JPH08279494A - 基板周縁の不要物除去方法及び装置並びにそれを用いた塗布方法 - Google Patents

基板周縁の不要物除去方法及び装置並びにそれを用いた塗布方法

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JPH08279494A
JPH08279494A JP7328146A JP32814695A JPH08279494A JP H08279494 A JPH08279494 A JP H08279494A JP 7328146 A JP7328146 A JP 7328146A JP 32814695 A JP32814695 A JP 32814695A JP H08279494 A JPH08279494 A JP H08279494A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の中央領域を被覆材にて圧着することな
く、基板の周縁領域における不要物を局所的に確実に除
去することのできる除去方法及び装置並びにそれを用い
た塗布方法を提供すること。 【解決手段】 表面側中央領域１１に有効な層１３が形
成され、周縁領域１２に不要物１３ａが形成された基板
１０は、その裏面側のみと接触してステージ３０に支持
される。活性化ガス供給装置４０は、カバー電極４２と
リング状電極６０を有し、気体吹出口５２を介して、基
板１０の周縁領域１２と対向する位置に活性化ガスを吹
き付ける。活性化気体と、その活性化気体により基板の
周縁領域より除去された不要物１３ａとは、基板の周縁
領域の側方又は裏面側より排気装置７０により強制排気
される。基板の中央領域にキャリア用気体を吹き付ける
キャリア用気体供給管１１４、１６２を設け、キャリア
用気体を基板の中央領域より周縁領域に導いて、活性化
気体が基板の中央領域側に回り込むことを防止すること
もできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ又は
液晶表示基板などの基板の周縁に存在する不要物を除去
する方法及び装置に関する。特に、基板上にスピンコー
ティング法により塗布された塗布物のうち、基板の周縁
領域に厚く塗布された塗布物を除去するのに好適な方法
及び装置並びにそれを用いた塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、例えば半導体ウエハに液状のガラス材料（ＳＯＧ；
Ｓｐｉｎ ＯｎＧｌａｓｓ）、有機レジスト、ポリイミ
ドなどを、スピンコーティング法により塗布して、基板
上に絶縁層やマスク層を形成している。あるいは、液晶
パネルのパネル基板上に、スピンコーティング法により
薄膜を形成している。塗布された塗布物は、基板が回転
駆動されることで、その遠心力に伴い、基板上の中央領
域ではほぼ均一厚さに引き延ばされる。
【０００３】しかしながら、基板の輪郭に沿った周縁部
には、塗布物が中央領域よりも厚く塗布され、周縁領域
において盛り上ったように厚肉に形成されてしまうとい
う問題が生じていた。
【０００４】この場合、半導体ウエハや液晶パネルを搬
送コンベアにより搬送したり、運搬用カセットに収容し
て運搬したり、あるいはイオン注入装置、ドライエッチ
ング装置などのステージ上に載置した場合に、基板の周
縁領域における厚肉塗布物が割れてダストが発生すると
いう問題が生じていた。このダストが原因となって、基
板上にパーティクルが付着し、半導体製造工程での歩留
りが大幅に低下するという問題があった。
【０００５】従来より、この種の基板の周縁領域におけ
る厚肉塗布物を除去するためには、スピンコーティング
法による塗布工程の後に、一連のフォトリソグラフィー
工程を実施して、基板の周縁領域における厚肉塗布物を
除去していた。この一連のフォトリソグラフィー工程と
は、レジスト塗布工程、周縁露光工程、現像及びベーク
工程、ウェットエッチング工程、レジスト除去工程を含
んでいる。このため、フォトリソグラフィー工程を実施
することに長時間（例えば１〜３時間程度）を要するた
め、製造効率が極めて悪化するという問題があった。
【０００６】この除去工程は、半導体製造工程中に予め
設定されている他のマスク形成工程及びエッチング工程
と同時に行うことも製品によっては可能である。しか
し、そのマスク形成工程及びエッチング工程の実施前に
おいては、未だ基板の周縁領域に厚肉塗布物が存在する
ため、上述したダストの発生に起因した歩留りの低下は
否めなかった。
【０００７】一方、特開平５−８２４７８号公報には、
大気圧プラズマにより半導体ウエハの端面をエッチング
する方法及び装置が開示されている。この公報に開示さ
れた技術は、半導体ウエハの中央領域を上下のホルダー
間に挟持し、ウエハの周縁領域のみを円周状反応室に露
出した状態として反応させるものである。円盤状の上下
のホルダーの最外周部分には、それぞれＯリングパッキ
ングが配置される。この上下のＯリングパッキングによ
り、半導体ウエハを挟持すると共に、半導体ウエハの中
央領域と周縁領域との間を気密にシールしている。
【０００８】上記の公報に開示された技術では、能動素
子が形成された半導体ウエハの中央領域にＯリングを密
着させる必要があるため、その圧力により能動素子など
の表面構造に損傷を与えたり、能動素子が形成されたウ
エハ中央領域にパーティクルが付着するという問題があ
った。
【０００９】そこで、本発明の目的とするところは、比
較的短時間の処理でありながら、基板の中央領域を被覆
材にて圧着することなく、基板の周縁領域における不要
物を局所的に確実に除去することのできる除去方法及び
装置並びにそれを用いた塗布方法を提供することにあ
る。
【００１０】本発明の他の目的は、基板の輪郭の一部に
直線状のオリエンテーションフラット部を有しながら
も、基板の全ての周縁領域における不要物を確実に除去
することのできる除去方法及び装置並びにそれを用いた
塗布方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段及びその作用】本発明方法
は、表面側中央領域に有効な層が形成された基板の周縁
領域の不要物を除去する方法であって、前記基板の裏面
側のみと接触して支持手段にて前記基板を支持する工程
と、気体の供給経路途中に設けた一対のプラズマ発生用
電極に交流電圧を印加することで、前記気体の供給経路
途中にて大気圧又はその近傍の圧力下でプラズマを生成
する工程と、前記気体供給経路途中にて前記プラズマに
より活性化された活性化気体を、前記基板の前記周縁領
域の前記表面と対向する位置に配置された気体吹出口よ
り吹き出させて、前記基板の前記周縁領域に吹き付ける
工程と、吹き付けられた前記活性化気体により、前記基
板の前記周縁領域の前記不要物を基板上より除去する工
程と、前記気体及び除去された前記不要物を、前記基板
の前記周縁領域の側方又は裏面側より強制排気する工程
と、を有することを特徴とする。
【００１２】上記の方法を実施する本発明装置は、表面
側中央領域に有効な層が形成された基板の周縁領域の不
要物を除去する装置であって、前記基板の裏面側のみと
接触して前記基板を支持する支持手段と、前記支持手段
に支持された前記基板の前記表面側の前記周縁領域と対
向する位置に気体吹出口を有し、大気圧又はその近傍の
圧力下にて前記気体吹出口より前記基板の前記周縁領域
に向けて気体を供給する気体供給手段と、前記気体供給
手段の前記気体吹出口の上流側に配置され、交流電圧が
印加されることでプラズマを生成する一対のプラズマ発
生用電極と、前記プラズマにより活性化された気体と、
その活性化気体により前記基板の前記周縁領域より除去
された前記不要物とを、前記基板の前記周縁領域の側方
又は裏面側より強制排気する手段と、を有することを特
徴とする。
【００１３】本発明方法及び装置によれば、一対のプラ
ズマ発生用電極にて生成されたプラズマにより気体が活
性化され、この活性化された気体は、基板の表面側の周
縁領域に向けて吹き付けられる。この活性化気体は、基
板の周縁領域の不要物と反応して、その不要物が基板上
より除去される。活性化気体及び除去された不要物は、
基板の周縁領域の側方又は基板の周縁領域の裏面側より
排気される。従って、活性化気体が、基板の中央領域の
有効な層と反応することを防止し、あるいは除去された
