基板処理方法および基板処理装置
【課題】基板の下面からエッチング液を回り込ませて基板の上面端部をベベルエッチングする技術において、エッチング幅を小さくかつ均一にする。
【解決手段】第１または第２の薬液供給源２１１，２１２から供給されるエッチング液を下面処理ノズル２から吐出するのに先立って、ＤＩＷを下面処理ノズル２から吐出させてウエハ裏面Ｗｂに供給しておく。エッチング液の非等方的な広がりはＤＩＷの層によって修正されるため、エッチング液の局所的な集中に起因するエッチングむらが防止される。このため、ウエハ回転速度を上げたりエッチング液の供給量を少なくすることができ、エッチング幅を小さくすることができる。
【解決手段】第１または第２の薬液供給源２１１，２１２から供給されるエッチング液を下面処理ノズル２から吐出するのに先立って、ＤＩＷを下面処理ノズル２から吐出させてウエハ裏面Ｗｂに供給しておく。エッチング液の非等方的な広がりはＤＩＷの層によって修正されるため、エッチング液の局所的な集中に起因するエッチングむらが防止される。このため、ウエハ回転速度を上げたりエッチング液の供給量を少なくすることができ、エッチング幅を小さくすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板に処理液を供給して該基板をエッチング処理する基板処理装置および基板処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の基板の製造工程においては、略水平状態に保持した基板を回転させながら基板下面にエッチング液を供給し、遠心力の作用により周縁部に広がったエッチング液を基板の上面端部に回り込ませることで基板上面のうちその端部のみをエッチング処理する、いわゆるベベルエッチング処理が行われる。このような処理を実行する基板処理方法および装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
この種の技術においては、基板上のできるだけ広い面積をデバイスとして有効に活用するために、基板上面の端部におけるエッチング幅をできるだけ小さく、かつ均一にすることが求められる。特に半導体デバイス製造の技術分野においては、半導体ウエハの大口径化に伴って増加するウエハ周縁部のロスを抑えるため、エッチング幅を例えば１ｍｍ以下にまで減少させることが望まれる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−００６６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エッチング幅を小さくするための手法としては、基板上面へのエッチング液の回り込み量を少なくするためにエッチング液の供給量を少なくし基板の回転速度を高めることが考えられる。しかしながら、詳しくは後述するが、本願発明者らの実験によればこのようにすると平均的なエッチング幅を小さくすることはできるものの、局所的に大きくエッチングされる部分が出現するなど、エッチング幅の均一性の観点からはさらなる改善の余地があることが確認された。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板の下面からエッチング液を回り込ませて基板の上面端部をエッチングする技術において、エッチング幅を小さくかつ均一にすることのできる技術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】
【０００７】
本願発明者らの実験によれば、上記したエッチング幅の不均一さは以下のようにして発生していることが明らかになった。すなわち、基板の回転速度が比較的低速でエッチング液の供給量が多い従来のベベルエッチング処理においては、基板下面に供給されたエッチング液がその表面張力および回転による遠心力の作用で外側に向けてほぼ等方的に、つまりどの方向においても均等に周囲に広がることが期待できた。これに対し、エッチング幅を小さくするべく基板の回転速度を上げたりエッチング液の供給量を少なくしようとすると、エッチング液の広がりが必ずしも等方的にならず放射状の筋になって周囲に広がってゆく場合があり、結果としてエッチング液が基板上面端部のいくつかの領域に集中して流れ込みその部分だけが大きくエッチングされることとなっていた。
【０００８】
上記知見に鑑み、この発明にかかる基板処理方法は、基板を略水平状態に保持し略鉛直軸周りに回転させる基板保持工程と、回転する前記基板下面のエッチング液供給領域に向けてエッチング液を供給し前記基板の上面端部に前記エッチング液を回り込ませることにより前記基板の上面端部をエッチングするエッチング工程とを備え、前記エッチング工程の実行前に、前記基板下面に前液を供給して、該基板下面のうち前記エッチング液供給領域の周囲を取り囲む周囲領域を前液により濡れた状態にする前処理工程をさらに備えることを特徴としている。
【０００９】
また、この発明にかかる基板処理装置は、基板を略水平状態に保持し略鉛直軸周りに回転させる基板保持手段と、回転する前記基板下面のエッチング液供給領域に向けてエッチング液を供給することで前記基板の上面端部に前記エッチング液を回り込ませ前記基板の上面端部をエッチングするエッチング液供給手段と、前記エッチング液供給手段からのエッチング液の供給に先立って、前記基板下面に前液を供給して該基板下面のうち前記エッチング液供給領域の周囲を取り囲む周囲領域を前液により濡れた状態にする前液供給手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
このように構成された発明では、基板下面のうちエッチング液が供給されるエッチング液供給領域の周囲を取り囲むように、予め前液により濡らされた領域が形成される。そのため、供給されたエッチング液が基板の端部に到達する前に前液で濡れた領域に接することになる。こうして前液で濡れた領域では乾燥した領域よりもエッチング液に対する濡れ性が高く液が広がりやすいため、エッチング液の非等方的な広がりが緩和される。すなわち、エッチング液が上記したように放射状の筋となって広がったとしても、予め前液により濡らされた領域を通過することでその広がり方向がより等方的に、つまり基板端部各部に向けて均等に広がるように修正される。この濡れた領域はエッチング液供給領域の周囲を取り囲むように形成されているため、基板下面に供給されたエッチング液がどの方向に流れたとしても基板端部への到達はより等方的に行われることになる。
【００１１】
このように、この発明では、基板下面に供給されたエッチング液が等方的に端部に到達するようになっている。そのため、従来のベベルエッチング技術よりも基板の回転速度を高めたりエッチング液の供給量を少なくしても、エッチング幅の均一性が損なわれるのを防止することが可能となる。その結果、この発明によれば、エッチング幅を均一に保ちつつ、従来のベベルエッチング技術よりもエッチング幅を小さくすることができる。
【００１２】
ここで、前液により濡らされた領域としては、基板下面のエッチング液供給領域と基板下面端部との間に少なくともエッチング液供給領域の周囲を取り囲む環状に形成されれば足り、基板下面全体に前液を供給する必要は必ずしもない。また前液により濡らされた領域がエッチング液供給領域に接している必要もない。
【００１３】
なお、ここでいう「前液」の概念としては、純水や脱イオン水（deionized water；ＤＩＷ）を含み、さらにそのほか炭酸水、電解イオン水、水素水および磁気水などの機能水を含む。
【００１４】
上記のように構成された基板処理方法において、例えば、前記前処理工程では、前記基板の下面端部を含む前記周囲領域を前液により濡れた状態とするようにしてもよい。前記したように、本発明の趣旨によれば基板下面のエッチング液供給領域と基板下面端部との間の領域を少なくとも前液で濡らしておけばよいが、基板下面端部まで濡らしておくことによって、基板上面端部へのエッチング液の回り込み量をより等方的にしてエッチング幅を均一にすることができる。
【００１５】
また、前記エッチング工程では、前記基板の上面端部近傍に、前記基板の回転中心から外側に向かう気流を形成するようにしてもよい。こうすることで、エッチング液が基板上面に大きく回り込むのを防止してエッチング幅をより小さくすることができる。
【００１６】
また、前記エッチング工程では、前記基板上面に対向部材を近接配置させ、前記対向部材と前記基板上面とに挟まれる空間に前記気流を形成することができる。こうすることで、エッチング液が基板上面に大きく回り込むことがより確実に防止され、エッチング幅を小さくかつ均一にすることができる。
【００１７】
なお、前記前処理工程では、前記基板下面の略中央部に向けて前液を供給するようにしてもよく、また前記基板下面の周縁部に向けて前液を供給するようにしてもよい。いずれの場合においても、前液により濡れた領域を通ることでエッチング液の非等方的な広がりが緩和されて、均一なエッチング幅を得ることができる。特に前記基板下面の略中央部に向けて前液を供給するようにした場合には、基板下面全体を前液により濡らしておくことで、エッチング液の非等方的な広がり自体を抑えることが可能となる。
【００１８】
また、前記エッチング工程では、前記前処理工程よりも前記基板の回転速度を高くするようにしてもよい。前処理工程ではエッチング液供給領域を取り囲む周囲領域に前液を供給しておくことが必要である一方、この領域に大量の前液が存在することは後続のエッチングの処理効率の点からは必ずしも好ましくない。そこで、エッチング工程における基板の回転速度を前処理工程よりも高くすることで、基板に付着する前液の量を減らすようにしてもよい。
【００１９】
また、前述の基板処理装置においては、前記基板の上面と対向する基板対向面を有し前記基板の上面に近接配置される対向部材と、前記対向部材と前記基板上面とに挟まれる空間に前記基板の回転中心から外側に向かう気流を形成する気流形成手段とをさらに備えるようにしてもよい。このようにすれば、基板上面へのエッチング液の回り込み量を少なくしてエッチング幅をより小さくすることができる。
【００２０】
また、前記基板保持手段には、前記基板の下面に当接して前記基板を下方から支持するための支持部が上向きに突設され、前記支持部により支持された前記基板の上面に対し前記対向部材が近接配置され、前記気流形成手段が前記対向部材の下面から気体を吐出することで前記気流を形成するとともに該気流により前記基板を前記支持部に押し付けることによって前記基板が保持されるようにしてもよい。このように対向部材から気体を吐出することにより基板を支持部に押し付け基板を保持するようにすることで、基板を保持するための保持ピン等を基板の端面に当接させることなく基板を保持することが可能となる。このため、基板上面端部各部へのエッチング液の回り込み量のばらつきを少なくしエッチング幅を均一にすることができる。
【００２１】
また、前記エッチング液供給手段は、前記基板の下面に向けて開口し該開口部に向けて前記エッチング液を給送する給送管を備える一方、前記前液供給手段は、前記給送管の内部空間のうち前記開口部に接する一部空間に前液を注入するようにしてもよい。このような構成では、給送管を通って基板下面に向けて供給されるエッチング液が、給送管の開口部に接する内部空間に注入された前液を押し出すように作用する。こうして押し出された前液が予め基板下面に供給された後にエッチング液が供給されることとなるので、上記のような機能を簡単な装置構成によって実現することができる。
【００２２】
これとは異なり、前記前液供給手段は、前記基板下面の周縁部に向けて前液を供給するように構成されてもよい。前記したように、前液は少なくともエッチング液供給領域を取り囲むように基板下面に供給されればよいので、基板下面の周縁部に向けて前液を供給する構成であっても上記効果を得ることが可能である。この場合において、例えば基板端面にチャックピンを当接させて基板を保持するように構成された装置では、チャックピンに洗浄液を供給して洗浄するための構成に本発明の前液供給手段としての機能を兼備させることも可能である。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、基板下面のうちエッチング液が供給されるエッチング液供給領域の周囲を取り囲む周囲領域を、予め前液により濡らしておく。そのため、基板下面に供給されたエッチング液が非等方的に広がったとしても、濡れた周囲領域を通ることでその非等方性が緩和され、基板の端部へのエッチング液の到達はより等方的となる。このためエッチング幅の均一性を保ちながらエッチング幅を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１はこの発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す図である。また、図２は図１の基板処理装置の主要な制御構成を示すブロック図である。この基板処理装置は、半導体ウエハ等の略円形基板Ｗの上面端部に存在する薄膜（不要物）をエッチング除去する装置である。または、この基板処理装置は、基板Ｗの上面端部および基板裏面Ｗｂに存在する薄膜をエッチング除去する装置である。ここで、処理対象となっている基板Ｗには、金属膜、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）やシリコン酸化膜等の薄膜が基板表面Ｗｆに形成された基板や上記薄膜が表裏面Ｗｆ，Ｗｂに形成された基板が含まれる。なお、この実施形態では、基板表面Ｗｆとはデバイスパターンが形成されるデバイス形成面を意味している。
