基板の処理装置および基板の処理方法
【課題】被処理基板のエッチング時において被処理基板のエッチング量の面内均一性を向上させることが可能な基板の処理装置を提供する。
【解決手段】ガスの供給部および排気部を有する処理チャンバ；処理チャンバ内に配置され、被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する保持部材；チャンバに供給するガスの温度調整を行うための第１温度調整器；被処理基板にエッチング液を供給してエッチング処理を行うためのエッチング液供給部材；エッチング液供給部材とチャンバの外部で接続されたエッチング液供給タンク；タンク内のエッチング液の温度調整を行うための第２温度調整器；および第１、第２の温度調整器によるガスの温度調整およびエッチング液の温度調整をチャンバ内の温度がタンク内のエッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定になるように制御するための制御機構；を具備した基板の処理装置。
【解決手段】ガスの供給部および排気部を有する処理チャンバ；処理チャンバ内に配置され、被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する保持部材；チャンバに供給するガスの温度調整を行うための第１温度調整器；被処理基板にエッチング液を供給してエッチング処理を行うためのエッチング液供給部材；エッチング液供給部材とチャンバの外部で接続されたエッチング液供給タンク；タンク内のエッチング液の温度調整を行うための第２温度調整器；および第１、第２の温度調整器によるガスの温度調整およびエッチング液の温度調整をチャンバ内の温度がタンク内のエッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定になるように制御するための制御機構；を具備した基板の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体用ウェハやガラス基板のような基板を処理する装置および基板の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体用ウェハやガラス基板などの基板の処理装置は、ガスの供給部および排気部を有する処理チャンバと、前記処理チャンバ内に配置され、被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する保持部材と、前記被処理基板にエッチング液を供給してエッチング処理を行うためのエッチング液供給ノズルを備えている。処理チャンバ内に被処理基板（例えばウェハ）を回転可能および上下動可能に保持し、前記被処理基板を回転させながら、常温または加温したエッチング液を供給して例えばウェハ表面の酸化膜をエッチングする。ウェハが回転する間に、供給ノズルを半径方向にスキャンさせることも可能である。この後、ウェハを同一のチャンバ内または別のチャンバに移して純水でリンス処理を行い、回転またはエアナイフなどの乾燥手段で乾燥させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２４５１４号公報
【特許文献２】特開平０７−０７４１４０号公報
【特許文献３】特開２０００−１１９８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の処理装置、処理方法ではエッチング液によるエッチング時に被処理基板表面内で温度差が生じる。具体的には被処理基板を回転させるため、被処理基板の中心の温度が最も高く、外周縁ほど温度が下がる。その結果、エッチングが温度依存性を有するため、被処理基板の中心のエッチング量が最も大きく、外周縁ほどエッチング量が少なくなる、被処理基板面内でのエッチング量にばらつきが生じる。また、この傾向はエッチング速度を高める目的でエッチング液を加温する程、顕著になる。
【０００５】
本発明は、被処理基板のエッチング時において被処理基板のエッチング量の面内均一性を向上させることが可能な基板の処理装置および処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１態様によるとガスの供給部および排気部を有する処理チャンバ；
前記処理チャンバ内に配置され、被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する保持部材；
前記処理チャンバに供給するガスの温度調整を行うための第１温度調整器；
前記被処理基板にエッチング液を供給してエッチング処理を行うためのエッチング液供給部材；
前記エッチング液供給部材と前記処理チャンバの外部で接続されたエッチング液供給タンク；
前記タンク内のエッチング液の温度調整を行うための第２温度調整器；および
前記第１、第２の温度調整器によるガスの温度調整およびエッチング液の温度調整を前記処理チャンバ内の温度が前記タンク内の前記エッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定になるように制御するための制御機構；
を具備したことを特徴とする基板の処理装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２態様によると、処理チャンバ内に被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する工程と、前記被処理基板を回転させながら、エッチング液を供給してエッチング処理を行う工程とを含み、
前記エッチング処理は、前記処理チャンバ内の温度が前記エッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定にした条件で行うことを特徴とする基板の処理方法が提供される。
【０００８】
本発明の第３態様によると、ガスの供給部および排気部を有する処理チャンバ；
前記処理チャンバ内に配置され、被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する保持部材；
前記処理チャンバ内に前記保持部材の前記被処理基板に対して離接可能に配置され、前記被処理基板と同等もしくはそれより大きい面積を持つヒータ内蔵遮蔽部材；
前記被処理基板にエッチング液を供給してエッチング処理を行うためのエッチング液供給部材；
前記エッチング液供給部材と前記処理チャンバの外部で接続されたエッチング液供給タンク；
前記タンク内のエッチング液の温度調整を行うための温度調整器；および
前記ヒータの加熱温度が前記温度調整器による前記タンク内の前記エッチング液の温度と同等もしくはそれより高い温度になるように制御するための制御機構；
を具備したことを特徴とする基板の処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被処理基板のエッチング時において被処理基板のエッチング量の面内均一性を向上させることが可能な基板の処理装置および処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板の処理装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る基板の処理装置を示す概略図である。
【図３】チャンバ温度を一定にし、エッチング液の温度を変化させたときのウェハの半径方向の温度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る基板の処理装置を示す概略図である。
【００１３】
