WO2007122994A1 - 基板洗浄装置，基板洗浄方法，基板処理装置 - Google Patents

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WO2007122994A1
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substrate
edge
wafer
cleaning
gas
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PCT/JP2007/057527
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Shigeru Kawamura
Teruyuki Hayashi
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Tokyo Electron Limited
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Publication date
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    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
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    • Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
    • Y10S134/902—Semiconductor wafer

Definitions

  • Substrate cleaning apparatus substrate cleaning method, substrate processing apparatus
  • the present invention relates to a substrate cleaning apparatus for cleaning an end portion of a substrate such as a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate.
  • the present invention relates to a substrate cleaning method and a substrate processing apparatus.
  • a semiconductor wafer for example, a semiconductor wafer (hereinafter also simply referred to as “wafer”).
  • the wafer is subjected to an etching process, a film forming process, and the like, and the wafer processing may cause unwanted deposits to adhere to the edge of the wafer.
  • a CF-based film is deposited on the wafer surface using CF-based gas.
  • the CF film may continue to the edge of the wafer surface force and further adhere to the back of the edge.
  • Patent Document 1 JP-A-5-102101
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 10-242098
  • Patent Document 1 describes a method for removing a fluorocarbon polymer on a wafer by applying ultraviolet light to the wafer and generating a plasma of nitrogen monoxide and nitrogen.
  • the film for example, low-k film: Low-K film
  • the film may be damaged by the generation of plasma. It is desirable to remove deposits on the edge of the wafer without damaging it.
  • Patent Document 2 includes a holding unit that rotatably holds a wafer and an ultraviolet ray generating unit that irradiates a part of the wafer periphery with ultraviolet rays, and a part of the wafer periphery (when holding the wafer).
  • the apparatus which removes the foreign material adhering to the convex-concave part of this is described.
  • the UV light from the UV generator can only irradiate part of the wafer edge, so in order to clean the entire periphery of the wafer edge, the wafer must be rotated while being rotated little by little. . This takes time to remove the deposits.
  • the force required to adjust the rotation axis of the holding part and the center of the wafer or to adjust the position of the UV generating part increases the number of control steps required.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to make the entire periphery of the substrate end without polishing the substrate end or generating plasma. It is an object of the present invention to provide a substrate cleaning apparatus and the like that can perform cleaning at once with simple control. Means for solving the problem
  • a substrate cleaning apparatus for removing deposits (for example, fluorocarbon polymer) adhering to an end portion of a substrate.
  • a mounting table for a heating means for heating the end of the substrate; an ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet light toward the end of the substrate; and a gas (for example, at least oxygen atoms) on the end surface of the substrate.
  • Flow forming means for forming a flow of gas), wherein the heating means, the ultraviolet irradiation means, and the flow forming means are arranged so as to surround the substrate in the vicinity of the end of the substrate.
  • the entire periphery of the edge of the substrate is heated at once by the heating means, and the substrate
  • the entire circumference of the edge of the plate can be irradiated with ultraviolet rays at once by the ultraviolet irradiation means, and the flow of the gas can be formed on the surface of the edge over the entire circumference of the edge of the substrate by the flow forming means.
  • the deposits attached to the edge of the substrate can be vaporized and removed by a chemical decomposition reaction. According to this, since the edge of the substrate is not polished, there is no need to treat dust generated by polishing. In addition, since no plasma is generated, the film (eg Low-K film) formed on the substrate is not damaged.
  • the ultraviolet irradiating means includes, for example, an ultraviolet lamp arranged in a ring shape around the entire periphery in the vicinity of the end of the substrate.
  • An ultraviolet lamp may be composed of, for example, a single ultraviolet lamp formed in an annular shape, or a plurality of ultraviolet lamps may be arranged in an annular shape. With such an ultraviolet lamp, it is possible to irradiate the entire periphery of the substrate edge with ultraviolet rays at once.
  • the heating means includes, for example, a heating lamp arranged in an annular shape in the vicinity of the edge of the substrate, and an annular cover member provided so as to cover the heating lamp and opened on the substrate side.
  • the inner surface of the cover member is formed of a member that can reflect the light of the heating lamp, and is configured in such a shape that the reflected light is concentrated on the end of the substrate. According to this, since the entire periphery of the substrate edge can be irradiated with light at one time and heated, the heating time can be shortened.
  • the heating lamp is composed of a halogen lamp, so that it can be heated more effectively locally by radiant heat from far infrared rays.
  • the flow forming means includes, for example, a discharge pipe arranged in an annular shape over the entire circumference of the substrate end portion inside the substrate end portion, and the substrate end portion outside the substrate end portion. And a suction pipe arranged in an annular shape over the entire circumference.
  • the discharge pipe and the suction pipe are each constituted by an annular pipe, and the discharge pipe is formed with a discharge port for discharging gas along the circumference thereof, and the suction pipe is provided along the circumference thereof.
  • an inlet for sucking gas is formed.
  • the discharge port and the suction port respectively You may comprise by the slit provided along the periphery of each piping, and you may comprise by many holes provided along the periphery of each said piping.
  • the discharge pipe force is discharged toward the end of the board and sucked in by the suction pipe to form a gas flow that goes to the outside of the inner force of the board over the entire periphery of the end surface of the board. can do.
  • the suction pipe may be provided with a concentration sensor for detecting a concentration of a reaction product gas generated by a chemical reaction caused by an adhering matter adhering to the end of the substrate.
  • a concentration sensor is, for example, a sensor that detects the concentration of carbon dioxide generated when the fluorocarbon polymer attached to the edge of the substrate is removed.
  • the heating means may include a heater arranged in an annular shape on the back side of the entire periphery of the end portion of the substrate, so that the entire periphery of the substrate end portion is heated by the heater. This makes it possible to heat the entire periphery of the substrate edge at once.
  • a shielding plate arranged so as to surround the edge of the substrate may be provided. This shielding plate blocks the ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation means and prevents it from hitting the surface on the substrate. In addition, this shielding plate prevents the gas from the flow forming means from flowing around the substrate, so that the gas flow can be efficiently formed at the edge of the substrate.
  • a substrate cleaning method for a substrate cleaning apparatus for removing deposits attached to an end of a substrate wherein the substrate cleaning apparatus includes: A heating means for heating an end portion of the substrate placed on a mounting table, an ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet rays toward the end portion of the substrate, and a gas flow are formed on the end surface of the substrate.
  • the flow forming means is arranged to surround the substrate in the vicinity of the edge of the substrate, and when the substrate edge is cleaned by the substrate cleaning apparatus, the heating means After the heating of the substrate is started, the ultraviolet irradiation means starts irradiating the edge of the substrate with ultraviolet rays, and the flow forming means forms a gas flow on the surface of the substrate edge, thereby A base characterized by cleaning A plate cleaning method is provided.
  • cleaning of the entire periphery of the substrate end can be performed at a time with simple control.
  • the substrate edge can be cleaned in a short time.
  • the irradiation of ultraviolet rays is started, and a gas flow is formed on the surface of the substrate edge, so that the substrate edge rises to a certain temperature before the ultraviolet irradiation starts.
  • the efficiency of the chemical decomposition reaction for removing the kimono can be increased.
  • the flow forming means includes, for example, a discharge pipe disposed annularly inside the substrate end portion, and a suction pipe disposed annularly outside the substrate end portion.
  • the suction pipe is provided with a concentration sensor for detecting the concentration of carbon dioxide generated when the fluorocarbon polymer adhering to the end of the substrate is removed, and during the cleaning of the end of the substrate.
  • the concentration sensor may monitor the concentration of carbon dioxide sucked into the suction pipe, and the cleaning of the substrate edge may be terminated when the concentration of carbon dioxide falls below a predetermined threshold value.
  • a processing unit including a plurality of processing chambers for processing a substrate in a vacuum pressure atmosphere, and the substrate is connected to the processing unit.
  • a substrate processing apparatus having a transfer unit having a transfer chamber for delivering the substrate in an atmospheric pressure atmosphere to a substrate storage container for storing the substrate, wherein the substrate processing apparatus is connected to the transfer chamber and has an atmospheric pressure atmosphere.
  • a cleaning chamber for removing deposits adhering to the end portion of the substrate, and the cleaning chamber includes a heating means for heating the end portion of the substrate placed on a mounting table, and an end portion of the substrate.
  • An ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet rays toward the substrate and a flow forming means for forming a gas flow on the end surface of the substrate are arranged so as to surround the substrate in the vicinity of the end of the substrate.
  • a substrate processing apparatus is provided.
  • the ultraviolet irradiation means includes a low-pressure mercury lamp arranged in an annular shape in the vicinity of the edge of the substrate.
  • a processing unit including a plurality of processing chambers for processing a substrate in a vacuum pressure atmosphere, and the substrate is connected to the processing unit.
  • the substrate is delivered to and from the substrate storage container for storing the substrate in an atmospheric pressure atmosphere.
  • a substrate processing apparatus having a transfer unit having a transfer chamber, wherein one of the plurality of process chambers is a cleaning chamber for removing deposits adhering to the edge of the substrate in a vacuum pressure atmosphere;
  • the cleaning chamber includes a heating unit that heats an end portion of the substrate placed on a mounting table, an ultraviolet irradiation unit that irradiates ultraviolet rays toward the end portion of the substrate, and a gas on the surface of the end portion of the substrate.
  • a substrate processing apparatus characterized in that a flow forming means for forming a flow is arranged so as to surround the substrate in the vicinity of an end portion of the substrate.
  • the ultraviolet irradiation means includes an excimer lamp arranged in an annular shape in the vicinity of the end portion of the substrate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a process in which a deposit such as a CF polymer adheres to the wafer edge.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the edge of the wafer when a plasma etching process is performed on the wafer surface using a CF-based gas.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the wafer edge when a CF-based film is formed on the wafer surface by a CVD method using CF-based gas.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an external configuration example of a cleaning chamber according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a cleaning chamber that works in the same embodiment.
  • FIG. 7 A graph showing the amount of F decrease when a CF polymer adhering to a wafer is irradiated with ultraviolet rays for a predetermined time while changing the wafer temperature.
  • FIG. 8 A graph showing the amount of C decrease when the CF polymer adhering to the wafer is irradiated with ultraviolet rays for a predetermined time while changing the wafer temperature.
  • FIG. 9 A graph showing the amount of F decrease when the CF polymer adhering to the wafer is irradiated with ultraviolet rays for a predetermined time while changing the oxygen concentration of the gas. [10] This is a graph of the amount of C decrease when the CF polymer adhering to the wafer is irradiated with ultraviolet rays for a predetermined time while changing the oxygen concentration of the gas.
  • FIG. 11 is a graph showing the decrease in C and F when the oxygen concentration of the gas is changed within a range of 21% or less and the CF film on the wafer is irradiated with ultraviolet rays for a predetermined time.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a specific example of a cleaning process that works on the same embodiment.
  • FIG. 13 A perspective view showing an external configuration example of a cleaning chamber according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a partial cross-sectional view of a cleaning chamber that works on the same embodiment.
  • Linear motor drive mechanism 180 Processing unit side transport mechanism 182 Base
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 100 includes a plurality of processing chambers for performing various processes such as a film forming process and an etching process on a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter also simply referred to as “wafer”) W in a vacuum pressure atmosphere. And a transport unit 120 for transporting Ueno and W to / from the processing unit 110.
  • the transport unit 120 is configured as shown in FIG. 1, for example.
  • the transfer unit 120 has a transfer chamber 130 for transferring wafers between a substrate storage container, for example, a cassette container 132 (132A to 132C) described later and a processing unit 110.
  • the transfer chamber 130 is formed in a box shape having a substantially polygonal cross section.
  • a plurality of cassette bases 131 (131A to 131C) are arranged in parallel on one side surface constituting the long side of the polygonal section in the transfer chamber 130.
  • Each of these cassette stands 131A to 131C is configured to be able to place cassette containers 132A to 132C as an example of a substrate storage container.
  • each cassette container 132 (132A to 132C), for example, by holding the end of the wafer W by the holding unit, for example, a maximum of 25 wafers W can be placed in multiple stages at equal pitches and accommodated.
  • the inside has a sealed structure filled with, for example, an N gas atmosphere.
  • the transfer chamber 130 is configured such that the wafer W can be transferred into and out of the transfer chamber 130 via a gate valve 133 (133A to 133C).
  • the number of cassette stands 131 and cassette containers 132 is not limited to the case shown in Fig. 1.
  • a cleaning chamber 200 as an example of a substrate cleaning apparatus is connected to the side surface of the transfer chamber 130.
  • a cleaning process is performed on a wafer W that has been subjected to a predetermined process such as etching or film formation to remove unwanted deposits attached to the end of the wafer W (for example, the bevel). Is called. Details of the configuration of the cleaning chamber 200 will be described later.
  • An end of the transfer chamber 130 that is, one side surface forming a short side having a substantially polygonal cross section, includes a rotary mounting table 138 and an optical sensor 139 for optically detecting the peripheral edge of the wafer W.
  • An orienter (bri-alignment stage) 136 is provided as a positioning device. In this orienter 136, for example, the orientation flat of the wafer W is detected and aligned.
  • a transfer unit side transfer mechanism (transfer chamber transfer mechanism) 170 for transferring the wafer W along the longitudinal direction (the arrow direction shown in FIG. 1) is provided.