不要物がパーティクルとなって基板の中央領域に再付着
することを防止できる。
【００１４】本発明方法の他の態様によれば、表面側中
央領域に有効な層が形成された基板の周縁領域の不要物
を除去する方法であって、前記基板の裏面側のみと接触
して支持手段により前記基板を支持する工程と、気体の
供給経路途中に設けた一対のプラズマ発生用電極に交流
電圧を印加することで、前記気体の供給経路途中にて大
気圧又はその近傍の圧力下でプラズマを生成する工程
と、前記気体供給経路途中にて前記プラズマにより活性
化された活性化気体を、前記基板の前記周縁領域と対向
する位置に配置された気体吹出口より吹き出させて、前
記基板の前記周縁領域に吹き付ける工程と、吹き付けら
れた前記活性化気体により、前記基板の前記周縁領域の
前記不要物を基板上より除去する工程と、前記基板の中
央領域の表面にキャリア用気体を吹き付け、前記キャリ
ア用気体を前記基板の前記中央領域より前記周縁領域に
導いて、前記活性化気体が前記基板の前記中央領域側に
回り込むことを防止する工程と、を有することを特徴と
する。
【００１５】この方法を実施する本発明装置は、前述し
た強制排気手段に代えて、あるいはこれに付加して、基
板の中央領域の表面にキャリア用気体を吹き付けるキャ
リア用気体供給装置を設けることで構成できる。
【００１６】この方法及び装置によれば、活性化気体及
び該活性化気体により基板上より除去された不要物は、
活性でないキャリア用気体により基板の周縁領域より外
方に搬送される。従って、活性化気体及び不要物が、基
板の中央領域の有効な層に向かうことをより確実に防止
できる。なお、このときの活性化気体を基板の表面側よ
り必ずしも吹き付ける必要はなく、例えば基板の周縁領
域の側方より吹き付けても良い。
【００１７】ここで、前記キャリア用気体の吹き付け工
程では、前記供給経路途中に供給される気体の一部を、
前記プラズマに晒されることなく前記基板の中央領域に
吹き付けることが好ましい。気体供給経路に供給される
気体を、プラズマに晒すことで得られる活性化気体と、
プラズマに晒さずに得られる活性でない状態のキャリア
用気体として兼用できるからである。なお、気体供給経
路とは別経路で、例えば安価な窒素、空気などをキャリ
ア用気体として供給してもよい。有効素子領域に放電が
生じない電極構造であれば、ヘリウム、アルゴンなどの
不活性気体をキャリア用気体として用いることもでき
る。
【００１８】さらに、キャリア用気体の供給しながら、
前記活性化気体、キャリア用気体及び除去された前記不
要物を、前記基板上より強制排気するとなお良い。
【００１９】前記基板は、周縁の一部にオリエンテーシ
ョンフラット部を備えた半導体ウエハ又は液晶表示基板
とすることもできる。この場合、前記一対のプラズマ発
生用電極は、前記オリエンテーションフラット部と対応
する形状の電極部を含む。そして、前記基板の前記オリ
エンテーションフラット部を一定方向に位置合わせして
支持手段上に搬入し、前記基板のオリエンテーションフ
ラット部を前記電極部と対応する位置に設定する工程が
追加される。こうすると、オリエンテーションフラット
部に沿って存在する不要物を確実に除去できる。
【００２０】本発明装置の前記気体供給手段は、前記支
持手段に支持された前記基板の周縁領域と対向する位置
にリング状気体通路部を有することが好ましい。このリ
ング状気体通路部に前記気体吹出口が形成されること
で、基板の全周縁領域に活性化気体を吹き付けることが
できる。
【００２１】この場合、前記リング状気体通路部を導電
部材にて形成し、前記リング状気体通路部内に設けられ
たリング状電極をさらに設けることができる。こうする
と、前記リング状気体通路部及び前記リング状電極と
で、前記一対のプラズマ発生用電極を構成できる。
【００２２】前記基板は、周縁にオリエンテーションフ
ラット部を備えた半導体ウエハ又は液晶表示基板である
場合には、前記リング状気体通路部及び前記リング状電
極は共に、前記オリエンテーションフラット部と相応す
る形状部分を有する。これにより、オリエンテーション
フラット部に沿って存在する不要物も確実に除去でき
る。
【００２３】前記気体供給手段は、周方向の複数箇所に
設けた中間支持部材により連結された内筒及び外筒と、
前記内筒の内側の通路を遮断する遮蔽板と、前記内筒及
び外筒間の気体通路に気体を供給する管を有する上蓋部
材と、を有することが好ましい。気体旧手段の組立が容
易となるからである。この場合、前記内筒及び外筒間の
前記気体通路が、前記リング状気体通路部に連通してい
ることが必要である。
【００２４】本発明方法のさらに他の態様によれば、表
面側中央領域に有効な層が形成された基板の周縁領域の
不要物を除去する方法であって、前記基板の裏面側のみ
と接触して支持手段により前記基板を支持する工程と、
前記基板の前記周縁領域を挟んで配置された一対のプラ
ズマ発生用電極に交流電圧を印加し、かつ、前記一対の
プラズマ発生用電極間に気体を供給することで、前記基
板の周縁領域近傍にて、大気圧又はその近傍の圧力下に
てプラズマを生成する工程と、前記プラズマにより活性
化された気体により、前記基板の前記周縁領域の前記塗
布物を基板上より除去する工程と、前記活性化気体及び
除去された前記不要物を、前記基板の前記周縁領域の側
又は裏面側より強制排気する工程と、を有することを特
徴とする。
【００２５】上記方法を実施する本発明装置は、表面側
中央領域に有効な層が形成された基板の周縁領域の不要
物を除去する装置であって、前記基板の裏面側のみと接
触して前記基板を支持する支持手段と、前記支持手段に
支持された前記基板の前記周縁領域を挟んで対向配置さ
れた一対のプラズマ発生用電極と、前記一対のプラズマ
発生用電極間に、大気圧又はその近傍の圧力下にて気体
を供給する気体供給手段と、前記一対のプラズマ発生用
電極間で生成されるプラズマにより活性化された気体
と、該活性化気体により前記基板の前記周縁領域より除
去された前記塗布物とを、前記基板の前記周縁領域の側
方又は裏面側より強制排気する手段と、を有することを
特徴とする。
【００２６】この方法及び装置によれば、基板の周縁領
域を挟んで対向配置された一対のプラズマ発生用電極間
にプラズマを形成でき、基板周縁領域を直接プラズマに
晒すことができる。この基板の周縁領域近傍に生成され
たプラズマにより活性化された気体を用いることで、除
去処理レートを高くして不要物の除去を行うことができ
る。また、この活性化気体及び除去された不要物は、基
板上より強制排気されるので、基板中心利用域の有効な
層が除去されることを防止でき、あるいは除去された不
要物がパーティクルとなって基板に再付着することを防
止できる。
【００２７】前記支持手段は、前記基板の中央領域の裏
面が載置される非導電性の載置部と、前記基板の前記周
縁領域の裏面と対向して配置される導電性のリング状電
極部と、を一体的に有することができる。
【００２８】こうすると、前記リング状電極部により、
前記一対のプラズマ発生用電極の一方を構成することが
できる。しかも、活性化気体は基板の周縁領域の裏面側
にも回れ込み、その裏面側の不要物をも除去できる。
【００２９】前記一対のプラズマ発生用電極は、前記基
板の前記周縁領域と対向する領域に配置された第１の電
極部と、前記基板の前記周縁領域を挟んで前記第１の電
極部と対向する位置に配置された第２の電極部と、前記
第１，第２の電極部同士を連結する絶縁性連結部と、で
構成することができる。この場合、前記気体供給手段の
前記気体吹出口を、前記絶縁性連結部にて開口させるこ
とができる。
【００３０】前記絶縁性連結部には、前記気体吹出口と
隣接して、活性化気体及び除去された不要物を排気させ
る排気口を開口させてもよい。
【００３１】前記基板が、円形輪郭部と直線状のオリエ
ンテーションフラット部とを備えた半導体ウエハである
場合は、前記一対のプラズマ発生用電極は、前記基板の
前記周縁領域の一部と対向する一対の電極部にて構成す
ることができる。この場合は、前記支持手段を回転駆動
する手段と、前記オリエンテーションフラット部の直線
方向に沿って、前記支持手段及び前記一対のプラズマ発
生用電極を相対的に移動させる手段とが必要である。
【００３２】このときの前記除去工程は、前記基板を回
転させて、前記一対の電極部と対向する前記基板の前記
