的周缘部Wp(参照图3)”是指从以晶圆W的中心为中心的器件形成区域的外接圆(即，以晶圆W的中心为中心的圆，并且为以在外侧完全不包括器件形成区域方式决定出的圆中的半径最小的圆)至晶圆W的边缘(也称作APEX)We为止的圆环状的区域。另外，“晶圆W的周缘部Wp的内周缘Wi”与所述外接圆一致。
在作为俯视图的图2中表示在晶圆保持部3保持晶圆W并且罩构件5位于处理位置时的状态。在图2中，标记We表示晶圆W的外周端(边缘)。
如图1和图2所示，使罩构件5升降的升降机构6具有：多个(在本例中为四个)滑块61，所述多个滑块61安装于支承罩构件5的支承体58；以及引导支柱62，其以贯通各滑块61的方式沿铅垂方向延伸。在各滑块61连结有线性运动驱动器例如气缸马达63的杆631。通过驱动气缸马达63，滑块61沿引导支柱62上下运动，由此能够使罩构件5升降。杯体2被构成杯升降机构(详情未图示)的一部分的升降机65支承，当使升降机65从图1所示的状态下降时，杯体2下降，能够在晶圆搬送机构的搬送臂(未图示)与晶圆保持部3之间交接晶圆W。
此外，能够如专利文献1(日本特开2014-086638号公报)(是关于本案申请人的在先专利申请的日本专利公开公报。)所记载的那样构成杯体2、晶圆保持部3和罩构件5。或者，还能够如关于本案申请人的在先专利申请的日本特开2014-086639号公报所记载的那样构成杯体2、晶圆保持部3以及罩构件5。
接着，参照图1、图2、图4及图5来说明处理流体供给部7。如图2所示，处理流体供给部7具有用于向晶圆W的表面的周缘部供给处理流体的三个表面喷嘴71、72、73。详细地说，处理流体供给部7具有喷出药液(在此为作为蚀刻液的HF(氢氟酸))的药液喷嘴71、喷出冲洗液(在本例中为DIW(纯水))的冲洗喷嘴72、以及喷出干燥用气体(在图示例中为N2气体)的气体喷嘴73。药液喷嘴71、冲洗喷嘴72及气体喷嘴73安装于共同的喷嘴支架74。喷嘴支架74安装于线性运动驱动器例如气缸马达75的杆751，所述线性运动驱动器安装于支承罩构件5的支承体58。通过驱动气缸马达75，能够使从表面喷嘴71～73向晶圆W上供给处理流体的供给位置沿晶圆W的径向移动。
如图2和图4的(a)所示，表面喷嘴71～73收容于在罩构件5的内周面形成的凹部56。凹部56被夹在两个连结构件53之间。各表面喷嘴72、73如图4的(b)中的箭头A所示那样以朝向斜下方并且箭头A所示的喷出方向包含晶圆的旋转方向Rw上的成分的方式喷出处理流体。在后文叙述从表面喷嘴71(药液喷嘴71)喷出药液的喷出方向。通过从表面喷嘴72(冲洗喷嘴72)以图4的(b)所示的方向供给冲洗液，能够抑制由于冲洗液撞到晶圆W而产生液滴。从图2中概要性地表示的处理流体供给机构711、721、731向表面喷嘴71、72、73供给上述的处理流体。各处理流体供给机构711、721、731分别能够包括罐、作为工厂必须能力等的处理流体供给源、从处理流体供给源向表面喷嘴供给处理流体的管路、设置于管路的开闭阀以及流量控制阀等流量调节设备等。
在对一张晶圆W供给不同种类的药液、例如酸性的药液和碱性的药液的情况下，还可以设置与前述的喷嘴71～73的组同样的其它喷嘴组。该其它喷嘴组收容于在罩构件5的圆周方向上与上述的凹部56分离的位置处形成于罩构件5的内周面的与凹部56同样的凹部(未图示)即可。此外，从其它喷嘴组供给的药液不限于蚀刻液，例如可以为用于去除蚀刻残渣的清洗用的药液。
优选的是，表面喷嘴71～73中的至少药液喷嘴71设置为能够变更从该药液喷嘴71喷出的蚀刻液(药液)的喷出方向。具体地说，例如，如图4的(a)概要性地表示的那样，能够设置使喷嘴支架74绕水平轴线旋转的喷嘴支架旋转机构(喷嘴方向调节机构)90。喷嘴支架旋转机构90例如能够夹在杆751与喷嘴支架74之间。喷嘴支架旋转机构可以为使杆751绕水平轴线旋转的机构。也能够通过用于使气缸马达75整体摇动的机构变更药液喷嘴71的朝向。另外，如图4的(a)概要性地表示的那样，可以在喷嘴支架74设置至少使药液喷嘴71绕铅垂轴线旋转的喷嘴旋转机构(喷嘴方向调节机构)91。可以设置能够使从药液喷嘴71喷出的药液的喷出方向变化的、例示的喷嘴方向调节机构(90、91)以外的其它喷嘴方向调节机构。通过设置喷嘴方向调节机构，能够变更后述的角度
Figure BDA0002554839870000081
和角度θ中的至少一方。
另外，如图3所示，处理流体供给部7具有用于向晶圆W的背面的周缘部供给处理液的多个背面喷嘴76(在图3中仅表示一个)。多个背面喷嘴76在比杯体2的内周侧部分21的气体喷出口213靠外侧的区域中形成于(杯体2的)圆周方向上的不同位置。各背面喷嘴76通过穿过杯体2的内周侧部分21的上表面211的外周部的孔形成。各背面喷嘴76朝向晶圆W的下表面周缘部以朝向晶圆W的外方且斜上方向的方式喷出处理液。能够从至少一个背面喷嘴76喷出与从药液喷嘴71(或其它喷嘴组的药液喷嘴)喷出的药液相同的药液。另外，能够从其它的至少一个背面喷嘴76喷出与从冲洗喷嘴72喷出的冲洗液相同的冲洗液。如图3所示，各背面喷嘴76与处理流体供给机构77连接，所述处理流体供给机构77具有与前述的处理流体供给机构711、721相同的结构。
针对多个背面喷嘴76中的至少用于喷出药液的背面喷嘴76。也能够设置能够改变药液的喷出方向的机构。具体地说，例如如图5所示，可以在杯体2的内周侧部分21的上表面211中的在图3中形成有背面喷嘴76(孔)的部位以能够绕铅垂轴旋转的方式埋设喷出构件76a(其自身为背面喷嘴)。能够设置未图示的旋转致动器以使喷出构件76a旋转。喷出构件76a具有朝向斜上方喷出液的喷出口。因而，通过使喷出构件76a绕铅垂轴线旋转，能够改变从喷出构件76a喷出的液体的喷出方向。喷出构件76a可以设置为能够绕水平轴线旋转。