矩形状の処理チャンバ１内の底部には、例えば円柱状ブロック２が回転可能および上下動可能に配置されている。円筒状回転軸３は、ブロック２に軸着され、図示しないモータにより回転される。吸着チャック４は、ブロック２上に設けられ、被処理基板、例えば半導体ウェハを吸着、保持する。円筒状で上部付近を内側に屈曲した内側カップ５、外側カップ６は、円柱状ブロック２を囲むように同心円状にチャンバ１底部に立設されている。なお、円柱状ブロック２と内側カップ５間の環状空間はエッチング時に回転するウェハ４１表面から飛散されたエッチング液を回収する領域として機能し、この環状空間に排出されたエッチング液はチャンバ１底部に接続した回収ライン７を通して回収される。内側カップ５と外側カップ６間の環状空間は、リンス処理時に回転するウェハ４１表面から飛散された純水を受け取る受液部として機能し、この環状空間に排出された純水はチャンバ１底部に接続した排液ライン８を通して排出される。
【００１４】
第１温度調整器９は、ガス（例えば空気）の加温に加えて加湿機能を兼ね備える。第１温度調整器９は、処理チャンバ１上部のＨＥＰＡフィルタ１０に供給ライン１１を通して接続され、チャンバ１内の空気の一部が返還ライン１２を通して循環され、チャンバ１内の空気の加温・加湿の調整を行う。第１温度調整器９は、既存の空調機、例えば水冷式精密空調機を用いることができる。加温調整は、チャンバ１内に挿入された第１温度センサ１３で空気の温度を検出し、この検出信号を図示しない制御器にフィードバックさせ、制御器で検出温度と設定温度とを比較し、その比較結果に基づいて制御信号を第１温度調整器９に出力し、第１温度調整器９のヒータ（または冷却系）による空気の温度を制御することによりなされる。加湿調整は、チャンバ１内に挿入された湿度センサ１４で空気の湿度を検出し、この検出信号を図示しない制御器にフィードバックさせ、制御器で検出湿度と設定湿度とを比較し、その比較結果に基づいて制御信号を第１温度調整器９に出力し、第１温度調整器９の加湿器による空気の湿度を制御することによりなされる。
【００１５】
エッチング液吐出ノズル１５は、処理チャンバ１内に吸着チャック４に保持されるウェハの中央上方に位置するように配置されている。吐出ノズル１５は、ウェハの半径方向にスキャンさせることが可能である。エッチング液タンク１６は、第１供給ライン１７を通して吐出ノズル１５に接続されている。エッチング液は、フッ酸系またはフッ化水素酸系のものを用いることができる。また、タンク１６は第２供給ライン１８および主ライン１９を通して円筒状回転軸３に接続されている。第２供給ライン１８にはバルブ２０が介装されている。なお、タンク１６近傍に位置する第１、第２の供給ライン１７，１８部分にはそれぞれ図示しないポンプが介装されている。第２温度調整器２１は、タンク１６に循環ライン２２，２３を通して接続され、タンク１６内のエッチング液の温度調整を行う。第２温度調整器２１は、例えば既存の空冷、水冷のペルチェ式循環液温調整器を用いることができる。温度調整は、タンク１６内のエッチング液に挿入された第２温度センサ２４でエッチング液の温度を検出し、この検出信号を図示しない制御器にフィードバックさせ、制御器で検出温度と設定温度とを比較し、その比較結果に基づいて制御信号を第２温度調整器２１に出力し、第２温度調整器２１のヒータ（または冷却系）によるエッチング液の温度を制御することによりなされる。
【００１６】
純水吐出ノズル２５は、処理チャンバ１内に吸着チャック４に保持されるウェハの中央上方に位置するように配置されている。吐出ノズル２５は、ウェハの半径方向にスキャンさせることが可能である。純水タンク２６は、第１供給ライン２７を通して吐出ノズル２５に接続されている。また、タンク２６は第２供給ライン２８および主ライン１９を通して円筒状回転軸３に接続されている。第２供給ライン２８にはバルブ２９が介挿されている。なお、タンク２６近傍に位置する第１、第２の供給ライン２７，２８部分にはそれぞれ図示しないポンプが介装されている。第３温度調整器３０は、タンク２６に循環ライン３１，３２を通して接続され、タンク２６内の純水の温度調整を行う。第３温度調整器３０は、例えば既存の空冷、水冷のペルチェ式循環液温調整器を用いることができる。温度調整は、タンク２６内の純水に挿入された第３温度センサ３３で純水の温度を検出し、この検出信号を図示しない制御器にフィードバックさせ、制御器で検出温度と設定温度とを比較し、その比較結果に基づいて制御信号を第３温度調整器３０に出力し、第３温度調整器３０のヒータ（または冷却系）による純水の温度を制御することによりなされる。
【００１７】
乾燥気体（例えば乾燥窒素）の吹付けノズル３４は、処理チャンバ１内に吸着チャック４に保持されるウェハの中央上方に位置すると共に、傾斜するように配置されている。乾燥気体供給ライン３５は、外部からチャンバ１内に延出され、吹付けノズル３４に接続されている。
【００１８】
次に、前述した処理装置を用いて第１実施形態に係る基板の処理方法を説明する。
【００１９】
まず、被処理基板、例えば半導体ウェハ４１を処理チャンバ１内のブロック２の吸着チャック４に回転可能および上下動可能に保持する。加湿機能を兼ね備える第１温度調整器９を作動して加温・加湿空気を供給ライン１１、ＨＥＰＡフィルタ１０を通してチャンバ１内に供給し、チャンバ１内の空気の一部を返還ライン１２を通して第１温度調整器９に戻す。
【００２０】
このとき、チャンバ１内の温度を第１温度調整器９、第１温度センサ１３および制御器（図示せず）により前述したように制御すると共に、エッチング液タンク１６内のエッチング液を第２温度調整器２１、第２温度センサ２４および制御器（図示せず）により前述したように制御し、チャンバ１内の温度がエッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定になるように設定する。チャンバ１内の温度は、エッチング液の温度に依存して制御され、例えばエッチング液の温度を２２〜２４℃の範囲にした場合には、チャンバ１内の温度はエッチング液の温度より１．５〜８℃高い温度に設定し、かつそれらの温度差を一定になるように制御する。また、エッチング速度を高めるためにエッチング液の温度を２５℃以上、好ましくは２７〜３５℃の範囲にした場合には、チャンバ１内の温度はこの温度より１〜１５℃高い温度に設定し、かつそれらの温度差を一定になるように制御する。なお、チャンバ１内の温度とエッチング液の温度の差が小さいとウェハ面内でのエッチングの均一性を向上することが困難になる。
【００２１】
また、チャンバ１内の湿度は第１温度調整器９、湿度センサ１４および制御器（図示せず）により前述した手法で例えば９０〜１００％に制御することが好ましい。
【００２２】
次いで、回転軸３でブロック２を回転させて吸着チャック４に保持されたウェハ４１を回転すると共に、図示しないポンプを駆動し、エッチング液タンク１６から前述したチャンバ１内の温度と所定の温度差に制御したエッチング液を第１供給ライン１７を通して吐出ノズル１５からウェハ４１に向けて吐出し、ウェハ４１表面の酸化膜をエッチング除去する。このとき、エッチング液吐出ノズル１５をウェハ４１の半径方向にスキャンさせる。回転するウェハ４１表面から飛散されたエッチング液は、円柱状ブロック２と内側カップ５間の環状空間に排出され、チャンバ１底部に接続した回収ライン７を通して回収される。
【００２３】
このようなエッチングにおいて、チャンバ１内の温度がエッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定になるように設定することによって、ウェハ４１表面で蒸発潜熱が奪われる過程で発生する温度分布（ウェハ４１の中心と外周縁の間の温度差）を緩和し、ウェハ４１面内でのエッチングの均一性を向上できる。
【００２４】
特に、加温したエッチング液を用いてエッチング速度を上げる際に、ウェハ４１表面で蒸発潜熱が奪われる過程で発生する温度分布が顕著になるが、チャンバ１内の温度がエッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定になるように設定することによって、前記温度分布を効果的に緩和し、ウェハ４１面内でのエッチングの均一性を向上できる。