円形輪郭部の位置を順次変化させながら前記基板の前記
円形輪郭部に沿った領域の前記不要物を除去する工程
と、前記基板と前記一対の電極部との位置を相対的に直
線状に変化させて、前記一対の電極部と対向する前記基
板のオリエンテーションフラット部の位置を順次変化さ
せながら、前記基板の前記オリエンテーションフラット
部に沿った領域の前記不要物を除去する工程と、を含む
ことが好ましい。
【００３３】こうすると、放電面積の小さい電極を用い
ながらも、半導体ウエハの円形輪郭部及びオリエンテー
ションフラット部に沿った不要物を確実に除去できる。
【００３４】前記一対のプラズマ発生用電極は、前記基
板の一方の半周縁領域と対向する一対の電極部からなる
第１の半周縁型電極と、前記基板の他方の半周縁領域と
対向する一対の電極部からなる第２の半周縁型電極と、
を備えることもできる。この場合は、前記支持手段及び
第１，第２の半周縁型電極を相対的に移動させて、前記
基板の各々の前記半周縁領域を前記第１，第２の半周縁
型電極と対向させる移動手段が必要である。
【００３５】この場合の前記除去工程では、前記基板
と、第１，第２の半周縁型電極とを相対的に移動させ
る。こうすると、前記基板の各半周縁領域を前記第１，
第２の半周縁型電極とそれぞれ対向させることができ、
全ての周縁領域の前記不要物を除去できる。
【００３６】上述した各態様の本発明方法は、塗布物を
スピンコーティングした後に実施することが好ましい。
このときの前記不要物は、前記基板上に回転塗布された
塗布物のうち、前記基板の前記周縁領域に厚く塗布され
た塗布物となる。
【００３７】この種の塗布物としては、酸化シリコン、
有機レジスト又はポリイミドなどを挙げることができ
る。酸化シリコンは、ＳＯＧ膜の材料である。有機レジ
ストはエッチング時のマスクとして使用され、ポリイミ
ドはＡｌなどの配線層の下地層を平坦にするために用い
られる。
【００３８】前記気体がフッ素元素を含む場合には、前
記除去工程は、フッ素ラジカルにより前記不要物をエッ
チングして除去することになる。
【００３９】あるいは、前記気体が酸素元素を含む場合
には、前記除去工程は、酸素ラジカルにより前記不要物
をアッシングして除去することになる。
【００４０】本発明方法を実施する際には、前記基板の
支持工程では、前記支持手段は、前記基板の前記裏面側
の中央領域と接触して前記基板を支持し、前記基板の前
記裏面側の周縁領域とは非接触とすることが好ましい。
【００４１】このとき、前記除去工程では、前記活性化
気体を前記基板の前記裏面側の前記周縁領域まで導くこ
とができる。従って、前記基板の前記裏面側の前記周縁
領域に形成された不要物を除去することができる。
【００４２】上述した本発明の不要物除去工程は、基板
を回転させて、前記基板上に塗布物を回転塗布する第１
工程の後であって、前記基板上に回転塗布された前記塗
布物のうち、前記基板の周縁領域に厚く塗布された塗布
物を除去する第２工程として実施することができる。
【００４３】このとき、前記第１工程が終了した前記基
板を順次一枚ずつ前記第２工程の実施ステージに搬送し
て、第１，第２工程をインラインにて実施することが好
ましい。上述した通り、本発明の不要物除去工程は、従
来のフォトリソグラフィ工程と比較すれば大幅に処理時
間を短縮でき、しかも大気圧下で実施できるので、第１
工程である塗布工程に引き続いてインライン処理が可能
となる。
【００４４】
【発明の実施の態様】以下、本発明の実施例について、
図面を参照して具体的に説明する。
【００４５】（第１実施例）本実施例は、図２（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、例えばシリコンウエハ１０上にス
ピンコンティーング法により形成された塗布物例えばＳ
ＯＧ膜１３を形成した後、シリコンウエハ１０の周縁領
域１２に厚く塗布された厚肉部分１３ａを、大気圧プラ
ズマを利用してエッチング除去し、図３に示すように周
縁領域１２上の厚肉部分１３ａを局所的に除去するもの
である。
【００４６】塗布装置の説明 まず、図２（Ａ）に示すシリコンウエハ１０上にＳＯＧ
膜１３を形成する塗布装置の概要について、図４を参照
して説明する。
【００４７】図４において、シリコンウエハ１０を例え
ば真空吸着にて保持し、同図の矢印方向に回転駆動する
スピンチャック２０が設けられている。このスピンチャ
ック２０上に支持されたシリコンウエハ１０の周囲に
は、スピンコーティング時に飛散するＳＯＧをドレイン
２４に導くためのカップ２２が設けられている。さら
に、スピンチャック２０上に支持されたシリコンウエハ
１０上にＳＯＧ膜１３を形成するための溶液を供給する
ためのノズル２６が設けられている。
【００４８】この塗布装置では、スピンチャック１０上
に支持されたシリコンウエハ１０上に、ノズル２６を介
して液状の溶液を滴下し、その後スピンチャック２０を
図４の矢印方向に回転させることで、遠心力により引き
延ばしてシリコンウエハ１０上にＳＯＧ膜１３を形成し
ている。
【００４９】この際、シリコンウエハ１０上の有効素子
領域であるの中央領域１１では、ほぼ均一厚さ例えば１
００ｎｍ程度の厚さでＳＯＧ膜１３が塗布形成される。
これに対し、有効素子領域外の周縁領域１２では、図４
に示すように中央領域１１よりも肉厚の盛り上った厚肉
部分１３ａが塗布形成される。この厚肉部分１３ａは、
有効素子領域外に存在することに加えて、その後工程に
てパーティクルの原因となり、不要物である。
【００５０】この状態が、図２（Ａ）に拡大して示され
ている。なお、シリコンウエハ１０の周縁領域１２は、
図２（Ａ）に示すようにテーパ状に形成されて、周縁領
域１２より溶液が飛び散り易い形状をしている。しか
し、そのような形状を採用したとしても、依然として周
縁領域１２には厚肉部分１３ａが形成される。しかもＳ
ＯＧ膜１３の材料となる溶液はシリコンウエハ１０の裏
面側にも回り込み、乾燥することで不要物としてウエハ
１０の裏面に付着している。
【００５１】また、一般にこの種のシリコンウエハ１０
は、図２（Ｂ）に示すように、その周縁領域１２が、円
形輪郭部１２ａと、直線状に伸びるオリエンテーション
フラット部１２ｂから構成されている。従って、厚肉部
分１３ａは、円形輪郭部１２ａ及びオリエンテーション
フラット部１２ｂに沿って形成されることになる。
【００５２】この塗布工程の実施後、シリコンウエハ１
０は約１５０℃でライトベークが実施され、さらに４０
０〜４５０℃でハードベークを行うことにより、ほぼＳ
ｉＯ2 と同じ組成に形成される。本実施例では、図２
（Ａ）に示す中央領域１１でのＳＯＧ膜１３の厚さがほ
ぼ均一な例えば１００ｎｍに形成されている。一方、シ
リコンウエハ１０の周縁領域１２に形成される厚肉部分
１３ａの厚さは、約１０μｍと極めて厚く形成されてい
る。
【００５３】基板周縁の塗布物除去装置の説明 この塗布物除去装置は、大別して、シリコンウエハ１０
を載置して支持する支持手段であるステージ３０と、こ
のシリコンウエハ１０の周縁領域１２に向けて活性化さ
れたガスを供給する気体供給手段である活性化ガス供給
装置４０と、この活性化ガス及び除去された塗布物を強
制排気する排気装置７０とを有する。
【００５４】ステージ３０は、半導体ウエハ１０の裏面
側の中央領域１１を例えば真空吸着して保持する載置部
３２を有する。さらに、ステージ３０は、載置部３２の
載置面とは反対の面側に、前記半導体ウエハ１０の外径
とほぼ同一あるいはそれよりも大きい外径のフランジ部
３４を有する。従って、半導体ウエハ１０の周縁領域１
２の裏面側は、フランジ部３４とは非接触であり、その
間に空間３６が形成されている。
【００５５】ステージ３０を導電性部材として、図１に
示すように接地することもできる。こうすると、ステー
ジ３０自体を一対のプラズマ発生用電極の接地側電極と
して兼用できる。このとき、半導体ウエハ１０の周縁領
域１２の裏面側と対向するフランジ部３４の領域のみを
導電性部材にて構成し、載置部３２は絶縁性部材にて構
成することが好ましい。半導体ウエハ１０の中央領域１
１と対向する位置には、プラズマが生成されず、中央領
域１１のＳＯＧ膜１３がエッチングされないからであ
る。
【００５６】活性化ガス供給装置４０は、図１に示すガ
ス供給通路部４２を有する。このガス供給通路部４２