如图1中概要性地表示的那样，蚀刻装置1具有对其整体动作进行综合控制的控制器(控制部)8。控制器8控制蚀刻装置1的全部的功能部件(例如旋转驱动机构46、升降机构6、真空泵42、各种处理流体供给机构等)的动作。控制器8能够通过例如作为硬件的通用计算机和作为软件的用于使该计算机动作的程序(装置控制程序和处理制程等)实现。软件保存于固定地设置于计算机中的硬盘驱动器等存储介质中，或者保存于CD-ROM、DVD、闪存等可装卸地设置于计算机的存储介质中。这样的存储介质在图1中用参照标记81表示。处理器82根据需要，基于来自未图示的用户接口的指示等从存储介质81中调出规定的处理制程并且执行该制程，由此蚀刻装置1的各功能部件在控制器8的控制下进行动作来进行规定的处理。
接着，对在上述控制器8的控制下进行的蚀刻装置1的动作进行说明。
[晶圆搬入]
首先，通过升降机构6使罩构件5位于退避位置(比图1所示的位置靠上方的位置)，并且通过杯升降机构的升降机65使杯体2下降。接着，打开壳体11的挡板12来使未图示的外部的晶圆搬送机构的搬送臂(未图示)进入壳体11内，使由搬送臂保持的晶圆W位于晶圆保持部3的正上方。接着，使搬送臂下降至比晶圆保持部3的上表面低的位置，将晶圆W载置于晶圆保持部3的上表面。接着，通过晶圆保持部3吸附晶圆。之后，使空的搬送臂从壳体11内退出。接着，使杯体2上升并返回图1所示的位置，并且使罩构件5下降至图1所示的处理位置。通过以上的过程，晶圆的搬入完成，成为图1所示的状态。即，晶圆W以表面朝上、背面朝下的方式被晶圆保持部3保持。
[蚀刻处理(药液处理)]
接着，对晶圆W进行蚀刻处理。使晶圆W旋转，并且从杯体2的气体喷出口212、213喷出热N2气体，将晶圆W、特别是被处理区域即晶圆W周缘部加热至适于蚀刻处理的温度(例如约60℃)。此外，在进行不需要将晶圆W加热的药液处理的情况下，可以不使加热器216动作以喷出常温的N2气体。在晶圆W被充分地加热后，在使晶圆W旋转的情况下从药液喷嘴71向晶圆W的表面的周缘部供给蚀刻液(蚀刻用的药液、例如HF)，来去除处于晶圆W的表面的周缘部的不需要的膜。与此同时，可以根据需要从背面喷嘴76向晶圆W的背面的周缘部供给药液，来去除处于晶圆背面的周缘部的不需要的膜。药液与来自于被去除的膜的物质(反应生成物)一起飞散至晶圆W的外方，被杯体2回收。在后文中详细叙述向晶圆W供给蚀刻液的供给条件和蚀刻液的行为。
此时，杯体2的内部空间经由排气路245被吸引而成为负压，因此处于晶圆W的表面的上方的气体(从清洁空气导入单元14导入壳体11的清洁空气)经由第一间隙G1和第二间隙G2被引入杯体2内的排气流路27。另外，从气体喷出口212、213喷出的N2气体由于晶圆W的旋转的影响从杯体2的内周侧部分21的上表面211与晶圆W的背面之间的空间向外方流出，流入排气流路27。由于形成有上述的气体(清洁空气和N2气体)的流动，因此从晶圆W飞散(脱离)的药液的液滴或雾随着气体的流动在排气流路27中流下，远离晶圆W的周缘部的附近。因而，能够防止从晶圆W脱离的药液再附着于晶圆W。
[冲洗处理]
在以规定时间进行了药液处理后，继续进行晶圆W的旋转并且继续从气体喷出口212、213喷出N2气体，停止从药液喷嘴71和药液用的背面喷嘴76喷出药液，从冲洗喷嘴72和冲洗液用的背面喷嘴76向晶圆W的周缘部供给冲洗液(DIW)来进行冲洗处理。通过该冲洗处理，残留于晶圆W的表面上和背面上的药液和反应生成物等被冲洗掉。
在冲洗处理后，进行药液清洗处理以去除通过蚀刻处理产生的蚀刻残渣，之后再次进行冲洗处理。
[干燥处理]
在以规定时间进行了冲洗处理后，继续进行晶圆W的旋转并继续从气体喷出口212、213喷出N2气体，停止从冲洗喷嘴72和冲洗液用的背面喷嘴76喷出冲洗液，从气体喷嘴73向晶圆W的周缘部供给干燥用气体(N2气体)来进行干燥处理。通过以上过程，针对一张晶圆W的一系列的液处理结束。
在冲洗处理时和干燥处理时也是，在杯体2的内部和周边形成有与药液处理时同样的气体的流动，从晶圆W飞散出的液体随着气体的流动在排气流路27中流下，远离晶圆W的周缘部的附近。
[晶圆搬出]
之后，使罩构件5上升并位于退避位置，并且使杯体2下降。接着，打开壳体11的挡板12来使未图示的外部的晶圆搬送机构的搬送臂(未图示)进入壳体11内，使空的搬送臂在位于被晶圆保持部3保持的晶圆W的下方后上升，搬送臂从停止了晶圆W的吸附的状态的晶圆保持部3接受晶圆W。之后，保持晶圆的搬送臂从壳体11内退出。
接着，参照图6来说明用于说明从药液喷嘴71喷出至晶圆W的表面的蚀刻液CHM的喷出条件的各种参数。
在图6中，各标记的定义如下。
AX：晶圆W的旋转轴线
WC：晶圆W的表面与旋转轴线AX的交点(晶圆W的表面上的晶圆W的旋转中心)
PE：蚀刻液CHM的喷出点(药液喷嘴71的喷出口)
PF：蚀刻液CHM的在晶圆W表面上的着液点
ω：晶圆W的角速度
r：从旋转中心WC到着液点PF的距离
LT：以旋转中心WC为中心且具有半径r的圆(其与晶圆W的表面处于相同的平面上)的圆周上的着液点PF处的切线
VT：着液点PF处的晶圆W的切线方向速度(＝ωr)
VC：从喷出点PE朝向着液点PF的蚀刻液CHM的速度(速度矢量的大小)
F1：从喷出点PE向晶圆W的表面引出的垂线LP1的垂足
F2：从垂足F1向切线LT引出的垂线LP2的垂足
Figure BDA0002554839870000111
线段PEPF与线段F1PF形成的角度
θ：线段F1PF与线段F2PF形成的角度