【００２５】
ただし、チャンバ１内の温度を上げた場合はウェハ４１表面でのエッチング液の水分蒸発（気化）も同時に速くなる。このため、チャンバ１内の加温だけでなく湿度も上げることによって、エッチング液の水分蒸発を抑制してウェハ４１表面のエッチング液濃度を一定にできる。その結果、エッチング速度を向上してスループットを高めることができると同時に、ウェハ４１面内でのエッチングの均一性をより向上できる。
【００２６】
なお、ウェハ４１のエッチングにおいて純水側の第２供給ライン２８のバルブ２９を閉じ、エッチング液側の第２供給ライン１８のバルブ２０を開き、図示しないポンプを作動してエッチング液タンク１６から前述したチャンバ１内の温度と所定の温度差に制御したエッチング液を第２供給ライン１８および主ライン１９を通して円筒状回転軸３に供給し、その先端からウェハ４１裏面にエッチング液を吐出してもよい。このようなウェハ４１裏面へのエッチング液の供給は、ウェハ４１表面に吐出したエッチング液が裏面側に回り込むのを防止して、不必要なウェハ４１裏面外周縁のエッチングを回避する。
【００２７】
次いで、ウェハ４１表面（場合によってウェは４１裏面）へのエッチング液の供給を停止する。ブロック２を上方に移動し、吸着チャック４に保持されたウェハ４１をエッチング時より上方に位置させる。回転軸３およびブロック２によるウェハ４１の回転を続行しながら、図示しないポンプを作動し、純水タンク２６から純水を第１供給ライン２７を通して純水吐出ノズル２５からウェハ４１に向けて吐出し、ウェハ４１表面をリンス処理する。回転するウェハ４１表面から飛散された純水は、ウェハ４１をエッチング時より上方に位置させたために、内側カップ５と外側カップ６間の環状空間に排出され、チャンバ１底部に接続した排液ライン８を通して排出される。
【００２８】
このようなリンス処理において、純水タンク２６内の純水を第３温度調整器３０、第３温度センサ３３および制御器（図示せず）により前述したように制御し、純水の温度を前記エッチング液の温度と同じかまたはそれより高く設定する。すなわち、エッチング処理に続いて行う純水によるリンス処理において、ウェハ４１表面が残留するエッチング液により過渡的にエッチングされる。純水の温度がエッチング液の温度より低いと、リンス処理初期のウェハ４１表面に残留するエッチング液が冷却して面内での温度の不均一化が起こり、過渡的なエッチングにばらつきが生じる。前述したように純水の温度をエッチング液の温度と同じかまたはそれより高く設定することによって、リンス処理初期のウェハ４１表面に残留するエッチング液の冷却を防止して面内での温度を均一に保持し、過渡的なエッチングを均一に進行させることを可能になる。
【００２９】
なお、ウェハ４１のリンス処理においてエッチング液側の第２供給ライン１８のバルブ２０を閉じ、純水側の第２供給ライン２８のバルブ２９を開き、図示しないポンプを作動して純水タンク２６から前述したようにエッチング液の温度と同じかまたはそれより高い温度の純水を第２供給ライン２８および主ライン１９を通して円筒状回転軸３に供給し、その先端からウェハ４１裏面に純水を吐出してもよい。このようにエッチング液の温度と同じかまたはそれより高い温度の純水をウェハ４１裏面に吐出することによって、リンス処理初期のウェハ４１表面に残留するエッチング液がウェハ４１の裏面側からも冷却するのを防止して面内での温度を均一に保持し、過渡的なエッチングをより一層均一に進行させることを可能になる。
【００３０】
次いで、純水の供給を停止し、回転軸３およびブロック２によるウェハ４１の回転を続行しながら、乾燥気体（例えば乾燥窒素）を乾燥気体供給ライン３５を通して吹付けノズル３４から回転するウェハ４１に向けて吹付けウェハ４１を乾燥する。
【００３１】
このようにウェハ４１表面に乾燥気体を吹付けることによって、ウェハ４１近傍での湿度を大幅に下げることができるため、乾燥速度を高めて乾燥時間を短縮できる。
【００３２】
以上説明した第１実施形態によれば、被処理基板のエッチングにおいて被処理基板の面内での温度分布、つまり被処理基板の中心と外周縁の間の温度ばらつき、を緩和して被処理基板の面内の均一性を向上できる。
【００３３】
また、エッチング液の温度を上げることによってエッチング速度を高めることができる。このとき、エッチング液の温度の上昇に伴ってチャンバ内の温度も上げる。チャンバ内温度を上げると、被処理基板表面でのエッチング液の水分蒸発（気化）も同時に速くなる。このため、チャンバ内の加温だけでなく湿度も上げることによって、エッチング液の水分蒸発を抑制して被処理基板表面のエッチング液濃度を一定にできる。その結果、エッチング速度を向上してスループットを高めることができると同時に、被処理基板面内でのエッチングの均一性をより向上できる。
【００３４】
さらに、エッチング液の温度を上げた場合、これに伴ってリンス時に用いる純水の温度をエッチング液の温度と同じかまたはそれより高く設定することによって、リンス処理初期の被処理基板表面に残留するエッチング液の冷却を防止して面内での温度を均一に保持し、過渡的なエッチングを均一に進行させることを可能になる。
【００３５】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態に係る基板の処理装置を示す概略図である。なお、図２において図１と同様な部材は同符号を付して説明を省略する。
【００３６】
第２実施形態に係る基板の処理装置は、図１に示す基板の処理装置の加湿機能を兼ね備える第１温度調整器９の代わりにヒータ３６を内蔵した例えば厚さ５〜１０ｍｍの円盤状でポリテトラフルオロエチレンからなる遮蔽部材３７が処理チャンバ１内に配置している。すなわち、遮蔽部材３７は被処理基板であるウェハ４１と同じ寸法でウェハ４１と対峙し、かつウェハ４１の上方に上下動可能、つまりウェハ４１に対して離接可能に配置されている。遮蔽部材３７に内蔵したヒータ３６は、温度調整器である第２温度調整器２１のヒータ（または冷却系）によるエッチング液タンク１６内のエッチング液の温度と同等もしくはそれ以上の温度になるように図示しない制御器で制御される。
【００３７】
なお、遮蔽部材３７は吐出ノズル１５，２５が挿通する貫通穴がそれぞれ開口され、かつ貫通穴の内面には環状絶縁材（図示せず）がそれぞれ設けられている。また、吹付けノズル３４は、処理チャンバ１内に水平方向および上下方向に移動可能に配置されている。このような吹付けノズル３４は、遮蔽部材３７が上方に移動させて乾燥気体（例えば乾燥窒素）の吹付ける際、ウェハ４１と遮蔽部材３７の間に位置される。
【００３８】
次に、前述した処理装置を用いて第２実施形態に係る基板の処理方法を説明する。
【００３９】
まず、被処理基板、例えば半導体ウェハ４１を処理チャンバ１内のブロック２の吸着チャック４に回転可能および上下動可能に保持する。
【００４０】
このとき、遮蔽部材３７を下降させてウェハ４１に近接させ、そのヒータ３６の加熱温度を制御すると共に、エッチング液タンク１６内のエッチング液を第２温度調整器２１、第２温度センサ２４および制御器（図示せず）により第１実施形態と同様に制御し、ヒータ３６の温度がエッチング液の温度と同等になるように設定する。
【００４１】
次いで、回転軸３でブロック２を回転させて吸着チャック４に保持されたウェハ４１を回転すると共に、図示しないポンプを駆動し、エッチング液タンク１６からエッチング液を第１供給ライン１７を通して吐出ノズル１５からウェハ４１に向けて吐出し、ウェハ４１表面の酸化膜をエッチング除去する。このとき、エッチング液吐出ノズル１５をウェハ４１の半径方向にスキャンさせる。回転するウェハ４１表面から飛散されたエッチング液は、円柱状ブロック２と内側カップ５間の環状空間に排出され、チャンバ１底部に接続した回収ライン７を通して回収される。