は、大別して、垂直通路部４４と、水平通路部４６と、
垂直筒状通路部４８と、リング状通路部５０とを有す
る。垂直通路部４４は、ガス供給通路部４２の上端中央
に設けられ、垂直通路部４４の下端は、放射方向外側に
沿って延びる水平通路部４６と連通している。水平通路
部４６の外側端は、垂直筒状通路部４８と連通し、この
垂直筒状通路部４８の下端にリング状通路部５０が設け
られている。
【００５７】垂直筒状通路部４８及びリング状通路部５
０は、シリコンウエハ１０の周縁領域１２における円形
輪郭部１２ａとオリエンテーションフラット部１２ｂと
に相応する輪郭形状を有する。リング状通路部５０の下
端には、その周方向にて連続するガス吹出口５２が開口
形成されている。従って、このガス吹出口５２は、シリ
コンウエハ１０の周縁領域１２と対向することになる。
【００５８】本実施例では、ガス供給通路部４２に、２
種類のガスを供給するため、第１，第２のガスボンベ５
４ａ，５４ｂを有している。ガスボンベ５４ａには大気
圧プラズマ励起用ガス例えばヘリウム（Ｈｅ）ガスが収
容され、ガスボンベ５４ｂには所要ガス例えばエッチン
グガスである４フッ化メタン（ＣＦ4 ）ガスが収容され
ている。これらガスボンベ５４ａ，５４ｂが、バルブ５
６ａ，５６ｂと、マスフローコントローラ５８ａ，５８
ｂと、ガス導入管５９を介して、ガス供給通路部４２に
おける垂直通路部４４に接続されている。
【００５９】リング状通路部５０の内部には、図１及び
図５に示すように、リング状電極６０が配置されてい
る。このリング状電極６０は、シリコンウエハ１０の円
形輪郭部１２ａに相応する形状の環状部６２と、シリコ
ンウエハ１０のオリエンテーションフラット部１２ｂと
相応する形状の直線部６４とを有する（図６参照）。さ
らに、この直線部６４より突出した取出部６６が設けら
れ、この取出部６６は、図５に示すように、リング状通
路部５０に形成された絶縁性管部５０ａを介して外部に
取り出されている。
【００６０】本実施例では、リング状電極６０の取出部
６６を例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給する
高周波電源６８に接続している。一方、ガス供給通路部
４２は接地されている。従って、ガス供給通路部４２は
カバー電極として機能し、このカバー電極４２とリング
状電極６０とで、一対のプラズマ発生用電極を構成して
いる。
【００６１】排気装置７０は、図１に示すように、ステ
ージ３０上に支持されたシリコンウエハ１０の周囲を囲
むように、中空リング状の排気ノズル７２を有する。こ
の排気ノズル７２に開口する排気口７２ａは、図示しな
い吸気装置に接続された排気ダクト７４に接続されてい
る。
【００６２】基板周縁の厚肉塗布物の除去方法の説明 この第１実施例の装置では、まずステージ３０上にシリ
コンウエハ１０を載置し、真空吸着などにて保持する。
この時、ステージ３０は、図１の状態よりも下方に移動
され、排気装置７０における排気ノズル７２よりも離脱
した位置に設定される。ステージ３０上にシリコンウエ
ハ１０を搭載する際には、予めオリエンテーションフラ
ット部１２ｂが一定位置に向くようにアライメントされ
ている。
【００６３】この後、ステージ３０を上方に移動させ、
図１に示す状態に設定する。この時、シリコンウエハ１
０のオリエンテーションフラット部１２ｂは、リング状
電極６０の環状部６４と対向する位置に配置される。
【００６４】この後、ガスボンベ５４ａに接続されたバ
ルブ５６ａを開放状態とし、マスフローコントロー５８
ａにて所定値に流量調整されたヘリウム（Ｈｅ）ガス
が、活性化ガス供給装置４０におけるガス供給通路部４
２に供給される。ガス供給通路部４２を構成する各通路
部４４、４６、４８及び５０を経由し、かつ、ガス吹出
口５２からヘリウムガスを吹き出させることで、シリコ
ンウエハ１０の周縁領域１２にヘリウムガスが吹き付け
られることになる。しばらくこの状態を維持して、ガス
供給通路部４２内部及びシリコンウエハ１０の周縁領域
１２の雰囲気を、ヘリウムガスにて置換する。
【００６５】次に、高周波電源６８からの高周波電圧を
リング状電極６０に印加し、このリング状電極６０と接
地されたリング状通路部５０との間で、大気圧またはそ
の近傍の圧力下にてプラズマを励起させる。この時の放
電の形態は、グロー放電と推測され、薄いブルーの放電
現象がリング状通路部５０内部にて確認された。
【００６６】その後、ヘリウムガスの供給を維持しなが
ら、ガスボンベ５４ｂに接続されたバルブ５６ｂを開放
状態とする。これにより、マスフローコントローラ５８
ｂにより所定値に流量調整された４フッ化メタン（ＣＦ
4 ）ガスが、ヘリウムガスに混合されてガス供給通路部
４２に供給される。ＣＦ4 ガスを混合させると、放電は
オレンジ色を帯びることが確認された。この時、リング
状通路部５０内部の放電室５１では、プラズマによるガ
スの乖離、電離、励起などの種々の反応が発生し、ガス
吹出口５２からフッ素イオン、ＨｅやＣＦ4 ガスの励起
種などの活性化気体が、シリコンウエハ１０の周縁領域
１２の吹き付けられることになる。これらは、周縁領域
１２上に形成されているＳＯＧ膜の厚肉部分１３ａと下
記の化学式のように反応し、一酸化炭素、二酸化炭素及
び４フッ化シリコンに分解され、排気装置７０を経由し
て排気される。
【００６７】ＳｉＯ2 （ＳｉＯ）＋ＣＦ4 →ＣＯ2 （Ｃ
Ｏ）＋ＳｉＦ4 上記の化学式により、シリコンウエハ１０の周縁領域１
２上に存在するＳＯＧ膜１３の厚肉部分１３ａは、エッ
チングにより基板上から除去されることになる。
【００６８】ここで、本実施例においては、シリコンウ
エハ１０の周縁領域１２における裏面側は、ステージ３
０のフランジ部３４との間に空間部３６が形成され、こ
の空間部３６にも上述の活性化気体が流れ込むことにな
る。このように、活性化気体が周縁領域１２を通過する
際に、シリコンウエハ１０の周縁部裏面側に多少回り込
んで供給されることから、シリコンウエハ１０の周縁領
域１２の表面側だけでなく、その裏面側にもエッチング
作用が生じ、その部分の不要物をも除去することができ
る。
【００６９】この結果、処理されたシリコンウエハ１０
は、図３に示すように、その周縁領域１２の表裏面及び
端面におけるＳＯＧ膜１３が除去され、中央領域１１に
ほぼ均一厚さのＳＯＧ膜１３のみを残存させることがで
きる。
【００７０】ここで、本実施例方法では、シリコンウエ
ハ１０の輪郭形状に相応する形状のガス吹出口５２よ
り、所定の流速をもった活性化気体を吹き出させ、シリ
コンウエハ１０の周縁領域とのみ限定的に接触させた後
に、このウエハ１０の周辺より排気装置７０を介して排
気している。このため、シリコンウエハ１０の中央領域
１１と対向する領域には、活性化気体をほとんど供給し
ない状態とすることができる。従って、本実施例方法に
よれば、シリコンウエハ１０の周縁領域１２の厚肉部分
１３ａのみを局所的にエッチングでき、膜形成に必要な
中央領域１１におけるＳＯＧ膜１３を不用意にエッチン
グすることがない。しかも、従来のように、ウエハ１０
の中央領域をチャッキングにてマスキングするものと比
較すれば、シリコンウエハ１０の中央領域１１表面の汚
染及び損傷を防止でき、ウエハ１０に形成された各種の
層、受動・能動素子などの構造を保護することができ
る。
【００７１】また本実施例方法によれば、上述の通り１
０μｍもの厚みの厚肉部分１３ａを、約１分程度の処理
時間にて除去することができた。従って、従来よりも極
めて短時間のうちに、しかも単一工程にて除去処理で
き、さらに真空ポンプや密閉容器などが不要であるた
め、製造コストの上昇を抑制することができる。
【００７２】なお、上記実施例では、大気圧プラズマを
発生させるためのプラズマ発生用ガスとしてヘリウムガ
スを用いたが、他の不活性ガス例えばアルゴンその他の
電離し易いガスを用いることも可能である。この他、大
気（空気）そのものを、あるいは窒素などをキャリアガ
ス（放電用及び反応性ガスの搬送用ガス）として使用す
ることも可能であり、この場合ランニングコストがさら
に低減される。
【００７３】また、本実施例では、反応性ガスとしてＣ
Ｆ4 ガスを用いたが、Ｃ2 Ｆ6 、ＣＨＦ3 などのフロロ
カーボンガス、ＳＦ6 、ＮＦ3 その他のフッ素化合物か
らなるガスを用いることもできる。これらのフッ素系ガ