【００２５】
この基板処理装置は、基板表面Ｗｆを上方に向けた状態で基板Ｗを略水平姿勢に保持して回転させるスピンチャック１と、スピンチャック１に保持された基板Ｗの下面（裏面Ｗｂ）の中央部に向けて処理液を供給する下面処理ノズル２と、基板表面側からスピンチャック１に保持された基板Ｗの端部に対して局部的に処理液を供給するノズル３と、スピンチャック１に保持された基板Ｗの表面Ｗｆに対向配置された対向部材５とを備えている。
【００２６】
スピンチャック１では、中空の回転支軸１１がモータを含むチャック回転機構１３の回転軸に連結されており、チャック回転機構１３の駆動により回転軸Ｊに対して回転支軸１１が回転可能となっている。この回転支軸１１の上端部にはスピンベース１５が一体的にネジなどの締結部品によって連結されている。そして、装置全体を制御する制御ユニット８からの動作指令に応じてチャック回転機構１３が作動することによりスピンベース１５が回転軸Ｊを中心に回転する。スピンベース１５の上面１５１には、基板Ｗの下面に当接して基板Ｗを下方から支持するための支持ピン１５２が上向きに突設されている。支持ピン１５２の本数は特に限定されないが、例えば等角度間隔で３本設けることにより、ウエハＷを水平にかつ安定して支持することが可能となる。
【００２７】
また、中空の回転支軸１１には処理液供給管２１が挿通されており、その上端に下面処理ノズル２が結合されている。処理液供給管２１は、必要に応じて処理液供給管２１に薬液やＤＩＷなどの処理液を供給したり、処理液供給管２１内に残留する液体を吸引除去したりする供給・吸引ユニット２０に接続されている。
【００２８】
供給・吸引ユニット２０は、処理液供給管２１に接続された配管２０１と、それぞれ開閉バルブ２２１、２２２を介して配管２０１に接続されて互いに異なる薬液を供給する第１および第２の薬液供給源２１１、２１２と、開閉バルブ２２３を介して配管２０１に接続されてＤＩＷを供給するＤＩＷ供給源２１３と、開閉バルブ２２５を介して配管２０１に接続されて、例えばコンバムや真空ポンプの作用により配管２０１内の液体を吸引する吸引機構２１５とを備えている。供給・吸引ユニット２０内の開閉バルブ２２１ないし２２５および吸引機構２１５は制御ユニット８により制御される。
【００２９】
この実施形態では、第１および第２の薬液供給源２１１、２１２のいずれかから供給される薬液、またはこれらから供給される薬液を混合してなる薬液をエッチング液として下面処理ノズル２からウエハ裏面Ｗｂの略中心に向けて供給することができる。薬液の種類はエッチング除去すべき薄膜の材料に応じて定められ、例えば銅薄膜に対してはＳＣ−２（塩酸と過酸化水素水との混合液）、タングステン薄膜に対してはフッ酸と硝酸とを混合したものがエッチング液として用いられる。
【００３０】
また、回転支軸１１の内壁面と処理液供給管２１の外壁面の隙間は、環状のガス供給路２３を形成している。このガス供給路２３はガス供給ユニット１８と接続されており、基板裏面Ｗｂと該基板裏面Ｗｂに対向するスピンベース１５の上面とに挟まれた空間に窒素ガスを供給できる。なお、この実施形態では、ガス供給ユニット１８から窒素ガスを供給しているが、空気や他の不活性ガスなどを吐出するように構成してもよい。
【００３１】
スピンチャック１の上方には、スピンチャック１に支持された基板Ｗに対向する円盤状の対向部材５が水平に配設されている。対向部材５はスピンチャック１の回転支軸１１と同軸上に配置された回転支軸５１の下端部に一体回転可能に取り付けられている。この回転支軸５１には対向部材回転機構５４が連結されており、制御ユニット８からの動作指令に応じて対向部材回転機構５４のモータを駆動させることで対向部材５が回転中心Ｊを中心に回転する。また、制御ユニット８は対向部材回転機構５４をチャック回転機構１３と同期するように制御することで、スピンチャック１と同じ回転方向および同じ回転速度で対向部材５を回転駆動することもできる。
【００３２】
また、対向部材５は対向部材昇降機構５５と接続され、対向部材昇降機構５５の昇降駆動用アクチュエータ（例えばエアシリンダーなど）を作動させることで、対向部材５をスピンベース１５に近接して対向させたり、逆に離間させることが可能となっている。例えば基板処理装置に対して基板Ｗが搬入出される際には、制御ユニット８はスピンチャック１から上方に十分に離れた離間位置に対向部材５を上昇させる。その一方で、基板Ｗに対して膜除去処理を施す際には、制御ユニット８はスピンチャック１に保持された基板Ｗの表面Ｗｆのごく近傍に設定された近接位置まで対向部材５を下降させる。これにより、対向部材５の下面５０１と基板表面Ｗｆとが近接した状態で対向配置される。
【００３３】
回転支軸５１の中空部には、ガス供給路５７が形成されている。このガス供給路５７はガス供給ユニット１８と接続されており、基板表面Ｗｆと対向部材５の下面５０１とに挟まれた間隙空間ＳＰに窒素ガスを供給可能となっている。ガス供給路５７から間隙空間ＳＰに供給された窒素ガスは、図１に破線矢印で示すように、基板Ｗの周方向に広がり基板表面Ｗｆに沿って外側に向かって流れてゆく。
【００３４】
図３は対向部材を下方から見た図である。この対向部材５の下面５０１は基板Ｗの直径と同等以上の平面サイズを有している。このため、対向部材５が近接位置に配置されると基板表面全体を覆って基板表面Ｗｆ上の雰囲気を外部雰囲気から遮断可能となっている。この対向部材５の下面５０１には、複数のガス吐出口５０２が形成されている。これらのガス吐出口５０２は、スピンチャック１に保持される基板Ｗの表面Ｗｆの端部よりも内側位置に対向する位置に、回転軸Ｊの位置に対応する回転中心ＡＯを中心とする円周に沿って等角度間隔に形成されている。これらのガス吐出口５０２は対向部材５の内部に形成されたガス流通空間５０３に連通しており、ガス流通空間５０３にガス供給路５７を介して窒素ガスが供給されると、複数のガス吐出口５０２を介して窒素ガスが間隙空間ＳＰに供給される。
【００３５】
そして、対向部材５が近接位置に位置決めされた状態で、複数のガス吐出口５０２から間隙空間ＳＰに窒素ガスが供給されると、間隙空間ＳＰの内部圧力が高まり基板Ｗがその裏面Ｗｂに当接する支持ピン１５２に押圧される。この押圧状態のまま制御ユニット８の動作指令に応じてスピンベース１５が回転すると、基板裏面Ｗｂと支持ピン１５２との間に発生する摩擦力によって基板Ｗが支持ピン１５２に支持されながらスピンベース１５とともに回転する。なお、間隙空間ＳＰに供給された窒素ガスは基板Ｗの径方向外側へと流れていく。すなわち、この実施形態は、ガス圧によってウエハＷを支持ピン１５２に押し付けることによってウエハＷを保持する、いわゆる押し付けチャック機構を有している。
【００３６】
この対向部材５の周縁部には、対向部材５を上下方向（鉛直軸方向）に貫通するノズル挿入孔５２が形成され、対向部材５の下面５０１に開口部５２１が形成されている。そして、このノズル挿入孔５２にノズル３が挿入されて該挿入状態でノズル３から基板Ｗの表面周縁部に向けて処理液を吐出して基板Ｗの端部に対して局部的に処理液を供給することができる。この構成によれば、対向部材５が基板表面Ｗｆを覆うことで基板Ｗの表面中央部に処理液が付着するのを防止しながら、ノズル３をノズル挿入孔５２に挿入させることでノズル３から表面周縁部に直接に処理液を供給することができる。
【００３７】
ノズル３は、図１に示すように、水平方向に延びるノズルアーム３１の一方端に取り付けられている。このノズルアーム３１の他方端はノズル移動機構３３（図２）に接続されている。さらに、ノズル移動機構３３はノズル３を水平方向に所定の回動軸回りに揺動させるとともに、ノズル３を昇降させることができる。このため、制御ユニット８からの動作指令に応じてノズル移動機構３３が駆動されることで、ノズル３を対向部材５のノズル挿入孔５２に挿入して表面周縁部に向けて薬液またはＤＩＷを吐出可能な処理位置Ｐ31と、基板Ｗから離れた待機位置Ｐ32との間で移動させることができる。
【００３８】
また、対向部材５のノズル挿入孔５２の内壁には、ガス導入口５０５が開口されており、ガス導入口５０５からノズル挿入孔５２の内部空間に窒素ガスを供給可能となっている。ガス導入口５０５はガス流通空間５０３を介してガス供給ユニット１８に連通している。したがって、ガス供給ユニット１８から窒素ガスが圧送されると、ノズル挿入孔５２の内部空間に窒素ガスが供給される。これにより、ノズル３が待機位置Ｐ32に位置決めされた状態、つまり、ノズル３がノズル挿入孔５２に未挿入の状態では、ノズル挿入孔５２の上下双方の開口から窒素ガスが噴出される。このため、ノズル挿入孔５２にノズルが未挿入の状態でも、処理液がノズル挿入孔５２の内壁に付着するのが防止される。
【００３９】
なお、図示を省略しているが、上記のように構成されたスピンベース１５の周囲を取り囲むように、使用済みの処理液をその種類別に回収するための処理液回収機構が設けられている。この処理液回収機構としては、例えば特開２００４−１５３０７８号公報に記載された構造のものを適用することができる。
【００４０】
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。この基板処理装置は、ウエハＷの上面端部に付着した薄膜をエッチングにより除去する、いわゆるベベルエッチング処理を行うための装置である。この装置では、スピンベース１５を回転させながら下面処理ノズル２からエッチング液をウエハＷの下面に供給することによってエッチング液をウエハＷの上面端部に回り込ませ、これによりウエハＷの上面端部をエッチング処理する。
【００４１】
エッチングにより薄膜を除去されるウエハＷの端部領域は、デバイスとして有効に利用することのできない領域である。したがって、ベベルエッチング処理によりエッチングされるウエハＷの上面端部領域の幅（エッチング幅)はできるだけ小さく、しかもウエハＷの周上において均一であることが望ましい。スピンベース１５の回転速度を上げたり、供給するエッチング液の量を少なくすれば、ウエハＷの上面に回り込むエッチング液の量が少なくなるためエッチング幅が小さくなると期待される。しかしながら、本願発明者らが実際にこのようにして実験を行ったところ、エッチング幅が位置により変化し部分的に極端に大きくなる現象（エッチングむら)が生じることがわかった。
【００４２】
図４はエッチングむらの様子を模式的に示す図である。また、図５はエッチングむらの発生原理を説明するための図である。図４（ａ）に示すように、表面Ｗｆ全体を覆うように薄膜ＴＦが形成されたウエハＷを用いて、６００〜１０００ｒｐｍで回転させたウエハの上面に対向部材５から２００〜３００Ｌ／ｍｉｎ（リッター／分）程度の窒素ガスを供給するとともに、ウエハ下面に下面処理ノズル２から０．５〜１．０Ｌ／ｍｉｎ程度のエッチング液を供給してベベルエッチング処理を行った。
【００４３】
理想的なベベルエッチング処理では、ウエハ表面Ｗｆに形成された薄膜ＴＦのうちウエハ端部に近い部分がエッチング除去されて、図４（ｂ）に示すように、ウエハ周縁部には一定幅Ｗidの薄膜除去領域ＲＲが出現するはずである。実際の装置でも、ウエハの回転速度が比較的低く、エッチング液供給量が多い場合にはこのようにほぼ均一なエッチング幅が得られる。
【００４４】
ここで、エッチング幅を小さくしようとしてウエハの回転速度を高めたりエッチング液の供給量を少なくすると、図４（ｃ）に示すように、平均的なエッチング幅Ｗavについては小さくできるが、局所的にエッチング幅が大きな不規則領域ＩＲが現れる、すなわちエッチングむらが生じる。例えばエッチング幅が１ｍｍ以下になるように条件を設定したとき、不規則領域ＩＲの出現数は数箇所〜数十箇所程度であり、その出現位置はランダムである。また不規則領域ＩＲにおけるエッチング幅の最大値Ｗmaxは２ｍｍ以上となる場合があった。また、不規則領域の出現数や最大幅については、エッチング処理時間との相関があまり見られず、ごく短時間のエッチングによっても発生していることから、エッチングむらはエッチングの初期段階で発生していると考えられる。
【００４５】
この現象については次のようなモデルにより説明することができる。図５（ａ）に示すように、ベベルエッチング処理は、回転方向Ｒ１に回転するウエハＷの裏面Ｗｂの中心付近のエッチング液供給領域ＳＲに向けて、下面処理ノズル２からエッチング液Ｌetを吐出することによって行われる。エッチング液供給領域ＳＲに供給されたエッチング液Ｌetは、その表面張力および遠心力によって、ウエハ裏面Ｗｂに沿ってその中心から外側に向かって径方向に広がってゆく。このとき、ウエハＷの端部領域ＥＲでは、エッチング液Ｌetが表面Ｗｆ側にも回り込み、この部分に形成された薄膜ＴＦをエッチング除去する。