【００４２】
このようなエッチングにおいて、遮蔽部材３７のヒータ３６による加熱温度がエッチング液の温度と同等に設定することによって、ウェハ４１表面で蒸発潜熱が奪われるのを防いで、ウェハ４１内の温度分布（ウェハ４１の中心と外周縁の間に温度差）の発生を回避できる。その結果、ウェハ４１面内でのエッチングの均一性を向上できる。
【００４３】
この後、第１実施形態と同様に純水によるウェハ４１のリンス処理、乾燥窒素の吹き付けによる乾燥を行う。
【００４４】
以上説明した第２実施形態によれば、被処理基板のエッチングにおいて被処理基板の面内での温度分布、つまり被処理基板の中心と外周縁の間の温度ばらつき、を回避して被処理基板の面内の均一性を向上できる。
【００４５】
なお、第１、第２の実施形態では被処理基板として半導体ウェハを用いたが、ガラス基板も用いることができる。
【００４６】
以下、本発明の実施例を前述した処理装置を参照して説明する。
【００４７】
（例１〜例３）
図１に示す処理装置において、処理チャンバ１内の回転軸３でブロック２を回転させて吸着チャック４に保持されたウェハ４１にエッチング液を模擬した純水を吐出ノズル１５から吐出するにあたり、以下の条件に設定したときウェハの中心から外周縁に亘っての温度分布を測定した。なお、ウェハの温度分布はウェハの半径方向に埋め込んだ温度検出チップで測定した。
【００４８】
ウェハ４１の半径：１５０ｍｍ、
ウェハ４１の回転速度：５００ｒｐｍ、
エッチング液の吐出量：１．５〜２．０Ｌ／分、
チャンバ１内の温度：２４．１℃、
純水の温度：２２．５℃、２４．５℃および２６．５℃、
１ウェハあたりの純水の吐出時間：２０秒。
【００４９】
結果を図３に示す。図３において、例１はエッチング液の温度を２２．５℃に制御したときの温度分布を示し、例２はエッチング液の温度を２４．５℃に制御したときの温度分布を示し、例３はエッチング液の温度を２６．５℃に制御したときの温度分布を示す。
【００５０】
図３から明らかなようにエッチング液の温度（２２．５℃）よりチャンバ１内の温度を高く（２４．１℃）設定した例１では、エッチング液の温度（２４．５℃、２６．５℃）よりチャンバ１内の温度を低く（２４．１℃）設定した例２、例３に比べてウェハ面内の温度を均一にできることがわかる。
【００５１】
また、前記条件下（純水の代わりに濃度３ｗｔ％のフッ化水素アンモニウム水溶液とフッ化アンモニウム水溶液３４ｗｔ％、界面活性剤０．１ｗｔ％以下、他は純水からなるエッチング液を使用）でのウェハの直径方向のエッチング量を測定した。ウェハの異なる４つの直径方向のエッチング量を測定し、エッチング開始から２０秒後のエッチング量の平均値、およびウェハの直径方向のエッチング量の差を最大エッチング量で除し、１００を掛けた値を４回の平均値（％）として算出し、ウェハの面内のエッチング均一性を求めた。なお、エッチング量はエッチング前後のウェハの熱酸化膜の膜厚を光干渉分光エリプソ装置にて測定して求めた。その結果を下記表１に示す。
【表１】
【００５２】
前記表１から明らかなようにエッチング液の温度（２２．５℃）よりチャンバ１内の温度を高く（２４．１℃）設定した例１では、エッチング液の温度（２４．５℃、２６．５℃）よりチャンバ１内の温度を低く（２４．１℃）設定した例２、例３に比べてウェハ面内のウェハの面内のエッチング均一性を向上できることがわかる。
【符号の説明】
【００５３】
１…処理チャンバ、３…回転軸、４…吸着チャック、９…加湿機能を兼ね備えた第１温度調整器、１５…エッチング液吐出ノズル、１６…エッチング液タンク、２１…第２温度調整器、２５…純水吐出ノズル、２６…純水タンク、３０…第３温度調整器、３４…吹付けノズル、３６…ヒータ、３７…遮蔽部材、４１…半導体ウェハ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体用ウェハやガラス基板のような基板を処理する装置および基板の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体用ウェハやガラス基板などの基板の処理装置は、ガスの供給部および排気部を有する処理チャンバと、前記処理チャンバ内に配置され、被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する保持部材と、前記被処理基板にエッチング液を供給してエッチング処理を行うためのエッチング液供給ノズルを備えている。処理チャンバ内に被処理基板（例えばウェハ）を回転可能および上下動可能に保持し、前記被処理基板を回転させながら、常温または加温したエッチング液を供給して例えばウェハ表面の酸化膜をエッチングする。ウェハが回転する間に、供給ノズルを半径方向にスキャンさせることも可能である。この後、ウェハを同一のチャンバ内または別のチャンバに移して純水でリンス処理を行い、回転またはエアナイフなどの乾燥手段で乾燥させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２４５１４号公報
【特許文献２】特開平０７−０７４１４０号公報
【特許文献３】特開２０００−１１９８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の処理装置、処理方法ではエッチング液によるエッチング時に被処理基板表面内で温度差が生じる。具体的には被処理基板を回転させるため、被処理基板の中心の温度が最も高く、外周縁ほど温度が下がる。その結果、エッチングが温度依存性を有するため、被処理基板の中心のエッチング量が最も大きく、外周縁ほどエッチング量が少なくなる、被処理基板面内でのエッチング量にばらつきが生じる。また、この傾向はエッチング速度を高める目的でエッチング液を加温する程、顕著になる。
【０００５】
本発明は、被処理基板のエッチング時において被処理基板のエッチング量の面内均一性を向上させることが可能な基板の処理装置および処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１態様によるとガスの供給部および排気部を有する処理チャンバ；
前記処理チャンバ内に配置され、被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する保持部材；
前記処理チャンバに供給するガスの温度調整を行うための第１温度調整器；
前記被処理基板にエッチング液を供給してエッチング処理を行うためのエッチング液供給部材；
前記エッチング液供給部材と前記処理チャンバの外部で接続されたエッチング液供給タンク；
前記タンク内のエッチング液の温度調整を行うための第２温度調整器；および
前記第１、第２の温度調整器によるガスの温度調整およびエッチング液の温度調整を前記処理チャンバ内の温度が前記タンク内の前記エッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定になるように制御するための制御機構；
を具備したことを特徴とする基板の処理装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２態様によると、処理チャンバ内に被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する工程と、前記被処理基板を回転させながら、エッチング液を供給してエッチング処理を行う工程とを含み、
前記エッチング処理は、前記処理チャンバ内の温度が前記エッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定にした条件で行うことを特徴とする基板の処理方法が提供される。
【０００８】
本発明の第３態様によると、ガスの供給部および排気部を有する処理チャンバ；