  • a base 172 to which the transfer unit-side transfer mechanism 170 is fixed is supported so as to be slidable on a guide rail 174 provided in the center of the transfer chamber 130 along the length direction.
  • Each of the base 172 and the guide rail 174 is provided with a linear motor mover and stator.
  • a linear motor drive mechanism 176 for driving the linear motor is provided at the end of the guide rail 174.
  • a controller 300 is connected to the linear motor drive mechanism 176. As a result, the linear motor drive mechanism 176 is driven based on the control signal from the control unit 300, and the transfer unit side transfer mechanism 170 moves along the guide rail 174 in the direction of the arrow together with the base 172. .
  • the transfer unit side transfer mechanism 170 is composed of a double arm mechanism having two picks 173A and 173B, so that two wafers W can be handled at a time.
  • the wafer W when the wafer W is loaded / unloaded into / from the cassette container 132, the orienter 136, each load lock chamber 160M, 160N, etc., the wafer W can be loaded / unloaded.
  • the number of picks of the transport unit side transport mechanism 170 is not necessarily limited to the above, and for example, a single arm mechanism having only one pick may be used.
  • the processing unit 110 is formed, for example, on Ueno and W around a common transfer chamber 150 formed in a polygon (for example, a hexagon) as shown in FIG.
  • Multiple processing chambers 140 first to sixth processing chambers 140A to 140F
  • load lock chambers 1 60M, 160N that perform predetermined processing such as processing (for example, plasma CVD processing) and etching processing (for example, plasma etching processing) It is configured with airtight connection.
  • Each of the processing chambers 140A to 140F is a process previously stored in a storage medium of the control unit 300 or the like. Based on the recipe, for example, the wafer W is subjected to, for example, the same kind of processing or different kinds of processing.
  • a mounting table 142 (142A to 142F) for mounting the wafer W is provided. Note that the number of processing rooms 140 is not limited to the case shown in FIG.
  • the common transfer chamber 150 transfers wafers W between the processing chambers 140A to 140F as described above, or between the processing chambers 140A to 140F and the first and second load lock chambers 160M and 160N. Has a function to carry in and out.
  • the common transfer chamber 150 is formed in a polygonal shape (for example, a hexagonal shape), and the processing chambers 140 (140A to 140F) are connected to the surroundings via gate valves 144 (144A to 144F), respectively.
  • the tips of the first and second load lock chambers 160M and 160N are connected to each other through gate valves (vacuum pressure side gate valves) 154M and 154N, respectively.
  • the base ends of the first and second load lock chambers 160M and 160N are connected to the other side of the transfer chamber 130 through the gate valves (atmospheric pressure side gate valves) 162M and 162N, respectively, forming the long side of a substantially polygonal cross section. Connected! Speak.
  • gate valves atmospheric pressure side gate valves
  • the first and second load lock chambers 160M and 160N have a function of temporarily holding the wafer W and adjusting the pressure to pass to the next stage.
  • delivery tables 164M and 164N on which the wafer W can be placed are provided.
  • the space between the common transfer chamber 150 and each of the processing chambers 140A to 140F and the space between the common transfer chamber 150 and each of the load lock chambers 160M and 160N are airtight. It is configured to be openable and closable and is made into a cluster tool so that it can communicate with the common transfer chamber 150 as needed. Further, the first and second load lock chambers 160M and 160N and the transfer chamber 130 can be opened and closed in an airtight manner.
  • a processing unit side transfer mechanism (common transfer chamber transfer mechanism) 180 is provided, which is composed of, for example, an articulated arm configured to be able to bend, lift, and turn.
  • the processing unit side transport mechanism 180 is rotatably supported by the base 182.
  • the base 182 is configured to be slidable on, for example, a slide drive motor (not shown) on the guide rail 184 disposed in the common transfer chamber 150 over the distal end side. .
  • the base 182 is connected with a flexible arm 186 for passing wiring such as a motor for turning the arm.
  • the load lock chambers 160M and 160N and the processing chambers 140A are moved by sliding the processing unit side transport mechanism 180 along the guide rail 184. Access to ⁇ 140F.
  • the processing unit side transport mechanism 180 when the processing unit side transport mechanism 180 is accessed to the load lock chambers 160M and 160N and the processing chambers 140A and 140F arranged opposite to each other, the processing unit side transport mechanism 180 is moved along the guide rail 184. Located near the base end of the common transfer chamber 150. Further, when the processing unit side transport mechanism 180 is accessed to the four processing chambers 140B to 140E, the processing unit side transport mechanism 180 is positioned along the guide rail 184 closer to the front end side of the common transport chamber 150. As a result, it is possible to access all the load lock chambers 160M and 160N and the processing chambers 140A to 140F connected to the common transfer chamber 150 by one processing unit side transfer mechanism 180.
  • the processing unit side transport mechanism 180 has two picks 183A and 183B, and can handle two wafers W at a time.
  • the configuration of the processing unit side transport mechanism 180 is not limited to the above, and may be configured by two transport mechanisms.
  • a first transfer mechanism consisting of an articulated arm configured to be able to bend, raise, lower, and swivel near the proximal end of the common transfer chamber 150, and bend, lift, and lower, bendable toward the distal end of the common transfer chamber 150.
  • a second transport mechanism composed of a multi-joint arm configured may be provided.
  • the number of picks of the processing unit side transport mechanism 180 is not limited to two, and for example, it may have only one pick.
  • the substrate processing apparatus 100 includes the control of the transfer unit side transfer mechanism 170, the process unit side transfer mechanism 180, each gate knob 133, 144, 154, 162, the orienter 136, the cleaning chamber 200, etc.
  • a control unit 300 that controls the operation of the entire processing apparatus is provided.
  • the control unit includes a central processing unit (CPU) that constitutes the main unit, a memory that stores programs and recipes, and a storage medium such as a hard disk.
  • Substrate processing The apparatus 100 is operated by the control unit 300 based on a predetermined program. For example, the UE and W transported from any of the cassette containers 132A to 132C by the transport unit side transport mechanism 170 are transported to the orienter 136, transferred to the rotary mounting table 138 of the orienter 136, and positioned there. The The positioned wafer W is unloaded from the orienter 136 and loaded into the load lock chamber 160M or 160N. At this time, if the processing completion wafer W in which all necessary processing has been completed is in the load lock chamber 160M or 160N, the processing completion UE and W are unloaded, and then the unprocessed wafer W is loaded.
  • the wafer W loaded into the load lock chamber 160M or 160N is unloaded from the load lock chamber 160M or 160N by the processing unit side transfer mechanism 180, and loaded into the processing chamber 140 where the wafer W is processed.
  • the process is executed.
  • the processed wafer W that has been processed in the processing chamber 140 is unloaded from the processing chamber 140 by the processing unit side transfer mechanism 180.
  • the wafer W is loaded into another processing chamber 140 where the next processing is performed, and the mounting table constituting the lower electrode. Place wafer W on 142.
  • a predetermined processing gas is introduced from a single head constituting the upper electrode facing the lower electrode, and a predetermined high-frequency power is applied to each of the electrodes to convert the processing gas into plasma. Then, predetermined processing such as etching and film formation is performed on the wafer W by the plasma.
  • an undesired deposit P As shown in FIG. 2, since the upper portion of the mounting table 142 is generally slightly smaller than the diameter of the wafer W, when the wafer W is mounted on the mounting table 142, the end of the wafer W is mounted over the entire circumference. It protrudes from the mounting table 142. On the mounting table 142, for example, a focus ring 146 formed in a ring shape so as to surround the periphery of the wafer W is disposed in order to alleviate the discontinuity of the bias potential in the wafer W plane.
  • the inner peripheral surface of the focus ring 146 is slightly larger than the diameter of the wafer W so as not to contact the wafer W, there is no gap between the end surface of the wafer W and the inner peripheral surface of the focus ring 146. There are some gaps. For this reason, etching, film formation, etc.
  • the plasma of the processing gas also enters the gap between the wafer W and the focus ring 146, and undesired deposits adhere to the back side (for example, the bevel portion) of the wafer W. Sometimes. In some cases, the focus ring 146 may not be provided, but in that case as well, undesired deposits may adhere to the edge of the wafer W.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the end portion of the wafer W when a plasma etching process is performed on the wafer surface with, for example, a fluorocarbon (CF) gas as a processing gas.
  • CF fluorocarbon
  • a by-product (depot) which is a fluorocarbon polymer (CF polymer)
  • CF polymer fluorocarbon polymer
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the edge of the wafer W when a CF-based film is formed on the wafer surface by a CVD method using, for example, a CF-based gas as a processing gas.
  • the CF film produced by the CVD method continues the surface force of the wafer W to the edge of the edge, and further to the back side (for example, the back side of the edge including the bevel).
  • the CF film Q at the edge of the wafer W is the part that should originally be formed, so it is generated and adhered by plasma etching as described above. It is an unwanted deposit as well as a by-product.
  • deposits for example, CF polymer P or CF film
  • Q is one of the yield factors of semiconductor devices formed on wafer W.
  • the wafer W is returned to one of the cassette containers 132A to 132C, the wafer edge comes into contact with the holding part in the cassette container. If it adheres to the surface, there is a risk that the yield of the semiconductor device to be manufactured will decrease. Therefore, it is necessary to remove such deposits on the edge of the wafer by cleaning.
  • the wafer W that has been processed in each processing chamber 140 is transferred to the cleaning chamber 200 via the load lock chamber 160M or 160N, and the cleaning chamber 200 After cleaning the wafer edge, return to the original cassette containers 132A to 132C. Since the deposits on the wafer edge are removed by such a cleaning process, the wafer edge adheres when the wafer W is returned to, for example, the cassette containers 132A to 132C. An object can be prevented from peeling off.
  • the cleaning process in the cleaning chamber 200 will be described with reference to FIG.
  • the CF polymer P for example, adheres to the edge of the wafer, W
  • the CF polymer P is heated while heating the edge of the wafer W to a predetermined temperature (eg, about 200 ° C).
  • a flow of gas containing oxygen (O 2) is irradiated.
  • the generated active oxygen (O) undergoes a decomposition reaction with the carbon (C) of the CF polymer P as shown in the chemical reaction formula (2) below, so that carbon dioxide (CO) and fluorine (F )become.
  • CO carbon dioxide
  • F fluorine
  • the CF polymer P is removed by vaporization by chemical decomposition reaction.
  • the removal speed is also increased.
  • the chemical decomposition reaction for removing the deposit was explained by taking the CF polymer P adhered to the wafer edge by the etching process as shown in Fig. 3 as an example.
  • the CF film Q attached to the edge of the wafer by the film formation process basically consists of C atoms and F nuclear power, and can be removed by the same chemical decomposition reaction as above.
  • the wafer edge is heated, By irradiating ultraviolet rays and generating a gas flow containing oxygen (o),
  • a cleaning process is performed to remove deposits (for example, CF polymer) adhering to the wafer edge.
  • deposits for example, CF polymer
  • the wafer edge is not polished, so that it is possible to save time and effort for processing dust generated by polishing, and there is no problem of contamination due to such dust.
  • the film eg, Low-K film
  • the cleaning process that is powerful in this embodiment is optimal for cleaning the edge of the wafer W on which a low-K film or the like is formed.
  • the cleaning chamber 200 is provided with a container 202.
  • a mounting table 204 on which the wafer W is placed, and a cleaning mechanism 206 for cleaning the end of the wafer W (for example, the back side of the bevel). is provided.
  • the cleaning mechanism 206 is configured as shown in FIGS. 5 and 6, for example.
  • FIG. 5 is a diagram showing an outline of the appearance when the cleaning mechanism 206 is viewed at an obliquely lower force
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the vicinity of the end portions of the UE and W in the cleaning mechanism 206.
  • the cleaning mechanism 206 is configured in an annular shape as shown in FIGS. 1 and 5, and is disposed so as to surround the entire periphery of the end portion of the wafer W placed on the mounting table 204. As a result, the entire periphery of the edge of the wafer W can be cleaned at a time, so the cleaning time can be shortened.
  • the cleaning mechanism 206 includes a heating means 210 that heats the edge of the wafer W, an ultraviolet irradiation means 220 that irradiates ultraviolet light toward the edge of the wafer W,
  • the surface of the edge of the wafer W (for example, O gas) is ejected toward the edge of the wafer W (for example, O gas)
  • a flow forming means 230 for forming a gas flow on the surface of the bevel part).
  • the heating means 210 includes a heating lamp 212 that heats the end portion of the wafer W by irradiating light toward the end portion of the wafer W.
  • the heating lamp 212 is annularly arranged in the vicinity of the edge of the wafer W over the entire circumference. For example, as shown in FIG. It is located outside the edge and slightly below the wafer w. With this arrangement, the edge of the wafer W (eg, the back side of the bevel) can be directly irradiated with light and heated. By heating the edge of the wafer W, the deposit (for example, CF polymer) P attached to the edge of the wafer W is also heated.
  • the deposit for example, CF polymer
  • the heating lamp 212 may be constituted by, for example, a single heating lamp formed in an annular shape, or a plurality of heating lamps may be arranged in an annular shape. As a result, the entire circumference of the edge of the wafer W can be irradiated with light at one time and heated, so the heating time can be shortened.