此外，优选蚀刻液CHM的速度矢量的切线方向成分(VT方向成分)的朝向与晶圆W的旋转方向相同。当该切线方向成分与晶圆W的旋转方向相反时，难以控制蚀刻液CHM的飞散(溅液)。但是，只要蚀刻液CHM的飞散的控制不产生问题即可，蚀刻液CHM的速度矢量的切线方向成分与晶圆W的旋转方向也可以相反。
发明人通过研究发现：当
Figure BDA0002554839870000121
的值变大时，从药液喷嘴71喷出的蚀刻液CHM在着落于着液点PF后立即从晶圆W脱离，不会以着液点PF为出发点在晶圆W的表面扩散。将蚀刻液的这样的行为称作蚀刻液的“即时脱离”，将发生蚀刻液的即时脱离的条件称作即时脱离条件。此外，在蚀刻液即时脱离时，看起来是蚀刻液被晶圆W的表面弹起。
另一方面，当
Figure BDA0002554839870000122
的值小时，从药液喷嘴71喷出的蚀刻液CHM在着落于着液点PF后以覆盖(润湿)着液点PF的径向外侧的区域的方式在晶圆W的表面上扩散，之后从晶圆W脱离。将这样的蚀刻液的行为称作蚀刻液的“湿润扩散(或湿润扩散后的脱离)”)，将发生蚀刻液的湿润扩散的条件称作湿润扩散条件。
此外，当蚀刻液的粘度、蚀刻液相对于晶圆W表面的湿润性等条件变化时，发生蚀刻液的即时脱离的
Figure BDA0002554839870000123
的值变化，但当
Figure BDA0002554839870000124
变大时发生蚀刻液的即时脱离、当
Figure BDA0002554839870000125
变小时发生蚀刻液的湿润扩散这个倾向不变化。
此外，如果理解用于使即时脱离条件成立的参数的关系，则对于本领域人员而言，通过针对任意的晶圆W的表面状态(相对于蚀刻液的湿润性等)与蚀刻液的状态(粘度、表面张力等)的组合进行简单的预备试验来发现即时脱离条件是容易的。例如，将四个参数VT、VC、
Figure BDA0002554839870000126
cosθ中的三个固定为适当的值，一边变更其余的一个参数值一边观察蚀刻液的着液后的行为，由此能够容易地找出即时脱离条件。另外，例如，如果即使以cosθ变小的方式改变θ也没有发现即时脱离条件，则通过在将θ固定为适当的大的值的状态下以
Figure BDA0002554839870000127
变小的方式改变
Figure BDA0002554839870000128
来寻找即时脱离条件即可。
着液点PF处的晶圆W的切线方向速度VT与晶圆W的旋转速度成比例地变化，因此变更晶圆W的旋转速度(每单位时间的转速)就可以调节VT。
只要使用相同的喷嘴，从喷出点PE朝向着液点PF喷出的蚀刻液CHM的速度VC与蚀刻液的喷出流量就会成比例地变化。因而，调节向喷嘴供给的蚀刻液的流量就可以调节VC。
能够通过变更药液喷嘴71的朝向来调节角度
Figure BDA0002554839870000131
θ。为了改变角度
Figure BDA0002554839870000132
θ这两方，需要两轴的喷嘴角度变更机构(例如前述的旋转机构90、91这两方)。在想要避免喷嘴角度变更机构的构造复杂化的情况下，仅改变角度
Figure BDA0002554839870000133
θ中的任一方也可以。在该情况下也能够调节
Figure BDA0002554839870000134
的值。
仅通过只调节VC(也就是只调节向药液喷嘴71供给的蚀刻液的流量)也能够调节
Figure BDA0002554839870000135
的值。因而，如果由于通过基板处理装置进行的处理被限定等理由而无需大范围地改变
Figure BDA0002554839870000136
则可以固定药液喷嘴71的朝向，通过仅改变VC来改变
Figure BDA0002554839870000137
以下的表关于固定药液喷嘴71的朝向且通过改变VC来改变
Figure BDA0002554839870000138
的情况示出在同VC成比例的值即向喷嘴供给的蚀刻液的流量与同VT成比例的值即晶圆W的旋转速度的组合中是发生了蚀刻液的即时脱离(标注×)还是发生了蚀刻液的湿润扩散(标注○)。
【表1】
Figure BDA0002554839870000139
根据表1所示的结果也能够推断出：
Figure BDA00025548398700001310
的值能够是关于发生蚀刻液的即时脱离还是发生湿润扩散的判断基准。
此外，蚀刻液着落于晶圆W后立即从晶圆W脱离是指发生蚀刻液的弹起或飞溅。当发生这样的蚀刻液的弹起时，蚀刻液的雾浮游在晶圆W的附近。当蚀刻液的雾再附着于晶圆时，成为产生微粒的原因。该问题能够通过使晶圆W周缘部的气流最优化(例如通过采用专利文献1所记载的技术、增大杯体2的排气量等)来消除。此外，在现有技术中，从抑制雾的产生的观点出发，进行着基于湿润扩散条件的处理。
在即时脱离条件下，蚀刻液不会在着液点的周围扩散，立即从晶圆W脱离，因此只有着液点被蚀刻。因此，能够精密地控制被蚀刻的区域与不被蚀刻的区域的边界的位置。另外，也不会由于湿润扩散而蚀刻至非预期的区域。
此外，严格地说，蚀刻液不以点而是以面着落于晶圆W的表面上。也就是说，由从药液喷嘴71喷出的蚀刻液的液柱与晶圆W的表面的相交线围成的图形呈大致圆形或大致椭圆形，并且具有有限的面积。然而，在本说明书中，为了方便说明，将由上述的相交线围成的图形整体称作“着液点”。
在本实施方式中，通过仅使用即时脱离条件或组合使用即时脱离条件和湿润扩散条件来进行湿蚀刻处理，能够选择性地仅精密地蚀刻晶圆W的预期的部位。此外，在对被蚀刻区域的不需要精密控制的部分进行蚀刻的情况下或者统一地蚀刻大的范围等情况下能够使用湿润扩散条件，有助于简化基板处理装置的动作的控制。
下面，对形成于晶圆W的表面(背面)的膜(在图7、图8、图10、图11中用参照标记F表示)的蚀刻的具体例进行说明。下面，设为晶圆W的周缘部呈圆弧形状。