スに少量の酸素を混合することにより反応が活性化され
る。
【００７４】さらに、本実施例では、ＳＯＧ膜に対する
除去を例として示したが、最近では一般的な有機ＳＯＧ
膜、さらにはポリイミド、レジストなどの各種有機膜の
除去も可能である。
【００７５】ここで、パターン形成用マスクとしてのフ
ォトレジストなどの有機レジスト、半導体基板の最終保
護膜や配線層間膜として用いられるポリイミドなどの有
機系被膜に対しては、酸素（Ｏ2 ）ガスを反応性ガスと
して用いることもできる。この場合には、下記の化学式
で示すアッシング処理が行われる。
【００７６】 Ｃm Ｈn Ｘ＋Ｏ2 →ＣＯ＋ＣＯ2 ＋Ｈ2 ＋Ｈ2 Ｏ この酸素ガスに、フッ素系ガスを少量混合することによ
り、反応をより活性化し、処理レートを格段に高めるこ
ともできる。
【００７７】フッ素系ガスに酸素を混合することの有用
性の理由は下記の通りである。
【００７８】ＳＯＧ膜には、有機ＳＯＧ膜のように、カ
ーボンが含まれている場合がある。また、無機のＳＯＧ
膜にもカーボンが残留している場合がある。このような
場合、フッ素系ガスのみを用いると、ＣＦ系のポリマー
がウエハ上や装置内に堆積してしまうからである。レジ
ストやポリイミドの場合には、酸素のみよりは少量のＣ
Ｆ4 やＣＨＦ3 を添加した方が、反応が活性化され、エ
ッチングレートが格段に高まるからである。しかし、ガ
スの種類が上記のガスに限られることなく、除去対象の
材質に応じて、エッチングレートやコストなどを勘案
し、他の種々のガスを適宜選定することができる。
【００７９】また、上記実施例では、カバー電極として
機能するガス供給通路部４２の壁部を電極として用いた
が、他に電極を用意すれば、このカバー電極は必ずしも
必要でない。この場合のガス供給通路部を形成するカバ
ーは、図１に示す構造と同様の構造を、金属以外の非導
電体、例えばセラミックなどにて形成することができ
る。
【００８０】前述したように、ステージ３０のフランジ
部３４を他方の電極として用いることもできる。この場
合、リング状電極６０との間のギャップを所定に設定す
れば、その間にプラズマを生成できる。この場合には、
シリコンウエハ１０の周縁領域１２は直接プラズマに晒
されることになるが、この周縁領域１２は有効素子領域
ではないので、ダメージの問題は生じない。有効素子領
域である中央領域１１と対向する載置部３２は絶縁性部
材にて構成されるので、中央領域１１と対向する領域に
はプラズマは生成されず、従ってダメージの問題は生じ
ない。
【００８１】この第１実施例の方法を、図７に示す矩形
状の基板例えばＬＣＤ基板８０に適用する場合について
説明する。このＬＣＤ基板８０は、矩形輪郭部８２と、
その１つの角部を面取りした形状の位置決め用切欠部８
４とを有する。ＬＣＤ基板８０の周縁領域の塗布物を除
去するためには、図１のリング状電極６０に代えて、図
８に示すリング状電極９０を用いれば良い。このリング
状電極９０は、ＬＣＤ基板８０の矩形輪郭部８２と対向
する位置に矩形輪郭部９２を有し、位置決め用切欠部８
４と対向する位置に角取部９４とを有する。さらに、矩
形輪郭部９２の一辺より突出した取出部９６が設けら
れ、この取出部９６が図１に示すリング状通路部５０の
絶縁性管部５０ａより突出するように配置される。この
リング状電極９０を収容できるように、図１に示すリン
グ状通路部５０及びそれに続く垂直筒状通路部４８の形
状を変更すれば良い。
【００８２】ＬＣＤ基板９０を処理する場合には、シリ
コンウエハ１０と同様にレジストなどの各種塗布膜が形
成されるため、周縁領域におけるこれらの塗布膜を同様
に除去処理することができる。この他、例えばカラーフ
ィルタの保護膜として塗布形成される透明アクリル系熱
重合型有機レジストの場合にも、その周縁領域における
除去処理に適している。
【００８３】次に、活性化ガス供給装置４０におけるガ
ス供給通路部４２を容易に組み立てることができる構造
について、図９を参照して説明する。
【００８４】同図に示すように、このガス供給通路部４
２は、上蓋部１００、内筒１０２、外筒１０４、中間支
持部材１０６及び遮蔽板１０８を有する。上蓋部１００
には、その中央位置に垂直通路部４４が連結されてい
る。内筒１０２及び外筒１０４は、共にその下端に湾曲
部１０２ａ、１０４ａがそれぞれ形成されている。
【００８５】ガス供給通路部４２の組立にあたり、ま
ず、外筒１０４の内部に、上述のリング状電極６０を配
置し、その取出部６６を絶縁性管部５０ａを介して外部
に取り出した後、この外筒１０４の内側に中間支持部材
１０６を介して内筒１０２を配置する。
【００８６】その後、内筒１０２の内側の通路を遮蔽す
るように、中間支持部材１０６及び内筒１０２の表端面
側を遮蔽板１０８にて遮蔽し、その上にさらに上蓋部１
００を固定する。これにより、図１に示すガス供給通路
部４２が形成される。
【００８７】ここで、上蓋部１００の内面と遮蔽板１０
８との間に、図１に示す水平通路部４６が形成される。
また、内筒１０２と外筒１０４との間に、垂直筒状通路
部４８が形成される。さらに、内筒１０２の下端の湾曲
部１０２ａと、外筒１０４の下端の湾曲部１０４ａとの
間に、図１に示すリング状通路部５０が形成される。そ
して、内筒１０２の下端の湾曲部１０２ａと、外筒１０
４の下端の湾曲部１０４ａとの間に形成されるリング状
のスリットが、図１に示すガス吹出口５２として形成さ
れる。
【００８８】（第２実施例）次に、図１０を参照して、
本発明の第２実施例について説明する。この第２実施例
の塗布物除去装置は、第１実施例と同様に、大別して、
活性化ガス供給装置１１０と、ステージ１２０と、排気
装置１３０とを有する。活性化ガス供給装置１１０は、
接地されることでカバー電極として機能するガス供給通
路部１１２を有する。このガス供給通路部１１２は、垂
直通路部１１２ａ、水平通路部１１２ｂ、垂直筒状通路
部１１２ｃ、リング状通路部１１２ｄ及びガス吹出口１
１２ｅを有する。第１実施例と相違する点は、リング状
通路部１１２ｄ及びガス吹出口１１２ｅが、ステージ１
２０上に搭載されたシリコンウエハ１０の側方に配置さ
れている点である。従って、このリング状通路部１１２
ｄの内部に収容されるリング状電極６１の形状は、第１
実施例のリング状電極６０よりも一回り大きい相似形状
となっている。
【００８９】シリコンウエハ１０を搭載するステージ１
２０は、シリコンウエハ１０の周縁領域１２を除く裏面
側と当接する載置部を有している。
【００９０】また、排気装置１３０は、シリコンウエハ
１０及びステージ１２０の下方に配置され、皿状の排気
盤１３２を有する。活性化されたガス及び除去された塗
布物は、この排気盤１３２と、シリコンウエハ１０の周
縁領域１２の裏面及びステージ１２０の裏面との間を経
由して、排気ダクト１３４を介して外部に放出される。
この第２実施例では、第１実施例と同様に、活性化気体
をウエハ１０の周縁領域１２に吹き付けてＳＯＧ膜１３
の厚肉部分１３ａを除去するようになっている点で同様
である。相違する点は、ガス吹出口１１２ｅが、シリコ
ンウエハ１０の側方より内側に向けて活性化気体を吹き
付け、シリコンウエハ１０の周縁領域１２における裏面
の下方空間を経由して配置される点である。シリコンウ
エハ１０の側方より吹き出された活性化ガスは、シリコ
ンウエハ１０の周縁領域１２の表面及び端面さらには裏
面のＳＯＧ膜を除去する。
【００９１】この活性化気体及び除去された塗布物は、
シリコンウエハ１０の中央領域１１内に回り込む可能性
が第１実施例より大きい。そこで、この第２実施例で
は、活性化ガス供給装置１１０に、非活性化ガス又はキ
ャリアガス供給管１１４を設けている。
【００９２】活性化ガス供給装置１１０に設けられたキ
ャリアガス供給管１１４は、上部の垂直通路部１１２ａ
の延長線上にて、水平通路部１１２ｃと連通して垂下し
て形成されている。そして、このキャリアガス供給管１
１４の下端開口は、シリコンウエハ１０のほぼ中心位置
と対向する上方位置に配置されている。
【００９３】この第２実施例では、垂直通路部１１２ａ
より導入された各種のガスは、水平通路部１１２ｂ、垂
直筒状通路部１１２ｃを経由してリング状通路部１１２
ｄ内部の放電室に導かれ、第１実施例と同様に活性化さ
れる。一方、垂直通路部１１２ａより直接に非活性化ガ
ス供給管１１４に導かれた各種のガスは、プラズマに励
