JP4743735B2

JP4743735B2 - 基板処理装置および基板処理方法

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Publication number: JP4743735B2
Application number: JP2001162828A
Authority: JP
Inventors: 伊雄岡本; 哲哉田中
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: JP2002359227A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板から不要物を除去するための装置および方法に関する。各種基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル用ガラス基板などが含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面、裏面および端面の全域に銅薄膜などの金属薄膜を形成した後、この金属薄膜の不要部分をエッチング除去する処理が行われる場合がある。たとえば、配線形成のための銅薄膜はウエハの表面のデバイス形成領域に形成されていればよく、ウエハの表面の周縁部（たとえば、ウエハの周縁から幅３mm程度の部分）、裏面および端面に形成された銅薄膜は不要となるから、この不要な銅薄膜を除去する処理が行われる。
【０００３】
また、ウエハの表面に金属薄膜が選択的に形成された場合であっても、ウエハの表面の金属薄膜を形成した領域以外の領域やウエハの端面および裏面に付着した金属イオンを除去する処理が行われる場合がある。
たとえば、ウエハの表面の周縁部に形成されている金属薄膜または金属イオンを除去する装置は、ウエハをほぼ水平に保持した状態で回転するスピンチャックと、このスピンチャックに保持されているウエハの表面の周縁部に向けてエッチング液を吐出するエッジリンスノズルと、スピンチャックに保持されたウエハの表面のほぼ中心に純水を供給するための純水ノズルとを備えている。
【０００４】
金属薄膜を除去する際には、スピンチャックによってウエハが回転され、その回転しているウエハの表面の周縁部に向けてエッジリンスノズルからエッチング液が吐出される。エッジリンスノズルからエッチング液が吐出されている間、純水ノズルからウエハの表面の中心に向けて純水が供給される。
これにより、ウエハの表面の中央部の領域（デバイス形成領域）は純水に覆われた状態となり、エッジリンスノズルからウエハの表面に供給されたエッチング液は、ウエハの表面の中央部から周縁に向けて流れる純水により押し流される。したがって、ウエハの表面中央部のデバイス形成領域に向けてエッチング液のミストが飛散しても、そのエッチング液のミストは、デバイス形成領域上に形成された金属薄膜に直に付着するおそれがない。ゆえに、デバイス形成領域の金属薄膜がエッチング液による腐食を受けるおそれがない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、最近になって、デバイス形成領域を覆っている純水が、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスにダメージを与えるおそれがあることが判ってきた。
そこで、この発明の目的は、デバイス形成領域に作り込まれたデバイスにダメージを及ぼすおそれのない基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を回転させつつエッチング液を供給して基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、基板の一方面上の気体供給位置（Ｐｅ）よりも回転半径外方のエッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するように設けられたエッチング液吐出口（１２２ａ；２２１）、基板の一方面上の純水供給位置（Ｐｄ）に向けて純水を吐出する純水吐出口（１２２ｂ）および上記一方面上の上記純水供給位置よりも回転半径内方の気体供給位置（Ｐｎ）に向けて気体を吐出する気体吐出口（１２２ｃ）を有し、上記エッチング液吐出口（１２２ａ；２２１）、上記純水吐出口（１２２ｂ）および上記気体吐出口（１２２ｃ）の吐出方向は、基板の回転半径外方に向かうにつれて基板に接近するように傾斜していることを特徴とする基板処理装置である。
【０００７】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、気体供給位置よりも基板回転半径外方のエッチング液供給位置にエッチング液が供給される。これにより、基板の一方面上のエッチング液供給位置よりも基板回転半径外方の領域の不要物をエッチング除去することができる。そして、エッチング液が吐出されている間、エッチング液供給位置よりも基板回転半径内方の気体供給位置に気体を供給することにより、その気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域にエッチング液が流れ込むのを防止でき、その領域に形成されている薄膜などがエッチング液による腐食を受けるのを防止できる。また、基板の上記一方面上の純水供給位置よりも基板回転半径内方の気体供給位置に気体が供給される。