前記処理チャンバ内に配置され、被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する保持部材；
前記処理チャンバ内に前記保持部材の前記被処理基板に対して離接可能に配置され、前記被処理基板と同等もしくはそれより大きい面積を持つヒータ内蔵遮蔽部材；
前記被処理基板にエッチング液を供給してエッチング処理を行うためのエッチング液供給部材；
前記エッチング液供給部材と前記処理チャンバの外部で接続されたエッチング液供給タンク；
前記タンク内のエッチング液の温度調整を行うための温度調整器；および
前記ヒータの加熱温度が前記温度調整器による前記タンク内の前記エッチング液の温度と同等もしくはそれより高い温度になるように制御するための制御機構；
を具備したことを特徴とする基板の処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被処理基板のエッチング時において被処理基板のエッチング量の面内均一性を向上させることが可能な基板の処理装置および処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板の処理装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る基板の処理装置を示す概略図である。
【図３】チャンバ温度を一定にし、エッチング液の温度を変化させたときのウェハの半径方向の温度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る基板の処理装置を示す概略図である。
【００１３】
矩形状の処理チャンバ１内の底部には、例えば円柱状ブロック２が回転可能および上下動可能に配置されている。円筒状回転軸３は、ブロック２に軸着され、図示しないモータにより回転される。吸着チャック４は、ブロック２上に設けられ、被処理基板、例えば半導体ウェハを吸着、保持する。円筒状で上部付近を内側に屈曲した内側カップ５、外側カップ６は、円柱状ブロック２を囲むように同心円状にチャンバ１底部に立設されている。なお、円柱状ブロック２と内側カップ５間の環状空間はエッチング時に回転するウェハ４１表面から飛散されたエッチング液を回収する領域として機能し、この環状空間に排出されたエッチング液はチャンバ１底部に接続した回収ライン７を通して回収される。内側カップ５と外側カップ６間の環状空間は、リンス処理時に回転するウェハ４１表面から飛散された純水を受け取る受液部として機能し、この環状空間に排出された純水はチャンバ１底部に接続した排液ライン８を通して排出される。
【００１４】
第１温度調整器９は、ガス（例えば空気）の加温に加えて加湿機能を兼ね備える。第１温度調整器９は、処理チャンバ１上部のＨＥＰＡフィルタ１０に供給ライン１１を通して接続され、チャンバ１内の空気の一部が返還ライン１２を通して循環され、チャンバ１内の空気の加温・加湿の調整を行う。第１温度調整器９は、既存の空調機、例えば水冷式精密空調機を用いることができる。加温調整は、チャンバ１内に挿入された第１温度センサ１３で空気の温度を検出し、この検出信号を図示しない制御器にフィードバックさせ、制御器で検出温度と設定温度とを比較し、その比較結果に基づいて制御信号を第１温度調整器９に出力し、第１温度調整器９のヒータ（または冷却系）による空気の温度を制御することによりなされる。加湿調整は、チャンバ１内に挿入された湿度センサ１４で空気の湿度を検出し、この検出信号を図示しない制御器にフィードバックさせ、制御器で検出湿度と設定湿度とを比較し、その比較結果に基づいて制御信号を第１温度調整器９に出力し、第１温度調整器９の加湿器による空気の湿度を制御することによりなされる。
【００１５】
エッチング液吐出ノズル１５は、処理チャンバ１内に吸着チャック４に保持されるウェハの中央上方に位置するように配置されている。吐出ノズル１５は、ウェハの半径方向にスキャンさせることが可能である。エッチング液タンク１６は、第１供給ライン１７を通して吐出ノズル１５に接続されている。エッチング液は、フッ酸系またはフッ化水素酸系のものを用いることができる。また、タンク１６は第２供給ライン１８および主ライン１９を通して円筒状回転軸３に接続されている。第２供給ライン１８にはバルブ２０が介装されている。なお、タンク１６近傍に位置する第１、第２の供給ライン１７，１８部分にはそれぞれ図示しないポンプが介装されている。第２温度調整器２１は、タンク１６に循環ライン２２，２３を通して接続され、タンク１６内のエッチング液の温度調整を行う。第２温度調整器２１は、例えば既存の空冷、水冷のペルチェ式循環液温調整器を用いることができる。温度調整は、タンク１６内のエッチング液に挿入された第２温度センサ２４でエッチング液の温度を検出し、この検出信号を図示しない制御器にフィードバックさせ、制御器で検出温度と設定温度とを比較し、その比較結果に基づいて制御信号を第２温度調整器２１に出力し、第２温度調整器２１のヒータ（または冷却系）によるエッチング液の温度を制御することによりなされる。
【００１６】
純水吐出ノズル２５は、処理チャンバ１内に吸着チャック４に保持されるウェハの中央上方に位置するように配置されている。吐出ノズル２５は、ウェハの半径方向にスキャンさせることが可能である。純水タンク２６は、第１供給ライン２７を通して吐出ノズル２５に接続されている。また、タンク２６は第２供給ライン２８および主ライン１９を通して円筒状回転軸３に接続されている。第２供給ライン２８にはバルブ２９が介挿されている。なお、タンク２６近傍に位置する第１、第２の供給ライン２７，２８部分にはそれぞれ図示しないポンプが介装されている。第３温度調整器３０は、タンク２６に循環ライン３１，３２を通して接続され、タンク２６内の純水の温度調整を行う。第３温度調整器３０は、例えば既存の空冷、水冷のペルチェ式循環液温調整器を用いることができる。温度調整は、タンク２６内の純水に挿入された第３温度センサ３３で純水の温度を検出し、この検出信号を図示しない制御器にフィードバックさせ、制御器で検出温度と設定温度とを比較し、その比較結果に基づいて制御信号を第３温度調整器３０に出力し、第３温度調整器３０のヒータ（または冷却系）による純水の温度を制御することによりなされる。
【００１７】
乾燥気体（例えば乾燥窒素）の吹付けノズル３４は、処理チャンバ１内に吸着チャック４に保持されるウェハの中央上方に位置すると共に、傾斜するように配置されている。乾燥気体供給ライン３５は、外部からチャンバ１内に延出され、吹付けノズル３４に接続されている。
【００１８】
次に、前述した処理装置を用いて第１実施形態に係る基板の処理方法を説明する。
【００１９】
まず、被処理基板、例えば半導体ウェハ４１を処理チャンバ１内のブロック２の吸着チャック４に回転可能および上下動可能に保持する。加湿機能を兼ね備える第１温度調整器９を作動して加温・加湿空気を供給ライン１１、ＨＥＰＡフィルタ１０を通してチャンバ１内に供給し、チャンバ１内の空気の一部を返還ライン１２を通して第１温度調整器９に戻す。
【００２０】
このとき、チャンバ１内の温度を第１温度調整器９、第１温度センサ１３および制御器（図示せず）により前述したように制御すると共に、エッチング液タンク１６内のエッチング液を第２温度調整器２１、第２温度センサ２４および制御器（図示せず）により前述したように制御し、チャンバ１内の温度がエッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定になるように設定する。チャンバ１内の温度は、エッチング液の温度に依存して制御され、例えばエッチング液の温度を２２〜２４℃の範囲にした場合には、チャンバ１内の温度はエッチング液の温度より１．５〜８℃高い温度に設定し、かつそれらの温度差を一定になるように制御する。また、エッチング速度を高めるためにエッチング液の温度を２５℃以上、好ましくは２７〜３５℃の範囲にした場合には、チャンバ１内の温度はこの温度より１〜１５℃高い温度に設定し、かつそれらの温度差を一定になるように制御する。なお、チャンバ１内の温度とエッチング液の温度の差が小さいとウェハ面内でのエッチングの均一性を向上することが困難になる。