起されることなく、シリコンウエハ１０の中心位置に向
けて吹き付けられ、活性化ガス及び除去された不要物を
排気側に搬送するキャリアガスとして機能する。このキ
ャリアガスは、シリコンウエハ１０の中心より放射方向
に沿って流れ、シリコンウエハ１０の下方に配置された
排気装置１３０を経由して排気されることになる。この
キャリアガスは、活性化ガスがシリコンウエハ１０の中
央領域１１に向けて侵入することを阻止することがで
き、シリコンウエハ１０の中央領域１１のＳＯＧ膜１３
が除去されることを確実に防止できる。
【００９４】（第３実施例）次に、図１１を参照して、
本発明の第３実施例について説明する。この第３実施例
は、第２実施例と比較して、第２実施例の活性化ガス供
給装置１１０を、図１２に示す活性化ガス供給装置１４
０に変更した点が相違している。
【００９５】この活性化ガス供給装置１４０は、上部壁
１４４、側壁１４６及び底壁１４８にて構成されるカバ
ー電極１４２を有する。このカバー電極１４２の内部
に、平板電極１５０が配置されている。この平板電極１
５０に高周波電源６８を接続し、カバー電極１４２を接
地することで、一対のプラズマ発生用電極を構成してい
る。このカバー電極１４２の内部に、第１実施例と同様
にして各種のガスを導入することで、カバー電極１４２
内部が放電室１５１として機能する。カバー電極１４２
の底壁１４８には、図１２にも示すように、シリコンウ
エハ１０の円形輪郭部１２ａ及びオリエンテーションフ
ラット部１２ｂと対向する位置に、その周方向にて複数
箇所にガス吹出口１４８ａが形成されている。この第３
実施例においては、平板電極１５０とカバー電極１４２
の特に底壁１４８との間で、プラズマが発生し、この底
壁１４８に形成したガス吹出口１４８ａを介して、活性
化気体がシリコンウエハ１０の周縁領域１２に向けて吹
き付けられる。この場合、ガス吹出口１４８ａは、シリ
コンウエハ１０の輪郭線に沿って配置されていれば良
く、その形状や大きさは任意である。
【００９６】この第３実施例によれば、放電室１５１自
体の形状は任意であり、その底壁１４８に形成したガス
吹出口１４８ａが、シリコンウエハ１０の周縁領域１２
と対向する位置に配置されていれば良い。
【００９７】（第４実施例）次に、図１３を参照して、
本発明の第４実施例について説明する。この第４実施例
は、第１実施例に第２実施例の一部の特徴を付加したも
のである。第１実施例と比較して、活性化ガス供給装置
１６０が、キャリアガス供給管１６２を有する点と、排
気装置１７０の形状が相違する。
【００９８】活性化ガス供給装置１６０に設けられたキ
ャリアガス供給管１６２は、第２実施例と同様に、上部
の垂直通路部４４の延長線上にて、水平通路部４６と連
通して垂下し、下端に開口１６２ａを有する。
【００９９】この第４実施例では、垂直通路部４４より
導入された各種のガスは、水平通路部４６、垂直筒状通
路部４８を経由してリング状通路部５０内部の放電室５
１に導かれ、第１実施例と同様に活性化される。一方、
垂直通路部４４より直接に非活性化ガス供給管１６２に
導かれた各種のガスは、プラズマに励起されることな
く、シリコンウエハ１０の中心位置に向けて吹き付けら
れ、第２実施例と同様にキャリアガスとして機能する。
このキャリアガスガスは、シリコンウエハ１０の中心よ
り放射方向に沿って流れ、シリコンウエハ１０の周囲に
て筒状に配置された排気装置１７０の排気案内管１７２
を経由して排気されることになる。
【０１００】ここで、排気装置１７０は必ずしもガスを
吸引する必要なく、キャリアガスの主導により圧送でき
るため、単に排気案内をするだけで良い。第２実施例で
も、同様に、強制排気から排気案内に置き換えても良
い。
【０１０１】なお、シリコンウエハ１０の中央領域１１
に活性化ガスが回り込むことを防止するためには、図１
４に示すキャリアガス供給管１６２を垂直管４４に連結
するものに限らず、放電室５１に供給されるガスとは異
なるガスを、シリコンウエハ１０の中心に向けて吹き出
す構成を採用することもできる。従って、このガスとし
ては、周囲雰囲気の空気を圧送することで容易に確保で
きる。また、排気効率を高めるためには、排気案内管１
７２にて単に排気案内するだけでなく、強制排気を併用
することも可能である。これらの点は、第２実施例につ
いても同様である。
【０１０２】（第５実施例）次に、シリコンウエハ１０
を回転駆動しながら、その周縁領域１２に付着した厚肉
部分１３ａを除去する実施例について、図１４〜図１７
を参照して説明する。 この除去装置は、シリコンウエ
ハ１０を図１４の矢印３００方向に回転駆動することの
できるスピンチャック１８０を有する。そして、スピン
チャック１８０により回転駆動されるシリコンウエハ１
０の周縁領域１２の回転軌跡上の１箇所に、プラズマ発
生用電極部１９０を設けている。このプラズマ発生用電
極部１９０は、図１５に示すように、周縁領域１２の上
方にて対向する第１電極１９２と、その周縁領域１２を
挟んで第１電極１９２と対向して配置される第２電極１
９４と、これら第１，第２電極１９２，１９４を、周縁
領域１２の側方にて連結する絶縁性連結部１９６とを有
する。この絶縁性連結部１９６には、図１６に示すよう
に、ガス導入管１９８が連結され、第１，第２電極１９
２，１９４の間の放電室１９９に、上述のガスを導入可
能となっている。また、図１４に示すように、プラズマ
発生用電極部１９０を挟んだ両側の位置に、排気部２０
０がそれぞれ設けられている。これらの部材１９０，１
９２は、図１４の矢印３０１，３０２の２方向に沿って
直線移動可能である。これに代えて、スピンチャック１
８０を移動させても良い。
【０１０３】この第５実施例によれば、スピンチャック
１８０によりシリコンウエハ１０を回転駆動すること
で、プラズマ発生用電極部１９０と対向する周縁領域１
２の位置が変化することになる。このプラズマ発生用電
極部１９０では、ガス導入管１９８を介して上述のガス
が導入され、例えば第１電極１９２に高周波電源６８を
接続し、第２電極１９４を接地することで、シリコンウ
エハ１０の周縁領域１２の近傍に局所的なプラズマを発
生させることができる。このプラズマにより活性化され
た気体によって、周縁領域１２の厚肉部分１３ａの塗布
物が除去されることになる。また、この除去された塗布
物及び活性化気体は、プラズマ発生用電極１９０の両側
の排気部２００を経由して強制排気される。この排気部
２００の取付高さを工夫することで、例えば活性化ガス
がシリコンウエハ１０の周縁領域１２の裏面側に回り込
んだ後排気されるようにすることで、シリコンウエハ１
０の裏面側の塗布物をも除去することが可能となる。
【０１０４】また、シリコンウエハ１０のオリエンテー
ションフラット部１２ａにおける塗布物を除去するに
は、プラズマ発生用電極部１９０を、同図の矢印３０１
に移動させて、図１７に示す位置に設定する。その後、
プラズマ発生用電極１９０を矢印３０２の方向に直線移
動させれば、一対の電極１９２，１９４間にオリエンテ
ーションフラット部１２ｂの全領域を配置することがで
きる。この第５実施例によれば、プラズマ発生用電極部
１９０の放電面積を、他の実施例と比較して小さくでき
る。
【０１０５】（第６実施例）次に、本発明の第６実施例
について、図１８〜図２１を参照して説明する。この第
６実施例のプラズマ発生用電極２１０は、シリコンウエ
ハ１０の一方の半周縁領域と対向する第１の半周縁型電
極２１２と、シリコンウエハ１０のオリエンテーション
フラット部１２ａを含む他方の半周縁領域と対向する第
２の半周縁型電極２１４とを有する。これら第１，第２
の半周縁型電極２１２，２１４は、図１９に示すよう
に、第５実施例のプラズマ発生用電極部１９０と同様な
断面構造を有し、第１電極２２０、第２電極２２２及び
それらを連結する連結部２２４とを有する。この絶縁性
の連結部２２４には、図２０に示すように、ガス導入管
２３０とガス排気管２３２とを、その周方向に沿って交
互に連結することができる。この第６実施例によれば、
図１８に示す状態から、シリコンウエハ１０または第
１，第２の半周縁型電極２１２，２１４を、相対的に直
線移動することで、図２１に示すように、シリコンウエ
ハ１０の全周を、第１，第２の半周縁型電極２１２，２
１４と対面させることができる。その後は、この第１，