【００４６】
ウエハ表面Ｗｆにおけるエッチング幅Ｗetは、ウエハの回転速度、エッチング液Ｌetの供給量およびウエハ表面Ｗｆに沿って流れる窒素ガスの流量に依存する。すなわち、ウエハの回転速度を高くすると、エッチング液に作用する遠心力が強くなるためウエハ表面Ｗｆに回り込むエッチング液の量が少なくなる。エッチング液の供給量を少なくした場合も同様である。また、ウエハ表面Ｗｆに沿って外向きに流れる窒素ガス流はウエハ表面側に回りこんだエッチング液がさらに内側に入り込んでくるのを押し留める作用があり、その流量を多くするとエッチング液を外側へ押しやる作用が強くなるのでウエハ表面Ｗｆに回り込むエッチング液の量は少なくなる。いずれもエッチング幅を左右するパラメータとなる。エッチング幅を小さくするには、ウエハの回転速度を高くする、エッチング液の供給量を少なくする、ウエハ表面Ｗｆに供給するガス量を多くする、のいずれかあるいはそれらを組み合わせて実施することが望ましい。
【００４７】
しかしながら、ただ単にウエハ回転速度を高めた、あるいはエッチング液の流量を少なくした状態でウエハ裏面Ｗｂにエッチング液を供給開始すると、遠心力による液の広がりに対するエッチング液の供給量が不足して、図５（ｂ）に示すように、エッチング液Ｌetが等方的に広がらずに放射状の筋となって広がる場合がある。
【００４８】
その結果、図５（ｃ）に示すように、ウエハＷの端部領域ＥＲでは、局所的に大量のエッチング液Ｌetが流れ込む部分と、流れ込むエッチング液の少ない部分とが現れる。しばらく時間が経つとエッチング液が周方向にも移動して端部領域ＥＲの全周にほぼ均等に行き渡るが、このようにエッチング液の供給開始直後に起こる不均一な放射状の流れによって、局所的に大量のエッチング液がウエハ表面Ｗｆに回り込んでエッチングむらを生じさせると考えられる。これはウエハ表面Ｗｆ側のガス流量によっては制御することができない。このような知見に鑑み、この実施形態では、以下のようにしてエッチングむらの防止を図っている。
【００４９】
図６はこの実施形態のベベルエッチング処理の原理を説明するための図である。この実施形態では、ウエハ裏面Ｗｂのエッチング液供給領域ＳＲへのエッチング液供給に先立ってウエハ裏面Ｗｂに前液としての純水（ＤＩＷ）を供給し、このエッチング液供給領域ＳＲの周囲を完全に取り囲むように、ＤＩＷによって濡れた前処理領域ＰＲを形成するようにしている。こうすると、たとえエッチング液Ｌetが非等方的な筋となって広がったとしても、端部領域ＥＲに到達する前に必ず前処理領域ＰＲを通ることになる。乾燥したウエハ裏面Ｗｂに比べると、ＤＩＷで濡れた前処理領域ＰＲではエッチング液が広がりやすい。このため、図６に矢印で示したように、前処理領域ＰＲに到達したエッチング液Ｌetの方向が分散し、以後のエッチング液の広がりはより等方的となる。その結果、端部領域ＥＲの一部にエッチング液が集中的に流れ込むおそれが少なくなり、エッチングむらが抑制される。
【００５０】
図７は前処理領域の例を示す図である。前処理領域ＰＲについては、ウエハ裏面Ｗｂのうち、エッチング液供給領域ＳＲと端部領域ＥＲとの間の領域でエッチング液供給領域ＳＲを連続した環状に取り囲む周囲領域を含むように形成されればよい。したがって、例えば図７（ａ）に示すように、エッチング液供給領域ＳＲを取り囲む円環状に前処理領域ＰＲを形成することができる。この場合において、エッチング液供給領域ＳＲと前処理領域ＰＲとが互いに接している必要は必ずしもない。
【００５１】
また、例えば図７（ｂ）に示すように、端部領域ＥＲまで含むように前処理領域ＰＲを形成してもよい。このようにすると、端部領域ＥＲへのエッチング液の不均一な到達をより確実に防止することができる。また、前処理領域ＰＲがエッチング液供給領域ＳＲの少なくとも一部とオーバーラップするようにしたり、さらには図７（ｃ）に示すようにエッチング液供給領域ＳＲの全体を含むように前処理領域ＰＲを形成してもよい。このようにすると、エッチング液の非等方的な広がりそのものが抑制されるので、より効果的にエッチングむらを防止することができる。
【００５２】
図８はこの実施形態におけるベベルエッチング処理を示すフローチャートである。より詳しくは、この実施形態の基板処理装置において、複数のウエハに対し連続的にベベルエッチング処理を行う動作を示すフローチャートである。まず、対向部材５を離間位置に退避させた状態で、１枚のウエハＷを外部より搬入してスピンベース１５上に載置し、対向部材５を近接させて窒素ガスを吐出させることにより、ウエハＷを保持する（ステップＳ１０１）。そして、スピンベース１５を回転させることにより、ウエハＷを所定の回転速度で回転させる（ステップＳ１０２）。この時点では対向部材５を回転させない。またこのときウエハ裏面Ｗｂ側にもガス供給路２３を通して窒素ガスが供給される。こうしてウエハＷの周囲は不活性ガス雰囲気に保たれる。
【００５３】
続いて、開閉バルブ２２３を所定時間だけ開き、ＤＩＷ供給源２１３からのＤＩＷを下面処理ノズル２から吐出させウエハ裏面Ｗｂの略中央部に前液として供給する前処理を行う（ステップＳ１０３）。供給されたＤＩＷは遠心力によりウエハ裏面Ｗｂ全体に広がり、図７（ｃ）に示すように、ウエハ裏面Ｗｂ全体に前処理領域ＰＲが形成される。このとき処理液回収機構は、ＤＩＷを回収するための状態に設定される。
【００５４】
次に、処理液回収機構をエッチング液を回収するための状態に変更し、開閉バルブ２２１，２２２のいずれかまたはその両方を開いてエッチング液を下面処理ノズル２から吐出させウエハ裏面Ｗｂに供給する（ステップＳ１０４）。これによりウエハ表面Ｗｆの端部にエッチング液が回り込んでこの部分の薄膜がエッチング除去される。また、ウエハ裏面Ｗｂにも薄膜が形成されている場合には、これも同様にエッチング除去される。このとき、好ましい条件としては例えばウエハ回転速度を１０００ｒｐｍ、エッチング液の吐出量を１Ｌ／ｍｉｎ、ウエハ表面Ｗｆにおける窒素ガスの流量を３００Ｌ／ｍｉｎとすることができる。これにより、平均エッチング幅Ｗavとして０．６ｍｍを得た。
【００５５】
エッチング液の供給を所定時間継続した後その供給を停止し、処理液回収機構をＤＩＷを回収するための状態に戻してからノズル３および下面処理ノズル２からＤＩＷを供給してウエハ裏面および表面端部のリンス処理を行う（ステップＳ１０５）。これによりウエハＷに付着したエッチング液が洗い流される。ＤＩＷの供給停止後、スピンベース１５の回転速度を高めて液を振り切りウエハを乾燥させるスピン乾燥を行う（ステップＳ１０６）。このとき窒素ガスを吐出させながら対向部材５をスピンベース１５と同じ速度で回転させることにより、水分を含んだ周囲雰囲気がウエハ表面Ｗｆ近傍に回り込むことが防止される。
【００５６】
こうして１枚のウエハＷに対する処理が終了すると、対向部材５およびスピンベース１５の回転を停止させるとともに対向部材５を上方に退避させて、処理済みのウエハＷを外部へ搬出する（ステップＳ１０７）。続けて処理すべきウエハがある場合には（ステップＳ１０８）、新たな未処理ウエハＷを搬入し上記と同様にしてスピンベース１５に保持し（ステップＳ１１０）、スピンベース１５の回転を開始する（ステップＳ１１１）。
【００５７】
上記した１枚目のウエハＷに対する処理では、エッチング液の吐出に先立って下面処理ノズル２からＤＩＷをウエハ裏面Ｗｂに供給した（ステップＳ１０３）。しかし、２枚目以降のウエハに対する処理では、開閉バルブ２２３を開くことなく直ちにエッチング液の吐出を行う（ステップＳ１０４）。このようにする理由は以下の通りである。
【００５８】
図９は２枚目以降のウエハに対する前処理を説明するための図である。先のウエハＷに対するリンス処理が終了した時点では、図９（ａ）に示すように、下面処理ノズル２に連通する処理液供給管２１の内部空間のうちノズル開口部２ａに隣接する空間にはリンス処理に使用されたリンス液（ＤＩＷ）が残留した状態となっている。この実施形態では、リンス処理終了後に吸引機構２１５による管内の残留液の吸引を行わずに処理済みウエハの搬出および未処理ウエハの搬入を行っているため、新たな未処理ウエハＷが搬入された時点でも処理液供給管２１の内部にはＤＩＷが残留したままとなっている。
【００５９】
そして、新たな未処理ウエハＷに対しエッチング液Ｌetを供給すべく開閉バルブ２２１，２２２の少なくとも一方が開かれると、図９（ｂ）に示すように、第１の薬液供給源２１１および／または第２の薬液供給源２１２から供給されて処理液供給管２１内を上昇してくるエッチング液Ｌetが、管内に残留していたＤＩＷを押し上げて下面処理ノズル２からウエハ裏面Ｗｂに向け吐出させることになる。すなわち、２枚目以降のウエハ処理においては、管内に残留しているＤＩＷと、薬液供給源から送り出されるエッチング液Ｌetの押圧力とを利用して前処理を行わせることができる。このため、１枚目のウエハ処理の場合のようにＤＩＷ供給源２１３からＤＩＷを送り出す必要がない。
【００６０】
このように、この実施形態では、先の処理で処理液供給管２１内に残留しているリンス液としてのＤＩＷを吸引除去せず、次のウエハ処理時にこの残留ＤＩＷを前液として利用して前処理を行う。このため、ＤＩＷの使用量を少なくすることができ、また処理ごとに管内の残留液を吸引したり、開閉バルブ２２３を新たに開閉してＤＩＷを供給したりする必要がないので、複数枚のウエハについて高いスループットで処理を行うことが可能となっている。
【００６１】
図８に戻ってベベルエッチング処理の説明を続ける。上記のようにして２枚目のウエハＷについて前処理およびエッチングを行った後、１枚目と同様にリンス処理およびスピン乾燥を行う。以後、同様に処理を繰り返すことで必要な全てのウエハに対し順次処理を行うことができる。最後のウエハに対する処理が終了した後、すなわちステップＳ１０８において次のウエハなしと判断したときには、開閉バルブ２１４を開くとともに吸引機構２１５を動作させることにより、処理液供給管２１および配管２０１の管内に残留する液体を吸引・廃棄して全体の処理を終了する。
【００６２】
以上のように、この実施形態では、ウエハ表面の端部をエッチング処理するベベルエッチング処理において、ウエハ裏面へのエッチング液の供給に先立って、ウエハ裏面ＷｂにＤＩＷにより濡れた前処理領域ＰＲを形成している。この前処理領域ＰＲは、少なくともウエハ裏面のエッチング液供給領域ＳＲを取り囲む周囲領域を含むように形成される。そのため、エッチング液がその供給開始初期において非等方的な筋状に広がったとしても、前処理領域ＰＲを通ることでその広がり方向が等方的に修正されて、ウエハの端部領域ＥＲの一部に集中的に流れ込むことが防止される。これにより、ウエハ表面端部におけるエッチングむらの発生が抑制される。
【００６３】
そして、このようにエッチングむらの発生が抑制されているため、この実施形態の基板処理装置では、従来のベベルエッチング技術よりも高いウエハ回転速度、少ないエッチング液供給量でベベルエッチング処理を行うことが可能であり、その結果、エッチング幅を従来よりも小さく、かつ均一にすることができる。例えば、これまでの技術ではエッチング幅を１ｍｍ以下とすることは困難であったが、本実施形態の装置では前記条件で平均エッチング幅Ｗavを０．６ｍｍ程度まで小さくすることができ、エッチング幅の位置によるばらつきについても±０．１ｍｍ以下に抑えることができた。
【００６４】
＜第２実施形態＞
図１０はこの発明にかかる基板処理装置の第２実施形態を示す図である。この実施形態の基板処理装置は、第１実施形態のもの（図１）と比較すると、スピンベース１５の外周部近傍にチャックリンスノズル４が設けられている点が最も大きな違いである。チャックリンスノズル４は制御ユニット８により制御される開閉バルブ２２４を介してＤＩＷ供給源２１３に接続されており、スピンベース１５の側方から回転軸Ｊ方向にＤＩＷを吐出する。チャックリンスノズル４は、スピンベース１５上に設けられた支持ピン１５２に付着する薬液を洗い流す際に使用される。この点を除く他の構成は第１実施形態と同じであるため、ここでは同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００６５】
次に、この実施形態の動作上の特徴について説明する。前述の第１実施形態では、ウエハ裏面Ｗｂにエッチング液を供給するのに先立って、下面処理ノズル２から前液としてＤＩＷを吐出して前処理を行っていた（図８のステップＳ１０３）。これに対し、この第２実施形態では、ステップＳ１０３において下面処理ノズル２ではなくチャックリンスノズル４からＤＩＷを吐出させることによって前処理を行う。すなわち、回転するウエハＷの裏面Ｗｂに向けて、側方のチャックリンスノズル４からＤＩＷが供給されて前処理が行われる。そして、チャックリンスノズル４からのＤＩＷ供給の停止後に、下面処理ノズル２からのエッチング液の供給を開始する。
【００６６】
こうすると、図７（ｂ）に示すように、ウエハ端部領域ＥＲを含む環状の前処理領域ＰＲが形成されることになる。このようにしても、非等方的に広がるエッチング液の広がり方向をより等方的に修正して、エッチングむらの発生を抑制することができる。