【００２１】
また、チャンバ１内の湿度は第１温度調整器９、湿度センサ１４および制御器（図示せず）により前述した手法で例えば９０〜１００％に制御することが好ましい。
【００２２】
次いで、回転軸３でブロック２を回転させて吸着チャック４に保持されたウェハ４１を回転すると共に、図示しないポンプを駆動し、エッチング液タンク１６から前述したチャンバ１内の温度と所定の温度差に制御したエッチング液を第１供給ライン１７を通して吐出ノズル１５からウェハ４１に向けて吐出し、ウェハ４１表面の酸化膜をエッチング除去する。このとき、エッチング液吐出ノズル１５をウェハ４１の半径方向にスキャンさせる。回転するウェハ４１表面から飛散されたエッチング液は、円柱状ブロック２と内側カップ５間の環状空間に排出され、チャンバ１底部に接続した回収ライン７を通して回収される。
【００２３】
このようなエッチングにおいて、チャンバ１内の温度がエッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定になるように設定することによって、ウェハ４１表面で蒸発潜熱が奪われる過程で発生する温度分布（ウェハ４１の中心と外周縁の間の温度差）を緩和し、ウェハ４１面内でのエッチングの均一性を向上できる。
【００２４】
特に、加温したエッチング液を用いてエッチング速度を上げる際に、ウェハ４１表面で蒸発潜熱が奪われる過程で発生する温度分布が顕著になるが、チャンバ１内の温度がエッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定になるように設定することによって、前記温度分布を効果的に緩和し、ウェハ４１面内でのエッチングの均一性を向上できる。
【００２５】
ただし、チャンバ１内の温度を上げた場合はウェハ４１表面でのエッチング液の水分蒸発（気化）も同時に速くなる。このため、チャンバ１内の加温だけでなく湿度も上げることによって、エッチング液の水分蒸発を抑制してウェハ４１表面のエッチング液濃度を一定にできる。その結果、エッチング速度を向上してスループットを高めることができると同時に、ウェハ４１面内でのエッチングの均一性をより向上できる。
【００２６】
なお、ウェハ４１のエッチングにおいて純水側の第２供給ライン２８のバルブ２９を閉じ、エッチング液側の第２供給ライン１８のバルブ２０を開き、図示しないポンプを作動してエッチング液タンク１６から前述したチャンバ１内の温度と所定の温度差に制御したエッチング液を第２供給ライン１８および主ライン１９を通して円筒状回転軸３に供給し、その先端からウェハ４１裏面にエッチング液を吐出してもよい。このようなウェハ４１裏面へのエッチング液の供給は、ウェハ４１表面に吐出したエッチング液が裏面側に回り込むのを防止して、不必要なウェハ４１裏面外周縁のエッチングを回避する。
【００２７】
次いで、ウェハ４１表面（場合によってウェは４１裏面）へのエッチング液の供給を停止する。ブロック２を上方に移動し、吸着チャック４に保持されたウェハ４１をエッチング時より上方に位置させる。回転軸３およびブロック２によるウェハ４１の回転を続行しながら、図示しないポンプを作動し、純水タンク２６から純水を第１供給ライン２７を通して純水吐出ノズル２５からウェハ４１に向けて吐出し、ウェハ４１表面をリンス処理する。回転するウェハ４１表面から飛散された純水は、ウェハ４１をエッチング時より上方に位置させたために、内側カップ５と外側カップ６間の環状空間に排出され、チャンバ１底部に接続した排液ライン８を通して排出される。
【００２８】
このようなリンス処理において、純水タンク２６内の純水を第３温度調整器３０、第３温度センサ３３および制御器（図示せず）により前述したように制御し、純水の温度を前記エッチング液の温度と同じかまたはそれより高く設定する。すなわち、エッチング処理に続いて行う純水によるリンス処理において、ウェハ４１表面が残留するエッチング液により過渡的にエッチングされる。純水の温度がエッチング液の温度より低いと、リンス処理初期のウェハ４１表面に残留するエッチング液が冷却して面内での温度の不均一化が起こり、過渡的なエッチングにばらつきが生じる。前述したように純水の温度をエッチング液の温度と同じかまたはそれより高く設定することによって、リンス処理初期のウェハ４１表面に残留するエッチング液の冷却を防止して面内での温度を均一に保持し、過渡的なエッチングを均一に進行させることを可能になる。
【００２９】
なお、ウェハ４１のリンス処理においてエッチング液側の第２供給ライン１８のバルブ２０を閉じ、純水側の第２供給ライン２８のバルブ２９を開き、図示しないポンプを作動して純水タンク２６から前述したようにエッチング液の温度と同じかまたはそれより高い温度の純水を第２供給ライン２８および主ライン１９を通して円筒状回転軸３に供給し、その先端からウェハ４１裏面に純水を吐出してもよい。このようにエッチング液の温度と同じかまたはそれより高い温度の純水をウェハ４１裏面に吐出することによって、リンス処理初期のウェハ４１表面に残留するエッチング液がウェハ４１の裏面側からも冷却するのを防止して面内での温度を均一に保持し、過渡的なエッチングをより一層均一に進行させることを可能になる。
【００３０】
次いで、純水の供給を停止し、回転軸３およびブロック２によるウェハ４１の回転を続行しながら、乾燥気体（例えば乾燥窒素）を乾燥気体供給ライン３５を通して吹付けノズル３４から回転するウェハ４１に向けて吹付けウェハ４１を乾燥する。
【００３１】
このようにウェハ４１表面に乾燥気体を吹付けることによって、ウェハ４１近傍での湿度を大幅に下げることができるため、乾燥速度を高めて乾燥時間を短縮できる。
【００３２】
以上説明した第１実施形態によれば、被処理基板のエッチングにおいて被処理基板の面内での温度分布、つまり被処理基板の中心と外周縁の間の温度ばらつき、を緩和して被処理基板の面内の均一性を向上できる。
【００３３】
また、エッチング液の温度を上げることによってエッチング速度を高めることができる。このとき、エッチング液の温度の上昇に伴ってチャンバ内の温度も上げる。チャンバ内温度を上げると、被処理基板表面でのエッチング液の水分蒸発（気化）も同時に速くなる。このため、チャンバ内の加温だけでなく湿度も上げることによって、エッチング液の水分蒸発を抑制して被処理基板表面のエッチング液濃度を一定にできる。その結果、エッチング速度を向上してスループットを高めることができると同時に、被処理基板面内でのエッチングの均一性をより向上できる。
【００３４】
さらに、エッチング液の温度を上げた場合、これに伴ってリンス時に用いる純水の温度をエッチング液の温度と同じかまたはそれより高く設定することによって、リンス処理初期の被処理基板表面に残留するエッチング液の冷却を防止して面内での温度を均一に保持し、過渡的なエッチングを均一に進行させることを可能になる。
【００３５】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態に係る基板の処理装置を示す概略図である。なお、図２において図１と同様な部材は同符号を付して説明を省略する。
【００３６】
第２実施形態に係る基板の処理装置は、図１に示す基板の処理装置の加湿機能を兼ね備える第１温度調整器９の代わりにヒータ３６を内蔵した例えば厚さ５〜１０ｍｍの円盤状でポリテトラフルオロエチレンからなる遮蔽部材３７が処理チャンバ１内に配置している。すなわち、遮蔽部材３７は被処理基板であるウェハ４１と同じ寸法でウェハ４１と対峙し、かつウェハ４１の上方に上下動可能、つまりウェハ４１に対して離接可能に配置されている。遮蔽部材３７に内蔵したヒータ３６は、温度調整器である第２温度調整器２１のヒータ（または冷却系）によるエッチング液タンク１６内のエッチング液の温度と同等もしくはそれ以上の温度になるように図示しない制御器で制御される。