たとえば、基板の上記一方面がデバイス形成面であって、その一方面上のデバイス形成領域と非デバイス形成領域との境界付近に気体供給位置を設定した場合、純水供給位置は気体供給位置よりも基板回転半径外方にあるから、デバイス形成領域には純水が供給されない。よって、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスが純水によるダメージを受けるおそれがない。
さらに、上記エッチング液吐出口、上記純水吐出口および上記気体吐出口の吐出方向は、基板の回転半径外方に向かうにつれて基板に接近するように傾斜している。したがって、基板の上記一方面上に供給されたエッチング液および純水が気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域に向けて流れることを良好に防止できる。さらに、エッチング液や純水のミストが発生しても、その発生したミストを気体吐出口から吐出される気体によって基板回転半径外方に吹き飛ばすことができ、基板の上記一方面上の気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域にエッチング液または純水のミストが飛散するおそれをなくすことができる。
【０００８】
なお、上記基板処理装置が基板の上記一方面にほぼ平行な対向面（１２１；２３１）を有する対向部材（１２；２３）をさらに含む場合（請求項２）、上記純水吐出口および気体吐出口は、上記対向部材に設けられていてもよいし（請求項３）、これに加えて、上記エッチング液吐出口が上記対向部材に設けられていてもよい（請求項４）。
【００１０】
なお、エッチング除去される不要物は、基板の上記一方面上のエッチング液供給位置よりも基板回転半径外方の領域（ＥＡ）の不要な薄膜であってもよい。すなわち、請求項５に記載のように、上記基板処理装置は、基板の上記一方面の周縁部の不要な薄膜をエッチング除去するものであってもよい。
【００１２】
請求項６記載の発明は、上記基板処理装置は、次工程で上記一方面とは反対の面のほぼ全域から不要物がエッチング除去される基板に対して処理を行うものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の上記一方面上のエッチング液供給位置よりも基板回転半径外方の領域の不要物がエッチング除去された後、上記一方面とは反対の面のほぼ全域から不要物がエッチング除去される。
【００１３】
請求項７記載の発明は、基板を回転させつつエッチング液を供給して基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、基板に供給すべきエッチング液を吐出するエッチング液吐出口、基板の一方面上の純水供給位置に向けて純水を吐出する、上記エッチング液吐出口とは別の純水吐出口、および上記一方面上における上記純水供給位置よりも回転半径内方の気体供給位置に向けて気体を吐出する気体吐出口を有し、上記エッチング液吐出口は、基板の上記一方面とは反対の面上のエッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するように設けられていることを特徴とする基板処理装置である。
この発明によれば、基板の上記一方面とは反対の面の不要物をエッチング除去することができる。
【００１４】
また、エッチング液が吐出されている間、基板の上記一方面に気体および純水を供給するようにすれば、エッチング液が上記一方面に回り込むのを防止でき、上記一方面に形成されている薄膜などが所望しない腐食を受けることを防止できる。
請求項８記載の発明は、基板の上記一方面にほぼ平行な対向面を有する対向部材をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の基板処理装置である。
請求項９記載の発明は、上記純水吐出口および気体吐出口は、上記対向部材に設けられていることを特徴とする請求項８記載の基板処理装置である。
なお、請求項１０に記載のように、上記エッチング液供給位置は、基板の回転中心（Ｏ）の近傍に設定されていることが好ましく、この場合、基板の回転に伴う遠心力により、基板の上記一方面とは反対の面のほぼ全域にエッチング液を良好に行き渡らせることができる。
【００１５】
また、エッチング液で除去される不要物は、基板の上記一方面とは反対の面に付着している金属イオンであってもよいし、基板の上記一方面とは反対の面の不要な薄膜であってもよい。さらには、金属イオンと薄膜との両方であってもよい。すなわち、上記基板処理装置は、請求項１１に記載のように、上記基板処理装置は、基板の上記一方面とは反対の面の不要な金属イオンをエッチング液で除去するものであってもよい。また、請求項１２に記載のように、基板の上記一方面とは反対の面の不要な薄膜を除去（および不要な金属イオンをエッチング液で除去）するものであってもよい。
【００１６】
請求項１３記載の発明は、上記純水吐出口および気体吐出口の吐出方向は、基板の回転半径外方に向かうにつれて基板に接近するように傾斜していることを特徴とする請求項７ないし１２のいずれかに記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の上記一方面上に供給された純水が気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域に向けて流れることを良好に防止できる。
