JP6629420B2 - 基板処理装置、基板処理システム、および基板処理方法 - Google Patents
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Description
処理液が通る複数の溝が形成されている。かかる形態によれば、触媒と基板上の被処理領域との接触部への処理液の回り込み及び置換が促進されることで、エッチング速度の増加及び安定性の向上が可能となる。
て行うことが可能となる。
持部は、球状体または円柱体であって、球状体の球面または円柱体の周面に触媒の層が形成された球状体または円柱体を備える。球状体または円柱体は、基板保持部と触媒保持部とが相対的に移動する際に、相対的な移動に伴って回転可能に保持されるように構成される。かかる形態によれば、基板保持部と触媒保持部とが相対的に移動する際における基板上の被処理領域表面と触媒との摩擦の低減が可能であり、その結果、摩擦による被処理領域表面ダメージおよび触媒の摩耗の抑制が可能となる。
ニタリングされたエッチング処理状態に基づいて、基板処理装置において次の基板の処理で使用される制御パラメータを変更するように構成された第2のパラメータ変更部を備える。かかる形態によれば、第36の形態と同様の効果を奏する。
1つを有する。
する。
ッチング処理状態に基づいて処理中の基板の処理条件における少なくとも1つのパラメータを制御するように構成される。
可能に構成される。
図1は、本発明の一実施例としての基板処理システムの基板処理装置10の概略平面図である。図2は、図1に示す基板処理装置10の側面図である。基板処理装置10は、CARE法を利用して、基板上の半導体材料(被処理領域)のエッチング処理を行う装置である。基板処理システムは、基板処理装置10と、基板を洗浄するように構成された基板洗浄部と、基板を搬送する基板搬送部とを備えている。また、必要に応じて基板乾燥部も備えてよい(図示省略)。基板搬送部は、ウェット状態の基板およびドライ状態の基板を別々に搬送できるように構成される。更に半導体材料の種類によっては、本基板処理装置による処理の前もしくは後において、従来のCMPによる処理を行って良く、よって更にCMP装置を備えてよい。さらに、基板処理システムは、化学気相成長(CVD)装置、スパッタ装置、メッキ装置、およびコーター装置などの成膜装置を含んでもよい。本実施例では、基板処理装置10は、CMP装置とは別体のユニットとして構成されている。基板洗浄部、基板搬送部およびCMP装置は、周知技術であるので、以下では、これらの図示および説明は省略する。
、本実施例では、基板保持部20は、ウェハWを保持するための機構として、ウェハWの裏面(被研磨面と反対側の面)を真空吸着する真空吸着プレートを有する真空吸着機構を備えている。真空吸着の方式としては、吸着面に真空ラインに接続された複数の吸着穴を有する吸着プレートを用いた点吸着の方式、吸着面に溝(例えば同心円状)を有し、溝内に設けた真空ラインへの接続穴を通して吸着する面吸着の方式のいずれを用いても良い。また、吸着状態の安定化のために、吸着プレート表面にバッキング材を貼り付け、本バッキング材を介してウェハWを吸着しても良い。ただし、ウェハWを保持するための機構は、公知の任意の機構とすることができ、例えば、ウェハWの周縁部の少なくとも1ヶ所においてウェハWの表面および裏面をクランプするクランプ機構であっても良く、またウェハWの周縁部の少なくとも1ヶ所においてウェハWの側面を保持するローラチャック機構であっても良い。かかる基板保持部20は、駆動部モータ、アクチュエータ(図示省略)によって、軸線AL1を中心として回転可能に構成されている。また、本図では、基板保持部20は、ウェハWを保持するための領域よりも外側において、周方向の全体にわたって、鉛直方向上方に向けて延在する壁部21を備えている。これにより処理液のウェハ面内での保持が可能となり、その結果処理液の使用量の削減が可能である。なお、本図では、壁部21は基板保持部20の外周に固定されているが、基板保持部とは別体で構成されていても良い。その場合、壁部21は上下動を行っても良い。上下動が可能になることで、処理液の保持量を変えることが可能になるとともに、例えばエッチング処理後の基板表面を洗浄する場合、壁部21を下げることによって洗浄液のウェハW外への排出を効率よく行うことができる。
、触媒31bは、孔部36bを有していなくてもよい。また、図示していないが、弾性部材32の一例として、CMPパッド表面に触媒を成膜したものを使用してもよい。CMPパッドは発泡ポリウレタンやポリウレタン等の含浸した不織布パッドがある。これらはいずれもウェハWの被処理面との接触に対して十分な弾性を有しているので、弾性部材32として使用できる。
