JP3954881B2 - 基板処理装置およびそれを備えたメッキ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハなどの基板の周縁部をエッチングまたは洗浄するための基板処理装置およびそれを備えたメッキ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば、半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)の表面にメッキにより銅薄膜が形成されることがある。ウエハを搬送するためのロボットハンドはウエハの周縁部を把持するため、銅薄膜がウエハの周縁部まで形成されていると、ロボットハンドに銅が付着する。この銅はロボットハンドにより他の工程に持ち込まれて汚染源となる。このため、ウエハ表面に銅薄膜を形成した後、ウエハの周縁部の銅薄膜を除去する必要がある。
【0003】
ウエハ周縁部の薄膜を除去するための先行技術は、主として3つある。第1の先行技術は、ウエハを水平に保持して回転させながら、細管からウエハの周縁部に向かってエッチング液を吐出し、同時に純水を上方から基板中心部近傍に供給する技術である。この先行技術によれば、ウエハの回転数、エッチング液の流量、および純水の流量を調整することにより、ウエハの周縁部においてほぼ一定の幅(エッチング幅)で薄膜をエッチングできる。
【0004】
第2の先行技術は、ウエハ表面にウエハの径よりわずかに小さな径を有するOリング状のシール部材を押し当て、ウエハ周縁部にエッチング液を供給する技術である。エッチング液はシール部材によりウエハ表面の内方領域への侵入を阻まれ、ウエハ周縁部の薄膜のみがエッチングされる。
第3の先行技術は、ウエハ表面の全面に保護コーティング層を形成し、薄膜を除去したい部分の保護コーティング層を取り除いて、露出した薄膜をエッチングにより除去するものである。保護コーティング層は、エッチングの後すべて取り除かれる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、第1の先行技術では、エッチング処理が施される領域は、純水とエッチング液との境界で決まるので、エッチング幅を精度よく制御することができなかった。また、所望のエッチング幅でエッチングするための条件、すなわち、ウエハの回転数、エッチング液の流量、および純水の流量などを、試行錯誤で決めなければならなかった。
【0006】
第2の先行技術においては、シール部材はウエハ表面との接触により摩耗するので、頻繁に交換しなければならなかった。また、シール部材をウエハに押しつけたとき、シール部材を構成する材料がウエハ表面に転写されて痕が残り、転写された材料が後のアニール工程での汚染源となるという問題があった。
第3の先行技術においては、保護コーティング層を形成する工程、保護コーティング層の一部を取り除く工程、およびエッチング後残りの保護コーティング層を取り除く工程が必要であり、工程および装置の構成が複雑になる。
【0007】
そこで、この発明の目的は、基板周縁部の処理幅の精度が高い基板処理装置を提供することである。
この発明の他の目的は、基板周縁部を所望の処理幅で処理するための条件出しが簡単にできる基板処理装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、頻繁に部材を交換せずに基板周縁部を処理できる基板処理装置を提供することである。
【0008】
この発明のさらに他の目的は、基板の汚染を少なくして基板周縁部を処理できる基板処理装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、単純な工程で基板周縁部の処理ができる基板処理装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、簡単な構成で基板周縁部の処理ができる基板処理装置を提供することである。
【0009】
この発明のさらに他の目的は、メッキが施された基板の周縁部の処理幅の精度が高いメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、メッキが施された基板の周縁部を所望の処理幅で処理するための条件出しが簡単にできるメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、頻繁に部材を交換せずにメッキが施された基板の周縁部を処理できるメッキ装置を提供することである。
【0010】