[实施例1]
在实施例1中，以即时脱离条件蚀刻晶圆W的表面侧的周缘部的平坦部和圆弧部这两方。首先，如图7的(A)所示，进行圆弧部(图7的(A)中用参照标记WR表示的具有半圆的圆弧轮廓的部分)的蚀刻(第一蚀刻工序)。此时，当使着液点PF沿圆弧部移动时，蚀刻液相对于晶圆W表面(圆弧部的表面)的入射角(其大概相当于角度
Figure BDA0002554839870000141
)发生变化。因此，一边改变药液喷嘴71的朝向一边使着液点PF移动，以使无论着液点PF的位置如何均维持即时脱离条件。在该情况下，改变药液喷嘴71的朝向以使前述的角度
Figure BDA0002554839870000142
和角度θ中的至少任一方(例如仅角度
Figure BDA0002554839870000143
)发生变化即可。可以伴随着液点PF的移动来改变晶圆W的旋转速度或者从药液喷嘴71喷出的蚀刻液的喷出流量。着液点PF可以按远离平坦部(与圆弧部相连的平坦的部分)的方式移动，也可以按接***坦部的方式移动。
接着，如图7的(B)所示，进行平坦部WF(图7的(A)中的用参照标记WF表示的平坦的部分)的蚀刻(第二蚀刻工序)。在进行平坦部的蚀刻时，伴随着液点的移动，蚀刻液相对于晶圆W表面的入射角(角度
Figure BDA0002554839870000151
和角度θ这两方)不发生变化。因而，在进行平坦部的蚀刻时，即使将角度
Figure BDA0002554839870000152
角度θ、晶圆W的旋转速度以及从药液喷嘴71喷出的蚀刻液的喷出流量大致维持固定也能够维持即时脱离条件。在该情况下，使着液点PF以远离圆弧部的方式朝向径向内侧移动，在使着液点PF移动至与期望的切除宽度(距晶圆W的边缘的距离)对应的位置之后停止从药液喷嘴71喷出蚀刻液即可。此外，也可以相反地使着液点PF以接近圆弧部的方式移动。
在实施例1中，还能够先执行平坦部的蚀刻，之后执行圆弧部的蚀刻。
[实施例2]
在实施例2中，首先，如图8的(A)所示那样以即时脱离条件进行晶圆W的背面侧的圆弧部的蚀刻(第一蚀刻工序)，接着，如图8的(B)所示那样以即时脱离条件进行平坦部的蚀刻(第二蚀刻工序)。在该情况下，一边使背面喷嘴76的喷出构件76a(参照图5)运动来使着液点PF移动一边进行圆弧部和平坦部的蚀刻。此外，图5所示的背面喷嘴76在构造上已根据着液点PF决定了角度
Figure BDA0002554839870000153
和角度θ，无法独立地调节着液点PF以及角度
Figure BDA0002554839870000154
和角度θ。因此，通过与着液点PF的移动相应地调节晶圆W的旋转速度或从背面喷嘴76喷出的蚀刻液的喷出流量来进行即时脱离条件的维持。如果在图5所示的背面喷嘴76中追加变更背面喷嘴76的喷出口的仰角的机构，则能够独立地调节前述的角度
Figure BDA0002554839870000155
因此能够容易地进行即时脱离条件的维持。
[实施例3]
参照图9和图10来说明实施例3。在说明实施例3之前，先说明实施例3的比较例。当对形成有如图10的(A)所示的方式的膜的晶圆W在使着液点固定于比圆弧部稍靠径向内侧的位置(图9的曲线图中的区域A2内)的状态下以湿润扩散条件进行蚀刻时，产生图9所示的蚀刻量的分布。在图9中，区域A1、A2、A3为被蚀刻区域。区域A1为圆弧部，区域A2为比圆弧部稍靠径向内侧的平坦部、区域A3为比区域A2稍靠径向内侧的平坦部。
在图9的曲线图中，横轴为晶圆W上的径向位置(单位mm)，150.0mm为12英寸晶圆W的边缘的位置。纵轴为蚀刻对象膜的膜厚度(单位为埃)。此外，关于膜厚度，应该关注膜厚度变化而不是膜厚度值本身。
在图9的曲线图中，记载为“初始(initial)”的水平线(大概与2200埃对应)表示蚀刻对象膜的初始膜厚度分布，在被蚀刻区域中，初始膜厚度大致均匀。在曲线图中，记载为“理想(ideal)”的曲线为理想的蚀刻曲线。记载为“HF30秒”、“HF180秒”的曲线为在将着液点固定于区域A2内并且以湿润扩散条件进行30秒、180秒的蚀刻的情况下得到的蚀刻曲线。蚀刻液为氢氟酸，蚀刻对象膜为氮化硅(SiN)膜。
在“HF180秒”的情况下，区域A1的蚀刻量相对于理想的蚀刻量大幅度不足，区域A3的蚀刻量相对于理想的蚀刻量稍微不足。当想要使蚀刻量不足的部分的蚀刻量接近理想的蚀刻量而延长蚀刻时间时，具有产生区域A2的基膜被超过容许限度地削除的过蚀刻的风险。
为了实现理想的蚀刻曲线，能够使用实施例3。在实施例3中，将即时脱离条件和湿润扩散条件进行组合来进行蚀刻。
在实施例3中，首先，如图10的(A)所示那样使着液点PF位于区域A1内的与区域A2的边界附近，以湿润扩散条件进行区域A1(圆弧部)的蚀刻(第一蚀刻工序)。此时，可以通过使药液喷嘴71移动来使着液点PF低速移动。优选的是，通过该蚀刻在区域1中进行大概相当于“HF180秒”的曲线的膜厚与“理想”的曲线的膜厚度之差D1(参照图9)的膜厚度的蚀刻。
接着，如图10的(B)所示，使着液点PF位于区域A2内的与区域A1的边界附近，以湿润扩散条件进行区域A2(平坦部)的蚀刻(第二蚀刻工序)。蚀刻条件可以与比较例(例如得到“HF180秒”的膜厚度分布曲线的条件)相同。着液点PF可以固定于区域A2内的特定径向位置，也可以从该特定径向位置些微地移动。此外，此时采用了湿润扩散条件，因此蚀刻液也扩散至区域A1(圆弧部)，区域A1也被蚀刻。在第二蚀刻工序结束后，除了存在图9所示的膜厚度差D2这一点以外，能够得到大概相当于“理想”的曲线的膜厚度分布。