2の表面の凹凸を解消し、触媒31の表面をより平坦にすることができる。また、弾性部材32は、通常は全方向に弾性を示すので、弾性部材32の表面に触媒31を保持させる場合、触媒31の面内方向に伸縮したときに触媒31が破れることがある。樹脂製フィルム32−2はフィルムの面方向に弾性部材32ほど伸び縮みしないので、触媒保持部材32にフィルム32−2を貼り付けることで触媒保持部材32の面内方向の伸縮を防止できる。その結果、フィルム32−2に保持される触媒31の破れを防止することができ、一方で弾性部材32のフィルム32−2の面に垂直な方向の弾性は維持され、触媒31がウェハWの形状に追従して均一に接触することを可能にする。
りしてもよい。ここで、樹脂としてはポリウレタンやポリイミド等を用いることができる。あるいは、ガラスシートまたは金属シートを触媒保持部材32に貼り付けてもよい。他にも、触媒保持部材32よりも表面を平坦にできるものであれば任意の構成を採用することができる。これらは、必ずしも交換可能でなくてもよい。
、また非接触式に電気接続を実現してもよい。触媒保持部30は、回転モータ50−10により回転させることが可能である。シャフト50−1は、昇降エアシリンダ50−12により軸方向に駆動される。エアシリンダ50−12は、エアベアリングシリンダを用いることができる。エアベアリングシリンダを使用することで摺動抵抗を減らし、またヒステリシスを低減することもできる。エアシリンダ50−12はロードセル50−14を介してシャフト50−1に連結され、エアシリンダ50−12からシャフト50−1に与えられる力をロードセル50−14により測定することができる。搖動アーム50は、処理液および/または水を触媒保持部30の触媒31の表面の供給口30−42から供給できるように処理液供給通路30−40を有する。また、処理液および/または水は、触媒保持部30の外側から供給するようにしてもよい。搖動アーム50は、空気または窒素の供給源と接続され、カバー50−2内に空気または窒素を供給できるように構成することができる。CARE処理においては、腐食性の強い薬液を使用することがあるので、カバー50−2の内部を外気圧よりも高くして、処理液PLがカバー50−2の内部に入ることを防止することができる。
。PIDコントローラ50−15は、ロードセル50−14から受け取った測定値Fを、制御部90から受け取った荷重指令SFと比較し、両者が等しくなるまでPID演算以下の処理を繰り返す。かかるフィードバック制御は電空レギュレータ50−18aの上述の内部のフィードバック制御よりも低速のサンプリングタイムで行われる。このように、ロードセル50−14とPIDコントローラ50−15を用いて、触媒保持部30のウェハWへの押し付け力を監視してフォードバック制御することで、常に最適な押し付け力を維持することができる。なお、エアシリンダ50−12の駆動速度を制御するために、荷重指令を段階的(たとえば0.1秒ごと)に変化させて最終的な荷重指令SFに到達するようにすることができる。
において、触媒31の作用により生成されたエッチャントがウェハW表面に作用することにより、ウェハWの表面がエッチング除去される。ウェハWの被処理領域は、任意の単一または複数の材質から構成されることができ、例えば、SiO2やLow−k材料に代表される絶縁膜、CuやWに代表される配線金属、Ta、Ti、TaN、TiN、Co等に代表されるバリアメタル、GaAs等に代表されるIII−V族材料である。また、触媒31の材質としては、例えば、貴金属、遷移金属、セラミックス系固体触媒、塩基性固体触媒、酸性固体触媒などとすることができる。また、処理液PLは、例えば、酸素溶解水、オゾン水、酸、アルカリ溶液、H2O2水、フッ化水素酸溶液などとすることができる。なお、触媒31および処理液PLは、ウェハWの被処理領域の材質によって、適宜設定することができる。例えば、被処理領域の材質がCuである場合、触媒31としては酸性固体触媒が用いられ、処理液PLとしてはオゾン水が用いられても良い。また、被処理領域の材質がSiO2である場合には、触媒31には白金やニッケルが用いられ、処理液PLには酸が用いられても良い。また、被処理領域の材質がIII−V族金属(例えば、GaAs)である場合には、触媒31には鉄が用いられ、処理液PLにはH2O2水が用いられても良い。