この発明のさらに他の目的は、基板の汚染を少なくしてメッキが施された基板の周縁部を処理できるメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、メッキ後単純な工程で基板周縁部の処理ができるメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、簡単な構成でメッキが施された基板の周縁部を処理できるメッキ装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の課題を解決するための請求項1記載の発明は、基板(W)を保持する基板保持機構(31)と、この基板保持機構に保持された基板の周縁部を挿入可能な溝(4,5)を有する処理部材(2,3)と、上記溝の内部に形成された吐出口から処理液(L)を吐出させる処理液吐出手段(17,17A,18,18A)と、上記溝の内部に形成された吸入口(30)から処理液を吸入する処理液吸入手段(19,19A,20,20A)とを備え、上記処理液吐出手段および上記処理液吸入手段が、上記溝の内部空間に供給される処理液の流量と上記溝の内部空間から吸引される処理液の流量とが等しくなるように調整されていることを特徴とする基板処理装置(13,14,26)である。
【0012】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
処理液を吐出口から吐出させると、溝の内部に処理液が供給される。また、処理液を吸入口から吸入すると、溝の内部の処理液が排出される。そして、処理液の供給量と排出量とがバランスし、溝の内部にはほぼ一定の量の処理液が存在することになる。
【0013】
内部に処理液が存在する溝に基板の周縁部を挿入することにより、基板の周縁部を処理液により処理できる。この際、処理液が存在する領域はほぼ溝の内部の一定の領域に限られており、時間とともに変化しないので、基板周縁部の処理幅の精度は高い。また、基板を所望の処理幅で処理するための条件出しは、基板周縁部の溝への挿入量(挿入深さ)を調整することによって行えるので簡単である。
【0014】
基板周縁部を処理するにあたって、基板に接触して摩耗するシール部材は不要である。すなわち、この基板処理装置は、頻繁な交換を要する部材を必要としない。また、基板に接触して転写される部材を要しないので、基板の汚染も少なくできる。さらに、基板にコーティング層を形成することも不要であり、単純な工程で基板周縁部を処理できる。このため、装置構成を簡単にできる。
基板周縁部を処理するにあたって、先に溝の内部を処理液で満たしてから基板周縁部を溝に挿入してもよく、基板周縁部を溝に挿入してから溝の内部に処理液を満たしてもよい。
【0015】
処理液は、たとえば、エッチング液とすることができる。これにより、たとえば、基板(たとえば、半導体ウエハ)の表面に形成された薄膜(たとえば、銅薄膜)を、基板周縁部についてのみ選択的に除去できる。
また、処理液は洗浄液であってもよい。これにより、基板周縁部に付着した汚染物質(たとえば、金属イオン)を除去できるから、基板をハンドリングするロボットのハンドを汚染することを防止できる。
【0016】
請求項2記載の発明は、上記処理液吐出手段が、上記溝の内部空間に処理液を供給するための第1のポンプ(17A,18A)を備えており、上記処理液吸入手段が、上記第1のポンプにより上記溝内へ供給される処理液の流量と等しい流量で、上記溝の内部空間から処理液を吸引するための第2のポンプ(19A,20A)を備えていることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置である。
請求項3記載の発明は、上記処理部材が撥水性を有していることを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置である。
処理部材が撥水性を有することにより、溝から処理液が流れ出し難くなる。処理部材全体を撥水性の材料で構成してもよく、処理部材の表面のみが撥水性を有するように表面処理されていてもよい。撥水性の材料としては、たとえば、フッ素樹脂を用いることができる。
【0017】
請求項4記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板の周縁部と上記処理部材とを相対的に移動することによって、上記処理部材の溝内の処理液による処理位置を当該基板の周縁部に沿って変化させる処理位置移動手段(35)をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、処理部材の溝が基板周縁部の一部に対応する長さを有していた場合あっても、処理位置を移動させることにより基板周縁部を全周にわたって処理できる。
【0018】