  • the heating lamp 212 is composed of, for example, a far infrared lamp such as a halogen lamp or an infrared lamp (IR lamp). Further, since the heating means 210 irradiates light toward the edge of the wafer W, only the edge of the wafer W can be locally heated. In this regard, the halogen lamp is more suitable as the heating means 210 because it can be more effectively locally heated by far-infrared radiation heat.
  • the heating means 210 includes an annular cover member 214 that is provided so as to cover the heating lamp 212 and is open on the wafer W side.
  • the cover member 214 shown in FIG. 6 is a specific example in a case where the cover member 214 is configured to cover from the upper part of the heating lamp 212 to the lower part through the outer part.
  • the cover member 214 is preferably made of a member that can reflect the light of the heating lamp 212 on its inner surface, such as stainless steel.
  • the cover member 214 is preferably configured to have a shape in which a part of the light of the heating lamp 212 reflected by the inner surface of the cover member 214 is concentrated on the end portion (for example, the bevel portion) of the wafer W.
  • the light from the heating lamp 212 is not only directly irradiated to the end of the wafer W, but also reflected by the inner surface of the cover member 214 and concentrated on the end of the wafer W. Therefore, the edge of the wafer W can be efficiently heated locally. Further, since the light from the heating lamp 212 can be prevented from hitting the surface on the wafer W by the cover member 214, the film formed on the surface of the wafer and the wafer is not damaged.
  • the heating temperature is set to a temperature at which a chemical decomposition reaction (for example, the above chemical reaction formula (2)) that removes at least the deposit (for example, CF polymer) occurs.
  • the heating temperature is preferably set to about 250 ° C or lower.
  • the chemical decomposition reaction according to the chemical reaction equation (2) above is performed. In order to proceed, it is preferable to set the temperature to 280 ° C or higher.
  • the chemical decomposition reaction according to the above chemical reaction formula (2) is sufficiently advanced even at about 250 ° C or lower by irradiating ultraviolet rays. Can do. Therefore, for example, the above chemical decomposition reaction occurs even at about 25 ° C (room temperature).
  • the higher the heating temperature the faster the reaction and the faster the deposits can be removed from the edge of the wafer, so the heating temperature is preferably higher than normal temperature.
  • the heating temperature is preferably set to 150 ° C or lower, and may be set to 100 ° C or lower.
  • the heating temperature may be set according to the film quality (heat resistance) on the wafer! For Ueno and W with low heat resistance and a film (eg resist film) formed, the heating temperature is set to 150 ° C or lower (or 100 ° C or lower), for example. For the wafer W on which the low dielectric constant film (Low-K film) is formed, the heating temperature may be set to about 200 ° C. to 250 ° C., for example. As a result, regardless of the quality of the film formed on the wafer W, deterioration of the film can be prevented and the time required for the cleaning process can be shortened.
  • the film quality heat resistance
  • CF-based polymer adhering to the wafer W is squeezed with a CF-based gas (for example, CF gas).
  • a CF-based gas for example, CF gas
  • the reconic oxide film When the reconic oxide film is plasma-etched, it adheres to the wafer W, and its CF polymer film thickness is approximately 9 nm.
  • the amount of C before UV irradiation is approximately 20% of the entire CF polymer
  • the amount of F before UV irradiation is approximately 60% of the entire CF polymer.
  • Figures 7 and 8 show the amount of decrease in percentage based on the amount of C and F before UV irradiation.
  • the amount of F before UV irradiation when the amount of F before UV irradiation is 0%, it decreases smoothly to 300 seconds at 25 ° C. For example, it decreases by approximately 6% after 60 seconds and decreases to approximately 15% after 300 seconds.
  • C decreases only to about 32% even after 300 seconds at 25 ° C, but already decreases to about 32% at 60 seconds at 150 ° C, and further at 60 seconds at 200 ° C. Decrease by more than 40% over 32%.
  • increasing the temperature from 150 ° C to 200 ° C or more is particularly effective in reducing C.
  • the ultraviolet irradiation means 220 includes an ultraviolet lamp (UV lamp) 222, for example.
  • the ultraviolet ray lamp 222 is disposed on the back side of the bevel portion of the wafer W at a position where ultraviolet rays can be irradiated.
  • the ultraviolet lamp 222 is placed immediately below the bevel portion of the wafer W at a position separated by a predetermined distance (for example, several mm).
  • a predetermined distance for example, several mm.
  • the ultraviolet lamp 222 may be constituted by, for example, a single ultraviolet lamp formed in an annular shape, or a plurality of ultraviolet lamps may be arranged in an annular shape. As a result, it is possible to irradiate the edge of the wafer W at once, so that the time for removing the deposits can be shortened.
  • the ultraviolet lamp 222 is, for example, a xenon (Xe) excimer lamp (wavelength 172 nm), low-pressure water, Various lamps such as silver lamps (wavelengths of about 185 nm and about 254 nm) can be used.
  • Xe xenon
  • Various lamps such as silver lamps (wavelengths of about 185 nm and about 254 nm) can be used.
  • the UV lamp 222 which emits UV light with a short wavelength, so that the distance from the deposit is shorter.
  • an ultraviolet lamp 222 having a relatively long ultraviolet wavelength for example, a low-pressure mercury lamp.
  • an ultraviolet lamp 222 having a relatively short ultraviolet wavelength for example, a xenon (Xe) excimer lamp.
  • the flow forming means 230 is provided with a discharge pipe 232 and a suction pipe 234 constituted by an annular pipe, and a gas is discharged from the discharge pipe 232 toward the end of the wafer W and sucked through the suction pipe 234. It forms a gas flow along the edge surface (eg, behind the bevel).
  • the discharge pipe 232 is arranged annularly over the entire circumference of the wafer end inside the wafer end, and the suction pipe 234 is arranged annularly over the entire circumference of the wafer end outside the wafer end.
  • the discharge pipe 232 is arranged on the lower side of the wafer W placed on the stage 204 so as to surround the entire circumference of the stage 204, and the suction pipe 234 is placed in the cover member 214.
  • C It is arranged so as to surround the entire circumference of the end of w.
  • the suction pipe 234 is not necessarily provided in the cover member 214. If the gas flow can be formed on the surface of the wafer end with the discharge pipe 232, the suction pipe 234 may be provided at any position near the wafer end. That's right.
  • Gas for example, O gas
  • O gas is discharged to the discharge pipe 232 toward the end surface of the wafer W.
  • a discharge port 233 is formed.
  • the discharge port 233 is provided along the entire circumference of the discharge pipe 232.
  • the discharge port 233 may be configured by a single slit provided along the circumference of the discharge pipe 232, or may be configured by a number of holes provided over the entire circumference along the circumference of the discharge pipe 232.
  • the suction pipe 234 is formed with a suction port 235 for sucking gas at a position substantially opposite to the discharge pipe 232.
  • the suction pipe 234 is connected to, for example, a pump (not shown) (for example, an exhaust pump). Even if the suction port is 235 mm, it is provided along the entire circumference of the suction pipe 234.
  • the suction port 235 may be constituted by a single slit provided along the circumference of the suction pipe 234, or may be constituted by a plurality of holes provided along the circumference of the suction pipe 234. But ⁇ .
  • gas for example, O gas
  • O gas can be discharged and sucked at a time toward the entire circumference of the end portions of Ueno and W.
  • the entire periphery of the edge of the wafer W is
  • the gas discharged from the discharge pipe 232 may be any gas that generates active oxygen (O) that decomposes the deposits on the wafer W, for example, the CF polymer P, that is, a gas containing at least oxygen atoms. .
  • Such gas is preferably O gas.
  • the O concentration is preferably
  • the O gas concentration is 1% to 3%.
  • a very low concentration of about is preferred.
  • Gas and inert gas e.g N gas
  • a mixed gas in which the O 2 concentration is adjusted to about 1% to 3% by adjusting the mixing ratio of 2 2 may be used.
  • Na Air (atmosphere) also contains O at a certain concentration (eg, about 21%), so instead of O gas,
  • ozone (o) is also purple by the chemical reaction formula (1).
  • ozone gas can be used instead of o gas.
  • Figure 9 is a graph showing the amount of decrease in F in the CF polymer
  • Figure 10 is a graph showing the amount of decrease in C in the CF polymer.
  • the decrease in F and C was measured when the flow rate was 1. OlZmin and 1.5 lZmin. Of these, for the flow rate 1. OlZmin, a gas flow was formed using dry air, and for the flow rate 1.5 lZmin, a gas flow was formed only by suction.
  • the wafer used in this experiment is the same as that used in the experiments in Figs. 7 and 8, and the wafer temperature is 25 ° C (room temperature).
  • the O concentration is not necessarily 100%.
  • CF polymer can be removed if a gas flow is formed even at a low concentration of about 21%. It can also be seen that if a gas flow can be formed even at low concentrations, the CF polymer can be removed by gas inhalation alone.
  • Fig. 1 1 shows O concentrations of 0% (no oxygen), 1%, 3%, 7%, 10%, 15% and 21%, respectively. In this way, the O concentration and the CF-based film of the CF film
  • the surface analysis of the sample wafer after the above treatment was performed in order to measure the decrease of the CF film.
  • the surface is irradiated with an electron beam at an angle of about 5 °, and based on the electron spectrum emitted by this, all the atoms contained in the region up to a predetermined depth of the surface force (underlying Si and O And the ratio of C and F of CF film to C and F of CF film was measured. Therefore, according to the graph shown in Fig. 11, as the ratio of C and F to the whole atom decreases, C and F decrease, and the CF film decreases.
  • the amount of decrease in C and F increases, especially when the O concentration is about 1 to 3%.
  • the CF polymer can be removed more efficiently by forming the flow.
  • the concentration of CO is determined by the chemical decomposition reaction of CF polymer P, which is an adhering substance on wafer W (see above).
  • a reaction product gas concentration sensor 1 for detecting the CO concentration in the suction pipe 234 is used.
  • a concentration sensor 236 is provided as an example, and the CO concentration is monitored by the concentration sensor 236 for the cleaning process starting force at the wafer edge. Specifically, the concentration sensor 236 is connected to the control unit 300,
  • the control unit 300 monitors the CO concentration. And the CO concentration is below a certain threshold.
  • the cleaning process is terminated at the end.
  • the end point of the wafer edge cleaning process can be detected with high accuracy, so that the efficiency of the cleaning process is improved and the deposits can be reliably removed in a shorter time.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a specific example of the cleaning process according to the first embodiment.
  • the heating lamp 212 is turned on in step S110 to start heating the wafer edge, and in step S120, a predetermined time (for example, several seconds) is started. Wait for the progress.
  • a predetermined time for example, several seconds
  • the predetermined time is preferably determined according to the set temperature at the wafer edge. For example, the higher the set temperature, the longer the predetermined time.
  • step S 130 the ultraviolet lamp 222 is turned on to irradiate the wafer edge with ultraviolet light, and the flow forming means 230 is turned on to turn the gas on the wafer edge surface (for example, O gas).
  • the gas on the wafer edge surface for example, O gas
  • step S140 the CO concentration is measured by the concentration sensor 236, and then in step S150.
  • step S140 If it is determined that the concentration is not less than the predetermined threshold, the process returns to step S140, and the CO concentration is less than the predetermined threshold.
  • step S160 If it is determined that there is, the heating lamp 212 is turned off in step S160.
  • step S170 the ultraviolet lamp 222 is turned off, the flow forming means 230 is turned off, and the series of cleaning processes is completed.
  • the entire circumference of the wafer edge is heated at once by the heating lamp 212, and active oxygen (O) is generated by the ultraviolet rays irradiated to the entire circumference of the wafer edge by the ultraviolet lamp 222.
  • This active oxygen (O) causes a chemical decomposition reaction of the chemical reaction formula (1) above, and the deposit (CF polymer) around the entire edge of the wafer is removed at once.
  • the cleaning chamber 200 that is useful for the first embodiment, the deposits on the entire periphery of the wafer edge.
  • the wafer edge can be cleaned in a very short time.
  • FIG. 13 is a view showing an outline of the appearance of the cleaning mechanism 206 of the cleaning chamber that is applied to the second embodiment when the oblique lower force is also seen
  • FIG. 14 is a longitudinal section near the edge of the wafer W in the cleaning mechanism 206.
  • the cleaning mechanism 206 is also arranged so as to surround the end portion of the wafer W placed on the mounting table 204 in the circumferential direction. As a result, the entire periphery of the edge of the wafer W can be cleaned at a time, so that the cleaning time can be shortened.
  • an annular heater 250 is arranged on the back side of the end of the wafer W, and the end of the wafer W is Is to be heated.
  • an induction heater is used as the heater 250.
  • the shielding plate 240 is arranged so as to surround the periphery of the wafer W.
  • the ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation means 220 are blocked and can be prevented from hitting the surface of Ueno and W.
  • the configuration of the ultraviolet irradiation means 220 is the same as that shown in FIG.
  • the structure of the flow forming means 230 is almost the same as that shown in FIG. 6, but the discharge pipe 232 shown in FIG. 14 is arranged below the heater 250 and is located at the end of the wafer W (for example, on the back side of the bevel).
  • a discharge port 233 is provided so as to discharge gas toward.
  • the suction pipe 234 is disposed below the shielding plate 240 and is provided with a suction port 235 force S so that a gas flow is formed on the end surface of the wafer (for example, the back side of the bevel portion).
  • step S110 the heater 250 is turned on instead of the heating lamp 212, and in step S160, the heater 250 is turned off instead of the heating lamp 212.