チング速度の面内均一性が悪くなる。これに対して、触媒保持部30の搖動区間を11区間に分割し、各区間の搖動速度を調整すると、触媒31とウェハWとの接触時間がより均一化される。そのため、エッチング速度のウェハW面内分布が改善する。なお、図23の好適化の例では、触媒保持部30の搖動区間を11区間に分割しているが、分割数を多くすれば(たとえば30区間)より緻密に搖動速度を調整でき、触媒31とウェハWとの接触時間分布を調整可能になり、ウェハWの面内均一性をさらに向上させることができる。
も触媒31のウェハWに対する接触状態(たとえば接触圧力の分布)を一定に維持することが可能となり、その結果、ウェハWのエッチング速度の面内均一性を維持することができる。
ステージ60−2の外側に配置されている。
すことができる。たとえば、基板のエッチング処理により触媒31の表面が酸化している場合、還元作用により触媒表面の酸化物を還元して、触媒31の表面を活性な状態に回復させることができる。
また、図20に示される実施例において、液溜め部に水および/または薬液を保持し、触媒31を液中に浸漬している間に、液溜め部内の液体に超音波を照射して触媒をコンディショニングするように構成することができる。照射する超音波はkHz単位の超音波が好ましい。本実施例においては、超音波を照射することで、触媒31に付着した残渣を効率的に除去することができる。
給ノズルとして使用できるようにしてもよい。一般に、金属表面の酸化反応および/または水酸化反応は、水分の存在により生じる。そのため、ウェハWのエッチング処理を長時間行わない間(たとえば、ウェハWのロット処理のインターバル時間)に、触媒31の表面にガス供給ノズルにより、ドライエアや窒素ガスを噴射して触媒31の表面を乾燥させることで、触媒31の酸化および/または水酸化を抑制することができる。
図8は、第2実施例としての基板処理装置110の概略構成を示している。図8では、図2に示す構成要素と同一の構成要素には、図2と同一の符号を付して、その説明を省略する。この点は、他の図面にも適用される。本実施例の基板処理装置110では、基板保持部120の内部には、基板温度制御部121が配置されている。基板温度制御部121は、例えばヒータであり、ウェハWの温度を制御するように構成されている。基板温度制御部121によって、ウェハWの温度は、所望の温度に調節される。CARE法は、化学エッチングであるため、そのエッチング速度は、基板温度に依存する。かかる構成によれば、基板温度に応じてエッチング速度を変化させることが可能であり、その結果、エッチング速度及びその面内分布の調整が可能である。なお、本実施例では、ヒータは同心円状に複数配置されており、各ヒータの温度を調整しても良いが、単一のヒータをらせん状に基板保持部120内に配置しても良い。
図9は、第3実施例としての基板処理装置210の概略構成を示している。基板処理装置210は、処理液供給部40に代えて処理液供給部240を備えている点が第1実施例と異なっている。なお、この例では、基板保持部220は、ウェハWの表面および裏面をクランプするクランプ機構を有するように図示されている。処理液供給部240は、触媒保持部30の近傍、好ましくはウェハWの回転の上流部、つまり処理液供給部240から供給された処理液がウェハWの回転により触媒保持部30に効率よく供給される位置にお
いて揺動アーム50に固定されている。このため、処理液PLをウェハWの被処理領域上に供給するための供給口241は、触媒保持部30とともに移動するように構成されている。かかる構成によれば、常に新鮮な処理液PLを触媒31の周辺に供給することが可能であり、その結果、エッチング性能が安定する。また、触媒保持部30の揺動アーム50による揺動運動の形態に関わらず、触媒31とウェハWとの接触部近傍に処理液の供給が可能であり、処理液の使用量の削減が可能である。
図10は、第4実施例としての基板処理装置310の概略構成を示している。基板処理装置310は、処理液保持部270を備えている点が第3実施例と異なっている。処理液保持部270は、ウェハW側が開口した箱形形状を有しており、触媒保持部30の周囲において触媒保持部30を取り囲んでいる。処理液供給部240は、処理液保持部270を貫通しており、その結果、供給口241は、内部空間271の内部に配置され、処理液PLは、内部空間271の内部に供給される。処理液保持部270とウェハWとの間には、処理液保持部270がウェハW上を摺動してウェハWにダメージを与えることがないようにクリアランスが確保されている。このクリアランスは、ごく僅かであり、内部空間271に供給された処理液PLの大半は、内部空間271に保持される。かかる構成によれば、処理液PLは、ほぼ、触媒31の周囲にのみ保持されるので、処理液PLの使用量を大幅に削減できる。なお、本実施例では、処理液保持部270とウェハWとの間にクリアランスが設けられているが、処理液保持部270のウェハWとの対向面に例えばスポンジ等の弾性部材を配置すればウェハWにダメージを与えることなく、接触させることは可能である。