処理対象の基板がウエハのような円形基板である場合、処理位置移動手段は基板保持機構に保持された基板を一定の面内で回転させる基板回転機構であってもよい。基板回転機構により基板をその中心のまわりに回転させながら基板周縁部の処理を行うことができる。この場合、円形基板の周縁部に対する処理部材の相対的な移動方向は、円形基板の接線方向となる。また、この場合、処理部材は移動させる必要がなく、基板の周縁部を全周にわたって容易に処理できる。
【0019】
基板が多角形(たとえば、正方形や長方形)である場合は、基板を固定しておく一方で、処理部材を移動機構により基板の周縁部に沿って移動させる構成としてもよい。
請求項5記載の発明は、上記吐出口および上記吸入口が、上記処理部材による処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項4記載の基板処理装置である。
【0020】
この発明によれば、溝の中で処理液が流れる方向と基板の周縁部の処理位置に対する相対移動方向とは平行になる。したがって、基板の周縁部の処理を施す領域と周縁部以外の処理を施さない領域との境界を明確に(シャープに)できる。
請求項6記載の発明は、上記処理部材において、上記吸入口が上記吐出口よりも上記処理部材による処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向に関して下流側に配されていることを特徴とする請求項5記載の基板処理装置である。
【0021】
この発明によれば、溝の中で処理液が流れる方向と処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向とはほぼ同じである。このため、処理液と基板との間の相対的な移動速度は小さく、溝の内部の処理液が基板によりかき乱され難い。したがって、基板の周縁部の処理を施す領域と周縁部以外の処理を施さない領域との境界を明確に(シャープに)できる。また、溝の内部の処理液が跳ね飛ばされて、基板の内方の領域に処理液が接する事態も起こり難い。
【0022】
請求項7記載の発明は、上記処理部材が複数設けられていて、それぞれの上記処理部材の上記溝に1枚の基板を同時に挿入可能であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
複数の処理部材を用いて1枚の基板を処理することにより、基板1枚あたりの処理時間を短縮できる。
請求項8記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給手段(39,39B,40)をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【0023】
リンス液供給手段は、たとえば、処理位置移動手段が基板回転機構である場合に、基板回転機構により回転されている基板の表面の中心近傍にリンス液を吐出するものであってもよい。このような基板処理装置により、たとえば、リンス液供給手段により基板表面にリンス液を供給しながら、処理部材により、たとえば、エッチング液で基板周縁部のエッチング処理を施すことができる。この場合、エッチング液が基板表面の内方に跳ねて飛んだ場合でも、基板表面にはリンス液が流れているのでエッチング液が直接基板に接することはない。したがって、基板表面の内方の領域において不所望なエッチングがされることがない。リンス液は、たとえば、純水であってもよい。
【0024】
請求項9記載の発明は、上記処理部材を、上記基板保持機構に保持された基板に対して平行に移動させて基板と上記処理部材との間隔を変化させる移動機構(15,16)をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
移動機構により処理部材を移動させて、溝に対する基板周縁部の挿入量(挿入深さ)を調整して、所望の処理幅に調整できる。
【0025】
また、移動機構により処理部材を移動させて、基板周縁部が溝に挿入された処理位置と処理部材が基板の側方に退避した退避位置との間で、処理部材を移動させることができるようにしておくことが好ましい。これにより、処理部材を退避位置に移動して、基板の搬入/搬出を行うことができる。
請求項10記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板の周囲を取り囲むように配置可能なガード部材(12)をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【0026】
この発明によれば、たとえば、基板が回転されていて基板から遠心力により振り切られて飛んだ処理液やリンス液をガード部材で受けることができる。