さらに、エッチング液や純水のミストが発生しても、その発生したミストを気体吐出口から吐出される気体によって基板回転半径外方に吹き飛ばすことができ、基板の一方面上の気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域にエッチング液または純水のミストが飛散するおそれをなくすことができる。
【００１７】
請求項１４記載の発明は、上記基板処理装置は、前工程で上記一方面の周縁部から不要物が除去された基板に対して処理を行うものであることを特徴とする請求項７ないし１３のいずれかに記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の上記一方面の周縁部から不要物が除去された後、その基板に対して、上記一方面とは反対の面の不要物をエッチング除去するための処理が行われる。
【００１８】
なお、請求項１ないし１４の各発明において、上記純水供給位置および気体供給位置は、基板の回転中心を中心とする円周上に渡って設定されていてもよい（請求項１５）。さらに、上記純水供給位置および気体供給位置は、基板の回転中心を中心とする円周上の複数の位置にスポット状に設定されていてもよいし、基板の回転中心を中心とする円周上に帯状（円環状）に設定されていてもよい。
また、請求項１６に記載のように、上記純水供給位置は、基板の上記一方面に形成されたデバイス形成領域を取り囲む基板周縁領域上に設定されていることが好ましい。
【００１９】
請求項１７記載の発明は、基板（Ｗ）上の不要物を除去するための処理方法であって、回転している基板に向けてエッチング液吐出口からエッチング液を吐出するエッチング液吐出工程と、回転している基板の一方面上の純水供給位置（Ｐｄ）に向けて、上記エッチング液吐出口とは別の純水吐出口から純水を吐出する純水吐出工程と、回転している基板の上記一方面上における上記純水供給位置よりも内方の気体供給位置（Ｐｎ）に向けて気体を吐出する気体吐出工程とを含み、上記エッチング液吐出工程では、基板の上記一方面とは反対の面上のエッチング液供給位置に向けてエッチング液が吐出されることを特徴とする基板処理方法である。
【００２０】
この方法によれば、請求項７に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。つまり、基板の上記一方面とは反対の面の不要物をエッチング除去することができる。
請求項１８記載の発明は上記エッチング液吐出工程では、基板の上記一方面上の上記気体供給位置よりも回転半径外方のエッチング液供給位置（Ｐｅ）に向けてエッチング液が吐出されることを特徴とする請求項１７記載の基板処理方法である。
【００２１】
この方法によれば、請求項１に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。すなわち、基板の一方面上のエッチング液供給位置よりも基板回転半径外方の領域の不要物をエッチング除去することができる。
【００２２】
請求項１９記載の発明は、上記気体吐出工程が開始された後に上記純水吐出工程が開始され、その後上記エッチング液吐出工程が開始されることを特徴とする請求項１７または１８のいずれかに記載の基板処理方法である。
【００２３】
この発明によれば、エッチング液の吐出開始に先立って、純水および気体の吐出が開始されるから、基板の一方面上の気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域にエッチング液または純水が付着することをより良好に防止できる。
なお、基板の一方面上の気体供給位置への気体の吐出により、気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域にエッチング液が付着することを防止できる場合、請求項２０に記載のように、上記気体吐出工程が開始された後に上記エッチング液吐出工程が開始され、その後上記純水吐出工程が開始されて、さらにその後、上記エッチング液吐出工程が終了されてもよい。
【００２４】
請求項２１記載の発明は、上記エッチング液吐出工程が終了された後に上記純水吐出工程が終了され、その後上記気体吐出工程が終了されることを特徴とする請求項１７ないし２０のいずれかに記載の基板処理方法である。
この発明によれば、エッチング液の吐出が終了された後に、純水および気体の吐出が開始されるから、基板の一方面上の気体供給位置よりも基板回転半径内方の領域にエッチング液または純水が付着することをより良好に防止できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態（第１の実施形態）に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。この基板処理装置は、ほぼ円形の基板であるウエハＷの表面および端面に金属薄膜（たとえば、銅薄膜）が形成された後、そのウエハＷの表面の周縁部および端面に形成されている不要な金属薄膜を除去するための装置である。
【００２６】