  • active oxygen (o) is generated by the ultraviolet rays irradiated to the entire periphery of the wafer end by the ultraviolet lamp 222.
  • This active oxygen (O) causes a chemical decomposition reaction of the above chemical reaction formula (1). Therefore, the deposit (CF polymer) around the entire edge of the wafer is removed at once.
  • the cleaning chamber 200 which is effective in the first and second embodiments, is connected to the transfer chamber 130 of the substrate processing apparatus 100, and the case where the wafer edge cleaning process is performed in an atmospheric pressure atmosphere will be described.
  • the cleaning chamber 200 it is not necessarily limited to this.
  • an ultraviolet light source having a long wavelength such as a low pressure mercury lamp is used as the ultraviolet irradiation means 220. It is preferable to use it.
  • the wafer edge cleaning process is performed in a vacuum atmosphere, so that the ultraviolet irradiation means 220 is, for example, xenon (Xe) excimer It is preferable to use an ultraviolet light source with a short wavelength such as a lamp.
  • Xe xenon
  • the present invention can be applied to a substrate cleaning apparatus, a substrate cleaning method, and a substrate processing apparatus for cleaning an end portion of a substrate such as a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate.

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Description

基板洗浄装置，基板洗浄方法，基板処理装置
技術分野
[0001] 本発明は，基板例えば半導体ウェハや液晶基板の端部を洗浄する基板洗浄装置
,基板洗浄方法，基板処理装置に関する。
背景技術
[0002] 近年，半導体デバイスの製造における歩留りを向上する観点から，基板例えば半 導体ウェハ（以下，単に「ウェハ」とも称する）の端部の表面状態が注目されて 、る。 ウェハにはエッチング処理や成膜処理などが施され，そのようなウェハの処理により ,ウェハの端部には不所望な付着物が付着することがある。
[0003] 例えば処理ガスとしてフロロカーボン系（CF系）ガスをプラズマ化してウェハ表面に プラズマエッチング処理を行う場合には，競争反応 (重合反応）により，ウェハ上の素 子表面のみならず，ウェハの端部（例えばべベル部を含む端部の裏側）にもフロロ力 一ボン系ポリマ（CF系ポリマ）の副生成物（デポ）が生成して付着する。
[0004] また， CF系ガスを用いてウェハ表面に CF系膜をィ匕学気相成長（CVD: Chemical
Vapor Deposition)法で形成した場合には，その CF系膜がウェハ表面力 端部 まで連続し，さらに端部の裏側まで連続して付着することがある。
特許文献 1 :特開平 5— 102101号公報
特許文献 2：特開平 10— 242098号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] このようなウェハ端部の付着物は，ウェハをその端部で保持したり，搬送したりする 場合に剥離してウェハ表面に付着し，製造される半導体デバイスの歩留りが低下す る虞がある。従って，このようなウェハ端部の付着物は洗浄により除去する必要がある
[0006] この点，従来はウェハ端部をブラシやテープにより研磨することによって，付着物を 除去していた。ところが，ウェハの端部を研磨すると，研磨によって生じる粉塵の処理 に手間が力かるとともに，そのような粉塵による汚染の問題もあるため，研磨すること なくウェハ端部の付着物を除去することが所望される。
[0007] また，上記特許文献 1にはウェハに紫外線を当てるとともに一酸ィ匕窒素のプラズマ を生成することにより，ウェハ上のフロロカーボン系ポリマを除去する方法が記載され ている。ところ力 この方法では，ウェハ上に形成されている膜によっては，プラズマ を発生させることによってその膜 (例えば低誘電率膜: Low— K膜)がダメージを受け る場合もあるため，ウェハ表面にダメージを与えることなくウェハ端部の付着物を除 去することが所望される。
[0008] さらに，上記特許文献 2にはウェハを回転可能に保持する保持部と，ウェハ周縁の 一部に紫外線を照射する紫外線発生部とを備え，ウェハ周縁の一部 (ウェハを保持 する際の凸凹部）に付着する異物を除去する装置が記載されている。ところが，この 装置では，紫外線発生部からの紫外線がウェハ周縁の一部にしか照射できないた め，ウェハ端部全周を洗浄するためには，ウェハを少しずつ回転させながら洗浄しな ければならない。これでは，付着物の除去に時間がかかる。し力も，保持部の回転軸 とウェハの中心部とを一致させたり，紫外線発生部の位置を調整するように合わせた りしなければならな 、ため，必要な制御工程が増えてしまう。
[0009] そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは ,基板端部を研磨することなく，またプラズマを発生させることなく，基板端部全周の 洗浄を簡単な制御で一度に行うことができる基板洗浄装置等を提供することにある。 課題を解決するための手段
[0010] 上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，基板の端部に付着した 付着物（例えばフロロカーボン系ポリマ）を除去するための基板洗浄装置であって， 前記基板を載置する載置台と，前記基板の端部を加熱する加熱手段と，前記基板の 端部に向けて紫外線を照射する紫外線照射手段と，前記基板の端部表面に気体（ 例えば少なくとも酸素原子を含む気体)の流れを形成する流れ形成手段とを備え，前 記加熱手段と前記紫外線照射手段と前記流れ形成手段とは前記基板の端部近傍に 前記基板を囲むように配置したことを特徴とする基板洗浄装置が提供される。
[0011] 本発明によれば，基板の端部全周を加熱手段によって一度に加熱するとともに，基 板の端部全周に紫外線照射手段により紫外線を一度に照射して，流れ形成手段に より基板の端部全周にわたってその端部表面に気体の流れを形成することができる。 これにより，基板端部に付着した不所望な付着物を簡単な制御で一度に除去するこ とができるので，短 、時間で基板端部を洗浄することができる。
[0012] また，基板端部に紫外線を照射することにより，基板端部に付着した付着物を化学 分解反応によって気化させて除去することができる。これによれば，基板端部を研磨 しないため，研磨によって生じる粉塵の処理の必要がない。またプラズマを発生させ ないため，基板上に形成された膜 (例えば Low— K膜)がダメージを受けることもない
[0013] また，上記紫外線照射手段は，例えば前記基板端部の近傍に全周にわたって環 状に配置された紫外線ランプを備える。紫外線ランプは，例えば環状に形成された 1 つの紫外線ランプにより構成してもよく，また複数の紫外線ランプを環状に配置する ようにしてもょ ヽ。このような紫外線ランプにより基板端部全周に一度に紫外線を照射 することができる。
[0014] また，上記加熱手段は，例えば基板端部の近傍に全周にわたって環状に配置され た加熱ランプと，前記加熱ランプを覆うように設けられ，前記基板側が開口した環状 のカバー部材とを備え，前記カバー部材の内面は，前記加熱ランプの光を反射可能 な部材で構成するとともに，その反射光が前記基板の端部に集中するような形状で 構成する。これによれば，基板端部全周に一度に光を照射して加熱することができる ので，加熱時間を短くすることができる。なお，上記加熱ランプは，ハロゲンランプで 構成することにより，遠赤外線の輻射熱によってより効果的に局所的に加熱すること ができる。
[0015] また，上記流れ形成手段は，例えば前記基板端部よりも内側に前記基板端部全周 にわたつて環状に配置された吐出管と，前記基板端部よりも外側に前記基板端部全 周にわたつて環状に配置された吸入管とを備える。
[0016] この場合，吐出管と吸入管とはそれぞれ環状配管により構成され，前記吐出管には その周に沿って気体を吐出する吐出口が形成され，前記吸入管にはその周に沿つ て気体を吸入する吸入口が形成される。例えば吐出口と吸入口とはそれぞれ，前記 各配管の周に沿って設けられたスリットにより構成してもよく，前記各配管の周に沿つ て設けられた多数の孔により構成してもよい。これにより，吐出管力 基板の端部に 向けて気体を吐出して吸入管で吸入することによって基板の端部表面全周にわたつ て基板の内側力 外側へ向くような気体の流れを形成することができる。
[0017] また，上記吸入管は，前記基板の端部に付着した付着物が化学反応を起こして発 生する反応生成ガスの濃度を検出する濃度センサを設けるようにしてもょ 、。このよう な濃度センサとしては，例えば基板端部に付着したフロロカーボン系ポリマが除去さ れる際に発生する二酸化炭素の濃度を検出するセンサで構成される。このような濃 度センサを設けることにより，この濃度センサで反応生成ガス（例えば二酸ィ匕炭素）の 濃度を監視することによって，基板端部の洗浄処理の終点を検出することができる。
[0018] また，上記加熱手段は，前記基板の端部全周の裏側に環状に配置されたヒータを 備えることにより，基板端部全周をヒータで加熱するようにしてもよい。これによつて， 基板端部全周を一度に加熱することができる。この場合には，上記基板端部の周りを 囲むように配置された遮蔽板を備えるようにしてもょ ヽ。この遮蔽板により紫外線照射 手段による紫外線が遮断され，基板上の表面に当たることを防止できる。また，この 遮蔽板により流れ形成手段による気体が基板上に回り込むことを防止できるので，基 板端部に効率的に気体の流れを形成することができる。
[0019] 上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板の端部に付着した 付着物を除去する基板洗浄装置の基板洗浄方法であって，前記基板洗浄装置は， 載置台に載置された前記基板の端部を加熱する加熱手段と，前記基板の端部に向 けて紫外線を照射する紫外線照射手段と，前記基板の端部表面に気体の流れを形 成する流れ形成手段とを前記基板の端部近傍に前記基板を囲むように配置して構 成し，前記基板洗浄装置によって前記基板端部を洗浄する際には，前記加熱手段 により前記基板端部の加熱を開始した後に，前記紫外線照射手段によって前記基 板端部に紫外線の照射を開始するとともに，前記流れ形成手段によって基板端部表 面に気体の流れを形成することによって前記基板端部の洗浄を行うことを特徴とする 基板洗浄方法が提供される。
[0020] 本発明によれば，基板端部全周の洗浄を簡単な制御で一度に行うことができるの で，短い時間で基板端部を洗浄することができる。また，基板端部の加熱を開始した 後に，紫外線の照射を開始し，基板端部表面に気体の流れを形成するため，紫外線 照射開始前に基板端部がある程度の温度まで上昇するので，付着物を除去するた めの化学分解反応の効率を高めることができる。
[0021] また，上記流れ形成手段は，例えば前記基板端部よりも内側に環状に配置された 吐出管と，前記基板端部よりも外側に環状に配置された吸入管とを備え，前記基板 端部表面に気体の流れを形成する際には，前記吐出管力 前記基板の端部に向け て気体を吐出し，前記吸入管で吸入する。この場合，上記吸入管は，前記基板の端 部に付着したフロロカーボン系ポリマが除去される際に発生する二酸ィ匕炭素の濃度 を検出する濃度センサを備え，前記基板端部の洗浄中に前記濃度センサで前記吸 入管に吸入される二酸化炭素濃度を監視し，この二酸化炭素濃度が所定の閾値以 下になると前記基板端部の洗浄を終了するようにしてもよい。これにより，洗浄処理の 終点を精度よく検出することができるので，洗浄処理の効率も向上し，より短い時間 で確実に付着物を除去することができる。
[0022] 上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板を真空圧力雰囲気 中で処理する複数の処理室を含む処理ユニットと，前記処理ユニットに接続され，前 記基板を収納する基板収納容器との間で大気圧雰囲気中で前記基板の受渡しを行 う搬送室を有する搬送ユニットとを備えた基板処理装置であって，前記搬送室に接 続され，大気圧雰囲気中で前記基板の端部に付着した付着物を除去する洗浄室を 備え，前記洗浄室は，載置台に載置された前記基板の端部を加熱する加熱手段と， 前記基板の端部に向けて紫外線を照射する紫外線照射手段と，前記基板の端部表 面に気体の流れを形成する流れ形成手段とを前記基板の端部近傍に前記基板を囲 むように配置して構成したことを特徴とする基板処理装置が提供される。この場合に は，上記紫外線照射手段は，前記基板端部の近傍に全周にわたって環状に配置さ れた低圧水銀ランプを備えることが好ま U、。