第２半周縁型電極２１２，２１４内部にガスを導入し、
かつ、高周波電圧を印加することでプラズマを生成する
ことで、上述の各種実施例と同様に、シリコンウエハ１
０の周縁領域１２における厚肉部分１３ａを除去するこ
とが可能となる。あるいは、シリコンウエハ１０の半周
縁利用域ごとに２分割して除去工程を実施することもで
きる。
【０１０６】（第７実施例）この第７実施例は、図４に
示す塗布装置と、第１〜第６実施例にて説明した除去装
置との間で、シリコンウエハ１０を搬送し、塗布工程と
除去工程とをインラインにて実施するものである。
【０１０７】図２２には、このインライン型処理装置の
平面図を示しており、図２３はその側面図を示してい
る。塗布装置２４０にて塗布工程が終了したシリコンウ
エハ１０は、搬送アーム２４２により待機テーブル２４
４に受け渡される。この待機テーブル２４４上のシリコ
ンウエハ１０は、回転されてオリエンテーションフラッ
ト部１２ｂが検出され、位置合わせがされた後に、別の
搬送アーム２４６を介して、第１〜第６実施例にて説明
されたいずれか１つの除去装置２４８に搬入されること
になる。この除去装置２４８にて、上述の除去工程を実
施することになる。
【０１０８】ここで、除去装置２４８における除去工程
は、ほぼ１分程度で終了するため、塗布装置２４０での
塗布工程におけるタクトと整合が合えば、塗布工程及び
除去工程をインラインにて実施することが可能となる。
なお、いずれか一方の工程に比較的長い時間を要する場
合には、塗布装置２４０または除去装置２４８の台数を
増設すれば良い。
【０１０９】ここで、搬送アーム２４２，２４６及び待
機テーブル２４４は、シリコンウエハ１０の裏面の周縁
領域とは非接触とすることが好ましい。
【０１１０】塗布工程後除去工程前は、シリコンウエハ
１０の裏面の周縁に塗布物が付着しており、これと接触
するとダストが発生してパーティクルの原因となるから
である。
【０１１１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。
【０１１２】プラズマにより励起されたイオンをシリコ
ンウエハ１０上に吹き付けることが弊害をもたらす場合
には、上記の各種実施例におけるガス吹出口とシリコン
ウエハ１０の周縁領域との間に、金属メッシュを設けれ
ば良い。この金属メッシュによりイオンを捕捉して、中
性の活性種のみをシリコンウエハ１０に向けて吹き付け
ることが可能となる。
【０１１３】また、ガス吹出口などの形状は、処理すべ
き基板の輪郭形状に応じて、種々の形状に形成すること
ができる。このガス吹出口は、活性化された気体を基板
の周縁領域に向けて吹き付けることができれば良く、細
穴状、環状スリット、波状など各種の形状に形成するこ
とができる。ガス吹出口からシリコンウエハ１０の周縁
領域１２に向けて限定的にガスを吹き付けるためには、
排気及び／または送気を利用した空調を工夫することで
達成できる。この空調とは、活性化気体の流路を制御し
得るように気体の流れ、圧力などを調整する流体力学手
段であり、基板上に密着して被覆される機械的な手段と
対抗するものである。この流体力学的手段には、基板か
ら離れて接地された気流板や基板から離れた場所におい
て気体流路を局所的に制限する遮蔽板も含まれるが、基
板に直接接触するマスクなどの被覆物は含まれない。
【０１１４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る除去装置の概略断面
図である。
【図２】（Ａ）は除去工程実施前のＳＯＧ膜が塗布され
たウエハの断面図であり、（Ｂ）はその平面図である。
【図３】除去工程が実施された後のウエハの断面図であ
る。
【図４】基板上に塗布物を塗布する塗布装置の概略断面
図である。
【図５】図１に示す活性化ガス供給装置の他の縦断面を
示す断面図である。
【図６】図１に示す活性化ガス供給装置に装着されるリ
ング状電極の平面図である。
【図７】ＬＣＤ基板の平面図である。
【図８】ＬＣＤ基板の周縁の不要物除去時に用いられる
リング状電極の平面図である。
【図９】図１に示す活性化ガス供給部の分解組立斜視図
である。
【図１０】本発明の第２実施例である除去装置の概略断
面図である。
【図１１】本発明の第３実施例である除去装置の概略断
面図である。
【図１２】図１１に示す活性化ガス供給装置におけるガ
ス吹出口とウエハの周縁領域との位置関係とを示す平面
図である。
【図１３】本発明の第４実施例である除去装置の概略断
面図である。
【図１４】本発明の第５実施例である除去装置の平面図
である。
【図１５】図１４に示す除去装置の側面図である。
【図１６】図１４に示す除去装置のプラズマ発生用電極
の拡大断面図である。
【図１７】ウエハのオリエンテーション部の塗布物を除
去する動作を説明するための概略説明図である。
【図１８】本発明の第６実施例である除去装置の平面図
である。
【図１９】図１８に示すプラズマ発生用電極部の拡大断
面図である。
【図２０】図１８に示す除去装置での除去工程を説明す
るための概略説明図である。
【図２１】塗布工程と除去工程とをインラインにて実施
するための装置を示す平面図である。
【図２２】塗布装置と不要物除去装置とをインライン化
した装置全体の平面図である。
【図２３】図２２に示すインライン型処理装置の側面図
である。
【符号の説明】
１０、８０ 基板 １１ 中央領域 １２ 周縁領域 １２ａ 円形輪郭部 １２ｂ オリエンテーションフラット部 １３ ＳＯＧ膜 １３ａ 厚肉部分 ３０、１２０ ステージ ４０、１１０、１４０、１６０ 活性化ガス供給装置 ４２、１１２、１４２、 ５０、１１２ｄ リング状通路部 ５２、１１２ｅ ガス吹出口 ６０、９０、１１４ リング状電極 ６８ 高周波電源 ７０、１３０、１７０ 排気装置 １００ 上蓋部 １０２ 内筒 １０４ 外筒 １０６ 中間支持部材 １０８ 遮蔽板 １６２ キャリア用気体供給管 １９０、２１０ プラズマ発生用電極 １９２、２２０ 第１電極 １９４、２２２ 第２電極 １９６、２２４ 絶縁性連結部 ２１２ 第１の半周縁型電極 ２１４ 第２の半周縁型電極

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表面側中央領域に有効な層が形成された
    基板の周縁領域の不要物を除去する方法であって、 前記基板の裏面側のみと接触して支持手段にて前記基板
    を支持する工程と、 気体の供給経路途中に設けた一対のプラズマ発生用電極
    に交流電圧を印加することで、前記気体の供給経路途中
    にて大気圧又はその近傍の圧力下でプラズマを生成する
    工程と、 前記気体供給経路途中にて前記プラズマにより活性化さ
    れた活性化気体を、前記基板の前記周縁領域の前記表面
    と対向する位置に配置された気体吹出口より吹き出させ
    て、前記基板の前記周縁領域に吹き付ける工程と、 吹き付けられた前記活性化気体により、前記基板の前記
    周縁領域の前記不要物を基板上より除去する工程と、 前記気体及び除去された前記不要物を、前記基板の前記
    周縁領域の側方又は裏面側より強制排気する工程と、 を有することを特徴とする基板周縁の不要物除去方法。
  2. 【請求項２】 表面側中央領域に有効な層が形成された
    基板の周縁領域の不要物を除去する方法であって、 前記基板の裏面側のみと接触して支持手段により前記基
    板を支持する工程と、 気体の供給経路途中に設けた一対のプラズマ発生用電極
    に交流電圧を印加することで、前記気体の供給経路途中
    にて大気圧又はその近傍の圧力下でプラズマを生成する
    工程と、 前記気体供給経路途中にて前記プラズマにより活性化さ
    れた活性化気体を、前記基板の前記周縁領域と対向する
    位置に配置された気体吹出口より吹き出させて、前記基
    板の前記周縁領域に吹き付ける工程と、 吹き付けられた前記活性化気体により、前記基板の前記
    周縁領域の前記不要物を基板上より除去する工程と、 前記基板の中央領域の表面にキャリア用気体を吹き付
    け、前記キャリア用気体を前記基板の前記中央領域より
    前記周縁領域に導いて、前記活性化気体が前記基板の前
    記中央領域側に回り込むことを防止する工程と、 を有することを特徴とする基板周縁の不要物除去方法。