請求項11記載の発明は、上記処理部材を支持するアーム(8,9)をさらに備え、上記アームが上記ガード部材を貫通して配されていることを特徴とする請求項10記載の基板処理装置(26)である。
この基板処理装置が移動機構を備えている場合、移動機構はアームをその長さ方向に沿って移動させることにより、処理部材を移動させることができる。このような構成により、アームがガード部材を回避するように上方から処理部材を支持するように構成されていた場合と比べて、高さ方向に関して装置を小型化できる。
【0027】
アームの内部には、溝の内部に処理液を供給する処理液供給配管および溝の内部の処理液を吸入して排出する処理液排出配管が挿通されていてもよい。処理液供給配管や処理液排出配管自体に剛性を持たせてアームとして機能させるようにしてもよい。
請求項12記載の発明は、基板にメッキを施すメッキ処理部(21,22)と、このメッキ処理部で表面に薄膜が形成された基板に対して、周縁部の薄膜をエッチングにより除去するために、上記処理液としてエッチング液を用いた請求項1ないし11のいずれか一項に記載の基板処理装置とを備えたことを特徴とするメッキ装置である。
【0028】
このメッキ装置によれば、メッキ処理部で基板の表面にメッキ処理を施した後、基板処理装置で基板周縁部の薄膜をエッチングにより除去でき、請求項1ないし11のいずれか一項に記載の基板処理装置と同様の効果を奏することができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下では、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るメッキ装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。このメッキ装置は、基板の一例である半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)Wに対して、その表面に銅薄膜を形成した後、ウエハ周縁部の銅薄膜を除去するための装置である。
【0030】
このメッキ装置は、未処理のウエハWおよび処理後のウエハWを収納するためのカセットCが所定方向に沿って複数個配列されるカセット載置部1と、ウエハWに対してメッキ処理を施して銅薄膜を形成する複数(この実施形態では2つ)のメッキ処理部21,22と、メッキ処理が施されたウエハWの周縁部の銅薄膜をエッチングにより除去した後、洗浄および乾燥する複数(この実施形態では2つ)のエッチング処理部23,24とを備えている。エッチング処理部23,24は、それぞれエッチング装置13,14を備えている。
【0031】
複数のメッキ処理部21,22および複数のエッチング処理部23,24は、直線搬送路27の両側に沿って配列されており、直線搬送路27には、この直線搬送路27に沿って往復移動可能な主搬送ロボット25が設けられている。また、カセット載置部1の近傍には、カセットCの整列方向に沿って移動可能なインデクサロボット11が設けられており、このインデクサロボット11は主搬送ロボット25との間でウエハWの受け渡しを行うことができる。
【0032】
未処理のウエハWは、インデクサロボット11によってカセットCから1枚ずつ取り出されて、主搬送ロボット25に受け渡される。主搬送ロボット25は、メッキ処理部21,22のいずれかに未処理のウエハWを搬入する。メッキ処理が施されたウエハWは、主搬送ロボット25により、メッキ処理部21,22のいずれかからエッチング処理部23,24のいずれかに搬入される。エッチング処理、洗浄および乾燥が終了したウエハWは、主搬送ロボット25によってエッチング処理部23,24のいずれかから搬出され、インデクサロボット11に受け渡された後、カセット載置部1に載置されたカセットCに収容される。
【0033】
図2は、エッチング装置13,14の共通の構成を示す図解的な斜視図である。
ほぼ円筒状の洗浄カップ12内に、ウエハWをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック31が備えられている。スピンチャック31は、ウエハWの周縁部に接触することなく、ウエハWの底面中央部のみを吸着することにより、ウエハWを保持できるようになっている。スピンチャック31は鉛直方向に沿って配された回転軸34を有しており、回転軸34には回転駆動機構35からの回転駆動力が伝達されるようになっている。
【0034】
洗浄カップ12には、この洗浄カップ12を昇降させる昇降機構32が結合されていて、スピンチャック31の上部が洗浄カップ12内に収容された状態と洗浄カップ12の上端より高い状態とにできるようになっている。