減が可能である。
して、処理液供給通路30−40および各種バルブ30−43の数を増やして、より多くの種類の処理液を供給できるように構成してもよい。
図12は、第5実施例としての基板処理装置410の概略構成を示している。基板処理装置410は、モニタリング部480を備えている点と、制御部490がパラメータ変更部491も備えている点とが上述の実施形態と異なる。モニタリング部480は、ウェハWの被処理領域のエッチング処理状態をモニタリングする。モニタリング部480は、アクチュエータによって、ウェハWにおける特定位置に水平方向に移動可能に構成されている。なお、本モニタリング部480は特定位置に固定されていても良いが、エッチング処理時においてウェハWの面内を移動しても良い。モニタリング部480がウェハWの面内を移動する場合には、モニタリング部480を触媒保持部30と連動して移動するようにしても良い。これにより、ウェハW面内のエッチング処理状態の分布を把握することが可能である。ここで、モニタリング部480の構成は被処理領域の材料によって異なる。また、被処理領域が複数の材料により構成される場合には、複数のモニタリング部を組み合わせて使用しても良い。例えば、研磨対象がウェハW上に形成された金属膜である場合には、モニタリング部480は、渦電流モニタリング部として構成されてもよい。具体的には、モニタリング部480は、ウェハWの表面に近接して配置されたセンサコイルに高周波電流を流してウェハWに渦電流を発生させ、ウェハW上に形成された導電性の金属膜に誘導磁場を生じさせる。ここで生じる渦電流及びこれにより算出される合成インピーダンスは、金属膜の厚みに応じて変化することから、モニタリング部480は、かかる変化を利用して、エッチング処理状態のモニタリングを行うことが可能である。
い。かかる形態によれば、基板の半導体材料と触媒との接触により発生する摩擦状態を、トルク電流を介してモニタリングすることが可能であり、例えば被処理面の半導体材料の凹凸状態の変化や他材料の露出に伴うトルク電流の変化によりエッチング状態をモニタリングするが可能となる。
検出された上記マーク等が基板保持部20の所定位置に来るよう基板搬送部により基板を設置し、本所定位置を基準に、触媒保持部30の揺動アーム50による揺動軌跡上に再処理必要部位が位置するよう基板保持部20を角度回転させれば良い。これにより、所望の再処理必要部位の再処理が可能となり、その結果良好なエッチング処理品質が得られる。更に、基板処理装置410は、処理前のウェハWの厚みを測定する厚み測定部を備えていてもよい。厚み測定部は、基板保持部220の外側に配置されてもよい。また、CMP処理部を有する場合には、CMP処理部に内蔵された膜厚測定部を用いても良い。処理前のウェハWの被処理層の厚み分布測定結果をウェハWの処理条件にフィードバックすることで、ウェハ間の初期状態のバラツキに依らず、目標の厚み分布を得ることができる。
図13は、第6実施例としての基板処理装置510の概略構成を示している。基板処理装置510は、電位調整部580を備えている点が上述の実施形態と異なっている。電位調整部580は、参照電極581と電源582とを備えている。触媒31と参照電極581とは、電源582を介して接続されている。参照電極581は、処理液PLと接触する領域まで延在している。このため、触媒31と参照電極581とは、処理液PLを介して電気化学的に接続される。電源582は、触媒31の表面の電位が所定の範囲になるように制御される。かかる構成によれば、ウェハWのエッチング処理時において、触媒31表面の活性を阻害する因子の付着を防止することが可能であり、その結果、触媒表面の活性状態の維持が可能である。また、ウェハWの被処理領域の材質、処理液PLの種類、および触媒の種類によっては、触媒に印加する電圧によってウェハWのエッチング速度が変化し、効率的にウェハWを処理することができる。なお、処理液保持部270を有する場合には、処理液保持部270の内部に少なくとも一部が処理液と接触するように参照電極581を設置しても良い。