  3. 【請求項３】 請求項２において、 前記キャリア用気体の吹き付け工程は、前記供給経路途
    中に供給される気体の一部を、前記プラズマに晒される
    ことなく前記基板の中央領域に吹き付けることで行われ
    ることを特徴とする基板周縁の不要物除去方法。
  4. 【請求項４】 請求項２又は３において、 前記活性化気体、キャリア用気体及び除去された前記不
    要物を、前記基板上より強制排気する工程をさらに有す
    ることを特徴とする基板周縁の不要物除去方法。
  5. 【請求項５】 表面側中央領域に有効な層が形成された
    基板の周縁領域の不要物を除去する方法であって、 前記基板の裏面側のみと接触して支持手段により前記基
    板を支持する工程と、 前記基板の前記周縁領域を挟んで配置された一対のプラ
    ズマ発生用電極に交流電圧を印加し、かつ、前記一対の
    プラズマ発生用電極間に気体を供給することで、前記基
    板の周縁領域近傍にて、大気圧又はその近傍の圧力下に
    てプラズマを生成する工程と、 前記プラズマにより活性化された気体により、前記基板
    の前記周縁領域の前記塗布物を基板上より除去する工程
    と、 前記活性化気体及び除去された前記不要物を、前記基板
    の前記周縁領域の側又は裏面側より強制排気する工程
    と、 を有することを特徴とする基板周縁の不要物除去方法。
  6. 【請求項６】 基板を回転させて、前記基板上に塗布物
    を回転塗布する第１工程と、 前記基板上に回転塗布された前記塗布物のうち、前記基
    板の周縁領域に厚く塗布された塗布物を除去する第２工
    程と、 を有し、 前記第２工程は、 前記基板の裏面側のみと接触して支持手段にて前記基板
    を支持する工程と、 気体の供給経路途中に設けた一対のプラズマ発生用電極
    に交流電圧を印加することで、前記気体の供給経路途中
    にて大気圧又はその近傍の圧力下でプラズマを生成する
    工程と、 前記気体供給経路途中にて前記プラズマにより活性化さ
    れた気体を、前記基板の前記周縁領域の前記表面と対向
    する位置に配置された気体吹出口より吹き出させて、前
    記基板の前記周縁領域に吹き付ける工程と、 吹き付けられた前記活性化気体により、前記基板の前記
    周縁領域の前記塗布物を基板上より除去する工程と、 前記活性化気体及び除去された前記塗布物を、前記基板
    の前記周縁領域の側方又は裏面側より強制排気する工程
    と、 を有することを特徴とする塗布方法。
  7. 【請求項７】 基板を回転させて、前記基板上に塗布物
    を回転塗布する第１工程と、 前記基板上に回転塗布された前記塗布物のうち、前記基
    板の周縁領域に厚く塗布された塗布物を除去する第２工
    程と、 を有し、 前記第２工程は、 前記基板の裏面側のみと接触して支持手段にて前記基板
    を支持する工程と、 気体の供給経路途中に設けた一対のプラズマ発生用電極
    に交流電圧を印加することで、前記気体の供給経路途中
    にて大気圧又はその近傍の圧力下でプラズマを生成する
    工程と、 前記気体供給経路途中にて前記プラズマにより活性化さ
    れた活性化気体を、前記基板の前記周縁領域と対向する
    位置に配置された気体吹出口より吹き出させて、前記基
    板の前記周縁領域に吹き付ける工程と、 吹き付けられた前記活性化気体により、前記基板の前記
    周縁領域の前記塗布物を基板上より除去する工程と、 前記基板の中央領域に非活性化気体を吹き付け、前記非
    活性化気体を前記基板の前記中央領域より前記周縁領域
    に導いて、前記活性化気体が前記基板の前記中央領域側
    に回り込むことを防止する工程と、 を有することを特徴とする塗布方法。
  8. 【請求項８】 基板を回転させて、前記基板上に塗布物
    を回転塗布する第１工程と、 前記基板上に回転塗布された前記塗布物のうち、前記基
    板の周縁領域に厚く塗布された塗布物を除去する第２工
    程と、 を有し、 前記第２工程は、 前記基板の裏面側のみと接触して支持手段にて前記基板
    を支持する工程と、 前記基板の前記周縁領域を挟んで配置された一対のプラ
    ズマ発生用電極に交流電圧を印加し、かつ、前記一対の
    プラズマ発生用電極間に気体を供給することで、前記基
    板の周縁領域近傍にて、大気圧又はその近傍の圧力下に
    てプラズマを生成する工程と、 前記プラズマにより活性化された気体により、前記基板
    の前記周縁領域の前記塗布物を基板上より除去する工程
    と、 前記活性化気体及び除去された前記不要物を、前記基板
    の前記周縁領域の側又は裏面側より強制排気する工程
    と、 を有することを特徴とする塗布方法。
  9. 【請求項９】 表面側中央領域に有効な層が形成された
    基板の周縁領域の不要物を除去する装置であって、 前記基板の裏面側のみと接触して前記基板を支持する支
    持手段と、 前記支持手段に支持された前記基板の前記表面側の前記
    周縁領域と対向する位置に気体吹出口を有し、大気圧又
    はその近傍の圧力下にて前記気体吹出口より前記基板の
    前記周縁領域に向けて気体を供給する気体供給手段と、 前記気体供給手段の前記気体吹出口の上流側に配置さ
    れ、交流電圧が印加されることでプラズマを生成する一
    対のプラズマ発生用電極と、 前記プラズマにより活性化された気体と、その活性化気
    体により前記基板の前記周縁領域より除去された前記不
    要物とを、前記基板の前記周縁領域の側方又は裏面側よ
    り強制排気する手段と、を有することを特徴とする基板
    周縁の不要物除去装置。
  10. 【請求項１０】 表面側中央領域に有効な層が形成され
    た基板の周縁領域の不要物を除去する装置であって、 前記基板の裏面側のみと接触して前記基板を支持する支
    持手段と、 前記支持手段に支持された前記基板の前記周縁領域と対
    向する位置に気体吹出口を有し、大気圧又はその近傍の
    圧力下にて前記気体吹出口より前記基板の前記周縁領域
    に向けて気体を供給する気体供給手段と、 前記気体供給手段の前記気体吹出口の上流側に配置さ
    れ、交流電圧が印加されることでプラズマを生成する一
    対のプラズマ発生用電極と、 前記基板の中央領域に非活性のキャリア用気体を吹き付
    け、前記キャリア用気体を前記基板の前記中央領域より
    前記周縁領域に導いて、前記活性化気体が前記基板の前
    記中央領域側に回り込むことを防止するキャリア用気体
    供給手段と、を有することを特徴とする基板周縁の不要
    物除去装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０において、 前記キャリア用気体供給手段は、前記気体供給手段に導
    入される気体のうち、前記プラズマに晒されない気体を
    取り込んで、前記基板の前記中央領域に吹き出させるこ
    とを特徴とする基板周縁の不要物除去装置。
  12. 【請求項１２】 表面側中央領域に有効な層が形成され
    た基板の周縁領域の不要物を除去する装置であって、 前記基板の裏面側のみと接触して前記基板を支持する支
    持手段と、 前記支持手段に支持された前記基板の前記周縁領域を挟
    んで対向配置された一対のプラズマ発生用電極と、 前記一対のプラズマ発生用電極間に、大気圧又はその近
    傍の圧力下にて気体を供給する気体供給手段と、 前記一対のプラズマ発生用電極間で生成されるプラズマ
    により活性化された気体と、該活性化気体により前記基
    板の前記周縁領域より除去された前記塗布物とを、前記
    基板の前記周縁領域の側方又は裏面側より強制排気する
    手段と、 を有することを特徴とする基板周縁の不要物除去装置。
JP32814695A 1995-02-07 1995-11-22 基板周縁の不要物除去方法及び装置並びにそれを用いた塗布方法 Expired - Lifetime JP3521587B2 (ja)

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