スピンチャック31の上方には、ノズル40が配置されている。ノズル40には純水配管39が連通接続されており、純水配管39には純水供給源が接続されている。純水配管39にはバルブ39Bが介装されており、バルブ39Bを開くことによりノズル40から純水を吐出して、スピンチャック31に保持されたウエハWに純水を供給できるようになっている。
【0035】
ノズル40にはノズル移動機構37が結合されている。このノズル移動機構37により、ノズル40をスピンチャック31に保持されたウエハWの上方の処理位置およびその側方の退避位置の間で移動できるようになっている。
スピンチャック31に保持されたウエハWの側方に位置するように、2つのエッチング処理部材2,3が配されている。エッチング処理部材2,3は、フッ素樹脂でできており撥水性を有している。エッチング処理部材2とエッチング処理部材3とは、ウエハWの中心を挟んで互いに対向して配置されている。エッチング処理部材2,3のウエハW側の側面には、ウエハWの表面に沿う水平方向に延びる溝4,5が形成されており、ウエハWの周縁部は溝4,5内に挿入できるようになっている。
【0036】
エッチング処理部材2,3の上部には鉛直方向に延びる鉛直アーム6,7がそれぞれ結合されており、鉛直アーム6,7の上端には、互いに反対方向に水平方向に延びる水平アーム8,9がそれぞれ結合されている。水平アーム8,9には、アーム移動機構15,16がそれぞれ結合されており、水平アーム8,9をそれらの長さ方向に沿う方向に移動できるようになっている。これにより、エッチング処理部材2,3を、ウエハWの周縁部が溝4,5に挿入された処理位置および処理位置から退避してウエハWから離れた退避位置との間で移動させることができる。
【0037】
鉛直アーム6,7および水平アーム8,9の内部には、溝4,5の内部空間に連通接続されたエッチング液供給配管17,18およびエッチング液排出配管19,20がそれぞれ挿通されている。エッチング液供給配管17,18およびエッチング液排出配管19,20は、エッチング液Lが収容された回収槽38に接続されている。
エッチング液供給配管17,18は、回収槽38内の底部近傍まで延設されている。エッチング液供給配管17,18には、ポンプ17A,18Aがそれぞれ介装されており、ポンプ17A,18Aを作動させることにより、回収槽38内のエッチング液Lを溝4,5の内部空間に送ることができる。
【0038】
エッチング液排出配管19,20には、ポンプ19A,20Aがそれぞれ介装されており、ポンプ19A,20Aを作動させることにより、溝4,5の内部空間にあるエッチング液Lを吸引して回収槽38に送ることができる。
回収槽38から溝4,5の内部空間へ供給されるエッチング液Lの流量と、溝4,5の内部空間から吸引されるエッチング液Lの流量とがほぼ等しくなるようにポンプ17A,18A,19A,20Aが調整されている。
【0039】
回転駆動機構35、昇降機構32、アーム移動機構15,16、ノズル移動機構37、およびポンプ17A,18A,19A,20Aの動作は、制御部10により制御される。
図3(a)は、エッチング処理部材3の構造を示す図解的な平面図であり、図3(b)は図3(a)のIII−III切断線断面図である。
エッチング液排出配管20は、エッチング液供給配管18よりも、ウエハWの回転進行方向(ウエハWの周縁部の移動方向)に関して下流側に配されている。エッチング液排出配管20は、吸入口30を介して溝5の内部空間に連通接続されている(図3(b))。同様に、エッチング液供給配管18も吐出口を介して溝5の内部空間に連通接続されている。
【0040】
同様に、エッチング処理部材2(図3では、図示を省略)において、エッチング液排出配管19は、エッチング液供給配管17に対してウエハWの回転進行方向下流側に配されている。エッチング液排出配管19は、吸入口を介して溝4の内部空間に連通接続されており、エッチング液供給配管17は吐出口を介して溝4の内部空間に連通接続されている。
エッチング処理部材2,3のウエハWの中心に対向する側の端面は、平面視においてウエハWの周縁に沿う凹状円弧形状を有している。これにより、溝4,5内において、ウエハWの周縁部とエッチング液Lとの接触幅が長い距離にわたって正確に規定される。
【0041】
処理部材2,3が処理位置にあるとき、ウエハWの表面と溝5(4)内壁の上面および下面との間隔は、たとえば、1mm程度に調整されている。
図2および図3を参照して、エッチング装置13,14によりウエハWの周縁部をエッチングするときは、先ず、制御部10によりアーム移動機構15,16およびノズル移動機構37が制御されて、エッチング処理部材2,3およびノズル40が退避位置に退避される。