類によっては、ウェハWの処理中に触媒31の表面が酸化および/または水酸化が生じる場合がある。この場合、ウェハWの処理と新たなウェハWの処理との間のインターバル時間に前述の触媒表面のコンディショニングを実施することで、触媒表面の活性状態を回復させることができる。一方で、還元作用で触媒31の表面の活性状態を回復可能な触媒については、ウェハWの処理中に、触媒31に還元側の電位を断続的に印加することで、触媒表面の還元が可能である。すなわち、ウェハWの処理中に触媒表面の活性状態の維持が可能である。図34および図35は、触媒31に印加する電位のパターンを示している。図34および図35において、横軸は処理時間であり、縦軸はカウンター電極に対する触媒31の電位を示している。前述のように、触媒側にマイナスの電位を印加することで、触媒31に対して還元作用を発生させることができる。図31および図32においては、触媒31にプラスの電位あるいはゼロ電位を印加することで、ウェハWのエッチングレートが大きくなる場合を想定しており、断続的に触媒31にマイナスの電位を印加することで、触媒31に還元作用を発生させ、触媒31を活性状態に維持することができる。触媒31にマイナスの電位を印加することで、一時的にエッチング速度が低下するが、図31に示すような矩形波の電位を印加することで、エッチング速度と触媒表面の活性状態の維持を調整することができる。
り形成され、その内側に圧力室33dが形成される。圧力室33dは、流体源によって圧力室33dに供給される流体(たとえば空気や窒素ガスなど)の圧力が制御されることによって、ウェハWの被処理領域と触媒31との接触圧力をそれぞれ独立に制御することができるように構成される。図38に示される実施例においては、図36の実施例と同様に、触媒の回転位置および搖動アーム50の位置を検出するための回転位置センサおよび位置センサを備える。また、図38に示される実施例において、触媒保持部材32の各領域は圧力センサ30−45を備えるようにしてもよい。圧力センサ30−45により、触媒31の各領域とウェハWとの間の接触圧力を測定することができる。これらのセンサにより触媒の各領域とウェハWとの位置関係を検出し、一定のエッチング速度が得られるように、触媒31の各領域に付与される圧力を調整する。たとえば、図37で示した例と同様に、ウェハWの処理中に、ウェハWの内側に位置する触媒31の領域には低い圧力となるように圧力を付与し、ウェハWの外側に位置する触媒31の領域には高い圧力となるように圧力を制御することができる。このように、触媒31の各領域に付与する圧力を動的に制御することで、触媒31をウェハWに対してオーバーハングさせずに、あるいは最小限のオーバーハングで、ウェハWの処理の面内均一性を改善することができる。なお、触媒31の各領域に圧力を付与するための機構として、上述の圧力室33dに流体を供給する方式に代えて、各領域の触媒保持部材32にピエゾ素子を配置することができる。この場合、ピエゾ素子に供給する電圧を制御して領域ごとに触媒31とウェハWとの間の接触圧力を動的に調整することができる。
第7実施例としての基板処理装置10において、触媒31は、2種類以上の個々の触媒を備えていている。代替態様として、触媒31は、2種類の触媒が含まれる混合物(例えば、合金)または化合物(例えば、金属間化合物)であってもよい。かかる構成によれば、ウェハWの領域に応じて2種類以上の異なる材質の研磨面が形成されている場合に、ウェハWを均一に、または、所望の選択比でエッチングができる。例えば、ウェハWの第1の領域にCuの層が形成され、第2の領域にSiO2の層が形成されている場合には、触媒31は、Cu用の酸性固体触媒からなる領域と、SiO2用の白金からなる領域と、を備えていてもよい。この場合、処理液PLには、Cu用のオゾン水と、SiO2用の酸と、が使用されてもよい。あるいは、ウェハWの第1の領域にIII−V族金属(例えば、GaAs)の層が形成され、第2の領域にSiO2の層が形成されている場合には、触媒31は、III−V族金属用の鉄からなる領域と、SiO2用の白金やニッケルからなる領域と、を備えていてもよい。この場合、処理液PLには、III−V族金属用のオゾン水と、SiO2用の酸と、が使用されてもよい。
給して、ウェハWのSiO2の層をエッチングしてもよい。
図14は、第8実施例としての基板処理システム601の概略構成を示している。基板処理システム601は、CMPユニットであり、揺動アーム602と、CMP処理部603と、基板処理部610と、基板受渡部609と、を備えている。CMP処理部603は、揺動アームの先端に設けられた基板保持ヘッド604(従来のCMP装置のトップリングに相当)と、研磨パッドが貼り付けられた研磨テーブル605と、揺動アーム607によって揺動可能に構成されたドレッサ606と、スラリー供給ノズル608と、を備えている。基板保持ヘッド604は、基板受渡部609に配置されたウェハWを例えば真空吸着機構によって保持する。このとき、ウェハWの研磨面は、下方に向けられており、研磨テーブル605に押圧されることによって、CMP処理が実施される。
での処理とCMP処理部603での処理とで共通化できるので、全体としての処理時間を短縮できる。