[0023] 上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板を真空圧力雰囲気 中で処理する複数の処理室を含む処理ユニットと，前記処理ユニットに接続され，前 記基板を収納する基板収納容器との間で大気圧雰囲気中で前記基板の受渡しを行 う搬送室を有する搬送ユニットとを備えた基板処理装置であって，前記複数の処理 室の 1つを，真空圧雰囲気中で前記基板の端部に付着した付着物を除去する洗浄 室とし，前記洗浄室は，載置台に載置された前記基板の端部を加熱する加熱手段と ,前記基板の端部に向けて紫外線を照射する紫外線照射手段と，前記基板の端部 表面に気体の流れを形成する流れ形成手段とを前記基板の端部近傍に前記基板を 囲むように配置して構成したことを特徴とする基板処理装置が提供される。この場合 には，上記紫外線照射手段は，前記基板端部の近傍に全周にわたって環状に配置 されたエキシマランプを備えることが好まし 、。
発明の効果
[0024] 本発明によれば，基板端部の付着物を化学分解反応を利用して除去することがで き，基板端部全周の洗浄を簡単な制御で一度に行うことができる基板洗浄装置等を 提供できるものである。
図面の簡単な説明
[0025] [図 1]本発明の第 1実施形態に力かる基板処理装置の構成例を示す断面図である。
[図 2]ウェハ端部に CF系ポリマなどの付着物が付着する過程を説明するための説明 図である。
[図 3]CF系ガスを用いてウェハ表面にプラズマエッチング処理を施した場合のウェハ 端部の拡大断面図である。
[図 4]CF系ガスを用いてウェハ表面に CVD法による CF系膜の成膜処理を施した場 合のウェハ端部の拡大断面図である。
[図 5]同実施形態にかかる洗浄室の外観構成例を示す斜視図である。
[図 6]同実施形態に力かる洗浄室の部分断面図である。
[図 7]ウェハ温度を変えてウェハに付着する CF系ポリマに所定時間だけ紫外線を照 射した場合における F減少量をグラフにした図である。
[図 8]ウェハ温度を変えてウェハに付着する CF系ポリマに所定時間だけ紫外線を照 射した場合における C減少量をグラフにした図である。
[図 9]気体の酸素濃度を変えてウェハに付着する CF系ポリマに所定時間だけ紫外線 を照射した場合における F減少量をグラフにした図である。 圆 10]気体の酸素濃度を変えてウェハに付着する CF系ポリマに所定時間だけ紫外 線を照射した場合における C減少量をグラフにした図である。
[図 11]気体の酸素濃度を 21%以下の範囲で変えてウェハ上の CF系膜に所定時間 だけ紫外線を照射した場合における Cと Fの減少量をグラフにした図である。
[図 12]同実施形態に力かる洗浄処理の具体例を示すフローチャートである。
圆 13]本発明の第 2実施形態にカゝかる洗浄室の外観構成例を示す斜視図である。 圆 14]同実施形態に力かる洗浄室の部分断面図である。
符号の説明
100
110 処理ユニット
120 搬送ユニット
130
131 (131A〜131C) カセット台
132 (132A〜132C) カセット容器
133 (133A〜133C) ゲートバノレブ
136 オリエンタ
138
139 光学センサ
140 (140A〜140F)
142 (142A〜142F)
144 (144A〜144F) ゲートバノレブ
146 フォーカスリング
154 (154M, 154N) ゲートバノレブ
150 共通搬送室
160 (160M, 160N) ロード、ロック室
162 (162M, 162N) ゲートバノレブ
164 (164M, 164N) 受渡台
170 搬送ユニット側搬送機構 172 基台
173 (173A, 173B) ピック 174 案内レーノレ
176 リニアモータ駆動機構 180 処理ユニット側搬送機構 182 基台
183 (183A， 183B) ピック
184 案内レーノレ
186 フレキシブルアーム
200 洗浄室
202 容器
204 載置台
206 洗浄機構
210 加熱手段
212 加熱ランプ
214 カバー部材
220 紫外線照射手段
222 紫外線ランプ
230 流れ形成手段
232 吐出管
233 吐出口
234 吸入管
235 吸入口
236 濃度センサ
240 遮蔽板
250 ヒータ
300 制御部
W ウエノ、 発明を実施するための最良の形態
[0027] 以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説 明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構 成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
[0028] (基板処理装置の構成例）
先ず，本発明の第 1実施形態に力かる基板処理装置について図面を参照しながら 説明する。図 1は本発明の第 1実施形態にカゝかる基板処理装置の概略構成を示す 断面図である。この基板処理装置 100は，基板例えば半導体ウェハ（以下，単に「ゥ ェハ」ともいう。）Wに対して真空圧雰囲気中で成膜処理，エッチング処理等の各種 の処理を行う複数の処理室を備える処理ユニット 110と，この処理ユニット 110に対し てウエノ、 Wを搬出入させる搬送ユニット 120とを備える。
[0029] 搬送ユニット 120は例えば図 1に示すように構成される。搬送ユニット 120は基板収 納容器例えば後述するカセット容器 132 (132 A〜 132C)と処理ュ-ット 110との間 でウェハを搬出入する搬送室 130を有している。搬送室 130は，断面略多角形の箱 体状に形成されている。搬送室 130における断面略多角形状の長辺を構成する一 側面には，複数のカセット台 131 (131A〜131C)が並設されている。これらカセット 台 131A〜131Cはそれぞれ，基板収納容器の 1例としてのカセット容器 132A〜 13 2Cを載置可能に構成されて 、る。
[0030] 各カセット容器 132 (132A〜132C)には，例えばウェハ Wの端部を保持部で保持 することにより，例えば最大 25枚のウェハ Wを等ピッチで多段に載置して収容できる ようになっており，内部は例えば Nガス雰囲気で満たされた密閉構造となっている。
2
そして，搬送室 130はその内部へゲートバルブ 133 (133A〜133C)を介してウェハ Wを搬出入可能に構成されている。なお，カセット台 131とカセット容器 132の数は， 図 1に示す場合に限られるものではな 、。
[0031] また，上記搬送室 130—側面には，基板洗浄装置の 1例としての洗浄室 200が接 続している。洗浄室 200では，エッチングや成膜など所定の処理が施されたウェハ W に対して，ウェハ Wの端部 (例えばべベル部）に付着した不所望な付着物を除去す る洗浄処理が行われる。なお，洗浄室 200の構成の詳細については後述する。 [0032] 上記搬送室 130の端部，すなわち断面略多角形状の短辺を構成する一側面には ,内部に回転載置台 138とウェハ Wの周縁部を光学的に検出する光学センサ 139と を備えた位置決め装置としてのオリエンタ（ブリアライメントステージ） 136が設けられ ている。このオリエンタ 136では，例えばウェハ Wのオリエンテーションフラットゃノッ チ等を検出して位置合せを行う。
[0033] 上記搬送室 130内には，ウェハ Wをその長手方向（図 1に示す矢印方向）に沿って 搬送する搬送ユニット側搬送機構 (搬送室内搬送機構） 170が設けられている。搬送 ユ ット側搬送機構 170が固定される基台 172は，搬送室 130内の中心部を長さ方 向に沿って設けられた案内レール 174上にスライド移動可能に支持されている。この 基台 172と案内レール 174にはそれぞれ，リニアモータの可動子と固定子とが設けら れている。案内レール 174の端部には，このリニアモータを駆動するためのリニアモ ータ駆動機構 176が設けられている。リニアモータ駆動機構 176には，制御部 300 が接続されている。これにより，制御部 300からの制御信号に基づいてリニアモータ 駆動機構 176が駆動し，搬送ユニット側搬送機構 170が基台 172とともに案内レー ル 174に沿って矢印方向へ移動するようになっている。
[0034] 搬送ユニット側搬送機構 170は， 2つのピック 173A, 173Bを有するダブルアーム 機構より構成されており，一度に 2枚のウェハ Wを取り扱うことができるようになつてい る。これにより，例えばカセット容器 132,オリエンタ 136,各ロードロック室 160M, 1 60Nなどに対してウェハ Wを搬出入する際に，ウェハ Wを交換するように搬出入する ことができる。なお，搬送ユニット側搬送機構 170のピックの数は，必ずしも上記のも のに限られず，例えば 1つのみのピックを有するシングルアーム機構であってもよい。
[0035] 次に，処理ユニット 110の構成例について説明する。例えばクラスタツール型の基 板処理装置の場合には，処理ユニット 110は図 1に示すように多角形 (例えば六角形 )に形成された共通搬送室 150の周囲に，ウエノ、 Wに例えば成膜処理 (例えばブラ ズマ CVD処理）やエッチング処理（例えばプラズマエッチング処理）などの所定の処 理を施す複数の処理室 140 (第 1〜第 6処理室 140A〜140F)及びロードロック室 1 60M, 160Nを気密に接続して構成される。
[0036] 各処理室 140A〜140Fは，予め制御部 300の記憶媒体などに記憶されたプロセ ス 'レシピなどに基づ 、てウェハ Wに対して例えば同種の処理または互いに異なる異 種の処理を施すようになつている。各処理室 140 (140A〜140F)内には，ウェハ W を載置するための載置台 142 (142A〜142F)がそれぞれ設けられている。なお，処 理室 140の数は，図 1に示す場合に限られるものではない。
[0037] 上記共通搬送室 150は，上述したような各処理室 140A〜140Fの間，又は各処理 室 140A〜140Fと各第 1,第 2ロードロック室 160M, 160Nとの間でウェハ Wを搬出 入する機能を有する。共通搬送室 150は多角形 (例えば六角形）に形成されており， その周りに上記各処理室 140 ( 140A〜 140F)がそれぞれゲートバルブ 144 (144A 〜144F)を介して接続されているとともに，第 1,第 2ロードロック室 160M, 160Nの 先端がそれぞれゲートバルブ (真空圧側ゲートバルブ） 154M, 154Nを介して接続 されている。第 1,第 2ロードロック室 160M, 160Nの基端は，それぞれゲートバルブ (大気圧側ゲートバルブ） 162M, 162Nを介して搬送室 130における断面略多角形 状の長辺を構成する他側面に接続されて！ヽる。
[0038] 第 1,第 2ロードロック室 160M, 160Nは，ウェハ Wを一時的に保持して圧力調整 後に，次段へパスさせる機能を有している。各第 1,第 2ロードロック室 160M, 160N の内部にはそれぞれ，ウェハ Wを載置可能な受渡台 164M, 164Nが設けられてい る。
[0039] このような処理ユニット 110では，上述したように共通搬送室 150と各処理室 140A 〜140Fとの間及び共通搬送室 150と上記各ロードロック室 160M, 160Nとの間は それぞれ気密に開閉可能に構成され，クラスタツール化されており，必要に応じて共 通搬送室 150内と連通可能になっている。また，上記第 1及び第 2の各ロードロック室 160M, 160Nと上記搬送室 130との間も，それぞれ気密に開閉可能に構成されて いる。
[0040] 共通搬送室 150内には，例えば屈伸 ·昇降 ·旋回可能に構成された多関節アーム よりなる処理ユニット側搬送機構 (共通搬送室内搬送機構） 180が設けられている。こ の処理ユニット側搬送機構 180は基台 182に回転自在に支持されている。基台 182 は，共通搬送室 150内の基端側力も先端側にわたって配設された案内レール 184 上を例えば図示しないスライド駆動用モータによりスライド移動自在に構成されている 。なお，基台 182には例えばアーム旋回用のモータなどの配線を通すためのフレキ シブルアーム 186が接続されて 、る。このように構成された処理ユニット側搬送機構 1 80によれば，この処理ユニット側搬送機構 180を案内レール 184に沿ってスライド移 動させることにより，各ロードロック室 160M, 160N及び各処理室 140A〜140Fに アクセス可能となる。
[0041] 例えば処理ユニット側搬送機構 180を各ロードロック室 160M, 160N及び対向配 置された処理室 140A, 140Fにアクセスさせる際には，処理ユニット側搬送機構 18 0を案内レール 184に沿って共通搬送室 150の基端側寄りに位置させる。また，処理 ユニット側搬送機構 180を 4つの処理室 140B〜140Eにアクセスさせる際には，処 理ユニット側搬送機構 180を案内レール 184に沿って共通搬送室 150の先端側寄り に位置させる。これにより， 1つの処理ユニット側搬送機構 180により，共通搬送室 15 0に接続されるすべてのロードロック室 160M, 160Nや各処理室 140A〜140Fに アクセス可能となる。処理ユニット側搬送機構 180は， 2つのピック 183A, 183Bを有 しており，一度に 2枚のウェハ Wを取り扱うことができるようになつている。