【0042】
続いて、制御部10により昇降機構32が制御されて洗浄カップ12が下降されて、スピンチャック31の上部が洗浄カップ12の上端より高くされる。そして、主搬送ロボット25の搬送アームにより、メッキ処理部21,22でメッキ処理が施されたウエハWが搬入されて、ウエハWの中心が回転軸34の中心軸上にのるようにウエハWがスピンチャック31に保持される。ウエハWは、メッキ処理が施された面が上方に向けられて保持される。
【0043】
その後、制御部10によりアーム移動機構15,16およびノズル移動機構37が制御されて、エッチング処理部材2,3およびノズル40が処理位置に移動される。これにより、ウエハWの周縁部が溝4,5に挿入された状態となる。溝4,5へのウエハW周縁部の挿入量(挿入深さ)D(図3(b)参照)は、ウエハW周縁部において薄膜を除去するエッチング幅により決められる。すなわち、エッチング幅が大きい場合は挿入量Dは大きくされ、エッチング幅が小さい場合は挿入量Dは小さくされる。
【0044】
そして、制御部10により昇降機構32が制御されて洗浄カップ12が上昇される。これにより、スピンチャック31に保持されたウエハWの側方は洗浄カップ12で囲まれた状態となる。
続いて、制御部10により回転駆動機構35が制御されて、スピンチャック31に保持されたウエハWが回転される。
そして、制御部10によりポンプ17A,18A,19A,20Aが作動される。これにより、回収槽38から溝4,5内にエッチング液Lが供給されると同時に溝4,5内のエッチング液Lは排出されて回収槽38に回収される。このようにエッチング液Lは所定の経路に沿って循環する。このとき、溝4,5内はエッチング液Lでほぼ満たされた状態となる。エッチング処理部材2,3は撥水性を有しているので、エッチング液Lはエッチング処理部材2,3の表面を伝って溝4,5から流れ出し難くなっている。
【0045】
さらに、制御部10の制御によりバルブ39Bが開かれて、ウエハWの表面の中心近傍に純水が供給される。純水は、遠心力によりウエハWの周縁部へと拡がりウエハWの上側表面のほぼ全面を覆う。
ウエハWの周縁部は溝4,5内に挿入されているので、ウエハW表面の銅薄膜のうち周縁部のものはエッチング液Lに溶解される。ウエハWは回転しているので、ウエハWの周縁部とエッチング処理部材2,3による処理位置との相対変位が生じ、その結果、ウエハW周縁部は全周にわたってエッチングされる。処理位置の移動方向は、ウエハW周縁の接線方向となる。
【0046】
エッチング処理部材2,3において、エッチング液排出配管19,20はエッチング液供給配管17,18よりウエハWの回転進行方向下流側に配されているので、溝4,5内におけるエッチング液Lの流れの方向と、ウエハWの回転進行方向とは一致している。したがって、溝4,5内のエッチング液LとウエハWとの間の相対的な移動速度は小さく、エッチング液Lは回転するウエハWによってかき乱され難い。したがって、ウエハW周縁部のエッチングを施す領域と周縁部以外のエッチングを施さない領域(デバイス形成領域)との境界をシャープにできる。
【0047】
また、溝4,5の内部のエッチング液Lが跳ね飛ばされて、ウエハW内方の領域にエッチング液Lが接する事態も起こり難い。仮にエッチング液Lが跳ね飛ばされても、ウエハW表面には純水が流されているので、ウエハW表面の内方の領域の銅薄膜がエッチング液Lにエッチングされることはない。
このように一定時間エッチング液Lを流してウエハW周縁部の銅薄膜のエッチングを継続した後、制御部10はポンプ17A,18Aを停止するように制御して、溝4,5内へのエッチング液Lの供給を停止する。これにより、溝4,5内にはエッチング液Lが存在しない状態となり、ウエハW周縁部のエッチング処理は終了する。そして、制御部10はポンプ19A,20Aの動作を止めるように制御する。
【0048】
一方、バルブ39Bは開放された状態が維持され、ウエハW表面への純水の供給は続けられる。これにより、周縁部を含むウエハW表面の全面が純水により洗浄される。一定時間、純水の供給が継続されてウエハW表面が洗浄された後、制御部10の制御によりバルブ39Bが閉じられて純水の供給が停止される。そして、制御部10により回転駆動機構35が制御されてスピンチャック31が一定時間高速回転されて、ウエハWの水分の振り切り乾燥が行われた後、スピンチャック31の回転が停止される。
【0049】