1の接触圧力や触媒保持部30の搖動速度および触媒への印加電圧を変更することで、ウェハ処理のコントロール性が向上する。また、2つの触媒保持部30に異なる種類の触媒31を保持させ、異なる処理を同時に行うこともできる。
図15は、第9実施例としての基板処理装置710の概略構成を示している。また、図
16は基板処理装置710の断面図を示している。基板処理装置710は、円柱状に形成された触媒保持部730と、基板保持部739、処理液供給部740とを備えている。また、図示はしないが、他実施例と同様に、コンディショニング部、モニタリング部を適宜有している。触媒保持部730は、第1の触媒保持部730aと第2の触媒保持部730bとを備えている。ここで、触媒保持部は、円筒状で、一端が回転駆動部に、一端が薬液供給ラインに接続された芯材731と、芯材の周囲に配置された円筒状の弾性部材732と、弾性部材732の表面に形成された触媒733と、を備えている。本実施例では、第1の触媒保持部730aと第2の触媒保持部730bとは、直線上に並んで配置されており、運動としては、ウェハW上の所定位置への水平移動、上下動によるウェハWへの接触、回転駆動部による回転運動を行う。ここで、上下動はエアシリンダやボールねじを用いた方式であり、上下動共にウェハWへの接触圧力の調整も兼ねる。また、回転運動については、相互に反対の方向に回転可能に構成されている。また、基板保持部739は先述のような吸着プレート方式やローラーチャック方式、クランプ方式のいずれでも良いが、本実施例では吸着プレート方式としている。また、処理液供給部740については、先述のウェハ外からの供給に加え、触媒保持部内供給口741も備えられている。特に触媒保持部内供給口741は、芯材731に設けた円筒部に弾性部材を貫通して接続されており、触媒保持部730が延在する方向に沿って複数存在する。
0a〜730fの少なくともいくつかは異なる種類の触媒を保持するように構成してもよい。さらに、各触媒保持部730a〜730fは同一の接触圧力でウェハWに接触するようにしてもよく、また、各触媒保持部730a〜730fを独立して制御して、異なる接触圧力でウェハWに接触するようにしてもよい。
20…基板保持部
20−4…延長部
20−6…真空吸着プレート
20−8…真空ライン
20−10…吸着孔
21…壁部
30…触媒保持部
30−10…傾きセンサ
30−18…エアシリンダ機構
30−32…ジンバル機構
30−40…処理液供給通路
30−42…供給口
30−44…バッファ部
30−48…支持材
30−49…触媒電極
30−50…カウンター電極
30−51…入口通路
30−52…壁部
30−53…出口通路
30−55…ピエゾ素子
30−70…ディスクホルダ部
30−72…キャタライザディスク部
30−74…ヘッド
30−76…コンタクトプローブ
31…触媒
32…触媒保持部材(弾性部材)
32−6…ペルチェ素子
33…圧力室
34a…支持フレーム
35a…圧力調節部
36b…孔部
37c…溝
40…処理液供給部
50…揺動アーム
50−1…シャフト
50−2…カバー
50−12…エアシリンダ
50−14…ロードセル
50−15…PIDコントローラ
51…回転中心
60…コンディショニング部
60−2…コンディショニングステージ
60−6…通路
60−8…壁部
60−10…触媒測定センサ
60−12…再生用電極
61…スクラブ洗浄部
62…洗浄液供給部
90…制御部
110…基板処理装置
120…基板保持部
121…基板温度制御部
210…基板処理装置
220…基板保持部
240…処理液供給部
241…供給口
242…処理液吸引部
243…吸引口
270…処理液保持部
271…内部空間
310…基板処理装置
410…基板処理装置
480…モニタリング部
490…制御部
491…パラメータ変更部
510…基板処理装置
580…電位調整部
581…参照電極
582…電源
601…基板処理システム
602…揺動アーム
604…基板保持ヘッド
605…研磨テーブル
606…ドレッサ
607…揺動アーム
608…スラリー供給ノズル
609…基板受渡部
610…基板処理部
630…触媒保持部
640…処理液供給部
650…揺動アーム
710…基板処理装置
730…触媒保持部
730a…第1の触媒保持部
730b…第2の触媒保持部
731…芯材
732…弾性部材
733…触媒
739…基板保持部
740…処理液供給部
741…触媒保持部内供給口
W…ウェハ
PL…処理液
Claims (29)
- 処理液の存在下で基板と触媒とを接触させて、前記基板の被処理領域を処理するための基板処理装置であって、