【００６７】
また、このようにすると、前処理領域ＰＲの面積が第１実施形態よりも少ない。さらに、第１実施形態ではエッチング液によって管内の残留ＤＩＷを押し出すことで前処理を行っておりＤＩＷとエッチング液とがほぼ間断なく供給されるのに対し、第２実施形態ではチャックリンスノズル４からのＤＩＷ供給の停止後にエッチング液の供給を開始しているため、エッチング液の供給開始時点では前処理領域ＰＲにおけるＤＩＷの液膜がより薄くなっている。これらのことは、エッチング開始時点でウエハ裏面Ｗｂに付着しているＤＩＷの量が大幅に少なくなることを意味しており、したがってこの実施形態では、エッチング初期段階で使用されるエッチング液がＤＩＷによってほとんど薄められることなく回収され得る。つまり、この実施形態では、薬液の回収効率がより高く、回収した薬液を再利用することによってその使用量を削減することが可能である。
【００６８】
また、第１実施形態では処理液供給管２１内に残留していたリンス液をエッチング液で押し出すことによって前処理を行っていたが、第２実施形態では前処理のためのＤＩＷを別途供給するので管内の残留ＤＩＷは不要である。そこで、リンス処理後、次のウエハが搬入されるよりも前に、例えばスピン乾燥中に、吸引機構２１５による管内の残留液の吸引を行わせる。また、ウエハ１枚ごとにチャックリンスノズル４からのＤＩＷ吐出が必要であるため、図８におけるステップＳ１１１の実行後はステップＳ１０４ではなくステップＳ１０３が実行される。
【００６９】
＜第３実施形態＞
次に、この発明にかかる基板処理装置の第３実施形態について説明する。第２実施形態の装置では薬液の回収効率を高めてこれを有効に再利用することができるが、前処理のためにＤＩＷを供給するための構成（チャックリンスノズル４）が別途必要となる。以下に説明する第３実施形態の装置は、チャックリンスノズルを設けない装置において第２実施形態と同様の高い薬液回収効率を実現するものである。
【００７０】
図１１はこの発明にかかる基板処理装置の第３実施形態を示す図である。第３実施形態の装置では、ガス供給ユニット１８から供給される窒素ガスが、制御ユニット８により制御される開閉バルブ２２６を介して配管２０１に案内されている点で第１実施形態の装置と異なっており、これ以外の構成は第１実施形態のものと同一である。そこで、ここでも第１実施形態と同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００７１】
図１２は第３実施形態におけるベベルエッチング処理を示すフローチャートである。なお、第３実施形態の基板処理装置の動作も一部を除いて基本的に第１実施形態のもの（図８）と同じであるので、同一の処理ステップには同一符号を付して説明を省略する。この実施形態の動作は、１枚目のウエハＷに対する処理が終了した後、処理液供給管２１内にＤＩＷを残留させておくところまでは第１実施形態と同じである。そして、次のウエハを搬入し回転開始させた後（ステップＳ１１０，Ｓ１１１）、開閉バルブ２２６を所定時間開くことにより、配管２０１内に窒素ガスを導入する（ステップＳ１１２）。配管２０１およびこれに接続された処理液供給管２１内に残留するＤＩＷは、導入された窒素ガスによって押し上げられて下面処理ノズル２から吐出される。こうして吐出されたＤＩＷの前液により、ウエハ裏面Ｗｂに前処理領域ＰＲが形成される。以後の動作は第１実施形態と同じである。
【００７２】
このようにすると、窒素ガスによって押し出された管内のＤＩＷがウエハ裏面Ｗｂに供給された後、エッチング液がウエハ裏面Ｗｂに供給されるまでに少しの間がある。この間に処理液回収機構の切り換えを行うことができ、またこの間に前処理領域ＰＲのＤＩＷ液膜の厚さが減少するので、第２実施形態の装置と同様に、薬液の回収効率を高めることが可能である。
【００７３】
＜その他＞
以上説明したように、上記した各実施形態では、スピンベース１５および対向部材５がそれぞれ本発明の「基板保持手段」および「対向部材」として機能している。また、スピンベース１５に設けられた支持ピン１５２が本発明の「支持部」として機能している。また、ガス供給ユニット１８およびガス供給路５７が一体として本発明の「気流形成手段」として機能している。
【００７４】
また、これらの実施形態では、第１および第２の薬液供給源２１１，２１２、開閉バルブ２２１，２２２、下面処理ノズル２等が一体として本発明の「エッチング液供給手段」として機能しており、特に処理液供給管２１が本発明の「給送管」として機能している。また、純水供給手段であるＤＩＷ供給源２１３および開閉バルブ２２３が本発明の「前液供給手段」として機能している。
【００７５】
また、上記各実施形態では、図８のステップＳ１０１，Ｓ１０２が本発明の「基板保持工程」、ステップＳ１０３が「前処理工程」、ステップＳ１０４が「エッチング工程」にそれぞれ相当している。
【００７６】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態の基板処理装置は、ウエハＷをスピンベース１５上の支持ピン１５２に載置しこれらを対向部材５から吐出させた窒素ガスによって押し付けることでウエハを保持する押し付けチャック方式の装置であるが、ウエハの端面に側方（および下方）から支持ピンを当接させることでウエハを保持するように構成された装置に対しても、本発明を適用することが可能である。また「前液」として使用し得る液体は純水やＤＩＷに限定されず、ウエハや薄膜、薬液の種類に応じて種々のものを使用可能である。
【００７７】
また、上記実施形態では、前処理工程とエッチング工程との間でウエハの回転速度を特に変更していない。これは、前処理工程において前液としてのＤＩＷがウエハの表面側まで回り込んだとしても、その回り込み量がエッチング工程と同程度となるようにすることでエッチング幅を安定させるためである。この点からは、前処理工程におけるＤＩＷの供給位置やその供給量についても、エッチング工程におけるそれらと同一条件としておくことが好ましい。
【００７８】
また、例えば前処理工程からエッチング工程に移る際に回転速度を上げるようにしてもよい。このように、エッチング開始時の回転速度を前処理よりも高くすると、ウエハＷの前処理領域ＰＲに残留するＤＩＷの量が少なくなるため、エッチング液の効率的な回収が容易となるからである。ＤＩＷとエッチング液とが切れ目なく供給される第１実施形態においては、次第に回転速度を上昇させながら前処理を行うようにすればよい。
【００７９】
また、例えば、上記各実施形態の基板処理装置は、乾燥した状態で外部から搬入されるウエハに対してベベルエッチング処理を行い乾燥させる装置であるが、他の処理と組み合わせて実行するものであってもよい。例えば、公知のエッジリンス処理の後に本発明のベベルエッチング処理を行うような装置としてもよい。エッジリンス処理の実行後であってもウエハ裏面が乾燥していれば前述した過大な回り込みが発生しエッチングむらを生じさせることがあり、またウエハ端部のうちエッジリンス処理された領域を超えて内側にまでエッチング液が回り込んでしまうことを避ける必要があるからである。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
この発明は、略水平に保持した基板の下面からエッチング液を供給してその上面端部をエッチング処理する基板処理方法および装置に適用することが可能であり、その処理対象となる基板としては、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などが利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】図１の基板処理装置の主要な制御構成を示すブロック図である。
【図３】対向部材を下方から見た図である。
【図４】エッチングむらの様子を模式的に示す図である。
【図５】エッチングむらの発生原理を説明するための図である。
【図６】ベベルエッチング処理の原理を説明するための図である。
【図７】前処理領域の例を示す図である。
【図８】第１実施形態におけるベベルエッチング処理を示すフローチャートである。
【図９】２枚目以降のウエハに対する前処理を説明するための図である。
【図１０】この発明にかかる基板処理装置の第２実施形態を示す図である。
【図１１】この発明にかかる基板処理装置の第３実施形態を示す図である。
【図１２】第３実施形態におけるベベルエッチング処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
２…下面処理ノズル（エッチング液供給手段）
５…対向部材
１５…スピンベース（基板保持手段）
１８…ガス供給ユニット（気流形成手段）
２１…処理液供給管（給送管）
５７…ガス供給路（気流形成手段）
１５２…支持ピン（支持部）
２１１，２１２…第１および第２の薬液供給源（エッチング液供給手段）
２１３…ＤＩＷ供給源（前液供給手段）
２２１，２２２…開閉バルブ（エッチング液供給手段）
２２３…開閉バルブ（前液供給手段）
Ｓ１０１，Ｓ１０２…基板保持工程
Ｓ１０３…前処理工程
Ｓ１０４…エッチング工程
Ｗ…ウエハ（基板）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板に処理液を供給して該基板をエッチング処理する基板処理装置および基板処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の基板の製造工程においては、略水平状態に保持した基板を回転させながら基板下面にエッチング液を供給し、遠心力の作用により周縁部に広がったエッチング液を基板の上面端部に回り込ませることで基板上面のうちその端部のみをエッチング処理する、いわゆるベベルエッチング処理が行われる。このような処理を実行する基板処理方法および装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
この種の技術においては、基板上のできるだけ広い面積をデバイスとして有効に活用するために、基板上面の端部におけるエッチング幅をできるだけ小さく、かつ均一にすることが求められる。特に半導体デバイス製造の技術分野においては、半導体ウエハの大口径化に伴って増加するウエハ周縁部のロスを抑えるため、エッチング幅を例えば１ｍｍ以下にまで減少させることが望まれる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−００６６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エッチング幅を小さくするための手法としては、基板上面へのエッチング液の回り込み量を少なくするためにエッチング液の供給量を少なくし基板の回転速度を高めることが考えられる。しかしながら、詳しくは後述するが、本願発明者らの実験によればこのようにすると平均的なエッチング幅を小さくすることはできるものの、局所的に大きくエッチングされる部分が出現するなど、エッチング幅の均一性の観点からはさらなる改善の余地があることが確認された。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板の下面からエッチング液を回り込ませて基板の上面端部をエッチングする技術において、エッチング幅を小さくかつ均一にすることのできる技術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】
【０００７】
本願発明者らの実験によれば、上記したエッチング幅の不均一さは以下のようにして発生していることが明らかになった。すなわち、基板の回転速度が比較的低速でエッチング液の供給量が多い従来のベベルエッチング処理においては、基板下面に供給されたエッチング液がその表面張力および回転による遠心力の作用で外側に向けてほぼ等方的に、つまりどの方向においても均等に周囲に広がることが期待できた。これに対し、エッチング幅を小さくするべく基板の回転速度を上げたりエッチング液の供給量を少なくしようとすると、エッチング液の広がりが必ずしも等方的にならず放射状の筋になって周囲に広がってゆく場合があり、結果としてエッチング液が基板上面端部のいくつかの領域に集中して流れ込みその部分だけが大きくエッチングされることとなっていた。
【０００８】
上記知見に鑑み、この発明にかかる基板処理方法は、基板を略水平状態に保持し略鉛直軸周りに回転させる基板保持工程と、回転する前記基板下面のエッチング液供給領域に向けてエッチング液を供給し前記基板の上面端部に前記エッチング液を回り込ませることにより前記基板の上面端部をエッチングするエッチング工程とを備え、前記エッチング工程の実行前に、前記基板下面に前液を供給して、該基板下面のうち前記エッチング液供給領域の周囲を取り囲む周囲領域を前液により濡れた状態にする前処理工程をさらに備えることを特徴としている。
【０００９】