この基板処理装置には、バキュームチャック１１が備えられている。バキュームチャック１１は、ほぼ鉛直に配置されたチャック軸１１１と、このチャック軸１１１の上端にほぼ水平に固定された円板状の吸着ベース１１２とを含む。チャック軸１１１は、たとえば、円筒状に形成されることによって吸気路１１３を内部に有しており、この吸気路１１３の上端は、吸着ベース１１２の内部に形成された吸着路を介して、吸着ベース１１２の上面に形成された吸着口に連通されている。また、チャック軸１１１には、モータなどを含む回転駆動機構１１４から回転力が入力されるようになっている。
【００２７】
これにより、バキュームチャック１１は、吸着ベース１１２上にウエハＷが表面（デバイス形成面）を上方に向けて載置された状態で、吸気路１１３の内部を排気することにより、ウエハＷの裏面（非デバイス形成面）を真空吸着してほぼ水平に保持することができる。そして、この状態で、回転駆動機構１１４からチャック軸１１１に回転力を入力することにより、吸着ベース１１２で吸着保持したウエハＷを、そのほぼ中心を通る鉛直軸線（チャック軸１１１の中心軸線）Ｏまわりに回転させることができる。
【００２８】
バキュームチャック１１の上方には、ほぼ円錐形状の遮断板１２と、この遮断板１２の傾斜面を洗浄するための純水を吐出する遮断板洗浄ノズル１３とが配置されている。
遮断板１２は、バキュームチャック１１に対向する下面１２１がウエハＷとほぼ同じ径の円形平面になっており、この下面１２１がバキュームチャック１１に保持されたウエハＷの上面とほぼ平行をなして対向するように設けられている。また、遮断板１２は、昇降可能に設けられており、バキュームチャック１１に対するウエハＷの搬入出時には上方に大きく退避され、ウエハＷに対する処理時にはウエハＷに近接した位置まで下降される。
【００２９】
遮断板１２の下面１２１には、図２に示すように、その下面１２１の中心ＣＥを中心とする３重の同心円周Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３とその中心ＣＥから半径方向に放射状に延びる複数本の直線との各交点に、たとえば円形の小さな開口１２２が形成されている。同心円周Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、下面１２１の周縁部に設定されていて、下面１２１の中央部には、開口１２２は形成されていない。
遮断板１２の内部には、ウエハＷに供給すべきエッチング液、純水および窒素ガスがそれぞれ流通するエッチング液供給路１２３、純水供給路１２４および窒素ガス供給路１２５が形成されている。
【００３０】
エッチング液供給路１２３は、遮断板１２の下面１２１の半径方向外方に向かうにつれて下方に傾斜した傾斜部１２３ａを有しており、この傾斜部１２３ａの先端で、同心円周Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のうちで最も径の大きな円周Ｃ１上に配置された開口１２２ａに連通している。傾斜部１２３ａの傾斜角度は、開口１２２ａから傾斜部１２３ａと平行に延ばした直線が、ウエハＷの表面の中央部のデバイス形成領域を取り囲むウエハ周縁領域（たとえば、ウエハＷの周縁から幅３mm程度の部分）上であって、ウエハＷの回転軸線Ｏを中心とする円周上に設定されたエッチング液供給位置Ｐｅで、バキュームチャック１１に保持されたウエハＷの表面に交差するような角度に設定されている。これにより、エッチング液供給路１２３を流通するエッチング液は、開口１２２ａからエッチング液供給路１２３の傾斜部１２３ａの傾斜方向（ウエハＷの回転半径外方に向かうにつれてウエハＷに近づくように傾斜した方向）に吐出されて、ウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅに供給される。
【００３１】
純水供給路１２４は、エッチング液供給路１２３の傾斜部１２３ａとほぼ平行に傾斜した傾斜部１２４ａを有しており、この傾斜部１２４ａの先端で、円周Ｃ１の次に大きな径の円周Ｃ２上に配置された開口１２２ｂに連通している。これにより、純水供給路１２４を流通する純水は、開口１２２ｂからエッチング液の吐出方向と平行な方向に吐出されて、上記ウエハ周縁領域上であって、ウエハＷの表面のエッチング液供給位置ＰｅよりもウエハＷの回転軸線Ｏに近い純水供給位置Ｐｄに供給される。純水供給位置Ｐｄは、ウエハＷの回転軸線Ｏを中心とする円周上に設定されている。
【００３２】
また、窒素ガス供給路１２５は、エッチング液供給路１２３の傾斜部１２３ａとほぼ平行に傾斜した傾斜部１２５ａを有しており、この傾斜部１２５ａの先端で、最も径の小さな円周Ｃ３上に配置された開口１２２ｃに連通している。これにより、窒素ガス供給路１２５を流通する純水は、開口１２２ｃからエッチング液の吐出方向と平行な方向に吐出されて、ウエハＷの表面の純水供給位置ＰｄよりもウエハＷの回転軸線Ｏに近い窒素ガス供給位置Ｐｎに供給される。窒素ガス供給位置Ｐｎは、ウエハＷの回転軸線Ｏを中心とする円周上に設定されている。
【００３３】
図３は、この基板処理装置における処理について説明するための図解図である。処理対象のウエハＷは、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、バキュームチャック１１に受け渡される。このとき、遮断板１２（図１参照）は、ウエハＷの搬入を阻害しないように上方に大きく退避している。バキュームチャック１１にウエハＷが保持されると、遮断板１２がウエハＷの表面に近づけられ、バキュームチャック１１（すなわち、ウエハＷ）が予め定める回転速度で回転され始める。