前記基板の前記被処理領域が上方を向くように前記基板を保持する基板保持面を備える基板保持部と、
前記触媒を保持し、前記基板保持面に対向する位置に配置可能な触媒保持部と、
前記基板の前記被処理領域と前記触媒とが接触した状態で、前記基板保持部と前記触媒保持部とを相対的に移動させるように構成された駆動部と、
前記触媒保持部内を通って前記触媒の表面から前記処理液を前記基板の前記被処理領域上に供給するための供給口を有する処理液供給部と、備え、
前記基板保持部の前記基板保持面は、前記触媒保持部に保持される触媒の表面よりも面積が大きく、
前記触媒保持部は、前記触媒を保持するための弾性部材を備え、
前記弾性部材は、弾性膜によって形成される圧力室を有する構造を備えており、
前記弾性膜の外表面には、前記触媒が貼り付けられており、
前記圧力室は、該圧力室に供給される流体が制御されることによって、前記基板の前記被処理領域と前記触媒との接触圧力を制御するように構成された
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記弾性部材には複数の溝が形成され、前記複数の溝内には、それぞれ前記触媒が埋め込まれている
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記弾性部材には、前記処理液が通る複数の溝が形成されている
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記弾性部材は、複数であり、
前記複数の弾性部材の各々は、個々に前記触媒を保持する
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記触媒保持部は、前記弾性部材に貼り付けられる、前記触媒を保持する樹脂から形成されるフィルム、
を有する、基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記触媒保持部は、前記弾性部材と前記触媒との間に配置される、前記弾性部材よりも硬質な材料の層、
を有する、基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記触媒は、2種類以上の個々の触媒を備えるか、2種類の触媒が含まれる混合物もしくは化合物である
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記触媒保持部は、複数であり、
前記複数の触媒保持部の各々は、個々に前記触媒を保持する
基板処理装置。 - 請求項8に記載の基板処理装置であって、
前記複数の触媒保持部のうちの少なくとも2つの触媒保持部は、相互に異なる種類の前記触媒を保持する
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記処理液供給部は、前記供給口が前記触媒保持部とともに移動するように構成された
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記基板保持部は、前記基板を保持するための領域よりも外側において、周方向の全体にわたって、鉛直方向上方に向けて延在する壁部を備える
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記触媒保持部の周囲において前記触媒保持部を取り囲み、前記基板側が開口した処理液保持部であって、該処理液保持部の内部に前記処理液を保持するように構成された処理液保持部を備え、
前記処理液は、前記処理液保持部の内部に供給される
基板処理装置。 - 請求項12に記載の基板処理装置であって、
前記処理液保持部の内部に連通し、該内部に保持された前記処理液を吸引するように構成された処理液吸引部を備える
基板処理装置。 - 基板処理システムであって、
請求項1に記載の基板処理装置と、
前記基板を洗浄するように構成された基板洗浄部と、
前記基板を搬送する基板搬送部と
を備える基板処理システム。 - 請求項14に記載の基板処理システムであって、
前記基板処理装置による処理前または処理後の前記基板を研磨する化学機械研磨装置を備える
基板処理システム。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記基板処理装置の動作の制御を行うように構成された制御部と、を備え、
前記制御部は、前記基板の前記被処理領域と前記触媒とが接触した状態において、前記基板の前記被処理領域の面内方向に前記触媒保持部を移動させるように制御し、且つ、前記基板の前記被処理領域における前記触媒保持部の位置に応じて、前記触媒保持部の移動する速度を変更するように制御する、