また、この発明にかかる基板処理装置は、基板を略水平状態に保持し略鉛直軸周りに回転させる基板保持手段と、回転する前記基板下面のエッチング液供給領域に向けてエッチング液を供給することで前記基板の上面端部に前記エッチング液を回り込ませ前記基板の上面端部をエッチングするエッチング液供給手段と、前記エッチング液供給手段からのエッチング液の供給に先立って、前記基板下面に前液を供給して該基板下面のうち前記エッチング液供給領域の周囲を取り囲む周囲領域を前液により濡れた状態にする前液供給手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
このように構成された発明では、基板下面のうちエッチング液が供給されるエッチング液供給領域の周囲を取り囲むように、予め前液により濡らされた領域が形成される。そのため、供給されたエッチング液が基板の端部に到達する前に前液で濡れた領域に接することになる。こうして前液で濡れた領域では乾燥した領域よりもエッチング液に対する濡れ性が高く液が広がりやすいため、エッチング液の非等方的な広がりが緩和される。すなわち、エッチング液が上記したように放射状の筋となって広がったとしても、予め前液により濡らされた領域を通過することでその広がり方向がより等方的に、つまり基板端部各部に向けて均等に広がるように修正される。この濡れた領域はエッチング液供給領域の周囲を取り囲むように形成されているため、基板下面に供給されたエッチング液がどの方向に流れたとしても基板端部への到達はより等方的に行われることになる。
【００１１】
このように、この発明では、基板下面に供給されたエッチング液が等方的に端部に到達するようになっている。そのため、従来のベベルエッチング技術よりも基板の回転速度を高めたりエッチング液の供給量を少なくしても、エッチング幅の均一性が損なわれるのを防止することが可能となる。その結果、この発明によれば、エッチング幅を均一に保ちつつ、従来のベベルエッチング技術よりもエッチング幅を小さくすることができる。
【００１２】
ここで、前液により濡らされた領域としては、基板下面のエッチング液供給領域と基板下面端部との間に少なくともエッチング液供給領域の周囲を取り囲む環状に形成されれば足り、基板下面全体に前液を供給する必要は必ずしもない。また前液により濡らされた領域がエッチング液供給領域に接している必要もない。
【００１３】
なお、ここでいう「前液」の概念としては、純水や脱イオン水（deionized water；ＤＩＷ）を含み、さらにそのほか炭酸水、電解イオン水、水素水および磁気水などの機能水を含む。
【００１４】
上記のように構成された基板処理方法において、例えば、前記前処理工程では、前記基板の下面端部を含む前記周囲領域を前液により濡れた状態とするようにしてもよい。前記したように、本発明の趣旨によれば基板下面のエッチング液供給領域と基板下面端部との間の領域を少なくとも前液で濡らしておけばよいが、基板下面端部まで濡らしておくことによって、基板上面端部へのエッチング液の回り込み量をより等方的にしてエッチング幅を均一にすることができる。
【００１５】
また、前記エッチング工程では、前記基板の上面端部近傍に、前記基板の回転中心から外側に向かう気流を形成するようにしてもよい。こうすることで、エッチング液が基板上面に大きく回り込むのを防止してエッチング幅をより小さくすることができる。
【００１６】
また、前記エッチング工程では、前記基板上面に対向部材を近接配置させ、前記対向部材と前記基板上面とに挟まれる空間に前記気流を形成することができる。こうすることで、エッチング液が基板上面に大きく回り込むことがより確実に防止され、エッチング幅を小さくかつ均一にすることができる。
【００１７】
なお、前記前処理工程では、前記基板下面の略中央部に向けて前液を供給するようにしてもよく、また前記基板下面の周縁部に向けて前液を供給するようにしてもよい。いずれの場合においても、前液により濡れた領域を通ることでエッチング液の非等方的な広がりが緩和されて、均一なエッチング幅を得ることができる。特に前記基板下面の略中央部に向けて前液を供給するようにした場合には、基板下面全体を前液により濡らしておくことで、エッチング液の非等方的な広がり自体を抑えることが可能となる。
【００１８】
また、前記エッチング工程では、前記前処理工程よりも前記基板の回転速度を高くするようにしてもよい。前処理工程ではエッチング液供給領域を取り囲む周囲領域に前液を供給しておくことが必要である一方、この領域に大量の前液が存在することは後続のエッチングの処理効率の点からは必ずしも好ましくない。そこで、エッチング工程における基板の回転速度を前処理工程よりも高くすることで、基板に付着する前液の量を減らすようにしてもよい。
【００１９】
また、前述の基板処理装置においては、前記基板の上面と対向する基板対向面を有し前記基板の上面に近接配置される対向部材と、前記対向部材と前記基板上面とに挟まれる空間に前記基板の回転中心から外側に向かう気流を形成する気流形成手段とをさらに備えるようにしてもよい。このようにすれば、基板上面へのエッチング液の回り込み量を少なくしてエッチング幅をより小さくすることができる。
【００２０】
また、前記基板保持手段には、前記基板の下面に当接して前記基板を下方から支持するための支持部が上向きに突設され、前記支持部により支持された前記基板の上面に対し前記対向部材が近接配置され、前記気流形成手段が前記対向部材の下面から気体を吐出することで前記気流を形成するとともに該気流により前記基板を前記支持部に押し付けることによって前記基板が保持されるようにしてもよい。このように対向部材から気体を吐出することにより基板を支持部に押し付け基板を保持するようにすることで、基板を保持するための保持ピン等を基板の端面に当接させることなく基板を保持することが可能となる。このため、基板上面端部各部へのエッチング液の回り込み量のばらつきを少なくしエッチング幅を均一にすることができる。
【００２１】
また、前記エッチング液供給手段は、前記基板の下面に向けて開口し該開口部に向けて前記エッチング液を給送する給送管を備える一方、前記前液供給手段は、前記給送管の内部空間のうち前記開口部に接する一部空間に前液を注入するようにしてもよい。このような構成では、給送管を通って基板下面に向けて供給されるエッチング液が、給送管の開口部に接する内部空間に注入された前液を押し出すように作用する。こうして押し出された前液が予め基板下面に供給された後にエッチング液が供給されることとなるので、上記のような機能を簡単な装置構成によって実現することができる。
【００２２】
これとは異なり、前記前液供給手段は、前記基板下面の周縁部に向けて前液を供給するように構成されてもよい。前記したように、前液は少なくともエッチング液供給領域を取り囲むように基板下面に供給されればよいので、基板下面の周縁部に向けて前液を供給する構成であっても上記効果を得ることが可能である。この場合において、例えば基板端面にチャックピンを当接させて基板を保持するように構成された装置では、チャックピンに洗浄液を供給して洗浄するための構成に本発明の前液供給手段としての機能を兼備させることも可能である。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、基板下面のうちエッチング液が供給されるエッチング液供給領域の周囲を取り囲む周囲領域を、予め前液により濡らしておく。そのため、基板下面に供給されたエッチング液が非等方的に広がったとしても、濡れた周囲領域を通ることでその非等方性が緩和され、基板の端部へのエッチング液の到達はより等方的となる。このためエッチング幅の均一性を保ちながらエッチング幅を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１はこの発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す図である。また、図２は図１の基板処理装置の主要な制御構成を示すブロック図である。この基板処理装置は、半導体ウエハ等の略円形基板Ｗの上面端部に存在する薄膜（不要物）をエッチング除去する装置である。または、この基板処理装置は、基板Ｗの上面端部および基板裏面Ｗｂに存在する薄膜をエッチング除去する装置である。ここで、処理対象となっている基板Ｗには、金属膜、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）やシリコン酸化膜等の薄膜が基板表面Ｗｆに形成された基板や上記薄膜が表裏面Ｗｆ，Ｗｂに形成された基板が含まれる。なお、この実施形態では、基板表面Ｗｆとはデバイスパターンが形成されるデバイス形成面を意味している。
【００２５】
この基板処理装置は、基板表面Ｗｆを上方に向けた状態で基板Ｗを略水平姿勢に保持して回転させるスピンチャック１と、スピンチャック１に保持された基板Ｗの下面（裏面Ｗｂ）の中央部に向けて処理液を供給する下面処理ノズル２と、基板表面側からスピンチャック１に保持された基板Ｗの端部に対して局部的に処理液を供給するノズル３と、スピンチャック１に保持された基板Ｗの表面Ｗｆに対向配置された対向部材５とを備えている。
【００２６】
スピンチャック１では、中空の回転支軸１１がモータを含むチャック回転機構１３の回転軸に連結されており、チャック回転機構１３の駆動により回転軸Ｊに対して回転支軸１１が回転可能となっている。この回転支軸１１の上端部にはスピンベース１５が一体的にネジなどの締結部品によって連結されている。そして、装置全体を制御する制御ユニット８からの動作指令に応じてチャック回転機構１３が作動することによりスピンベース１５が回転軸Ｊを中心に回転する。スピンベース１５の上面１５１には、基板Ｗの下面に当接して基板Ｗを下方から支持するための支持ピン１５２が上向きに突設されている。支持ピン１５２の本数は特に限定されないが、例えば等角度間隔で３本設けることにより、ウエハＷを水平にかつ安定して支持することが可能となる。
【００２７】
また、中空の回転支軸１１には処理液供給管２１が挿通されており、その上端に下面処理ノズル２が結合されている。処理液供給管２１は、必要に応じて処理液供給管２１に薬液やＤＩＷなどの処理液を供給したり、処理液供給管２１内に残留する液体を吸引除去したりする供給・吸引ユニット２０に接続されている。
【００２８】
供給・吸引ユニット２０は、処理液供給管２１に接続された配管２０１と、それぞれ開閉バルブ２２１、２２２を介して配管２０１に接続されて互いに異なる薬液を供給する第１および第２の薬液供給源２１１、２１２と、開閉バルブ２２３を介して配管２０１に接続されてＤＩＷを供給するＤＩＷ供給源２１３と、開閉バルブ２２５を介して配管２０１に接続されて、例えばコンバムや真空ポンプの作用により配管２０１内の液体を吸引する吸引機構２１５とを備えている。供給・吸引ユニット２０内の開閉バルブ２２１ないし２２５および吸引機構２１５は制御ユニット８により制御される。
【００２９】
この実施形態では、第１および第２の薬液供給源２１１、２１２のいずれかから供給される薬液、またはこれらから供給される薬液を混合してなる薬液をエッチング液として下面処理ノズル２からウエハ裏面Ｗｂの略中心に向けて供給することができる。薬液の種類はエッチング除去すべき薄膜の材料に応じて定められ、例えば銅薄膜に対してはＳＣ−２（塩酸と過酸化水素水との混合液）、タングステン薄膜に対してはフッ酸と硝酸とを混合したものがエッチング液として用いられる。
【００３０】
また、回転支軸１１の内壁面と処理液供給管２１の外壁面の隙間は、環状のガス供給路２３を形成している。このガス供給路２３はガス供給ユニット１８と接続されており、基板裏面Ｗｂと該基板裏面Ｗｂに対向するスピンベース１５の上面とに挟まれた空間に窒素ガスを供給できる。なお、この実施形態では、ガス供給ユニット１８から窒素ガスを供給しているが、空気や他の不活性ガスなどを吐出するように構成してもよい。
【００３１】
スピンチャック１の上方には、スピンチャック１に支持された基板Ｗに対向する円盤状の対向部材５が水平に配設されている。対向部材５はスピンチャック１の回転支軸１１と同軸上に配置された回転支軸５１の下端部に一体回転可能に取り付けられている。この回転支軸５１には対向部材回転機構５４が連結されており、制御ユニット８からの動作指令に応じて対向部材回転機構５４のモータを駆動させることで対向部材５が回転中心Ｊを中心に回転する。また、制御ユニット８は対向部材回転機構５４をチャック回転機構１３と同期するように制御することで、スピンチャック１と同じ回転方向および同じ回転速度で対向部材５を回転駆動することもできる。
【００３２】
また、対向部材５は対向部材昇降機構５５と接続され、対向部材昇降機構５５の昇降駆動用アクチュエータ（例えばエアシリンダーなど）を作動させることで、対向部材５をスピンベース１５に近接して対向させたり、逆に離間させることが可能となっている。例えば基板処理装置に対して基板Ｗが搬入出される際には、制御ユニット８はスピンチャック１から上方に十分に離れた離間位置に対向部材５を上昇させる。その一方で、基板Ｗに対して膜除去処理を施す際には、制御ユニット８はスピンチャック１に保持された基板Ｗの表面Ｗｆのごく近傍に設定された近接位置まで対向部材５を下降させる。これにより、対向部材５の下面５０１と基板表面Ｗｆとが近接した状態で対向配置される。