【００３４】
その後、図３(a)に示すように、開口１２２ｃから窒素ガスの吐出が開始され、ウエハＷの表面の窒素ガス供給位置Ｐｎに斜め上方から窒素ガスが供給される。また、窒素ガスの吐出が開始された後、つづいて、図３(b)に示すように、開口１２２ｂから純水の吐出が開始され、ウエハＷの表面の純水供給位置Ｐｄに斜め上方から純水が供給される。さらに、純水の吐出が開始された後、図３(c)に示すように、開口１２２ａからエッチング液の吐出が開始され、ウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅに斜め上方からエッチング液が供給される。
【００３５】
ウエハＷの表面への窒素ガス、純水およびエッチング液の供給が予め定める時間にわたって続けられると、図３(d)に示すように、まず、開口１２２ａからのエッチング液の吐出が停止される。つづいて、図３(e)に示すように、開口１２２ｂからの純水の吐出が停止され、その後、図３(f)に示すように、開口１２２ｃからの窒素ガスの吐出が停止される。これでウエハＷの周縁部および端面から不要な金属薄膜を除去するための処理は終了であり、この処理後のウエハＷは、遮断板１２が上方に退避した後、図示しない搬送ロボットによって、ウエハＷの裏面から不要な金属イオンを除去するための装置に向けて搬出される。
【００３６】
以上のように、この実施形態に係る基板処理装置では、ウエハＷの表面の周縁部および端面から金属薄膜を除去するためのエッチング液が、回転しているウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅに、そのエッチング液供給位置Ｐｅよりも上方であって、ウエハＷの回転半径方向内方に配置された開口１２２ａから供給される。これにより、エッチング液供給位置Ｐｅに供給されたエッチング液がウエハＷの中央部に向けて流れることを防止しつつ、エッチング液供給位置ＰｅよりもウエハＷの回転半径方向外方の領域（ウエハＷの表面の金属薄膜を除去すべき領域）ＥＡにむらなくエッチング液を供給することができ、この領域ＥＡおよび端面に形成されている金属薄膜を良好に除去することができる。
【００３７】
また、窒素ガス、純水およびエッチング液の供給（吐出）開始および停止が上述のような順序で行われることにより、エッチング液供給位置Ｐｅにエッチング液が供給されている間、エッチング液供給位置ＰｅよりもウエハＷの回転半径方向内方に設定された純水供給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎにそれぞれ純水および窒素ガスが供給されている。純水供給位置Ｐｄに供給された純水は、純水供給位置ＰｄからウエハＷの周縁に向けて流れ、この純水の流れにより、純水供給位置ＰｄよりもウエハＷの回転半径方向外方のエッチング液供給位置Ｐｅに供給されたエッチング液は押し流されるので、エッチング液がウエハＷの中央部に向けて流れることを一層防止できる。さらに、エッチング液がエッチング液供給位置Ｐｅに入射する際にエッチング液のミストが発生しても、そのエッチング液のミストは窒素ガスによってウエハＷの外方へと吹き飛ばされるので、ウエハＷの中央部（デバイス形成領域）の薄膜がエッチング液のミストによる腐食を受けるおそれがない。
【００３８】
さらにまた、ウエハＷの中央部のデバイス形成領域に純水が供給されないので、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスが純水によるダメージを受けるおそれがない。
図４は、この発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。この実施形態に係る基板処理装置は、上述の実施形態に係る基板処理装置においてウエハＷの表面の周縁部および端面に形成されている不要な金属薄膜が除去された後、そのウエハＷの裏面から不要な金属イオン（金属汚染）または金属薄膜を除去するためのものである。
【００３９】
この基板処理装置には、スピンチャック２１が備えられている。スピンチャック２１は、ほぼ鉛直に配置されたチャック軸２１１と、このチャック軸２１１の上端にほぼ水平に固定されたスピンベース２１２と、スピンベース２１２上に立設された複数本のチャックピン２１３とを有している。
スピンベース２１２は、たとえば、平面視において放射状に延びた複数本（たとえば、６本）のアームを有しており、各アームの先端にチャックピン２１３が立設されている。たとえば、一本おきのアーム（たとえば、全部で３本のアーム）の先端には、ウエハＷの裏面の周縁部を受ける水平面と、ウエハＷの端面に対向してウエハＷの移動を規制する鉛直面とを有する固定チャックピン２１３が固定されている。そして、残余の一本おきのアーム（たとえば、全部で３本のアーム）の先端には、鉛直軸まわりに回転（自転）可能な可動チャックピン２１３が取り付けられている。この可動チャックピン２１３は、ウエハＷの裏面の周縁部を受ける水平面と、この水平面から立ち上がり、ウエハＷの端面に当接して、対向する固定チャックピン２１３と協働してウエハＷを挟持する第１鉛直面と、同じく当該水平面から立ち上がり、第１鉛直面よりもウエハＷの半径方向外方に後退してウエハＷの端面を規制可能な第２鉛直面とを有している。したがって、可動チャックピン２１３を、鉛直軸まわりに回転させることにより、第１鉛直面または第２鉛直面をウエハＷの端面に対向させることができ、これにより、ウエハＷを挟持したり、ウエハＷの挟持を弛めたりすることができる。