【００３７】
なお、遮蔽部材３７は吐出ノズル１５，２５が挿通する貫通穴がそれぞれ開口され、かつ貫通穴の内面には環状絶縁材（図示せず）がそれぞれ設けられている。また、吹付けノズル３４は、処理チャンバ１内に水平方向および上下方向に移動可能に配置されている。このような吹付けノズル３４は、遮蔽部材３７が上方に移動させて乾燥気体（例えば乾燥窒素）の吹付ける際、ウェハ４１と遮蔽部材３７の間に位置される。
【００３８】
次に、前述した処理装置を用いて第２実施形態に係る基板の処理方法を説明する。
【００３９】
まず、被処理基板、例えば半導体ウェハ４１を処理チャンバ１内のブロック２の吸着チャック４に回転可能および上下動可能に保持する。
【００４０】
このとき、遮蔽部材３７を下降させてウェハ４１に近接させ、そのヒータ３６の加熱温度を制御すると共に、エッチング液タンク１６内のエッチング液を第２温度調整器２１、第２温度センサ２４および制御器（図示せず）により第１実施形態と同様に制御し、ヒータ３６の温度がエッチング液の温度と同等になるように設定する。
【００４１】
次いで、回転軸３でブロック２を回転させて吸着チャック４に保持されたウェハ４１を回転すると共に、図示しないポンプを駆動し、エッチング液タンク１６からエッチング液を第１供給ライン１７を通して吐出ノズル１５からウェハ４１に向けて吐出し、ウェハ４１表面の酸化膜をエッチング除去する。このとき、エッチング液吐出ノズル１５をウェハ４１の半径方向にスキャンさせる。回転するウェハ４１表面から飛散されたエッチング液は、円柱状ブロック２と内側カップ５間の環状空間に排出され、チャンバ１底部に接続した回収ライン７を通して回収される。
【００４２】
このようなエッチングにおいて、遮蔽部材３７のヒータ３６による加熱温度がエッチング液の温度と同等に設定することによって、ウェハ４１表面で蒸発潜熱が奪われるのを防いで、ウェハ４１内の温度分布（ウェハ４１の中心と外周縁の間に温度差）の発生を回避できる。その結果、ウェハ４１面内でのエッチングの均一性を向上できる。
【００４３】
この後、第１実施形態と同様に純水によるウェハ４１のリンス処理、乾燥窒素の吹き付けによる乾燥を行う。
【００４４】
以上説明した第２実施形態によれば、被処理基板のエッチングにおいて被処理基板の面内での温度分布、つまり被処理基板の中心と外周縁の間の温度ばらつき、を回避して被処理基板の面内の均一性を向上できる。
【００４５】
なお、第１、第２の実施形態では被処理基板として半導体ウェハを用いたが、ガラス基板も用いることができる。
【００４６】
以下、本発明の実施例を前述した処理装置を参照して説明する。
【００４７】
（例１〜例３）
図１に示す処理装置において、処理チャンバ１内の回転軸３でブロック２を回転させて吸着チャック４に保持されたウェハ４１にエッチング液を模擬した純水を吐出ノズル１５から吐出するにあたり、以下の条件に設定したときウェハの中心から外周縁に亘っての温度分布を測定した。なお、ウェハの温度分布はウェハの半径方向に埋め込んだ温度検出チップで測定した。
【００４８】
ウェハ４１の半径：１５０ｍｍ、
ウェハ４１の回転速度：５００ｒｐｍ、
エッチング液の吐出量：１．５〜２．０Ｌ／分、
チャンバ１内の温度：２４．１℃、
純水の温度：２２．５℃、２４．５℃および２６．５℃、
１ウェハあたりの純水の吐出時間：２０秒。
【００４９】
結果を図３に示す。図３において、例１はエッチング液の温度を２２．５℃に制御したときの温度分布を示し、例２はエッチング液の温度を２４．５℃に制御したときの温度分布を示し、例３はエッチング液の温度を２６．５℃に制御したときの温度分布を示す。
【００５０】
図３から明らかなようにエッチング液の温度（２２．５℃）よりチャンバ１内の温度を高く（２４．１℃）設定した例１では、エッチング液の温度（２４．５℃、２６．５℃）よりチャンバ１内の温度を低く（２４．１℃）設定した例２、例３に比べてウェハ面内の温度を均一にできることがわかる。
【００５１】
また、前記条件下（純水の代わりに濃度３ｗｔ％のフッ化水素アンモニウム水溶液とフッ化アンモニウム水溶液３４ｗｔ％、界面活性剤０．１ｗｔ％以下、他は純水からなるエッチング液を使用）でのウェハの直径方向のエッチング量を測定した。ウェハの異なる４つの直径方向のエッチング量を測定し、エッチング開始から２０秒後のエッチング量の平均値、およびウェハの直径方向のエッチング量の差を最大エッチング量で除し、１００を掛けた値を４回の平均値（％）として算出し、ウェハの面内のエッチング均一性を求めた。なお、エッチング量はエッチング前後のウェハの熱酸化膜の膜厚を光干渉分光エリプソ装置にて測定して求めた。その結果を下記表１に示す。
【表１】
【００５２】
前記表１から明らかなようにエッチング液の温度（２２．５℃）よりチャンバ１内の温度を高く（２４．１℃）設定した例１では、エッチング液の温度（２４．５℃、２６．５℃）よりチャンバ１内の温度を低く（２４．１℃）設定した例２、例３に比べてウェハ面内のウェハの面内のエッチング均一性を向上できることがわかる。
【符号の説明】
【００５３】
１…処理チャンバ、３…回転軸、４…吸着チャック、９…加湿機能を兼ね備えた第１温度調整器、１５…エッチング液吐出ノズル、１６…エッチング液タンク、２１…第２温度調整器、２５…純水吐出ノズル、２６…純水タンク、３０…第３温度調整器、３４…吹付けノズル、３６…ヒータ、３７…遮蔽部材、４１…半導体ウェハ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの供給部および排気部を有する処理チャンバ；
前記処理チャンバ内に配置され、被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する保持部材；
前記処理チャンバに供給するガスの温度調整を行うための第１温度調整器；
前記被処理基板にエッチング液を供給してエッチング処理を行うためのエッチング液供給部材；
前記エッチング液供給部材と前記処理チャンバの外部で接続されたエッチング液供給タンク；
前記タンク内のエッチング液の温度調整を行うための第２温度調整器；および
前記第１、第２の温度調整器によるガスの温度調整およびエッチング液の温度調整を前記処理チャンバ内の温度が前記タンク内の前記エッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定になるように制御するための制御機構；
を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
【請求項２】
前記第１温度調整器は空調機であることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
【請求項３】
前記処理チャンバ内を加湿するための加湿機構をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の基板の処理装置。
【請求項４】
前記第１温度調整器は加湿機能を兼ね備えることを特徴とする請求項３記載の基板の処理装置。
【請求項５】
前記被処理基板に純水を供給してリンス処理を行うための純水供給部材と、前記純水供給部材と前記処理チャンバの外部で接続された純水供給タンクと、前記タンク内の純水の温度を前記エッチング液温度と同じかまたはそれより高く調整するための第３温度調整器とをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の基板の処理装置。