【００３３】
回転支軸５１の中空部には、ガス供給路５７が形成されている。このガス供給路５７はガス供給ユニット１８と接続されており、基板表面Ｗｆと対向部材５の下面５０１とに挟まれた間隙空間ＳＰに窒素ガスを供給可能となっている。ガス供給路５７から間隙空間ＳＰに供給された窒素ガスは、図１に破線矢印で示すように、基板Ｗの周方向に広がり基板表面Ｗｆに沿って外側に向かって流れてゆく。
【００３４】
図３は対向部材を下方から見た図である。この対向部材５の下面５０１は基板Ｗの直径と同等以上の平面サイズを有している。このため、対向部材５が近接位置に配置されると基板表面全体を覆って基板表面Ｗｆ上の雰囲気を外部雰囲気から遮断可能となっている。この対向部材５の下面５０１には、複数のガス吐出口５０２が形成されている。これらのガス吐出口５０２は、スピンチャック１に保持される基板Ｗの表面Ｗｆの端部よりも内側位置に対向する位置に、回転軸Ｊの位置に対応する回転中心ＡＯを中心とする円周に沿って等角度間隔に形成されている。これらのガス吐出口５０２は対向部材５の内部に形成されたガス流通空間５０３に連通しており、ガス流通空間５０３にガス供給路５７を介して窒素ガスが供給されると、複数のガス吐出口５０２を介して窒素ガスが間隙空間ＳＰに供給される。
【００３５】
そして、対向部材５が近接位置に位置決めされた状態で、複数のガス吐出口５０２から間隙空間ＳＰに窒素ガスが供給されると、間隙空間ＳＰの内部圧力が高まり基板Ｗがその裏面Ｗｂに当接する支持ピン１５２に押圧される。この押圧状態のまま制御ユニット８の動作指令に応じてスピンベース１５が回転すると、基板裏面Ｗｂと支持ピン１５２との間に発生する摩擦力によって基板Ｗが支持ピン１５２に支持されながらスピンベース１５とともに回転する。なお、間隙空間ＳＰに供給された窒素ガスは基板Ｗの径方向外側へと流れていく。すなわち、この実施形態は、ガス圧によってウエハＷを支持ピン１５２に押し付けることによってウエハＷを保持する、いわゆる押し付けチャック機構を有している。
【００３６】
この対向部材５の周縁部には、対向部材５を上下方向（鉛直軸方向）に貫通するノズル挿入孔５２が形成され、対向部材５の下面５０１に開口部５２１が形成されている。そして、このノズル挿入孔５２にノズル３が挿入されて該挿入状態でノズル３から基板Ｗの表面周縁部に向けて処理液を吐出して基板Ｗの端部に対して局部的に処理液を供給することができる。この構成によれば、対向部材５が基板表面Ｗｆを覆うことで基板Ｗの表面中央部に処理液が付着するのを防止しながら、ノズル３をノズル挿入孔５２に挿入させることでノズル３から表面周縁部に直接に処理液を供給することができる。
【００３７】
ノズル３は、図１に示すように、水平方向に延びるノズルアーム３１の一方端に取り付けられている。このノズルアーム３１の他方端はノズル移動機構３３（図２）に接続されている。さらに、ノズル移動機構３３はノズル３を水平方向に所定の回動軸回りに揺動させるとともに、ノズル３を昇降させることができる。このため、制御ユニット８からの動作指令に応じてノズル移動機構３３が駆動されることで、ノズル３を対向部材５のノズル挿入孔５２に挿入して表面周縁部に向けて薬液またはＤＩＷを吐出可能な処理位置Ｐ31と、基板Ｗから離れた待機位置Ｐ32との間で移動させることができる。
【００３８】
また、対向部材５のノズル挿入孔５２の内壁には、ガス導入口５０５が開口されており、ガス導入口５０５からノズル挿入孔５２の内部空間に窒素ガスを供給可能となっている。ガス導入口５０５はガス流通空間５０３を介してガス供給ユニット１８に連通している。したがって、ガス供給ユニット１８から窒素ガスが圧送されると、ノズル挿入孔５２の内部空間に窒素ガスが供給される。これにより、ノズル３が待機位置Ｐ32に位置決めされた状態、つまり、ノズル３がノズル挿入孔５２に未挿入の状態では、ノズル挿入孔５２の上下双方の開口から窒素ガスが噴出される。このため、ノズル挿入孔５２にノズルが未挿入の状態でも、処理液がノズル挿入孔５２の内壁に付着するのが防止される。
【００３９】
なお、図示を省略しているが、上記のように構成されたスピンベース１５の周囲を取り囲むように、使用済みの処理液をその種類別に回収するための処理液回収機構が設けられている。この処理液回収機構としては、例えば特開２００４−１５３０７８号公報に記載された構造のものを適用することができる。
【００４０】
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。この基板処理装置は、ウエハＷの上面端部に付着した薄膜をエッチングにより除去する、いわゆるベベルエッチング処理を行うための装置である。この装置では、スピンベース１５を回転させながら下面処理ノズル２からエッチング液をウエハＷの下面に供給することによってエッチング液をウエハＷの上面端部に回り込ませ、これによりウエハＷの上面端部をエッチング処理する。
【００４１】
エッチングにより薄膜を除去されるウエハＷの端部領域は、デバイスとして有効に利用することのできない領域である。したがって、ベベルエッチング処理によりエッチングされるウエハＷの上面端部領域の幅（エッチング幅)はできるだけ小さく、しかもウエハＷの周上において均一であることが望ましい。スピンベース１５の回転速度を上げたり、供給するエッチング液の量を少なくすれば、ウエハＷの上面に回り込むエッチング液の量が少なくなるためエッチング幅が小さくなると期待される。しかしながら、本願発明者らが実際にこのようにして実験を行ったところ、エッチング幅が位置により変化し部分的に極端に大きくなる現象（エッチングむら)が生じることがわかった。
【００４２】
図４はエッチングむらの様子を模式的に示す図である。また、図５はエッチングむらの発生原理を説明するための図である。図４（ａ）に示すように、表面Ｗｆ全体を覆うように薄膜ＴＦが形成されたウエハＷを用いて、６００〜１０００ｒｐｍで回転させたウエハの上面に対向部材５から２００〜３００Ｌ／ｍｉｎ（リッター／分）程度の窒素ガスを供給するとともに、ウエハ下面に下面処理ノズル２から０．５〜１．０Ｌ／ｍｉｎ程度のエッチング液を供給してベベルエッチング処理を行った。
【００４３】
理想的なベベルエッチング処理では、ウエハ表面Ｗｆに形成された薄膜ＴＦのうちウエハ端部に近い部分がエッチング除去されて、図４（ｂ）に示すように、ウエハ周縁部には一定幅Ｗidの薄膜除去領域ＲＲが出現するはずである。実際の装置でも、ウエハの回転速度が比較的低く、エッチング液供給量が多い場合にはこのようにほぼ均一なエッチング幅が得られる。
【００４４】
ここで、エッチング幅を小さくしようとしてウエハの回転速度を高めたりエッチング液の供給量を少なくすると、図４（ｃ）に示すように、平均的なエッチング幅Ｗavについては小さくできるが、局所的にエッチング幅が大きな不規則領域ＩＲが現れる、すなわちエッチングむらが生じる。例えばエッチング幅が１ｍｍ以下になるように条件を設定したとき、不規則領域ＩＲの出現数は数箇所〜数十箇所程度であり、その出現位置はランダムである。また不規則領域ＩＲにおけるエッチング幅の最大値Ｗmaxは２ｍｍ以上となる場合があった。また、不規則領域の出現数や最大幅については、エッチング処理時間との相関があまり見られず、ごく短時間のエッチングによっても発生していることから、エッチングむらはエッチングの初期段階で発生していると考えられる。
【００４５】
この現象については次のようなモデルにより説明することができる。図５（ａ）に示すように、ベベルエッチング処理は、回転方向Ｒ１に回転するウエハＷの裏面Ｗｂの中心付近のエッチング液供給領域ＳＲに向けて、下面処理ノズル２からエッチング液Ｌetを吐出することによって行われる。エッチング液供給領域ＳＲに供給されたエッチング液Ｌetは、その表面張力および遠心力によって、ウエハ裏面Ｗｂに沿ってその中心から外側に向かって径方向に広がってゆく。このとき、ウエハＷの端部領域ＥＲでは、エッチング液Ｌetが表面Ｗｆ側にも回り込み、この部分に形成された薄膜ＴＦをエッチング除去する。
【００４６】
ウエハ表面Ｗｆにおけるエッチング幅Ｗetは、ウエハの回転速度、エッチング液Ｌetの供給量およびウエハ表面Ｗｆに沿って流れる窒素ガスの流量に依存する。すなわち、ウエハの回転速度を高くすると、エッチング液に作用する遠心力が強くなるためウエハ表面Ｗｆに回り込むエッチング液の量が少なくなる。エッチング液の供給量を少なくした場合も同様である。また、ウエハ表面Ｗｆに沿って外向きに流れる窒素ガス流はウエハ表面側に回りこんだエッチング液がさらに内側に入り込んでくるのを押し留める作用があり、その流量を多くするとエッチング液を外側へ押しやる作用が強くなるのでウエハ表面Ｗｆに回り込むエッチング液の量は少なくなる。いずれもエッチング幅を左右するパラメータとなる。エッチング幅を小さくするには、ウエハの回転速度を高くする、エッチング液の供給量を少なくする、ウエハ表面Ｗｆに供給するガス量を多くする、のいずれかあるいはそれらを組み合わせて実施することが望ましい。
【００４７】
しかしながら、ただ単にウエハ回転速度を高めた、あるいはエッチング液の流量を少なくした状態でウエハ裏面Ｗｂにエッチング液を供給開始すると、遠心力による液の広がりに対するエッチング液の供給量が不足して、図５（ｂ）に示すように、エッチング液Ｌetが等方的に広がらずに放射状の筋となって広がる場合がある。
【００４８】
その結果、図５（ｃ）に示すように、ウエハＷの端部領域ＥＲでは、局所的に大量のエッチング液Ｌetが流れ込む部分と、流れ込むエッチング液の少ない部分とが現れる。しばらく時間が経つとエッチング液が周方向にも移動して端部領域ＥＲの全周にほぼ均等に行き渡るが、このようにエッチング液の供給開始直後に起こる不均一な放射状の流れによって、局所的に大量のエッチング液がウエハ表面Ｗｆに回り込んでエッチングむらを生じさせると考えられる。これはウエハ表面Ｗｆ側のガス流量によっては制御することができない。このような知見に鑑み、この実施形態では、以下のようにしてエッチングむらの防止を図っている。
【００４９】
図６はこの実施形態のベベルエッチング処理の原理を説明するための図である。この実施形態では、ウエハ裏面Ｗｂのエッチング液供給領域ＳＲへのエッチング液供給に先立ってウエハ裏面Ｗｂに前液としての純水（ＤＩＷ）を供給し、このエッチング液供給領域ＳＲの周囲を完全に取り囲むように、ＤＩＷによって濡れた前処理領域ＰＲを形成するようにしている。こうすると、たとえエッチング液Ｌetが非等方的な筋となって広がったとしても、端部領域ＥＲに到達する前に必ず前処理領域ＰＲを通ることになる。乾燥したウエハ裏面Ｗｂに比べると、ＤＩＷで濡れた前処理領域ＰＲではエッチング液が広がりやすい。このため、図６に矢印で示したように、前処理領域ＰＲに到達したエッチング液Ｌetの方向が分散し、以後のエッチング液の広がりはより等方的となる。その結果、端部領域ＥＲの一部にエッチング液が集中的に流れ込むおそれが少なくなり、エッチングむらが抑制される。
【００５０】
図７は前処理領域の例を示す図である。前処理領域ＰＲについては、ウエハ裏面Ｗｂのうち、エッチング液供給領域ＳＲと端部領域ＥＲとの間の領域でエッチング液供給領域ＳＲを連続した環状に取り囲む周囲領域を含むように形成されればよい。したがって、例えば図７（ａ）に示すように、エッチング液供給領域ＳＲを取り囲む円環状に前処理領域ＰＲを形成することができる。この場合において、エッチング液供給領域ＳＲと前処理領域ＰＲとが互いに接している必要は必ずしもない。
【００５１】
また、例えば図７（ｂ）に示すように、端部領域ＥＲまで含むように前処理領域ＰＲを形成してもよい。このようにすると、端部領域ＥＲへのエッチング液の不均一な到達をより確実に防止することができる。また、前処理領域ＰＲがエッチング液供給領域ＳＲの少なくとも一部とオーバーラップするようにしたり、さらには図７（ｃ）に示すようにエッチング液供給領域ＳＲの全体を含むように前処理領域ＰＲを形成してもよい。このようにすると、エッチング液の非等方的な広がりそのものが抑制されるので、より効果的にエッチングむらを防止することができる。
【００５２】
図８はこの実施形態におけるベベルエッチング処理を示すフローチャートである。より詳しくは、この実施形態の基板処理装置において、複数のウエハに対し連続的にベベルエッチング処理を行う動作を示すフローチャートである。まず、対向部材５を離間位置に退避させた状態で、１枚のウエハＷを外部より搬入してスピンベース１５上に載置し、対向部材５を近接させて窒素ガスを吐出させることにより、ウエハＷを保持する（ステップＳ１０１）。そして、スピンベース１５を回転させることにより、ウエハＷを所定の回転速度で回転させる（ステップＳ１０２）。この時点では対向部材５を回転させない。またこのときウエハ裏面Ｗｂ側にもガス供給路２３を通して窒素ガスが供給される。こうしてウエハＷの周囲は不活性ガス雰囲気に保たれる。
【００５３】