【００４０】
また、チャック軸２１１には、たとえばモータなどの駆動源を含む回転駆動機構２１４が結合されている。これにより、複数本のチャックピン２１３でウエハＷを狭持した状態で、回転駆動機構２１４によってチャック軸２１１を回転させることにより、ウエハＷを水平面内で回転させることができる。
さらに、チャック軸２１１は、円筒状に形成されており、その内部には、裏面リンス配管２２が非回転状態に挿通されている。裏面リンス配管２２の先端は、チャック軸２１１の先端で開口していて、これにより、チャック軸２１１の先端に、チャックピン２１３で挟持されたウエハＷの裏面中央にエッチング液を供給するための裏面リンスノズル２２１が形成されている。
【００４１】
スピンチャック２１の上方には、ほぼ円錐形状の遮断板２３と、この遮断板２３の傾斜面を洗浄するための純水を吐出する遮断板洗浄ノズル２４とが配置されている。遮断板２３は、図１に示す遮断板１２から、エッチング液を供給するための開口１２２ａおよびエッチング液供給路１２３を省略した構成であり、その下面２３１がスピンチャック２１に保持されたウエハＷの上面とほぼ平行をなして対向するように設けられている。
【００４２】
なお、図４および後述する図５において、遮断板２３と図１に示す遮断板１２とで共通する部分には、図１の場合と同一の参照符号を付して示している。また、その同一の参照符号を付した部分についての説明は省略する。
図５は、この第２の実施形態に係る基板処理装置における処理について説明するための図解図である。処理対象のウエハＷは、上述の図１に示す基板処理装置において表面の周縁部および端面に形成された金属薄膜を除去するための処理を受けた後、その図１に示す基板処理装置から搬入されてきて、スピンチャック２１に表面を上方に向けた状態で受け渡される。このとき、遮断板２３（図４参照）は、ウエハＷの搬入を阻害しないように上方に大きく退避している。スピンチャック２１にウエハＷが保持されると、遮断板２３がウエハＷの表面に近づけられ、スピンチャック２１（すなわち、ウエハＷ）が予め定める回転速度で回転され始める。
【００４３】
その後、図５(a)に示すように、開口１２２ｃから窒素ガスの吐出が開始され、ウエハＷの表面の窒素ガス供給位置Ｐｎに斜め上方から窒素ガスが供給される。また、窒素ガスの吐出が開始された後、つづいて、図５(b)に示すように、開口１２２ｂから純水の吐出が開始され、ウエハＷの表面の純水供給位置Ｐｄに斜め上方から純水が供給される。さらに、純水の吐出が開始された後、図５(c)に示すように、裏面リンスノズル２２１からエッチング液の吐出が開始され、ウエハＷの裏面中央にエッチング液が供給される。
【００４４】
ウエハＷの表面への窒素ガス、純水およびエッチング液の供給が予め定める時間にわたって続けられると、図５(d)に示すように、まず、裏面リンスノズル２２１からのエッチング液の吐出が停止される。つづいて、図５(e)に示すように、開口１２２ｂからの純水の吐出が停止され、その後、図５(f)に示すように、開口１２２ｃからの窒素ガスの吐出が停止される。これでウエハＷの裏面から金属イオンまたは金属薄膜を除去するための処理は終了であり、その後は、ウエハＷの裏面に純水が供給されて、ウエハＷの裏面に付着したエッチング液が洗い流される。ウエハＷの裏面を水洗するための純水は、裏面リンスノズル２２１にエッチング液または純水を切り替えて供給できるように構成して、裏面リンスノズル２２１からウエハＷの裏面に供給するようにしてもよいし、裏面リンスノズル２２１とは別に設けられたノズルからウエハＷの裏面に供給するようにしてもよい。この水洗処理後のウエハＷは、遮断板２３が上方に退避した後、図示しない搬送ロボットによって搬出される。
【００４５】
以上のように、この第２の実施形態に係る基板処理装置では、ウエハＷの裏面に付着している金属イオンまたは金属薄膜を除去するためのエッチング液が、回転しているウエハＷの裏面中央に供給される。これにより、ウエハＷの裏面全域にまんべんなくエッチング液を供給することができ、このエッチング液により、ウエハＷの裏面から金属イオンまたは金属薄膜を良好に除去することができる。
また、窒素ガス、純水およびエッチング液の供給（吐出）開始および停止が上述のような順序で行われることにより、ウエハＷの裏面にエッチング液が供給されている間、ウエハＷの表面の純水供給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎにそれぞれ純水および窒素ガスが供給されている。純水供給位置Ｐｄに供給された純水は、ウエハＷの表面を純水供給位置ＰｄからウエハＷの周縁へ向かって流れて、ウエハＷの周縁から流下するので、裏面リンスノズル２２１からウエハＷの裏面に供給されたエッチング液がウエハＷの表面に回り込むおそれがない。
【００４６】