最后，如图10的(C)所示，使着液点PF位于区域A2内(平坦部)，一边使着液点PF移动至区域A3的最内周部一边以即时脱离条件进行区域A3内的蚀刻(第三蚀刻工序)。使着液点逐渐向径向内侧移动，并且在直至目标切除区域为止的蚀刻结束后结束从药液喷嘴71喷出蚀刻液。此时，能够改变药液喷嘴71的移动速度，以完成相当于图9所示的膜厚度差D2的蚀刻。此时，在膜厚度差D2大的部分处能够使药液喷嘴71的移动速度下降。
通过如上述那样执行第一蚀刻工序～第三蚀刻工序，能够得到接近图9的“理想”的曲线的膜厚度分布。此外，维持湿润扩散的条件范围比维持即时脱离的条件范围大，因此整体上容易管理蚀刻条件。
[实施例4]
如图11所示，实施例4与仅在平坦部和圆弧部的表面侧的一部分存在去除对象膜的晶圆W的斜角湿蚀刻有关。这样的膜厚度分布是在通过斜角干蚀刻预先去除处于圆弧部的去除对象膜的大部分的情况下、在聚焦环上进行CVD成膜以使去除对象膜不形成至圆弧部等情况下产生的。
在实施例4中，一边使着液点PF从膜的最外周部分向径向内侧移动，一边以即时脱离条件对全部的蚀刻对象区域进行蚀刻。由此，能够使蚀刻液不接触圆弧部的没有形成膜的部分，并且仅进行期望的区域的蚀刻。通过这样，能够避免对未形成去除对象膜的部分进行蚀刻。
根据上述实施方式，通过以满足即时脱离条件的方式向晶圆W供给蚀刻液，能够精密地控制切除宽度(通过蚀刻来去除膜的去除范围)。此外，在如之前说明的实施例3的比较例那样进行蚀刻的情况下，当使着液点靠近至圆弧部与平坦部的边界附近以将切除宽度缩小至例如约0.5mm以下时，蚀刻液的一部分着落于平坦部并且其余部分着落于圆弧部。(此外，切除宽度是指在晶圆径向上测量出的、从晶圆边缘到上述边界的距离。)在该情况下，平坦部和圆弧部中的蚀刻液的扩散不同，因此蚀刻液的液膜产生紊乱，其结果是，蚀刻区域与未被蚀刻的区域之间的边界起伏而不均匀。然而，在即时脱离条件下，着落于晶圆W的蚀刻液立即脱离，因此即使将着液点设定于圆弧部与平坦部的边界上也不会发生这样的问题。
应该认为，本次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非限制性的。上述的实施方式可以在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下以各种方式进行省略、置换、变更。

Claims (12)

1.一种蚀刻装置，具备：
基板保持部，其保持基板；
旋转驱动部，其使所述基板保持部绕旋转轴线旋转；
液喷出部，其朝向被所述基板保持部保持的基板的周缘部喷出蚀刻液；以及
控制部，其构成为至少通过控制所述旋转驱动部和所述液喷出部来控制所述蚀刻装置的动作，
其中，所述控制部构成为：控制通过所述旋转驱动部旋转的基板的旋转速度、从所述液喷出部喷出蚀刻液的喷出速度以及从所述液喷出部喷出蚀刻液的喷出方向中的至少一方，以使得以即时脱离条件进行基板的蚀刻，所述即时脱离条件是从所述液喷出部喷出的蚀刻液着落于基板的周缘部的着液点后立即从基板脱离的条件。
2.根据权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于，
在定义以从所述着液点向所述旋转轴线引出的垂线的垂足为中心、以连结所述垂足和所述着液点的线段为半径且处于与所述旋转轴线正交的平面上的圆并且将所述着液点处的所述圆的切线的方向定义为切线方向的情况下，
所述控制部构成为：在以所述即时脱离条件进行基板的液处理时，控制所述旋转驱动部和所述液喷出部中的至少一方，以使得以所述着液点处的所述基板的切线方向速度相对于所述着液点处的蚀刻液的切线方向上的速度成分的比相比于预先决定的值大的条件向基板供给蚀刻液。
3.根据权利要求2所述的蚀刻装置，其特征在于，
所述着液点处的蚀刻液的切线方向上的速度成分能够用
Figure FDA0002554839860000011
表示，其中，
VC为蚀刻液的喷出速度，
Figure FDA0002554839860000012
为将从蚀刻液的喷出点向基板的表面引出的垂线的垂足和所述着液点连结的直线与将所述喷出点和所述着液点连结的直线形成的角度，
θ为将从蚀刻液的喷出点向基板的表面引出的垂线的垂足和所述着液点连结的直线与所述着液点处的所述圆的切线形成的角度。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的蚀刻装置，其特征在于，
所述液喷出部包括：喷嘴，其喷出蚀刻液；喷嘴移动机构，其使所述喷嘴移动；喷嘴方向调节机构，其调节所述喷嘴的朝向；以及流量调节设备，其调节向所述喷嘴供给的蚀刻液的流量来调节从所述喷嘴喷出的蚀刻液的喷出速度。
5.根据权利要求4所述的蚀刻装置，其特征在于，
所述控制部构成为：在进行所述基板的周缘部中的具有大致半圆形的轮廓的圆弧部的蚀刻时，通过利用所述喷嘴移动机构使所述喷嘴移动来使蚀刻液的着液点移动，此时，伴随着液点的移动，执行所述喷嘴方向调节机构对所述喷嘴的朝向的调节、所述流量调节设备对蚀刻液的喷出速度的调节以及所述旋转驱动部对基板的旋转速度的调节中的至少一方，以维持所述即时脱离条件。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的蚀刻装置，其特征在于，
所述控制部构成为：控制所述液喷出部，以使所述着液点在设定于所述基板的周缘部的被蚀刻区域内移动。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的蚀刻装置，其特征在于，