続いて、開閉バルブ２２３を所定時間だけ開き、ＤＩＷ供給源２１３からのＤＩＷを下面処理ノズル２から吐出させウエハ裏面Ｗｂの略中央部に前液として供給する前処理を行う（ステップＳ１０３）。供給されたＤＩＷは遠心力によりウエハ裏面Ｗｂ全体に広がり、図７（ｃ）に示すように、ウエハ裏面Ｗｂ全体に前処理領域ＰＲが形成される。このとき処理液回収機構は、ＤＩＷを回収するための状態に設定される。
【００５４】
次に、処理液回収機構をエッチング液を回収するための状態に変更し、開閉バルブ２２１，２２２のいずれかまたはその両方を開いてエッチング液を下面処理ノズル２から吐出させウエハ裏面Ｗｂに供給する（ステップＳ１０４）。これによりウエハ表面Ｗｆの端部にエッチング液が回り込んでこの部分の薄膜がエッチング除去される。また、ウエハ裏面Ｗｂにも薄膜が形成されている場合には、これも同様にエッチング除去される。このとき、好ましい条件としては例えばウエハ回転速度を１０００ｒｐｍ、エッチング液の吐出量を１Ｌ／ｍｉｎ、ウエハ表面Ｗｆにおける窒素ガスの流量を３００Ｌ／ｍｉｎとすることができる。これにより、平均エッチング幅Ｗavとして０．６ｍｍを得た。
【００５５】
エッチング液の供給を所定時間継続した後その供給を停止し、処理液回収機構をＤＩＷを回収するための状態に戻してからノズル３および下面処理ノズル２からＤＩＷを供給してウエハ裏面および表面端部のリンス処理を行う（ステップＳ１０５）。これによりウエハＷに付着したエッチング液が洗い流される。ＤＩＷの供給停止後、スピンベース１５の回転速度を高めて液を振り切りウエハを乾燥させるスピン乾燥を行う（ステップＳ１０６）。このとき窒素ガスを吐出させながら対向部材５をスピンベース１５と同じ速度で回転させることにより、水分を含んだ周囲雰囲気がウエハ表面Ｗｆ近傍に回り込むことが防止される。
【００５６】
こうして１枚のウエハＷに対する処理が終了すると、対向部材５およびスピンベース１５の回転を停止させるとともに対向部材５を上方に退避させて、処理済みのウエハＷを外部へ搬出する（ステップＳ１０７）。続けて処理すべきウエハがある場合には（ステップＳ１０８）、新たな未処理ウエハＷを搬入し上記と同様にしてスピンベース１５に保持し（ステップＳ１１０）、スピンベース１５の回転を開始する（ステップＳ１１１）。
【００５７】
上記した１枚目のウエハＷに対する処理では、エッチング液の吐出に先立って下面処理ノズル２からＤＩＷをウエハ裏面Ｗｂに供給した（ステップＳ１０３）。しかし、２枚目以降のウエハに対する処理では、開閉バルブ２２３を開くことなく直ちにエッチング液の吐出を行う（ステップＳ１０４）。このようにする理由は以下の通りである。
【００５８】
図９は２枚目以降のウエハに対する前処理を説明するための図である。先のウエハＷに対するリンス処理が終了した時点では、図９（ａ）に示すように、下面処理ノズル２に連通する処理液供給管２１の内部空間のうちノズル開口部２ａに隣接する空間にはリンス処理に使用されたリンス液（ＤＩＷ）が残留した状態となっている。この実施形態では、リンス処理終了後に吸引機構２１５による管内の残留液の吸引を行わずに処理済みウエハの搬出および未処理ウエハの搬入を行っているため、新たな未処理ウエハＷが搬入された時点でも処理液供給管２１の内部にはＤＩＷが残留したままとなっている。
【００５９】
そして、新たな未処理ウエハＷに対しエッチング液Ｌetを供給すべく開閉バルブ２２１，２２２の少なくとも一方が開かれると、図９（ｂ）に示すように、第１の薬液供給源２１１および／または第２の薬液供給源２１２から供給されて処理液供給管２１内を上昇してくるエッチング液Ｌetが、管内に残留していたＤＩＷを押し上げて下面処理ノズル２からウエハ裏面Ｗｂに向け吐出させることになる。すなわち、２枚目以降のウエハ処理においては、管内に残留しているＤＩＷと、薬液供給源から送り出されるエッチング液Ｌetの押圧力とを利用して前処理を行わせることができる。このため、１枚目のウエハ処理の場合のようにＤＩＷ供給源２１３からＤＩＷを送り出す必要がない。
【００６０】
このように、この実施形態では、先の処理で処理液供給管２１内に残留しているリンス液としてのＤＩＷを吸引除去せず、次のウエハ処理時にこの残留ＤＩＷを前液として利用して前処理を行う。このため、ＤＩＷの使用量を少なくすることができ、また処理ごとに管内の残留液を吸引したり、開閉バルブ２２３を新たに開閉してＤＩＷを供給したりする必要がないので、複数枚のウエハについて高いスループットで処理を行うことが可能となっている。
【００６１】
図８に戻ってベベルエッチング処理の説明を続ける。上記のようにして２枚目のウエハＷについて前処理およびエッチングを行った後、１枚目と同様にリンス処理およびスピン乾燥を行う。以後、同様に処理を繰り返すことで必要な全てのウエハに対し順次処理を行うことができる。最後のウエハに対する処理が終了した後、すなわちステップＳ１０８において次のウエハなしと判断したときには、開閉バルブ２１４を開くとともに吸引機構２１５を動作させることにより、処理液供給管２１および配管２０１の管内に残留する液体を吸引・廃棄して全体の処理を終了する。
【００６２】
以上のように、この実施形態では、ウエハ表面の端部をエッチング処理するベベルエッチング処理において、ウエハ裏面へのエッチング液の供給に先立って、ウエハ裏面ＷｂにＤＩＷにより濡れた前処理領域ＰＲを形成している。この前処理領域ＰＲは、少なくともウエハ裏面のエッチング液供給領域ＳＲを取り囲む周囲領域を含むように形成される。そのため、エッチング液がその供給開始初期において非等方的な筋状に広がったとしても、前処理領域ＰＲを通ることでその広がり方向が等方的に修正されて、ウエハの端部領域ＥＲの一部に集中的に流れ込むことが防止される。これにより、ウエハ表面端部におけるエッチングむらの発生が抑制される。
【００６３】
そして、このようにエッチングむらの発生が抑制されているため、この実施形態の基板処理装置では、従来のベベルエッチング技術よりも高いウエハ回転速度、少ないエッチング液供給量でベベルエッチング処理を行うことが可能であり、その結果、エッチング幅を従来よりも小さく、かつ均一にすることができる。例えば、これまでの技術ではエッチング幅を１ｍｍ以下とすることは困難であったが、本実施形態の装置では前記条件で平均エッチング幅Ｗavを０．６ｍｍ程度まで小さくすることができ、エッチング幅の位置によるばらつきについても±０．１ｍｍ以下に抑えることができた。
【００６４】
＜第２実施形態＞
図１０はこの発明にかかる基板処理装置の第２実施形態を示す図である。この実施形態の基板処理装置は、第１実施形態のもの（図１）と比較すると、スピンベース１５の外周部近傍にチャックリンスノズル４が設けられている点が最も大きな違いである。チャックリンスノズル４は制御ユニット８により制御される開閉バルブ２２４を介してＤＩＷ供給源２１３に接続されており、スピンベース１５の側方から回転軸Ｊ方向にＤＩＷを吐出する。チャックリンスノズル４は、スピンベース１５上に設けられた支持ピン１５２に付着する薬液を洗い流す際に使用される。この点を除く他の構成は第１実施形態と同じであるため、ここでは同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００６５】
次に、この実施形態の動作上の特徴について説明する。前述の第１実施形態では、ウエハ裏面Ｗｂにエッチング液を供給するのに先立って、下面処理ノズル２から前液としてＤＩＷを吐出して前処理を行っていた（図８のステップＳ１０３）。これに対し、この第２実施形態では、ステップＳ１０３において下面処理ノズル２ではなくチャックリンスノズル４からＤＩＷを吐出させることによって前処理を行う。すなわち、回転するウエハＷの裏面Ｗｂに向けて、側方のチャックリンスノズル４からＤＩＷが供給されて前処理が行われる。そして、チャックリンスノズル４からのＤＩＷ供給の停止後に、下面処理ノズル２からのエッチング液の供給を開始する。
【００６６】
こうすると、図７（ｂ）に示すように、ウエハ端部領域ＥＲを含む環状の前処理領域ＰＲが形成されることになる。このようにしても、非等方的に広がるエッチング液の広がり方向をより等方的に修正して、エッチングむらの発生を抑制することができる。
【００６７】
また、このようにすると、前処理領域ＰＲの面積が第１実施形態よりも少ない。さらに、第１実施形態ではエッチング液によって管内の残留ＤＩＷを押し出すことで前処理を行っておりＤＩＷとエッチング液とがほぼ間断なく供給されるのに対し、第２実施形態ではチャックリンスノズル４からのＤＩＷ供給の停止後にエッチング液の供給を開始しているため、エッチング液の供給開始時点では前処理領域ＰＲにおけるＤＩＷの液膜がより薄くなっている。これらのことは、エッチング開始時点でウエハ裏面Ｗｂに付着しているＤＩＷの量が大幅に少なくなることを意味しており、したがってこの実施形態では、エッチング初期段階で使用されるエッチング液がＤＩＷによってほとんど薄められることなく回収され得る。つまり、この実施形態では、薬液の回収効率がより高く、回収した薬液を再利用することによってその使用量を削減することが可能である。
【００６８】
また、第１実施形態では処理液供給管２１内に残留していたリンス液をエッチング液で押し出すことによって前処理を行っていたが、第２実施形態では前処理のためのＤＩＷを別途供給するので管内の残留ＤＩＷは不要である。そこで、リンス処理後、次のウエハが搬入されるよりも前に、例えばスピン乾燥中に、吸引機構２１５による管内の残留液の吸引を行わせる。また、ウエハ１枚ごとにチャックリンスノズル４からのＤＩＷ吐出が必要であるため、図８におけるステップＳ１１１の実行後はステップＳ１０４ではなくステップＳ１０３が実行される。
【００６９】
＜第３実施形態＞
次に、この発明にかかる基板処理装置の第３実施形態について説明する。第２実施形態の装置では薬液の回収効率を高めてこれを有効に再利用することができるが、前処理のためにＤＩＷを供給するための構成（チャックリンスノズル４）が別途必要となる。以下に説明する第３実施形態の装置は、チャックリンスノズルを設けない装置において第２実施形態と同様の高い薬液回収効率を実現するものである。
【００７０】
図１１はこの発明にかかる基板処理装置の第３実施形態を示す図である。第３実施形態の装置では、ガス供給ユニット１８から供給される窒素ガスが、制御ユニット８により制御される開閉バルブ２２６を介して配管２０１に案内されている点で第１実施形態の装置と異なっており、これ以外の構成は第１実施形態のものと同一である。そこで、ここでも第１実施形態と同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００７１】
図１２は第３実施形態におけるベベルエッチング処理を示すフローチャートである。なお、第３実施形態の基板処理装置の動作も一部を除いて基本的に第１実施形態のもの（図８）と同じであるので、同一の処理ステップには同一符号を付して説明を省略する。この実施形態の動作は、１枚目のウエハＷに対する処理が終了した後、処理液供給管２１内にＤＩＷを残留させておくところまでは第１実施形態と同じである。そして、次のウエハを搬入し回転開始させた後（ステップＳ１１０，Ｓ１１１）、開閉バルブ２２６を所定時間開くことにより、配管２０１内に窒素ガスを導入する（ステップＳ１１２）。配管２０１およびこれに接続された処理液供給管２１内に残留するＤＩＷは、導入された窒素ガスによって押し上げられて下面処理ノズル２から吐出される。こうして吐出されたＤＩＷの前液により、ウエハ裏面Ｗｂに前処理領域ＰＲが形成される。以後の動作は第１実施形態と同じである。
【００７２】
このようにすると、窒素ガスによって押し出された管内のＤＩＷがウエハ裏面Ｗｂに供給された後、エッチング液がウエハ裏面Ｗｂに供給されるまでに少しの間がある。この間に処理液回収機構の切り換えを行うことができ、またこの間に前処理領域ＰＲのＤＩＷ液膜の厚さが減少するので、第２実施形態の装置と同様に、薬液の回収効率を高めることが可能である。
【００７３】
＜その他＞
以上説明したように、上記した各実施形態では、スピンベース１５および対向部材５がそれぞれ本発明の「基板保持手段」および「対向部材」として機能している。また、スピンベース１５に設けられた支持ピン１５２が本発明の「支持部」として機能している。また、ガス供給ユニット１８およびガス供給路５７が一体として本発明の「気流形成手段」として機能している。
【００７４】
また、これらの実施形態では、第１および第２の薬液供給源２１１，２１２、開閉バルブ２２１，２２２、下面処理ノズル２等が一体として本発明の「エッチング液供給手段」として機能しており、特に処理液供給管２１が本発明の「給送管」として機能している。また、純水供給手段であるＤＩＷ供給源２１３および開閉バルブ２２３が本発明の「前液供給手段」として機能している。
【００７５】
また、上記各実施形態では、図８のステップＳ１０１，Ｓ１０２が本発明の「基板保持工程」、ステップＳ１０３が「前処理工程」、ステップＳ１０４が「エッチング工程」にそれぞれ相当している。