さらに、スピンチャック２１のチャックピン２１３がウエハＷの裏面を伝って側方に飛散するエッチング液を横切ることによってエッチング液のミストが発生しても、そのエッチング液のミストは窒素ガスによってウエハＷの外方へと吹き飛ばされるので、ウエハＷの中央部（デバイス形成領域）の薄膜がエッチング液のミストによる腐食を受けるおそれがない。
さらにまた、ウエハＷの中央部のデバイス形成領域に純水が供給されないので、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスが純水によるダメージを受けるおそれがない。
【００４７】
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上述の第１の実施形態では、遮断板１２の下面１２１に円形の小さな開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃが形成され、これらの開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃからそれぞれエッチング液、純水および窒素ガスが吐出されるとしたが、遮断板１２の下面１２１に、その下面１２１の中心ＣＥを中心とする３つの同心円環状の開口が形成され、この３つの環状開口からそれぞれエッチング液、純水および窒素ガスが吐出されてもよい。また、これと同様な変形を上述の第２の実施形態に施してもよい。
【００４８】
また、上述の第１の実施形態では、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃはそれぞれ複数個形成されているが、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃはそれぞれ、少なくとも１つ形成されていればよい。たとえば、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃがそれぞれ１つずつだけ形成される場合には、下面１２１の中心ＣＥを通る下面１２１上の直線に沿うように、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃが形成されるのが好ましい（図２の二点鎖線で囲う開口群Ａ）。これによると、窒素ガス供給位置Ｐｎ、エッチング液供給位置Ｐｅ、および純水供給位置ＰｄはウエハＷの回転中心を通る直線に沿って設けられる。
【００４９】
あるいは、エッチング液が吐出される開口１２２ａが１つだけ形成され、純水および窒素ガスが吐出される開口１２２ｂおよび１２２ｃが複数個形成されるようにしてもよい。この場合、複数の開口１２２ｂおよび１２２ｃは、中心ＣＥから見て１つの開口１２２ａを覆うように設けられるのが好ましい。これによれば、ウエハの回転中心から見て、エッチング液供給位置Ｐｅは、純水供給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎで覆われることとなる（図２の二点鎖線で囲う開口群Ｂ）。
【００５０】
さらにまた、遮断板１２の中心付近に開口が形成され、この開口から窒素ガスが供給されるようにしてもよい。
さらには、遮断板１２，２３の開口１２２ｃからウエハＷの表面に窒素ガスが供給されるとしたが、窒素ガス以外の不活性ガス（たとえば、ヘリウムガスまたはアルゴンガス）がウエハＷの表面に供給されてもよい。
さらには、基板の一例として半導体ウエハを取り上げたが、この発明は、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイパネル用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板などの他の種類の基板に対して処理を施すための装置にも適用することができる。
【００５１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。
【図２】図１に示す遮断板の下面の構成を示す図である。
【図３】図１の基板処理装置における処理について説明するための図である。
【図４】この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。
【図５】図４の基板処理装置における処理について説明するための図である。
【符号の説明】
１１バキュームチャック
１２遮断板
１２１下面
１２２開口
１２２ａ開口（エッチング液吐出口）
１２２ｂ開口（純水吐出口）
１２２ｃ開口（気体吐出口）
２１スピンチャック
２２１裏面リンスノズル（エッチング液吐出口）
２３遮断板
２３１下面
ＥＡ領域
Ｏ回転軸線
Ｐｄ純水供給位置
Ｐｅエッチング液供給位置
Ｐｎ窒素ガス供給位置
Ｗウエハ

Claims

基板を回転させつつエッチング液を供給して基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、
基板の一方面上の気体供給位置よりも回転半径外方のエッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するように設けられたエッチング液吐出口、基板の一方面上の純水供給位置に向けて純水を吐出する、上記エッチング液吐出口とは別の純水吐出口、および上記一方面上における上記純水供給位置よりも回転半径内方の気体供給位置に向けて気体を吐出する気体吐出口を有し、