[0042] なお，処理ユニット側搬送機構 180の構成は上記のものに限られず， 2つの搬送機 構によって構成してもよい。例えば共通搬送室 150の基端側寄りに屈伸 ·昇降'旋回 可能に構成された多関節アームよりなる第 1搬送機構を設けるとともに，共通搬送室 150の先端側寄りに屈伸 ·昇降 '旋回可能に構成された多関節アームよりなる第 2搬 送機構を設けるようにしてもよい。また，処理ユニット側搬送機構 180のピックの数は , 2つの場合に限られることはなく，例えば 1つのみのピックを有するものであってもよ い。
[0043] 上記基板処理装置 100には，上記搬送ユニット側搬送機構 170,処理ユニット側 搬送機構 180,各ゲートノ レブ 133, 144, 154, 162,オリエンタ 136,洗浄室 200 などの制御を含め，基板処理装置全体の動作を制御する制御部 300が設けられて いる。制御部は，その本体を構成する CPU (中央処理装置），プログラムやレシピな どを記憶するメモリ，ハードディスク等の記憶媒体を備える。
[0044] (基板処理装置の動作）
次に，上記のように構成された基板処理装置の動作について説明する。基板処理 装置 100は制御部 300により所定のプログラムに基づいて稼働する。例えば搬送ュ ニット側搬送機構 170によりカセット容器 132A〜132Cのいずれ力から搬出されたゥ エノ、 Wは，オリエンタ 136まで搬送されてオリエンタ 136の回転載置台 138に移載さ れ，ここで位置決めされる。位置決めされたウェハ Wは，オリエンタ 136から搬出され てロードロック室 160M又は 160N内へ搬入される。このとき，必要なすべての処理が 完了した処理完了ウェハ Wがロードロック室 160M又は 160Nにあれば，処理完了ゥ エノ、 Wを搬出してから，未処理ウェハ Wを搬入する。
[0045] ロードロック室 160M又は 160Nへ搬入されたウェハ Wは，処理ユニット側搬送機 構 180によりロードロック室 160M又は 160Nから搬出され，そのウェハ Wが処理され る処理室 140へ搬入されて所定の処理が実行される。そして，処理室 140での処理 が完了した処理済ウェハ Wは，処理ユニット側搬送機構 180により処理室 140から搬 出される。この場合，そのウェハ Wが連続して複数の処理室 140での処理が必要な 場合には，次の処理を行う他の処理室 140へウェハ Wを搬入し，下部電極を構成す る載置台 142にウェハ Wを載置する。
[0046] すると，処理室 140では，例えば下部電極に対向する上部電極を構成するシャヮ 一ヘッドから所定の処理ガスを導入し，上記各電極に所定の高周波電力を印加して 処理ガスをプラズマ化し，そのプラズマによりウェハ W上にエッチング，成膜などの所 定の処理を施す。
[0047] このようなウェハ Wのプラズマ処理により，ウェハ Wの端部には例えば図 2に示すよ うな不所望な付着物 Pが付着することがある。例えば図 2に示すように載置台 142の 上部は，一般に，ウェハ Wの径よりも若干小さくなつているため，載置台 142にウェハ Wを載置すると，ウェハ Wの端部が全周にわたって載置台 142から突出する。また， 載置台 142には，例えばウェハ W面内のバイアス電位の不連続性を緩和する等のた め，ウェハ Wの周囲を囲むようにリング状に形成されたフォーカスリング 146が配置さ れる。
[0048] ところ力 フォーカスリング 146の内周面はウェハ Wに接触しないようにウェハ Wの 径よりも若干大きくなつているため，ウェハ Wの端面とフォーカスリング 146の内周面 との間には若干の隙間が生じている。このため，ウェハ Wにエッチング，成膜などの 所定のプラズマ処理を行う際に，処理ガスのプラズマがウェハ Wとフォーカスリング 1 46との隙間にも入り込み，ウェハ Wの端部の裏側（例えばべベル部）に不所望な付 着物が付着することがある。なお，フォーカスリング 146がない場合もあるが，その場 合にも同様にウェハ Wの端部に不所望な付着物が付着することがある。
[0049] 図 3は，例えば処理ガスとしてフロロカーボン系（CF系）ガスによりウェハ表面にプラ ズマエッチング処理を施した場合のウェハ Wの端部の拡大断面図である。図 3に示 すように，プラズマエッチング処理が行われると，競争反応 (重合反応）によってフロロ カーボン系ポリマ（CF系ポリマ）力 なる副生成物（デポ）が生成され，ウェハ Wの端 部（例えばべベル部を含む端部の裏側）に付着する。
[0050] 図 4は，例えば処理ガスとして CF系ガスを用いてウェハ表面に CVD法による CF系 膜の成膜処理を施した場合のウェハ Wの端部の拡大断面図である。図 4に示すよう に， CVD法で生成された CF系膜は，ウェハ Wの表面力も端部の縁まで連続し，さら にその裏側（例えばべベル部を含む端部の裏側）まで連続することがある。このような CF系膜のうち，ウェハ Wの端部に形成された部分の CF系膜 Qは，本来成膜する必 要がな ヽ部分なので，上記のようにプラズマエッチング処理で発生して付着する副生 成物と同様に不所望な付着物である。
[0051] このように，エッチング処理や成膜処理にお!、てウェハ Wの端部（例えばべベル部 を含む端部の裏側）に付着した付着物 (例えば CF系ポリマ Pや CF系膜 Q)は，ゥェ ハ W上に形成される半導体デバイスの歩留りの要因の 1つになっている。例えばカセ ット容器 132A〜132Cのいずれかにウェハ Wを戻すときに，ウェハ端部がカセット容 器内の保持部に接触するので，そのときにウェハ端部の付着物が剥離してウェハ表 面上に付着すると，製造される半導体デバイスの歩留りが低下する虞がある。従って ,このようなウェハ端部の付着物は洗浄により除去する必要がある。
[0052] そこで，本実施形態にかかる基板処理装置 100では，各処理室 140での処理が完 了したウェハ Wを，ロードロック室 160M又は 160Nを介して洗浄室 200へ搬送し， 洗浄室 200でウェハ端部の洗浄処理を行った上で，元のカセット容器 132A〜132 Cに戻す。このような洗浄処理によってウェハ端部の付着物が除去されるため，その ようなウェハ Wを例えばカセット容器 132A〜132Cに戻すときにウェハ端部の付着 物が剥離することを防止できる。
[0053] ここで，洗浄室 200での洗浄処理について図 3を参照しながら説明する。例えばゥ エノ、 Wの端部に付着物として例えば CF系ポリマ Pが付着している場合，ウェハ Wの 端部を例えば所定の温度 (例えば 200°C程度）に加熱しつつ， CF系ポリマ Pに紫外 線を照射するとともに， CF系ポリマ Pの表面付近に例えば酸素（O )を含む気体の流
2
れを形成する。 CF系ポリマ Pに紫外線 (h v )が照射されると， CF系ポリマ P付近の酸 素が励起され，下記化学反応式（1)に示すような化学反応により活性酸素 (O)が発 生する。
[0054] O +h v→0 + 0
2
o+o 2→o 3
O +h v→0 +0
3 2
•••(l)
[0055] 発生した活性酸素（O)は，下記化学反応式（2)に示すように CF系ポリマ Pのカー ボン (C)と分解反応を起して，二酸化炭素 (CO )とフッ素 (F )になる。このような化
2 2
学分解反応によって気化し， CF系ポリマ Pが除去される。
[0056] C F +0→CO +F
2 2
•••(2)
[0057] このとき， CF系ポリマ Pの表面付近に形成される Oを含む気体の流れにより，上記
2
化学反応式 (2)の反応により発生した二酸ィ匕炭素 (CO )とフッ素 (F )は上記気体の
2 2
流れに乗って直ぐに除去される。これにより，残っている CF系ポリマ Pの表面は常に 紫外線と Oに晒されるので，上記化学反応式（2)の反応も早く進み， CF系ポリマ P
2
の除去速度も早くなる。
[0058] なお，ここでは図 3に示すようなエッチング処理によりウェハ端部に付着した CF系 ポリマ Pを例に挙げて付着物を除去するための化学分解反応について説明したが， 図 4に示すような成膜処理によりウェハ端部に付着した CF系膜 Qの部分も基本的に C原子と F原子力 なるので，上記と同様の化学分解反応により除去することができる
[0059] このように，本実施形態に力かる洗浄室 200では，ウェハ端部を加熱するとともに， 紫外線を照射して酸素 (o )を含む気体の流れを生成することによって，化学反応に
2
よりウェハ端部に付着する付着物 (例えば CF系ポリマ)を除去する洗浄処理を実行 する。これにより，ウェハ端部を研磨することなく，またプラズマを発生させることなくゥ ェハ端部に付着する付着物を除去することができる。すなわち，本実施形態にかかる 洗浄処理では，ウェハ端部を研磨しないので，研磨によって生じる粉塵の処理に手 間を省くことができるとともに，そのような粉塵による汚染の問題もない。また，プラズ マを発生させないので，ウェハ W上に形成される膜 (例えば Low— K膜)がダメージ を受けることもない。このため，本実施形態に力かる洗浄処理は Low— K膜などが形 成されたウェハ Wの端部を洗浄するのに最適である。
[0060] (洗浄室の構成例）
次に，上述したような洗浄処理を実行可能な洗浄室 200の構成例について図面を 参照しながら説明する。洗浄室 200は図 1に示すように容器 202を備え，容器 202内 にはウェハ Wを載置する載置台 204と，ウェハ Wの端部（例えばべベル部の裏側）を 洗浄する洗浄機構 206が設けられて 、る。
[0061] 洗浄機構 206は，例えば図 5,図 6に示すように構成される。図 5は洗浄機構 206を 斜め下側力 見たときの外観の概略を示す図であり，図 6は洗浄機構 206におけるゥ エノ、 Wの端部近傍の縦断面図である。洗浄機構 206は，図 1,図 5に示すように環状 に構成され，載置台 204上に載置されるウェハ Wの端部全周を囲むように配設され る。これにより，ウェハ Wの端部全周を一度に洗浄することができるので，洗浄時間を 短縮することができる。
[0062] 洗浄機構 206は，具体的には図 6に示すようにウェハ Wの端部を加熱する加熱手 段 210と，ウェハ Wの端部に向けて紫外線を照射する紫外線照射手段 220と，ゥェ ハ Wの端部に向けて気体 (例えば Oガス）を噴出させてウェハ Wの端部表面 (例え
2
ばべベル部表面）に気体の流れを形成する流れ形成手段 230とを備える。
[0063] (加熱手段の構成例）
加熱手段 210は，ウェハ Wの端部に向けて光を照射することによりウェハ Wの端部 を加熱する加熱ランプ 212を備える。加熱ランプ 212はウェハ Wの端部近傍に全周 にわたつて環状に配置される。例えば図 6に示すように加熱ランプ 212はウェハ Wの 端部よりも外側であって，ウェハ wよりもやや下方に配置される。このように配置する ことによって，ウェハ Wの端部（例えばべベル部の裏側）に光を直接照射して加熱す ることができる。そして，ウェハ Wの端部を加熱することにより，ウェハ Wの端部に付 着した付着物（例えば CF系ポリマ) Pも加熱される。
[0064] なお，加熱ランプ 212は例えば環状に形成された 1つの加熱ランプにより構成して もよく，また複数の加熱ランプを環状に配置してもよい。これにより，ウェハ Wの端部 全周に一度に光を照射して加熱することができるので，加熱時間を短くすることがで きる。加熱ランプ 212は例えばハロゲンランプなどの遠赤外線ランプや赤外線ランプ (IRランプ）により構成される。また，加熱手段 210はウェハ Wの端部に向けて光を照 射するので，ウェハ Wの端部のみを局所的に加熱することができる。この点，上記ハ ロゲンランプは遠赤外線の輻射熱によってより効果的に局所的に加熱することができ るため，加熱手段 210としてより好適である。
[0065] 加熱手段 210は，加熱ランプ 212を覆うように設けられ，ウェハ W側に開口した環 状のカバー部材 214を備える。図 6に示すカバー部材 214は，加熱ランプ 212の上 部から外側部を介して下部まで覆うように構成した場合の具体例である。カバー部材 214は例えばステンレス材など，その内面で加熱ランプ 212の光を反射可能な部材 で構成することが好ましい。この場合，カバー部材 214は，その内面で反射した加熱 ランプ 212の光の一部がウェハ Wの端部（例えばべベル部）〖こ集中するような形状で 構成することが好ましい。
[0066] このようなカバー部材 214により，加熱ランプ 212の光はウェハ Wの端部に直接照 射されるのみならず，またカバー部材 214の内面で反射してウェハ Wの端部に集中 して照射されるので，ウェハ Wの端部の局所的に効率よく加熱することができる。また ,このカバー部材 214により加熱ランプ 212の光がウェハ W上の表面に当たることを 防止することができるので，ウエノ、 W上の表面に形成された膜などにダメージを与え ることはない。
[0067] 加熱温度は，少なくとも付着物 (例えば CF系ポリマ)を除去する化学分解反応 (例 えば上記化学反応式（2) )が生じる温度に設定する。加熱温度は例えば略 250°C以 下に設定することが好ましい。一般に，上記化学反応式 (2)による化学分解反応を 進めるためには 280°C以上にすることが好ましいが，第 1実施形態では紫外線を照 射することにより，略 250°C以下でも十分に上記化学反応式（2)による化学分解反応 を進めることができる。従って，例えば略 25°C (常温)程度でも上記化学分解反応は 生じる。但し，加熱温度が高いほど反応が早く進み，ウェハ端部から付着物を早く除 去することができるので，加熱温度は常温よりも高くすることが好ま U、。
[0068] なお，ウェハ W上に形成されている膜の材質によっては耐熱性が低いものもあるの で，このような膜の劣化防止の観点力 は加熱温度を低めに設定することが好ましい 。例えばウェハ W上に形成されている膜としては，低誘電率膜 (Low— K膜)のように 400°C程度の高 、耐熱性の膜もあれば，レジスト膜のように 150°C程度の低!、耐熱 性の膜もある。従って，これらの膜の劣化を防止するためには，加熱温度を 150°C以 下に設定することが好ましく， 100°C以下に設定してもよい。