その後、制御部10により昇降機構32が制御されて、洗浄カップ12の上端がスピンチャック31に保持されたウエハWより低くなるように洗浄カップ12が下方に移動される。そして、制御部10によりアーム移動機構15,16およびノズル移動機構37が制御されて、エッチング処理部材2,3およびノズル40が退避位置に移動され、主搬送ロボット25の搬送アームにより処理済みのウエハWが搬出されて、1枚のウエハWの周縁部のエッチング処理が終了する。処理済みのウエハWは周縁部に銅薄膜が存在しないので、以後の工程でロボットハンドにより周縁部を把持されてもロボットハンドに銅が付着することはない。
【0050】
以上の実施形態のエッチング装置13,14は、2つのエッチング処理部材2,3を備えているので、1つのエッチング処理部材2(3)を備えたエッチング装置と比べて、エッチング処理に要する時間を短縮できる。
エッチング液Lが存在する領域はほぼ溝4,5の内部に限られるので、ウエハW周縁部のエッチング幅の精度は高い。また、ウエハWを所望のエッチング幅でエッチング処理するための条件出しは、ウエハW周縁部の溝4,5への挿入量(挿入深さ)Dの調整程度で済むため簡単である。
【0051】
さらに、このエッチング装置13,14は、ウエハW周縁部を処理する際にウエハWに接触して摩耗するシール部材などは有していない。すなわち、このエッチング装置13,14は、頻繁に交換する部材を有していない。これにより、ウエハWの汚染も少なくできる。また、エッチング処理を施さない領域の銅薄膜をエッチング液Lから保護するためのコーティング層を形成する工程は不要であり、単純な工程でウエハW周縁部を処理できる。このため、装置の構成も簡単である。
【0052】
ウエハW周縁部のエッチング時には、エッチング液Lは回収槽38を介して循環し、所定の経路以外にはほとんど流出しない。したがって、エッチング液Lは有効に再利用される。
以上の実施形態において、ウエハW周縁部を処理するにあたって、先にウエハW周縁部を溝4,5に挿入してから溝4,5にエッチング液Lを満たしているが、溝4,5の内部をエッチング液Lで満たしてからウエハW周縁部を溝4,5に挿入してもよい。
【0053】
図4は、図1の構成において、エッチング装置13,14に代えて用いることができるエッチング装置26の構成を示す図解的な斜視図であり、図5はその図解的な部分断面図である。図4および図5において、図2または図3に示す実施形態によるエッチング装置13,14に対応する部分は同一符号を付して説明を省略する。
このエッチング装置26は鉛直アームを有しておらず、エッチング処理部材2,3は直接水平アーム8,9に結合されている。水平アーム8,9は、洗浄カップ12を貫通して配されており、アーム移動機構15,16により水平アーム8,9の長手方向に沿って移動できるようになっている。
【0054】
図2または図3に示す実施形態によるエッチング装置13,14では、昇降機構32は洗浄カップ12に結合されていたが、この実施形態のエッチング装置26ではスピンチャック31に保持されたウエハWを昇降可能に昇降機構33が結合されている。これにより、スピンチャック31の上部が洗浄カップ12内に収容された状態と洗浄カップ12の上端より高い位置に配された状態とをとり得るようになっている。
【0055】
水平アーム8,9は、洗浄カップ12内ではベローズ36(図5参照。図4では図示を省略した。)に覆われている。これにより、水平アーム8,9の水平方向移動を可能としつつ、エッチング液Lなどの薬液から水平アーム8,9が保護されている。このエッチング装置26は、エッチング装置13,14の鉛直アーム6,7や水平アーム8,9のように、洗浄カップ12の上端より高い位置には部材が配されていないので、高さ方向に関して小型化が可能である。
【0056】
この実施形態のエッチング装置26において、主搬送ロボット25の搬送アームによってウエハWの搬入/搬出をする際は、制御部10によりアーム移動機構15,16およびノズル移動機構37が制御されてエッチング処理部材2,3およびノズル40が退避位置に退避される。そして、制御部10により昇降機構33が制御されて、スピンチャック31の上部が洗浄カップ12の上端より高い位置に配される。この状態で主搬送ロボット25の搬送アームからスピンチャック31へとウエハWが受け渡される。ウエハW周縁部のエッチング処理については、第1の実施形態によるエッチング装置13,14によるエッチング処理と同様に実施できる。
【0057】
本発明は以上の実施形態に限定されず、たとえば、エッチング処理部材2,3の数は1つでもよく3つ以上であってもよい。エッチング液LによるウエハW周縁部のエッチング処理中、必ずしもウエハW表面に純水を流す必要はなく、エッチング終了後にのみ純水を流して洗浄してもよい。ウエハW周縁部の処理はエッチング以外に洗浄であってもよい。この場合、エッチング液Lの代わりに洗浄液を用いることができる。