所述控制部控制构成为：控制通过所述旋转驱动部旋转的基板的旋转速度、从所述液喷出部喷出蚀刻液的喷出速度、从所述液喷出部喷出蚀刻液的喷出方向中的至少一方，由此使得也能够以湿润扩散条件进行基板的液处理，所述湿润扩散条件是从所述液喷出部喷出的蚀刻液在着落于基板的周缘部之后以覆盖所述着液点的径向外侧的区域的方式在基板的周缘部上扩散、之后从基板脱离的条件，并且，所述控制部构成为使所述蚀刻装置将所述即时脱离条件和所述湿润扩散条件进行组合来处理一个基板。
8.根据权利要求7所述的蚀刻装置，其特征在于，
所述控制部构成为：控制所述旋转驱动部和所述液喷出部，以使以所述即时脱离条件对以所述湿润扩散条件进行了蚀刻的区域的至少一部分区域中残留的蚀刻对象膜进行蚀刻。
9.一种蚀刻方法，包括第一液处理工序，
通过利用液喷出部朝向旋转的基板的周缘部喷出蚀刻液来进行所述第一液处理工序，
将所述基板的旋转速度、从所述液喷出部喷出蚀刻液的喷出速度以及从所述液喷出部喷出蚀刻液的喷出方向设定为使从所述液喷出部喷出的蚀刻液在着落于所述基板的周缘部的着液点之后立即从基板脱离，来执行所述第一液处理工序。
10.根据权利要求9所述的蚀刻方法，其特征在于，
在所述第一液处理工序中，使所述着液点在设定于所述基板的周缘部的被蚀刻区域内移动。
11.根据权利要求10所述的蚀刻方法，其特征在于，
在所述第一液处理工序中，使所述着液点从所述被蚀刻区域内的径向外侧的位置朝向径向内侧的位置移动。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的蚀刻方法，其特征在于，
还包括第二液处理工序，
通过利用所述液喷出部朝向旋转的所述基板的周缘部喷出蚀刻液来进行所述第二液处理工序，
将基板的旋转速度、从喷嘴喷出蚀刻液的喷出速度以及从喷嘴喷出蚀刻液的喷出方向设定为使从所述喷嘴喷出的蚀刻液在着落于所述基板的周缘部的着液点之后以覆盖所述着液点的径向外侧的区域的方式在所述周缘部上扩散、之后从所述基板脱离，来执行所述第二液处理工序。
CN202010589202.XA 2019-07-04 2020-06-24 蚀刻装置和蚀刻方法 Pending CN112185846A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-125380 2019-07-04
JP2019125380A JP7309485B2 (ja) 2019-07-04 2019-07-04 エッチング装置およびエッチング方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112185846A true CN112185846A (zh) 2021-01-05

Family

ID=73919651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010589202.XA Pending CN112185846A (zh) 2019-07-04 2020-06-24 蚀刻装置和蚀刻方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11164760B2 (zh)
JP (1) JP7309485B2 (zh)
KR (1) KR20210004852A (zh)
CN (1) CN112185846A (zh)
TW (1) TW202113950A (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7309485B2 (ja) * 2019-07-04 2023-07-18 東京エレクトロン株式会社 エッチング装置およびエッチング方法
US10985028B1 (en) * 2019-10-18 2021-04-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor devices and methods of manufacturing
KR20220102472A (ko) 2021-01-13 2022-07-20 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 장치 및 방법
US20240200195A1 (en) * 2021-04-15 2024-06-20 Tokyo Electron Limited Substrate processing method, substrate processing apparatus, and recording medium

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5066565A (en) * 1989-03-29 1991-11-19 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Selective protection of poly(tetra-fluoroethylene) from effects of chemical etching
JP2001244166A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Toshiba Corp レジスト塗布方法、レジストパターン形成方法及び溶液供給装置
US7780867B1 (en) * 1999-10-01 2010-08-24 Novellus Systems, Inc. Edge bevel removal of copper from silicon wafers