[0069] また，ウェハ上の膜質 (耐熱性）に応じて加熱温度を設定するようにしてもよ!ヽ。耐 熱性が低 、膜 (例えばレジスト膜)が形成されたウエノ、 Wにつ 、ては加熱温度を例え ば 150°C以下 (又は 100°C以下）に設定し，高い耐熱性の膜 (例えば低誘電率膜: L ow— K膜）が形成されたウェハ Wについては加熱温度を例えば 200°C〜250°C程 度に設定してもよい。これにより，ウェハ W上に形成された膜質に拘わらず，膜の劣 化を防止できるとともに洗浄処理に力かる時間をより短くすることができる。
[0070] ここで，例えばウェハ温度を 25°C, 150°C, 200°Cにしてウェハ Wに付着する CF 系ポリマに所定時間だけ紫外線を照射した場合の実験結果を図面を参照しながら説 明する。この実験では，紫外線を 300secの間照射しながら，ウェハ Wに付着する CF 系ポリマの Fと Cの減少量を測定した。図 7は CF系ポリマの Fの減少量をグラフに示し たものであり，図 8は CF系ポリマの Cの減少量をグラフに示したものである。
[0071] なお，ウェハ Wに付着する CF系ポリマは， CF系ガス（例えば C Fガス）によってシ
5 8
リコン酸ィ匕膜をプラズマエッチング処理した場合にウェハ Wに付着したもので，その C F系ポリマの膜厚は略 9nmである。また，紫外線照射前の Cの量は CF系ポリマ全体 の略 20%であり，紫外線照射前の Fの量は CF系ポリマ全体の略 60%である。図 7, 図 8では，紫外線照射前の C, Fの量を基準として，その減少量を百分率で示したも のである。 [0072] 図 7に示す実験結果よれば，紫外線照射前の Fの量を 0%としたときに， 25°Cの場 合は 300secまでほぼ滑らかに減少する。例えば 60sec後には略 6%減少し， 300se c後には略 15%まで減少する。これに対して， 150°Cの場合は， 60sec後に略 12% まで減少し， 300sec後には略 15%まで減少する。さらに， 200°Cの場合は 60secで 既に略 15%まで減少し，その後はほぼ一定となっている。このように，温度が高い方 力 の減少速度も早 、ことがわかる。
[0073] 図 8に示す実験結果によれば，紫外線照射前の Cの量を 0%としたときに， 25°Cの 場合は 300secまでほぼ滑らかに減少する。例えば 60sec後には略 10%減少し， 30 Osec後には略 32%減少する。これに対して， 150°Cの場合は 60secで既に略 32% まで減少し， 300sec後には略 40%まで減少する。さらに， 200°Cの場合は 60secで 既に略 40%以上減少し，その後はほぼ一定となっている。このように，温度が高い方 力 の減少速度も早いことがわかる。特に Cについては， 25°Cの場合は 300sec経つ ても 32%程度までしか減少しないが， 150°Cの場合は 60secで既に 32%程度まで 減少し，さらに 200°Cの場合には 60secで 32%を超えて 40%以上減少する。このよ うに，温度を 150°C〜200°C以上にすると，特に Cを減少させるのに効果的であるこ とがわかる。
[0074] (紫外線照射手段の構成例）
上記紫外線照射手段 220は，例えば紫外線ランプ (UVランプ) 222を備える。紫外 線ランプ 222は例えばウェハ Wのべベル部の裏側に紫外線を照射可能な位置に配 置される。図 6に示す構成例では，紫外線ランプ 222をウェハ Wのべベル部の直下 に所定の距離 (例えば数 mm)だけ離間した位置に配置して ヽる。このような紫外線ラ ンプ 222により，ウェハ Wの端部（例えばべベル部）に向けて紫外線が照射されると， ウェハ Wの端部に付着した付着物 (例えば CF系ポリマ）の化学分解反応が起こり， 付着物を除去することができる。なお，紫外線ランプ 222は例えば環状に形成された 1つの紫外線ランプにより構成してもよく，また複数の紫外線ランプを環状に配置する ようにしてもよい。これにより，ウェハ Wの端部に一度に光を照射することができるの で，付着物除去時間を短くすることができる。
[0075] 紫外線ランプ 222は，例えばキセノン (Xe)エキシマランプ (波長 172nm) ,低圧水 銀ランプ (波長略 185nm,略 254nm)など様々な波長のものを適用することができる 。例えば大気圧雰囲気において，波長が短い紫外線光ほど，付着物への紫外線光 の吸収率が高いものの，オゾン発生能力も高くなる。このため，波長が短い紫外線を 発光する紫外線ランプ 222ほど，付着物との距離が短くなるように配置する必要があ る。
[0076] 従って，大気圧雰囲気においては，例えば紫外線ランプ 222として比較的波長の 短 、キセノン (Xe)エキシマランプを適用した場合よりも，比較的波長の長!、低圧水 銀ランプを適用した場合の方がウェハ Wの端部との距離を離して配置することができ る。これに対して，真空圧雰囲気においては，紫外線の波長が短い紫外線ランプ 22 2でも，ウェハ Wの端部との距離を離して配置することができる。このように，紫外線ラ ンプ 222とウェハ Wの端部との距離を離して配置することができれば，洗浄機構 206 の各構成手段の配置の自由度を高めることができる。
[0077] 例えば洗浄室 200内が大気圧雰囲気となる場合には，紫外線ランプ 222として紫 外線の波長が比較的長いもの (例えば低圧水銀ランプ)を用いることが好ましい。こ れに対して，洗浄室 200内が真空圧雰囲気となる場合は，紫外線ランプ 222として紫 外線の波長が比較的短 、もの（例えばキセノン (Xe)エキシマランプ）を用いることが 好ましい。このように，洗浄室 200内の圧力雰囲気に応じて適切な波長の紫外線ラン プ 222を選択することにより，洗浄機構 206の各構成手段の配置の自由度を高める ことができる。
[0078] (流れ形成手段の構成例）
上記流れ形成手段 230は，環状配管により構成される吐出管 232と吸入管 234と を備え，吐出管 232からウェハ Wの端部に向けて気体を吐出して吸入管 234で吸入 することによってウェハ端部表面 (例えばべベル部の裏側）に沿った気体の流れを形 成する。
[0079] 吐出管 232はウェハ端部よりも内側にウェハ端部全周にわたって環状に配置され ,吸入管 234はウェハ端部よりも外側にウェハ端部全周にわたって環状に配置され る。例えば図 6に示すように吐出管 232は載置台 204に載置されるウェハ Wの下側 に載置台 204の全周を囲むように配置され，吸入管 234はカバー部材 214内にゥェ ハ wの端部全周を囲むように配置される。
[0080] このように，吸入管 234をできるだけ吐出管 232に近づけて配置することにより，所 望の部位 (例えばウェハ Wのべベル部裏側）に沿った気体の流れを確実に形成する ことができ，ウェハ Wの端部の付着物除去効率を高めることができる。なお，吸入管 2 34は必ずしもカバー部材 214内に設けなくてもよく，吐出管 232との間でウェハ端部 表面に気体の流れを形成することができれば，ウェハ端部近傍のどの位置に設けて ちょい。
[0081] 吐出管 232には，ウェハ Wの端部表面に向けて気体 (例えば Oガス）を吐出する
2
吐出口 233が形成されている。吐出口 233は，吐出管 232の周に沿ってその全周に 設けられる。例えば吐出口 233は，吐出管 232の周に沿って全周にわたって設けら れる 1つのスリットで構成してもよく，吐出管 232の周に沿って全周にわたって設けら れる多数の孔で構成してもよ 、。
[0082] 吸入管 234には，吐出管 232にほぼ対向する位置に気体を吸入する吸入口 235 が形成されている。吸入管 234は例えば図示しないポンプ (例えば排気ポンプ）に接 続される。吸入口 235〖こついても，吸入管 234の周に沿ってその全周に設けられる。 例えば吸入口 235は，吸入管 234の周に沿って全周にわたって設けられる 1つのスリ ットで構成してもよく，吸入管 234の周に沿って全周にわたって設けられる多数の孔 で構成してもよ ヽ。
[0083] このような流れ形成手段 230によれば，ウエノ、 Wの端部全周に向けて一度に気体（ 例えば Oガス）を吐出し，吸入することができる。これにより，ウェハ Wの端部全周に
2
ついてウェハ Wの半径方向外側に気体の流れを形成することができ，付着物（CF系 ポリマ) Pの除去速度を早めることができる。
[0084] なお，吐出管 232により吐出する気体は，ウェハ Wの付着物例えば CF系ポリマ Pを 分解する活性酸素 (O)が発生する気体，すなわち少なくとも酸素原子を含んでいる 気体であればよい。このような気体としては Oガスが好ましい。但し，その O濃度は
2 2 必ずしも 100%でなくてもよい。後述の実験にも示すように Oガス濃度は 1%〜3%
2
程度の極低濃度が好ましい。この場合，例えば。ガスと不活性ガス (例えば Nガス）
2 2 の混合比を調整して Oガス濃度を 1%〜3%程度にした混合ガスを用いてもよい。な お，空気（大気)も一定濃度 (例えば略 21%程度）の Oを含むので Oガスの代りに例
2 2
えばドライエアを利用してもよい。さらに，オゾン (o )も上記化学反応式（1)により紫
3
外線により活性酸素（o)を発生させるので， oガスの代りにオゾンガスを用いてもよ
2
い。
[0085] ここで，気体の O濃度や流量を変えて実験を行った結果を図面を参照しながら説
2
明する。この実験では，紫外線を 180secの間照射しながら， O濃度が 100%の O
2 2 ガスを用いて気体の流れを形成した場合と O濃度が略 21%の空気を用いて気体の
2
流れを形成した場合についてウェハに付着する CF系ポリマの Fと Cの減少量を測定 した。図 9は CF系ポリマの Fの減少量をグラフに示したものであり，図 10は CF系ポリ マの Cの減少量をグラフに示したものである。
[0086] なお，本実験では， O濃度が 100%のガスの場合はさらにその流量が 1. Ol/min
2
の場合と 2. OlZminの場合について Fと Cの減少量を測定し， O濃度が略 21%の
2
場合はさらにその流量が 1. OlZminの場合と 1. 5lZminの場合について Fと Cの減 少量を測定した。このうち，流量 1. OlZminについてはドライエアを用いて気体の流 れを形成し，流量 1. 5lZminについては吸入のみで気体の流れを形成した。本実 験で用いたウェハは図 7,図 8の実験で使用したものと同様であり，ウェハの温度は 2 5°C (室温）である。
[0087] 図 9,図 10に示す実験結果によれば， O濃度が 100%の場合も 21%の場合もほと
2
んど同様に Fと Cが減少している。これにより， O濃度は必ずしも 100%でなくてもよく
2
,例えば 21%程度の低濃度であっても気体の流れを形成すれば， CF系ポリマを除 去できることがわかる。また，低濃度であっても気体の流れを形成できれば，気体の 吸入のみでも CF系ポリマを除去できることがわかる。
[0088] さらに，上記気体の O濃度を 21%以下の範囲で変えながら実験を行った結果を図
2
11に示す。この実験では，シリコン酸ィ匕膜上に CF系膜を形成したサンプルウェハを 用意して，そのサンプルウェハの CF系膜に対して紫外線を 60secの間照射しながら , O濃度が異なる Oと Nの混合ガスを用いて CF系膜表面に気体の流れを形成す
2 2 2
る処理を施し，処理後のサンプルウェハにおける CF系膜の減少量を測定した。図 1 1は， O濃度がそれぞれ 0% (酸素なし）， 1%, 3%, 7%, 10%, 15%, 21%となる ように Oと Nの混合比を変えてそれぞれ処理を行った場合の O濃度と， CF系膜の
2 2 2
減少量との関係をグラフに示すものである。
[0089] 本実験では， CF系膜の減少量を測定するために，上記処理後のサンプルウェハ の表面分析を行った。具体的には，表面に対して約 5° で電子線を照射し，これによ つて放出される電子スペクトルに基づいて表面力 所定の深さまでの領域に含まれる 原子全体（下地の Siと O及び CF系膜の Cと F)に対する CF系膜の Cと Fの割合を測 定した。従って，図 11に示すグラフによれば，原子全体に対する Cと Fの割合が少な くなるほど， Cと Fが減少し， CF系膜が減少していることになる。
[0090] 図 11に示す実験結果によれば， O濃度が 21%以下の範囲では， O濃度が 15%
2 2
を超えると Cと Fの減少量はほとんど変わらないのに対して， O濃度が 15%以下の範
2
囲で Cと Fの減少量が大きくなり，特に O濃度が 1〜3%程度で Cと Fが最も減少して
2
いることがわかる。すなわち， O濃度が 21%よりもさらに低い 1〜3%程度で気体の
2
流れを形成した方が， CF系ポリマをより効率よく除去できることがわかる。
[0091] ところで，上記吸入管 234には上記化学分解反応 (上記化学反応式 (2) )により生 じた反応生成物である CO , Fが吸入される。このうち，吸入管 234に吸入される例
2 2
えば COの濃度は，ウェハ Wの付着物である CF系ポリマ Pの化学分解反応（上記化
2
学反応式 (2) )が起っている間は高くなる。そして，化学分解反応が進み， CF系ポリ マ Pがなくなると COが発生しなくなるので，吸入管 234で吸入される COの濃度も
2 2 急に低下する。従って，このような反応生成ガス (CO )の濃度を濃度センサによって
2
監視し，濃度変化を利用してウェハ端部の洗浄処理の終点を検出することができる。
[0092] 具体的には例えば吸入管 234に CO濃度を検出する反応生成ガス濃度センサの 1
2
例としての濃度センサ 236を設け，ウェハ端部の洗浄処理開始力も濃度センサ 236 により CO濃度を監視する。具体的には濃度センサ 236は制御部 300に接続され，