【請求項６】
前記被処理基板に乾燥気体を吹き付けるための乾燥気体吹き付け部材をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の基板の処理装置。
【請求項７】
処理チャンバ内に被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する工程と、前記被処理基板を回転させながら、エッチング液を供給してエッチング処理を行う工程とを含み、
前記エッチング処理は、前記処理チャンバ内の温度が前記エッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定にした条件で行うことを特徴とする基板の処理方法。
【請求項８】
前記エッチング処理は前記エッチング液を加温して行うことを特徴とする請求項７記載の基板の処理方法。
【請求項９】
前記エッチング処理は前記処理チャンバ内を加湿して行うことを特徴とする請求項７または８記載の基板の処理方法。
【請求項１０】
前記エッチング処理後に前記被処理基板に前記エッチングの液温度と同じかまたはそれより高い温度の純水を供給してリンス処理を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項７ないし９いずれか１項記載の基板の処理方法。
【請求項１１】
前記リンス処理後に前記被処理基板に乾燥気体を吹き付ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の基板の処理方法。
【請求項１２】
ガスの供給部および排気部を有する処理チャンバ；
前記処理チャンバ内に配置され、被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する保持部材；
前記処理チャンバ内に前記保持部材の前記被処理基板に対して離接可能に配置され、前記被処理基板と同等もしくはそれより大きい面積を持つヒータ内蔵遮蔽部材；
前記被処理基板にエッチング液を供給してエッチング処理を行うためのエッチング液供給部材；
前記エッチング液供給部材と前記処理チャンバの外部で接続されたエッチング液供給タンク；
前記タンク内のエッチング液の温度調整を行うための温度調整器；および
前記ヒータの加熱温度が前記温度調整器による前記タンク内の前記エッチング液の温度と同等もしくはそれより高い温度になるように制御するための制御機構；
を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
【請求項１】
ガスの供給部および排気部を有する処理チャンバ；
前記処理チャンバ内に配置され、被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する保持部材；
前記処理チャンバに供給するガスの温度調整を行うための第１温度調整器；
前記被処理基板にエッチング液を供給してエッチング処理を行うためのエッチング液供給部材；
前記エッチング液供給部材と前記処理チャンバの外部で接続されたエッチング液供給タンク；
前記タンク内のエッチング液の温度調整を行うための第２温度調整器；および
前記第１、第２の温度調整器によるガスの温度調整およびエッチング液の温度調整を前記処理チャンバ内の温度が前記タンク内の前記エッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定になるように制御するための制御機構；
を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
【請求項２】
前記第１温度調整器は空調機であることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
【請求項３】
前記処理チャンバ内を加湿するための加湿機構をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の基板の処理装置。
【請求項４】
前記第１温度調整器は加湿機能を兼ね備えることを特徴とする請求項３記載の基板の処理装置。
【請求項５】
前記被処理基板に純水を供給してリンス処理を行うための純水供給部材と、前記純水供給部材と前記処理チャンバの外部で接続された純水供給タンクと、前記タンク内の純水の温度を前記エッチング液温度と同じかまたはそれより高く調整するための第３温度調整器とをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の基板の処理装置。
【請求項６】
前記被処理基板に乾燥気体を吹き付けるための乾燥気体吹き付け部材をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の基板の処理装置。
【請求項７】
処理チャンバ内に被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する工程と、前記被処理基板を回転させながら、エッチング液を供給してエッチング処理を行う工程とを含み、
前記エッチング処理は、前記処理チャンバ内の温度が前記エッチング液の温度より高く、かつそれらの温度差を一定にした条件で行うことを特徴とする基板の処理方法。
【請求項８】
前記エッチング処理は前記エッチング液を加温して行うことを特徴とする請求項７記載の基板の処理方法。
【請求項９】
前記エッチング処理は前記処理チャンバ内を加湿して行うことを特徴とする請求項７または８記載の基板の処理方法。
【請求項１０】
前記エッチング処理後に前記被処理基板に前記エッチングの液温度と同じかまたはそれより高い温度の純水を供給してリンス処理を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項７ないし９いずれか１項記載の基板の処理方法。
【請求項１１】
前記リンス処理後に前記被処理基板に乾燥気体を吹き付ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の基板の処理方法。
【請求項１２】
ガスの供給部および排気部を有する処理チャンバ；
前記処理チャンバ内に配置され、被処理基板を回転可能および上下動可能に保持する保持部材；
前記処理チャンバ内に前記保持部材の前記被処理基板に対して離接可能に配置され、前記被処理基板と同等もしくはそれより大きい面積を持つヒータ内蔵遮蔽部材；
前記被処理基板にエッチング液を供給してエッチング処理を行うためのエッチング液供給部材；
前記エッチング液供給部材と前記処理チャンバの外部で接続されたエッチング液供給タンク；
前記タンク内のエッチング液の温度調整を行うための温度調整器；および
前記ヒータの加熱温度が前記温度調整器による前記タンク内の前記エッチング液の温度と同等もしくはそれより高い温度になるように制御するための制御機構；
を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−７７８４３（Ｐ２０１３−７７８４３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−６１４１（Ｐ２０１３−６１４１）
【出願日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【分割の表示】特願２０１０−２１２６３２（Ｐ２０１０−２１２６３２）の分割
【原出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【分割の表示】特願２０１０−２１２６３２（Ｐ２０１０−２１２６３２）の分割
【原出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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