上記エッチング液吐出口、上記純水吐出口および上記気体吐出口の吐出方向は、基板の回転半径外方に向かうにつれて基板に接近するように傾斜していることを特徴とする基板処理装置。
基板の上記一方面にほぼ平行な対向面を有する対向部材をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
上記純水吐出口および気体吐出口は、上記対向部材に設けられていることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
上記エッチング液吐出口は、上記対向部材に設けられていることを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
上記基板処理装置は、基板の上記一方面の周縁部の不要な薄膜をエッチング除去するものであることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
上記基板処理装置は、次工程で上記一方面とは反対の面のほぼ全域から不要物がエッチング除去される基板に対して処理を行うものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
基板を回転させつつエッチング液を供給して基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、
基板に供給すべきエッチング液を吐出するエッチング液吐出口、基板の一方面上の純水供給位置に向けて純水を吐出する、上記エッチング液吐出口とは別の純水吐出口、および上記一方面上における上記純水供給位置よりも回転半径内方の気体供給位置に向けて気体を吐出する気体吐出口を有し、
上記エッチング液吐出口は、基板の上記一方面とは反対の面上のエッチング液供給位置に向けてエッチング液を吐出するように設けられていることを特徴とする基板処理装置。
基板の上記一方面にほぼ平行な対向面を有する対向部材をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
上記純水吐出口および気体吐出口は、上記対向部材に設けられていることを特徴とする請求項８記載の基板処理装置。
上記エッチング液供給位置は、基板の回転中心の近傍に設定されていることを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載の基板処理装置。
上記基板処理装置は、基板の上記一方面とは反対の面の不要な金属イオンをエッチング液で除去するものであることを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の基板処理装置。
上記基板処理装置は、基板の上記一方面とは反対の面の不要な薄膜をエッチング除去するものであることを特徴とする請求項７ないし１１のいずれかに記載の基板処理装置。
上記純水吐出口および気体吐出口の吐出方向は、基板の回転半径外方に向かうにつれて基板に接近するように傾斜していることを特徴とする請求項７ないし１２のいずれかに記載の基板処理装置。
上記基板処理装置は、前工程で上記一方面の周縁部から不要物が除去された基板に対して処理を行うものであることを特徴とする請求項７ないし１３のいずれかに記載の基板処理装置。
上記純水供給位置および気体供給位置は、基板の回転中心を中心とする円周上に渡って設定されていることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の基板処理装置。
上記純水供給位置は、基板の上記一方面に形成されたデバイス形成領域を取り囲む基板周縁領域上に設定されていることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の基板処理装置。
基板上の不要物を除去するための処理方法であって、
回転している基板に向けてエッチング液吐出口からエッチング液を吐出するエッチング液吐出工程と、
回転している基板の一方面上の純水供給位置に向けて、上記エッチング液吐出口とは別の純水吐出口から純水を吐出する純水吐出工程と、
回転している基板の上記一方面上における上記純水供給位置よりも内方の気体供給位置に向けて気体を吐出する気体吐出工程とを含み、
上記エッチング液吐出工程では、基板の上記一方面とは反対の面上のエッチング液供給位置に向けてエッチング液が吐出されることを特徴とする基板処理方法。
上記エッチング液吐出工程では、基板の上記一方面上の上記気体供給位置よりも回転半径外方のエッチング液供給位置に向けてエッチング液が吐出されることを特徴とする請求項１７記載の基板処理方法。
上記気体吐出工程が開始された後に上記純水吐出工程が開始され、その後上記エッチング液吐出工程が開始されることを特徴とする請求項１７または１８に記載の基板処理方法。
上記気体吐出工程が開始された後に上記エッチング液吐出工程が開始され、その後上記純水吐出工程が開始されて、さらにその後、上記エッチング液吐出工程が終了されることを特徴とする請求項１７ないし１９のいずれかに記載の基板処理方法。
上記エッチング液吐出工程が終了された後に上記純水吐出工程が終了され、その後上記気体吐出工程が終了されることを特徴とする請求項１７ないし２０のいずれかに記載の基板処理方法。