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記触媒保持部は、前記触媒保持部と前記基板とが接触した状態において、前記触媒保持部と前記基板との間において、前記処理液が移動できるように構成される複数の溝を有する、
基板処理装置。 - 請求項17に記載の基板処理装置であって、
前記複数の溝は、断面形状が、前記溝の開口部の幅が前記溝の底部の幅より大きい台形形状である、
基板処理装置。 - 請求項17に記載の基板処理装置であって、
前記複数の溝は、(i)複数の同心円のパターン、(ii)複数の放射状のパターン、(iii)交差する異なる方向に延びる複数の平行線のパターン、および(iv)らせん状のパターン、のうちの少なくとも1つを有する、
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記基板保持部に保持される前記基板を洗浄するように構成された基板洗浄部と、を有する、
基板処理装置。 - 基板処理システムであって、
請求項1に記載の基板処理装置と、
前記基板を洗浄するように構成された基板洗浄部と、
洗浄した前記基板を乾燥させるための基板乾燥部と、
前記基板を搬送する基板搬送部と、を有する、
基板処理システム。 - 請求項21に記載の基板処理システムであって、
前記基板搬送部は、ウェット状態の基板とドライ状態の基板を別々に搬送できるように構成される、
基板処理システム。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記触媒保持部は、
ディスクホルダ部と、
前記ディスクホルダ部に取り外し可能に連結されるキャタライザディスク部と、を有し、
前記キャタライザディスク部は、表面に前記触媒が保持される触媒保持部材と、前記触媒に電気的に接続される触媒電極と、カウンター電極と、を有し、
前記ディスクホルダ部は、前記触媒電極に電気的に接続される触媒電極用の配線と、前記カウンター電極に電気的に接続されるカウンター電極用の配線と、を有し、さらに、前記ディスクホルダと前記キャタライザディスクとが連結されたときに、前記触媒電極を前記触媒電極用の配線に電気的に接続するためのコンタクトプローブ、および、前記カウンター電極を前記カウンター電極用の配線に電気的に接続するためのコンタクトプローブ、を有し、
前記基板処理装置は、前記触媒電極と前記カウンター電極との間に電圧を印加するための電源を有する、
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記触媒保持部を前記基板の面に垂直な方向に移動可能な、前記触媒保持部に取り付けられる搖動アーム、を有し、
前記搖動アームは、前記触媒保持部の前記触媒を前記基板に接触させているときの接触圧力を測定するように構成されるロードセルを有する、
基板処理装置。 - 請求項24に記載の基板処理装置であって、前記基板処理装置は、
前記ロードセルにより測定した接触圧力に基づいて前記触媒と前記基板との接触圧力を制御するように構成されるPIDコントローラを有する、
基板処理装置。 - 請求項24に記載の基板処理装置であって、前記搖動アームは、前記搖動アームの全体を囲うカバーを有し、前記搖動アームは、前記カバー内に空気および/または窒素を供給可能に構成される、
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記基板保持部は、
基板保持ステージと、
前記基板を真空吸着により前記基板保持ステージに保持するための真空吸着プレートと、を有し、前記真空吸着プレートは、吸着孔を有し、
前記基板保持部は、前記真空吸着プレートの前記吸着孔に流体連通する真空ラインを有し、
前記真空ラインは、真空引きにより前記基板を前記真空吸着プレートに真空吸着でき、且つ、前記真空ラインに水および/または空気ないし窒素を供給することで真空吸着を解除することができるように構成される、
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記処理液の温度を、10度以上かつ60度以下の範囲内で所定温度に調整する処理液温度調整部を備える
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
参照電極を有する電位調整部であって、前記触媒と前記参照電極とを前記処理液を介して電気化学的に接続して、前記触媒の前記表面の電位を制御するように構成された電位調整部を備える
基板処理装置。
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