【0058】
また、処理対象の基板は円形でなくてもよく、液晶表示装置用ガラス基板等の角形基板であってもよい。この場合、処理部材(エッチング処理部材2,3)を基板の周囲に沿って移動させる機構を設けてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るメッキ装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。
【図2】エッチング装置の構成を示す図解的な斜視図である。
【図3】エッチング処理部材の構造を示す図解的な平面図および断面図である。
【図4】本発明の第2の実施形態に係るメッキ装置が有するエッチング装置の構成を示す図解的な斜視図である。
【図5】図4に示すエッチング装置の図解的な部分断面図である。
【符号の説明】
2,3 エッチング処理部材
4,5 溝
8,9 水平アーム
12 洗浄カップ
13,14 エッチング装置
15,16 アーム移動機構
17,18 エッチング液供給配管
17A,18A,19A,20A ポンプ
19,20 エッチング液排出配管
21,22 メッキ処理部
30 吸入口
31 スピンチャック
35 回転駆動機構
39 純水配管
39B バルブ
40 ノズル
W ウエハ
L エッチング液
Claims (12)
- 基板を保持する基板保持機構と、
この基板保持機構に保持された基板の周縁部を挿入可能な溝を有する処理部材と、
上記溝の内部に形成された吐出口から処理液を吐出させる処理液吐出手段と、
上記溝の内部に形成された吸入口から処理液を吸入する処理液吸入手段とを備え、
上記処理液吐出手段および上記処理液吸入手段が、上記溝の内部空間に供給される処理液の流量と上記溝の内部空間から吸引される処理液の流量とが等しくなるように調整されていることを特徴とする基板処理装置。 - 上記処理液吐出手段が、上記溝の内部空間に処理液を供給するための第1のポンプを備えており、
上記処理液吸入手段が、上記第1のポンプにより上記溝内へ供給される処理液の流量と等しい流量で、上記溝の内部空間から処理液を吸引するための第2のポンプを備えていることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。 - 上記処理部材が撥水性を有していることを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置。
- 上記基板保持機構に保持された基板の周縁部と上記処理部材とを相対的に移動することによって、上記処理部材の溝内の処理液による処理位置を当該基板の周縁部に沿って変化させる処理位置移動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 上記吐出口および上記吸入口が、上記処理部材による処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項4記載の基板処理装置。
- 上記処理部材において、上記吸入口が上記吐出口よりも上記処理部材による処理位置に対する基板の周縁部の相対移動方向に関して下流側に配されていることを特徴とする請求項5記載の基板処理装置。
- 上記処理部材が複数設けられていて、それぞれの上記処理部材の上記溝に1枚の基板を同時に挿入可能であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 上記基板保持機構に保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 上記処理部材を、上記基板保持機構に保持された基板に対して平行に移動させて基板と上記処理部材との間隔を変化させる移動機構をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 上記基板保持機構に保持された基板の周囲を取り囲むように配置可能なガード部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 上記処理部材を支持するアームをさらに備え、
上記アームが上記ガード部材を貫通して配されていることを特徴とする請求項10記載の基板処理装置。 - 基板にメッキを施すメッキ処理部と、
このメッキ処理部で表面に薄膜が形成された基板に対して、周縁部の薄膜をエッチングにより除去するために、上記処理液としてエッチング液を用いた請求項1ないし11のいずれか一項に記載の基板処理装置とを備えたことを特徴とするメッキ装置。
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