【００７６】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態の基板処理装置は、ウエハＷをスピンベース１５上の支持ピン１５２に載置しこれらを対向部材５から吐出させた窒素ガスによって押し付けることでウエハを保持する押し付けチャック方式の装置であるが、ウエハの端面に側方（および下方）から支持ピンを当接させることでウエハを保持するように構成された装置に対しても、本発明を適用することが可能である。また「前液」として使用し得る液体は純水やＤＩＷに限定されず、ウエハや薄膜、薬液の種類に応じて種々のものを使用可能である。
【００７７】
また、上記実施形態では、前処理工程とエッチング工程との間でウエハの回転速度を特に変更していない。これは、前処理工程において前液としてのＤＩＷがウエハの表面側まで回り込んだとしても、その回り込み量がエッチング工程と同程度となるようにすることでエッチング幅を安定させるためである。この点からは、前処理工程におけるＤＩＷの供給位置やその供給量についても、エッチング工程におけるそれらと同一条件としておくことが好ましい。
【００７８】
また、例えば前処理工程からエッチング工程に移る際に回転速度を上げるようにしてもよい。このように、エッチング開始時の回転速度を前処理よりも高くすると、ウエハＷの前処理領域ＰＲに残留するＤＩＷの量が少なくなるため、エッチング液の効率的な回収が容易となるからである。ＤＩＷとエッチング液とが切れ目なく供給される第１実施形態においては、次第に回転速度を上昇させながら前処理を行うようにすればよい。
【００７９】
また、例えば、上記各実施形態の基板処理装置は、乾燥した状態で外部から搬入されるウエハに対してベベルエッチング処理を行い乾燥させる装置であるが、他の処理と組み合わせて実行するものであってもよい。例えば、公知のエッジリンス処理の後に本発明のベベルエッチング処理を行うような装置としてもよい。エッジリンス処理の実行後であってもウエハ裏面が乾燥していれば前述した過大な回り込みが発生しエッチングむらを生じさせることがあり、またウエハ端部のうちエッジリンス処理された領域を超えて内側にまでエッチング液が回り込んでしまうことを避ける必要があるからである。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
この発明は、略水平に保持した基板の下面からエッチング液を供給してその上面端部をエッチング処理する基板処理方法および装置に適用することが可能であり、その処理対象となる基板としては、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などが利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】図１の基板処理装置の主要な制御構成を示すブロック図である。
【図３】対向部材を下方から見た図である。
【図４】エッチングむらの様子を模式的に示す図である。
【図５】エッチングむらの発生原理を説明するための図である。
【図６】ベベルエッチング処理の原理を説明するための図である。
【図７】前処理領域の例を示す図である。
【図８】第１実施形態におけるベベルエッチング処理を示すフローチャートである。
【図９】２枚目以降のウエハに対する前処理を説明するための図である。
【図１０】この発明にかかる基板処理装置の第２実施形態を示す図である。
【図１１】この発明にかかる基板処理装置の第３実施形態を示す図である。
【図１２】第３実施形態におけるベベルエッチング処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
２…下面処理ノズル（エッチング液供給手段）
５…対向部材
１５…スピンベース（基板保持手段）
１８…ガス供給ユニット（気流形成手段）
２１…処理液供給管（給送管）
５７…ガス供給路（気流形成手段）
１５２…支持ピン（支持部）
２１１，２１２…第１および第２の薬液供給源（エッチング液供給手段）
２１３…ＤＩＷ供給源（前液供給手段）
２２１，２２２…開閉バルブ（エッチング液供給手段）
２２３…開閉バルブ（前液供給手段）
Ｓ１０１，Ｓ１０２…基板保持工程
Ｓ１０３…前処理工程
Ｓ１０４…エッチング工程
Ｗ…ウエハ（基板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を略水平状態に保持し略鉛直軸周りに回転させる基板保持工程と、
回転する前記基板下面のエッチング液供給領域に向けてエッチング液を供給し前記基板の上面端部に前記エッチング液を回り込ませることにより前記基板の上面端部をエッチングするエッチング工程と
を備え、
前記エッチング工程の実行前に、前記基板下面に前液を供給して、該基板下面のうち前記エッチング液供給領域の周囲を取り囲む周囲領域を前液により濡れた状態にする前処理工程をさらに備えることを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記前処理工程では、前記基板の下面端部を含む前記周囲領域を前液により濡れた状態とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記エッチング工程では、前記基板の上面端部近傍に、前記基板の回転中心から外側に向かう気流を形成する請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記エッチング工程では、前記基板上面に対向部材を近接配置させ、前記対向部材と前記基板上面とに挟まれる空間に前記気流を形成する請求項３に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記前処理工程では、前記基板下面の略中央部に向けて前液を供給する請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記前処理工程では、前記基板下面の周縁部に向けて前液を供給する請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記エッチング工程では、前記前処理工程よりも前記基板の回転速度を高くする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項８】
基板を略水平状態に保持し略鉛直軸周りに回転させる基板保持手段と、
回転する前記基板下面のエッチング液供給領域に向けてエッチング液を供給することで前記基板の上面端部に前記エッチング液を回り込ませ前記基板の上面端部をエッチングするエッチング液供給手段と、
前記エッチング液供給手段からのエッチング液の供給に先立って、前記基板下面に前液を供給して該基板下面のうち前記エッチング液供給領域の周囲を取り囲む周囲領域を前液により濡れた状態にする前液供給手段と
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
前記基板の上面と対向する基板対向面を有し前記基板の上面に近接配置される対向部材と、
前記対向部材と前記基板上面とに挟まれる空間に前記基板の回転中心から外側に向かう気流を形成する気流形成手段と
をさらに備える請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記基板保持手段には、前記基板の下面に当接して前記基板を下方から支持するための支持部が上向きに突設されており、
前記支持部により支持された前記基板の上面に対し前記対向部材が近接配置され、前記気流形成手段が前記対向部材の下面から気体を吐出することで前記気流を形成するとともに該気流により前記基板を前記支持部に押し付けることによって前記基板が保持される請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記エッチング液供給手段は、前記基板の下面に向けて開口し該開口部に向けて前記エッチング液を給送する給送管を備える一方、
前記前液供給手段は、前記給送管の内部空間のうち前記開口部に接する一部空間に前液を注入する請求項８ないし１０のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記前液供給手段は、前記基板下面の周縁部に向けて前液を供給する請求項８ないし１０のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１】
基板を略水平状態に保持し略鉛直軸周りに回転させる基板保持工程と、
回転する前記基板下面のエッチング液供給領域に向けてエッチング液を供給し前記基板の上面端部に前記エッチング液を回り込ませることにより前記基板の上面端部をエッチングするエッチング工程と
を備え、
前記エッチング工程の実行前に、前記基板下面に前液を供給して、該基板下面のうち前記エッチング液供給領域の周囲を取り囲む周囲領域を前液により濡れた状態にする前処理工程をさらに備えることを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記前処理工程では、前記基板の下面端部を含む前記周囲領域を前液により濡れた状態とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記エッチング工程では、前記基板の上面端部近傍に、前記基板の回転中心から外側に向かう気流を形成する請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記エッチング工程では、前記基板上面に対向部材を近接配置させ、前記対向部材と前記基板上面とに挟まれる空間に前記気流を形成する請求項３に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記前処理工程では、前記基板下面の略中央部に向けて前液を供給する請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記前処理工程では、前記基板下面の周縁部に向けて前液を供給する請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記エッチング工程では、前記前処理工程よりも前記基板の回転速度を高くする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項８】
基板を略水平状態に保持し略鉛直軸周りに回転させる基板保持手段と、
回転する前記基板下面のエッチング液供給領域に向けてエッチング液を供給することで前記基板の上面端部に前記エッチング液を回り込ませ前記基板の上面端部をエッチングするエッチング液供給手段と、
前記エッチング液供給手段からのエッチング液の供給に先立って、前記基板下面に前液を供給して該基板下面のうち前記エッチング液供給領域の周囲を取り囲む周囲領域を前液により濡れた状態にする前液供給手段と
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
前記基板の上面と対向する基板対向面を有し前記基板の上面に近接配置される対向部材と、
前記対向部材と前記基板上面とに挟まれる空間に前記基板の回転中心から外側に向かう気流を形成する気流形成手段と
をさらに備える請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記基板保持手段には、前記基板の下面に当接して前記基板を下方から支持するための支持部が上向きに突設されており、
前記支持部により支持された前記基板の上面に対し前記対向部材が近接配置され、前記気流形成手段が前記対向部材の下面から気体を吐出することで前記気流を形成するとともに該気流により前記基板を前記支持部に押し付けることによって前記基板が保持される請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記エッチング液供給手段は、前記基板の下面に向けて開口し該開口部に向けて前記エッチング液を給送する給送管を備える一方、
前記前液供給手段は、前記給送管の内部空間のうち前記開口部に接する一部空間に前液を注入する請求項８ないし１０のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記前液供給手段は、前記基板下面の周縁部に向けて前液を供給する請求項８ないし１０のいずれかに記載の基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２６６９５１（Ｐ２００９−２６６９５１Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１２７００（Ｐ２００８−１１２７００）
【出願日】平成２０年４月２３日（２００８．４．２３）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２３日（２００８．４．２３）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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