KR20130105465A (ko) * 2012-03-13 2013-09-25 노벨러스 시스템즈, 인코포레이티드 관통 레지스트 금속 도금을 위한 웨팅 전처리의 방법들 및 장치
JP2013251335A (ja) * 2012-05-30 2013-12-12 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
US20140352737A1 (en) * 2013-05-28 2014-12-04 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning apparatus, substrate cleaning method and non-transitory storage medium
CN106257639A (zh) * 2015-06-18 2016-12-28 株式会社思可林集团 基板处理装置
JP2017023898A (ja) * 2015-07-16 2017-02-02 東洋製罐株式会社 塗布方法および塗布装置
CN107210216A (zh) * 2015-01-28 2017-09-26 东京毅力科创株式会社 湿蚀刻方法、基板液处理装置以及存储介质
CN108028195A (zh) * 2015-09-16 2018-05-11 东京毅力科创株式会社 基板处理方法、基板处理装置以及存储介质
CN108364886A (zh) * 2017-01-26 2018-08-03 东京毅力科创株式会社 涂布膜去除装置、涂布膜去除方法以及存储介质

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH086638Y2 (ja) 1990-07-19 1996-02-28 株式会社東海理化電機製作所 プリロード装置
US6516815B1 (en) 1999-07-09 2003-02-11 Applied Materials, Inc. Edge bead removal/spin rinse dry (EBR/SRD) module
JP2002320901A (ja) 2001-04-25 2002-11-05 Tokyo Electron Ltd 基板処理方法及び基板処理装置
JP2007165629A (ja) 2005-12-14 2007-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd エッチング方法及びエッチング装置
JP4927158B2 (ja) * 2009-12-25 2012-05-09 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、その基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体及び基板処理装置
JP5481366B2 (ja) * 2010-12-22 2014-04-23 東京エレクトロン株式会社 液処理方法および液処理装置
JP6017262B2 (ja) 2012-10-25 2016-10-26 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法
JP6215787B2 (ja) * 2014-07-25 2017-10-18 東京エレクトロン株式会社 現像方法、現像装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US10026629B2 (en) * 2014-10-17 2018-07-17 Tokyo Electron Limited Substrate liquid processing apparatus, substrate liquid processing method, and computer-readable storage medium storing substrate liquid processing program
KR102532040B1 (ko) * 2015-04-09 2023-05-15 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 이물 제거 장치, 이물 제거 방법, 박리 장치, 이물 검출 방법 및 이물 검출 장치
JP6611652B2 (ja) * 2016-03-30 2019-11-27 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置の管理方法、及び基板処理システム
TW201828356A (zh) 2016-10-26 2018-08-01 日商東京威力科創股份有限公司 液體處理方法及液體處理裝置
JP6980457B2 (ja) 2017-08-23 2021-12-15 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体
JP7309485B2 (ja) * 2019-07-04 2023-07-18 東京エレクトロン株式会社 エッチング装置およびエッチング方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5066565A (en) * 1989-03-29 1991-11-19 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Selective protection of poly(tetra-fluoroethylene) from effects of chemical etching