2
制御部 300によって CO濃度を監視する。そして， CO濃度が所定の閾値以下にな
2 2
つたところを終点として洗浄処理を終了させる。これにより，ウェハ端部の洗浄処理の 終点を高精度で検出することができるので，洗浄処理の効率も向上し，より短い時間 で確実に付着物を除去することができる。
[0093] (洗浄処理の具体例） ここで，洗浄室 200で行われるウェハ端部の洗浄処理の具体例を図面を参照しな 力 説明する。洗浄室 200は，例えば基板処理装置 100の制御部 300により各部が 制御され，洗浄処理が行われる。図 12は第 1実施形態にかかる洗浄処理の具体例 を示すフローチャートである。
[0094] 先ず，洗浄室 200にウェハ Wが搬送されると，ステップ S110にて加熱ランプ 212を オンして，ウェハ端部の加熱を開始して，ステップ S120にて所定時間（例えば数 sec )の経過を待つ。このようなタイムラグを設けることにより，紫外線照射開始前にウェハ 端部の温度がある程度まで上昇するので，付着物を除去するための化学分解反応 の効率を高めることができる。所定時間は，ウェハ端部の設定温度に応じて決定する ことが好ま 、。例えば設定温度が高 、ほど所定時間を長くするようにしてもょ 、。
[0095] 次いで，ステップ S 130にて紫外線ランプ 222をオンしてウェハ端部へ紫外線を照 射するとともに，流れ形成手段 230をオンしてウェハ端部表面に気体 (例えば Oガス
2
)の流れを形成する。具体的には吐出管 232へ Oガスを供給し，吸入管 234のボン
2
プを駆動して吸入を開始する。
[0096] 次に，ステップ S140にて濃度センサ 236により CO濃度を測定し，ステップ S150
2
にて CO
2濃度が所定の閾値以下か否かを判断する。 CO
2濃度が所定の閾値以下で ないと判断した場合は，ステップ S140の処理に戻り， CO濃度が所定の閾値以下で
2
あると判断した場合は，ステップ S 160にて加熱ランプ 212をオフする。
[0097] 次いでステップ S170にて紫外線ランプ 222をオフして，流れ形成手段 230をオフ して一連の洗浄処理を終了する。このような洗浄処理によれば，加熱ランプ 212によ つてウェハ端部全周が一度に加熱され，紫外線ランプ 222によってウェハ端部全周 に照射された紫外線によって活性酸素 (O)が発生する。この活性酸素 (O)により上 記化学反応式（1)の化学分解反応が起り，ウェハ端部全周の付着物 (CF系ポリマ） は一度に除去される。
[0098] このように，第 1実施形態に力かる洗浄室 200によれば，ウェハ端部全周の付着物
(CF系ポリマ）を一度に除去することができるので，ウェハ端部を極めて短時間で高 速洗浄することができる。
[0099] (第 2実施形態に力かる洗浄室の構成例） 先ず，本発明の第 2実施形態に力かる洗浄室について図面を参照しながら説明す る。図 13は第 2実施形態に力かる洗浄室の洗浄機構 206を斜め下側力も見たときの 外観の概略を示す図であり，図 14は洗浄機構 206におけるウェハ Wの端部近傍の 縦断面図である。洗浄機構 206についても，図 13,図 14に示すように載置台 204上 に載置されるウェハ Wの端部を周方向に囲むように配設される。これにより，ウェハ W の端部全周を一度に洗浄することができるので，洗浄時間を短縮することができる。
[0100] 図 14に示す洗浄機構 206は，加熱手段として加熱ランプ 212を用いる代わりに， 例えばウェハ Wの端部の裏側に環状のヒータ 250を配置し，ヒータ 250によってゥェ ハ Wの端部を加熱するようにしたものである。ヒータ 250としては，例えば誘導加熱型 ヒータを用いる。これにより，ウェハ Wの端部を集中的に加熱することができる。
[0101] この場合，ウェハ Wの周りを囲むように遮蔽板 240を配置する。この遮蔽板 240に よって，紫外線照射手段 220からの紫外線が遮断され，ウエノ、 W上の表面に当たる ことを防止することができる。また，流れ形成手段 230からの気体がウェハ Wの端部 の表面を流れ，ウェハ Wの上面側に流れないようにすることができる。これにより，気 体に含まれるオゾン (O )などによってウエノ、 Wの上面側がダメージを受けることを防
3
止することができる。
[0102] なお，紫外線照射手段 220の構成は図 6に示すものと同様である。流れ形成手段 2 30の構成も図 6に示すものとほぼ同様であるが，図 14に示す吐出管 232はヒータ 25 0の下方に配置され，ウェハ Wの端部（例えばべベル部の裏側）に向けて気体を吐 出するように吐出口 233が設けられる。吸入管 234は遮蔽板 240の下方に配置され ,ウェハの端部表面 (例えばべベル部の裏側）に気体の流れが形成されるように吸入 口 235力 S設けられる。
[0103] このような第 2実施形態に力かる洗浄室 200においても，図 12に示すものと同様の 洗浄処理を行うことができる。この場合，ステップ S110は加熱ランプ 212の代りにヒ ータ 250をオンし，ステップ S160では加熱ランプ 212の代りにヒータ 250をオフする 。このような洗浄処理により，ヒータ 250によってウェハ端部全周が一度に加熱され， 紫外線ランプ 222によってウェハ端部全周に照射された紫外線によって活性酸素（ o)が発生する。この活性酸素 (O)により上記化学反応式（1)の化学分解反応が起り ,ウェハ端部全周の付着物（CF系ポリマ）は一度に除去される。
[0104] このように，第 2実施形態に力かる洗浄室 200によっても，第 1実施形態の場合と同 様にウェハ端部全周の付着物（CF系ポリマ）を一度に除去することができるので，ゥ ェハ端部を極めて短時間で高速洗浄することができる。
[0105] なお，上記第 1,第 2実施形態に力かる洗浄室 200は，基板処理装置 100の搬送 室 130に接続して，大気圧雰囲気でウェハ端部の洗浄処理を行う場合について説 明したが，必ずしもこれに限定されるものではない。例えば処理室 140A〜140Fの Vヽずれかを洗浄室 200として構成し，真空圧雰囲気でウェハ端部の洗浄処理を行う ようにしてもよい。なお，基板処理装置 100の搬送室 130に接続する場合には，大気 圧雰囲気でウェハ端部の洗浄処理を行うので，紫外線照射手段 220として例えば低 圧水銀ランプのような波長の長い紫外線光源を使用することが好ましい。これに対し て，処理室 140A〜140Fのいずれかを洗浄室 200として構成する場合には，真空 圧雰囲気でウェハ端部の洗浄処理を行うので，紫外線照射手段 220として例えばキ セノン (Xe)エキシマランプのような波長の短 、紫外線光源を使用することが好ま ヽ
[0106] 以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本 発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範 囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明 らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される 産業上の利用可能性
[0107] 本発明は，基板例えば半導体ウェハや液晶基板の端部を洗浄する基板洗浄装置 ,基板洗浄方法，基板処理装置に適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 基板の端部に付着した付着物を除去するための基板洗浄装置であって，
前記基板を載置する載置台と，
前記基板の端部を加熱する加熱手段と，
前記基板の端部に向けて紫外線を照射する紫外線照射手段と，
前記基板の端部表面に気体の流れを形成する流れ形成手段とを備え， 前記加熱手段と前記紫外線照射手段と前記流れ形成手段とはそれぞれ，前記基 板の端部近傍に前記基板を囲むように配置したことを特徴とする基板洗浄装置。
[2] 前記紫外線照射手段は，前記基板端部の近傍に全周にわたつて環状に配置された 紫外線ランプを備えることを特徴とする請求項 1に記載の基板洗浄装置。
[3] 前記加熱手段は，前記基板端部の近傍に全周にわたつて環状に配置された加熱ラ ンプと，
前記加熱ランプを覆うように設けられ，前記基板側が開口した環状のカバー部材と を備え，
前記カバー部材の内面は，前記加熱ランプの光を反射可能な部材で構成するとと もに，その反射光が前記基板の端部に集中するような形状で構成することを特徴とす る請求項 1に記載の基板洗浄装置。
[4] 前記加熱ランプは，ハロゲンランプであることを特徴とする請求項 3に記載の基板洗 浄装置。
[5] 前記流れ形成手段は，前記基板端部よりも内側に前記基板端部全周にわたって環 状に配置された吐出管と，前記基板端部よりも外側に前記基板端部全周にわたって 環状に配置された吸入管とを備え，
前記吐出管力 前記基板の端部に向けて気体を吐出して前記吸入管で吸入する ことによって前記基板の端部表面に前記気体の流れを形成することを特徴とする請 求項 1に記載の基板洗浄装置。
[6] 前記吐出管と前記吸入管とはそれぞれ環状配管により構成され，
前記吐出管にはその周に沿って気体を吐出する吐出口が形成され，前記吸入管 にはその周に沿って気体を吸入する吸入口が形成されることを特徴とする請求項 5 に記載の基板洗浄装置。
[7] 前記吐出口と前記吸入口とはそれぞれ，前記各配管の周に沿って設けられたスリット により構成されることを特徴とする請求項 6に記載の基板洗浄装置。
[8] 前記吐出口と前記吸入口とはそれぞれ，前記各配管の周に沿って設けられた多数 の孔により構成されることを特徴とする請求項 6に記載の基板洗浄装置。
[9] 前記基板の端部に付着した付着物は，フロロカーボン系ポリマであることを特徴とす る請求項 1に記載の基板洗浄装置。
[10] 前記気体は，少なくとも酸素原子を含むことを特徴とする請求項 9に記載の基板洗浄 装置。
[11] 前記吸入管は，前記基板の端部に付着した付着物が化学反応を起こして発生する 反応生成ガスの濃度を検出する濃度センサを設けたことを特徴とする請求項 5に記 載の基板洗浄装置。
[12] 前記濃度センサは，前記基板の端部に付着したフロロカーボン系ポリマが除去され る際に発生する二酸ィ匕炭素の濃度を検出するものであることを特徴とする請求項 11 に記載の基板洗浄装置。
[13] 前記加熱手段は，前記基板の端部全周の裏側に環状に配置されたヒータを備えるこ とを特徴とする請求項 1に記載の基板洗浄装置。
[14] 前記基板端部の周りを囲むように配置された遮蔽板を備えることを特徴とする特徴と する請求項 13に記載の基板洗浄装置。
[15] 基板の端部に付着した付着物を除去する基板洗浄装置の基板洗浄方法であって， 前記基板洗浄装置は，載置台に載置された前記基板の端部を加熱する加熱手段 と，前記基板の端部に向けて紫外線を照射する紫外線照射手段と，前記基板の端 部表面に気体の流れを形成する流れ形成手段とを前記基板の端部近傍に前記基 板を囲むように配置して構成し，
前記基板洗浄装置によって前記基板端部を洗浄する際には，前記加熱手段により 前記基板端部の加熱を開始した後に，前記紫外線照射手段によって前記基板端部 に紫外線の照射を開始するとともに，前記流れ形成手段によって基板端部表面に気 体の流れを形成することによって前記基板端部の洗浄を行うことを特徴とする基板洗 浄方法。
[16] 前記流れ形成手段は，前記基板端部よりも内側に環状に配置された吐出管と，前記 基板端部よりも外側に環状に配置された吸入管とを備え，
前記基板端部表面に気体の流れを形成する際には，前記吐出管から前記基板の 端部に向けて気体を吐出し，前記吸入管で吸入することを特徴とする請求項 15に記 載の基板洗浄方法。
[17] 前記吸入管は，前記基板の端部に付着したフロロカーボン系ポリマが除去される際 に発生する二酸ィ匕炭素の濃度を検出する濃度センサを備え，
前記基板端部の洗浄中に前記濃度センサで前記吸入管に吸入される二酸化炭素 濃度を監視し，この二酸化炭素濃度が所定の閾値以下になると前記基板端部の洗 浄を終了することを特徴とする請求項 16に記載の基板洗浄方法。
[18] 基板を真空圧力雰囲気中で処理する複数の処理室を含む処理ユニットと，前記処理 ユニットに接続され，前記基板を収納する基板収納容器との間で大気圧雰囲気中で 前記基板の受渡しを行う搬送室を有する搬送ユニットとを備えた基板処理装置であ つて，
前記搬送室に接続され，大気圧雰囲気中で前記基板の端部に付着した付着物を 除去する洗浄室を備え，
前記洗浄室は，載置台に載置された前記基板の端部を加熱する加熱手段と，前記 基板の端部に向けて紫外線を照射する紫外線照射手段と，前記基板の端部表面に 気体の流れを形成する流れ形成手段とを前記基板の端部近傍に前記基板を囲むよ うに配置して構成したことを特徴とする基板処理装置。
[19] 前記紫外線照射手段は，前記基板端部の近傍に全周にわたって環状に配置された 低圧水銀ランプを備えることを特徴とする請求項 18に記載の基板処理装置。
[20] 基板を真空圧力雰囲気中で処理する複数の処理室を含む処理ユニットと，前記処理 ユニットに接続され，前記基板を収納する基板収納容器との間で大気圧雰囲気中で 前記基板の受渡しを行う搬送室を有する搬送ユニットとを備えた基板処理装置であ つて，
前記複数の処理室の 1つを，真空圧雰囲気中で前記基板の端部に付着した付着 物を除去する洗浄室とし，
前記洗浄室は，載置台に載置された前記基板の端部を加熱する加熱手段と，前記 基板の端部に向けて紫外線を照射する紫外線照射手段と，前記基板の端部表面に 気体の流れを形成する流れ形成手段とを前記基板の端部近傍に前記基板を囲むよ うに配置して構成したことを特徴とする基板処理装置。
前記紫外線照射手段は，前記基板端部の近傍に全周にわたつて環状に配置された エキシマランプを備えることを特徴とする請求項 20に記載の基板処理装置。
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