US7780867B1 (en) * 1999-10-01 2010-08-24 Novellus Systems, Inc. Edge bevel removal of copper from silicon wafers
JP2001244166A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Toshiba Corp レジスト塗布方法、レジストパターン形成方法及び溶液供給装置
KR20130105465A (ko) * 2012-03-13 2013-09-25 노벨러스 시스템즈, 인코포레이티드 관통 레지스트 금속 도금을 위한 웨팅 전처리의 방법들 및 장치
JP2013251335A (ja) * 2012-05-30 2013-12-12 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
US20140352737A1 (en) * 2013-05-28 2014-12-04 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning apparatus, substrate cleaning method and non-transitory storage medium
CN107210216A (zh) * 2015-01-28 2017-09-26 东京毅力科创株式会社 湿蚀刻方法、基板液处理装置以及存储介质
CN106257639A (zh) * 2015-06-18 2016-12-28 株式会社思可林集团 基板处理装置
JP2017023898A (ja) * 2015-07-16 2017-02-02 東洋製罐株式会社 塗布方法および塗布装置
CN108028195A (zh) * 2015-09-16 2018-05-11 东京毅力科创株式会社 基板处理方法、基板处理装置以及存储介质
CN108364886A (zh) * 2017-01-26 2018-08-03 东京毅力科创株式会社 涂布膜去除装置、涂布膜去除方法以及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210004852A (ko) 2021-01-13
JP2021012915A (ja) 2021-02-04
JP7309485B2 (ja) 2023-07-18
US11164760B2 (en) 2021-11-02
US20210005465A1 (en) 2021-01-07
TW202113950A (zh) 2021-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112185846A (zh) 蚀刻装置和蚀刻方法
KR101899169B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP6017262B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
TWI389186B (zh) 處理基板的裝置及其方法
TWI517225B (zh) 液體處理裝置及液體處理方法
TWI430384B (zh) 化學液處理裝置及化學液處理方法
TWI354344B (zh)
TWI355022B (zh)
JP6341035B2 (ja) 基板液処理方法、基板液処理装置、及び記憶媒体
TWI524399B (zh) 液體處理裝置及液體處理方法
JP7138539B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
KR20150009450A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
TWI728346B (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
CN107808832B (zh) 基板处理装置
TW201409593A (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
CN112997277B (zh) 基板处理装置和基板处理装置的清洗方法
JP5208586B2 (ja) 基板処理方法
JP4342343B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP6338275B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP4342324B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP2015162557A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
CN209804606U (zh) 基板处理装置
KR101023067B1 (ko) 매엽식 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 압력 조절 방법
JP2022049378A (ja) 塗布装置および塗布方法
CN116210074A (zh) 基片处理装置和基片处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination