基板処理装置および基板処理方法
【課題】基板上の不要物を良好に除去することができる基板処理装置および基板処理方法を提供すること。
【解決手段】バキュームチャック１１の上方には、ほぼ円錐形状の遮断板１２が配置されている。遮断板１２の下面１２１には、それぞれエッチング液、純水および窒素ガスを吐出する開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃが形成されている。エッチング液、純水および窒素ガスは、ウエハＷの回転半径外方に向かうにつれてウエハＷに近づくように傾斜した方向に吐出されて、それぞれウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅ、純水供給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎに供給される。
【解決手段】バキュームチャック１１の上方には、ほぼ円錐形状の遮断板１２が配置されている。遮断板１２の下面１２１には、それぞれエッチング液、純水および窒素ガスを吐出する開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃが形成されている。エッチング液、純水および窒素ガスは、ウエハＷの回転半径外方に向かうにつれてウエハＷに近づくように傾斜した方向に吐出されて、それぞれウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅ、純水供給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎに供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板から不要物を除去するための装置および方法に関する。各種基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル用ガラス基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面、裏面および端面の全域に銅薄膜などの金属薄膜を形成した後、この金属薄膜の不要部分をエッチング除去する処理が行われる場合がある。たとえば、配線形成のための銅薄膜はウエハの表面のデバイス形成領域に形成されていればよく、ウエハの表面の周縁部（たとえば、ウエハの周縁から幅３mm程度の部分）、裏面および端面に形成された銅薄膜は不要となるから、この不要な銅薄膜を除去する処理が行われる。
【０００３】
また、ウエハの表面に金属薄膜が選択的に形成された場合であっても、ウエハの表面の金属薄膜を形成した領域以外の領域やウエハの端面および裏面に付着した金属イオンを除去する処理が行われる場合がある。
たとえば、ウエハの表面の周縁部に形成されている金属薄膜または金属イオンを除去する装置は、ウエハをほぼ水平に保持した状態で回転するスピンチャックと、このスピンチャックに保持されているウエハの表面の周縁部に向けてエッチング液を吐出するエッジリンスノズルと、スピンチャックに保持されたウエハの表面のほぼ中心に純水を供給するための純水ノズルとを備えている。
【０００４】
金属薄膜を除去する際には、スピンチャックによってウエハが回転され、その回転しているウエハの表面の周縁部に向けてエッジリンスノズルからエッチング液が吐出される。エッジリンスノズルからエッチング液が吐出されている間、純水ノズルからウエハの表面の中心に向けて純水が供給される。
これにより、ウエハの表面の中央部の領域（デバイス形成領域）は純水に覆われた状態となり、エッジリンスノズルからウエハの表面に供給されたエッチング液は、ウエハの表面の中央部から周縁に向けて流れる純水により押し流される。したがって、ウエハの表面中央部のデバイス形成領域に向けてエッチング液のミストが飛散しても、そのエッチング液のミストは、デバイス形成領域上に形成された金属薄膜に直に付着するおそれがない。ゆえに、デバイス形成領域の金属薄膜がエッチング液による腐食を受けるおそれがない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、最近になって、デバイス形成領域を覆っている純水が、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスにダメージを与えるおそれがあることが判ってきた。
そこで、この発明の目的は、基板上の不要物を良好に除去することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、複数の吐出手段（１２２）を備え、前記吐出手段を基板（Ｗ）の周縁部に沿って相対的に移動させつつ、基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、前記複数の吐出手段は、基板の中心から周縁に向けて延びる直線上に並べて配置されており、前記複数の吐出手段のうち、相対的に外側に配置された吐出手段（１２２ａ）は、基板に対して不要物を除去するための薬液を吐出し、相対的に内側に配置された吐出手段（１２２ｂ）は、基板に対してリンス液を吐出する、基板処理装置である。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、複数の吐出手段（１２２）を備え、前記吐出手段を基板（Ｗ）の周縁部に沿って相対的に移動させつつ、基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、前記複数の吐出手段は、基板の周辺から内側に向かう方向に沿って並べて配置されており、前記複数の吐出手段のうち、相対的に外側に配置された吐出手段（１２２ａ）は、基板に対して不要物を除去するための薬液を吐出し、相対的に内側に配置された吐出手段（１２２ｂ）は、基板に対してリンス液を吐出する、基板処理装置である。
【０００８】
これらの構成によれば、薬液が基板の中央部に向けて流れることを防止しつつ、基板上における薬液供給位置よりも外側の領域にむらなく薬液を供給することができ、基板上の不要物を良好に除去することができる。
請求項３記載の発明は、基板の表面において、リンス液が供給される領域は、薬液が供給される領域よりも広い、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、相対的に外側に配置された吐出手段から吐出される薬液は、相対的に内側に配置された吐出手段から吐出されて基板の表面を流れるリンス液の領域内に供給される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
これらの構成によれば、リンス液の流れにより、リンス液の供給位置よりも外側の位置に供給された薬液が押し流されるので、薬液が基板の中央部に向けて流れることを一層防止できる。
【００１０】
請求項５に記載のように、前記リンス液が純水であってもよい。
請求項６に記載の発明は、前記複数の吐出手段を、基板の中心から離れる方向に傾斜させて指向させた、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板上に供給された薬液および純水が基板の中央部に向けて流れることを良好に防止できる。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、前記複数の吐出手段において、相対的に内側に配置された吐出手段は、相対的に外側に配置された吐出手段よりも早いタイミングで流体を吐出するように制御される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、リンス液の流れにより、リンス液の供給位置よりも外側の位置に供給された薬液が押し流されるので、薬液が基板の中央部に向けて流れることを一層防止できる。
【００１２】
請求項８に記載のように、前記基板処理装置は、前記複数の吐出手段から基板に供給された流体の飛散を防止する遮断板（２３）を備え、前記複数の供給手段が前記遮断板に設けられていてもよい。
また、請求項９に記載のように、前記基板処理装置は、基板上面に近接した位置と基板上面から離れた位置との間で相対的に移動する遮断板（２３）を備えていてもよい。
【００１３】
請求項１０に記載の発明は、前記遮断板と基板との間に不活性ガスを吐出する、請求項９に記載の基板処理装置である。
請求項１１に記載の発明は、基板の表面において、リンス液が供給される領域よりも内側に不活性ガスを供給する吐出手段（１２２ｃ）を備えている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００１４】
これらの構成によれば、薬液のミストが発生しても、そのミストを不活性ガスによって基板の外方へと吹き飛ばすことができる。よって、基板の中央部が薬液のミストによる腐食を受けるおそれがない。さらに、基板の中央部にリンス液が供給されないので、その中央部がリンス液によるダメージを受けるおそれがない。
請求項１２に記載の発明は、基板の周辺から内側に向かう方向に並べて配置された複数の吐出手段（１２２）を基板の周縁部に沿って相対的に移動させつつ、前記複数の吐出手段（１２２ａ）から基板の周縁部にそれぞれ異なる流体を供給して、基板上の不要物を除去するにあたり、相対的に内側に配置された吐出手段（１２２ｂ）から基板に供給されたリンス液の領域内に、相対的に外側に配置された吐出手段から不要物を除去するための薬液を供給して、当該薬液を基板の中心から離れる方向に押し流す、基板処理方法である。
【００１５】
この方法によれば、請求項２に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
請求項１３に記載のように、前記リンス液が純水であってもよい。
請求項１４に記載の発明は、前記複数の吐出手段において、相対的に内側に配置された吐出手段は、相対的に外側に配置された吐出手段よりも早いタイミングで流体を吐出するように制御される、請求項１２または１３に記載の基板処理方法である。
【００１６】
この方法によれば、請求項７に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
請求項１５に記載の発明は、基板の表面において、リンス液が供給される領域よりも内側に不活性ガスを供給する、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
【００１７】
この方法によれば、請求項１１に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態（第１の実施形態）に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。この基板処理装置は、ほぼ円形の基板であるウエハＷの表面および端面に金属薄膜（たとえば、銅薄膜）が形成された後、そのウエハＷの表面の周縁部および端面に形成されている不要な金属薄膜を除去するための装置である。
【００１９】
この基板処理装置には、バキュームチャック１１が備えられている。バキュームチャック１１は、ほぼ鉛直に配置されたチャック軸１１１と、このチャック軸１１１の上端にほぼ水平に固定された円板状の吸着ベース１１２とを含む。チャック軸１１１は、たとえば、円筒状に形成されることによって吸気路１１３を内部に有しており、この吸気路１１３の上端は、吸着ベース１１２の内部に形成された吸着路を介して、吸着ベース１１２の上面に形成された吸着口に連通されている。また、チャック軸１１１には、モータなどを含む回転駆動機構１１４から回転力が入力されるようになっている。
【００２０】
これにより、バキュームチャック１１は、吸着ベース１１２上にウエハＷが表面（デバイス形成面）を上方に向けて載置された状態で、吸気路１１３の内部を排気することにより、ウエハＷの裏面（非デバイス形成面）を真空吸着してほぼ水平に保持することができる。そして、この状態で、回転駆動機構１１４からチャック軸１１１に回転力を入力することにより、吸着ベース１１２で吸着保持したウエハＷを、そのほぼ中心を通る鉛直軸線（チャック軸１１１の中心軸線）Ｏまわりに回転させることができる。
【００２１】
バキュームチャック１１の上方には、ほぼ円錐形状の遮断板１２と、この遮断板１２の傾斜面を洗浄するための純水を吐出する遮断板洗浄ノズル１３とが配置されている。
遮断板１２は、バキュームチャック１１に対向する下面１２１がウエハＷとほぼ同じ径の円形平面になっており、この下面１２１がバキュームチャック１１に保持されたウエハＷの上面とほぼ平行をなして対向するように設けられている。また、遮断板１２は、昇降可能に設けられており、バキュームチャック１１に対するウエハＷの搬入出時には上方に大きく退避され、ウエハＷに対する処理時にはウエハＷに近接した位置まで下降される。
【００２２】
遮断板１２の下面１２１には、図２に示すように、その下面１２１の中心ＣＥを中心とする３重の同心円周Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３とその中心ＣＥから半径方向に放射状に延びる複数本の直線との各交点に、たとえば円形の小さな開口１２２が形成されている。同心円周Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、下面１２１の周縁部に設定されていて、下面１２１の中央部には、開口１２２は形成されていない。
【００２３】
遮断板１２の内部には、ウエハＷに供給すべきエッチング液、純水および窒素ガスがそれぞれ流通するエッチング液供給路１２３、純水供給路１２４および窒素ガス供給路１２５が形成されている。
エッチング液供給路１２３は、遮断板１２の下面１２１の半径方向外方に向かうにつれて下方に傾斜した傾斜部１２３ａを有しており、この傾斜部１２３ａの先端で、同心円周Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のうちで最も径の大きな円周Ｃ１上に配置された開口１２２ａに連通している。傾斜部１２３ａの傾斜角度は、開口１２２ａから傾斜部１２３ａと平行に延ばした直線が、ウエハＷの表面の中央部のデバイス形成領域を取り囲むウエハ周縁領域（たとえば、ウエハＷの周縁から幅３mm程度の部分）上であって、ウエハＷの回転軸線Ｏを中心とする円周上に設定されたエッチング液供給位置Ｐｅで、バキュームチャック１１に保持されたウエハＷの表面に交差するような角度に設定されている。これにより、エッチング液供給路１２３を流通するエッチング液は、開口１２２ａからエッチング液供給路１２３の傾斜部１２３ａの傾斜方向（ウエハＷの回転半径外方に向かうにつれてウエハＷに近づくように傾斜した方向）に吐出されて、ウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅに供給される。
【００２４】
純水供給路１２４は、エッチング液供給路１２３の傾斜部１２３ａとほぼ平行に傾斜した傾斜部１２４ａを有しており、この傾斜部１２４ａの先端で、円周Ｃ１の次に大きな径の円周Ｃ２上に配置された開口１２２ｂに連通している。これにより、純水供給路１２４を流通する純水は、開口１２２ｂからエッチング液の吐出方向と平行な方向に吐出されて、上記ウエハ周縁領域上であって、ウエハＷの表面のエッチング液供給位置ＰｅよりもウエハＷの回転軸線Ｏに近い純水供給位置Ｐｄに供給される。純水供給位置Ｐｄは、ウエハＷの回転軸線Ｏを中心とする円周上に設定されている。
【００２５】
また、窒素ガス供給路１２５は、エッチング液供給路１２３の傾斜部１２３ａとほぼ平行に傾斜した傾斜部１２５ａを有しており、この傾斜部１２５ａの先端で、最も径の小さな円周Ｃ３上に配置された開口１２２ｃに連通している。これにより、窒素ガス供給路１２５を流通する純水は、開口１２２ｃからエッチング液の吐出方向と平行な方向に吐出されて、ウエハＷの表面の純水供給位置ＰｄよりもウエハＷの回転軸線Ｏに近い窒素ガス供給位置Ｐｎに供給される。窒素ガス供給位置Ｐｎは、ウエハＷの回転軸線Ｏを中心とする円周上に設定されている。
【００２６】
図３は、この基板処理装置における処理について説明するための図解図である。処理対象のウエハＷは、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、バキュームチャック１１に受け渡される。このとき、遮断板１２（図１参照）は、ウエハＷの搬入を阻害しないように上方に大きく退避している。バキュームチャック１１にウエハＷが保持されると、遮断板１２がウエハＷの表面に近づけられ、バキュームチャック１１（すなわち、ウエハＷ）が予め定める回転速度で回転され始める。
【００２７】
その後、図３(a)に示すように、開口１２２ｃから窒素ガスの吐出が開始され、ウエハＷの表面の窒素ガス供給位置Ｐｎに斜め上方から窒素ガスが供給される。また、窒素ガスの吐出が開始された後、つづいて、図３(b)に示すように、開口１２２ｂから純水の吐出が開始され、ウエハＷの表面の純水供給位置Ｐｄに斜め上方から純水が供給される。さらに、純水の吐出が開始された後、図３(c)に示すように、開口１２２ａからエッチング液の吐出が開始され、ウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅに斜め上方からエッチング液が供給される。
【００２８】
ウエハＷの表面への窒素ガス、純水およびエッチング液の供給が予め定める時間にわたって続けられると、図３(d)に示すように、まず、開口１２２ａからのエッチング液の吐出が停止される。つづいて、図３(e)に示すように、開口１２２ｂからの純水の吐出が停止され、その後、図３(f)に示すように、開口１２２ｃからの窒素ガスの吐出が停止される。これでウエハＷの周縁部および端面から不要な金属薄膜を除去するための処理は終了であり、この処理後のウエハＷは、遮断板１２が上方に退避した後、図示しない搬送ロボットによって、ウエハＷの裏面から不要な金属イオンを除去するための装置に向けて搬出される。
【００２９】
以上のように、この実施形態に係る基板処理装置では、ウエハＷの表面の周縁部および端面から金属薄膜を除去するためのエッチング液が、回転しているウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅに、そのエッチング液供給位置Ｐｅよりも上方であって、ウエハＷの回転半径方向内方に配置された開口１２２ａから供給される。これにより、エッチング液供給位置Ｐｅに供給されたエッチング液がウエハＷの中央部に向けて流れることを防止しつつ、エッチング液供給位置ＰｅよりもウエハＷの回転半径方向外方の領域（ウエハＷの表面の金属薄膜を除去すべき領域）ＥＡにむらなくエッチング液を供給することができ、この領域ＥＡおよび端面に形成されている金属薄膜を良好に除去することができる。
【００３０】
また、窒素ガス、純水およびエッチング液の供給（吐出）開始および停止が上述のような順序で行われることにより、エッチング液供給位置Ｐｅにエッチング液が供給されている間、エッチング液供給位置ＰｅよりもウエハＷの回転半径方向内方に設定された純水供給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎにそれぞれ純水および窒素ガスが供給されている。純水供給位置Ｐｄに供給された純水は、純水供給位置ＰｄからウエハＷの周縁に向けて流れ、この純水の流れにより、純水供給位置ＰｄよりもウエハＷの回転半径方向外方のエッチング液供給位置Ｐｅに供給されたエッチング液は押し流されるので、エッチング液がウエハＷの中央部に向けて流れることを一層防止できる。さらに、エッチング液がエッチング液供給位置Ｐｅに入射する際にエッチング液のミストが発生しても、そのエッチング液のミストは窒素ガスによってウエハＷの外方へと吹き飛ばされるので、ウエハＷの中央部（デバイス形成領域）の薄膜がエッチング液のミストによる腐食を受けるおそれがない。
【００３１】
さらにまた、ウエハＷの中央部のデバイス形成領域に純水が供給されないので、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスが純水によるダメージを受けるおそれがない。
図４は、この発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。この実施形態に係る基板処理装置は、上述の実施形態に係る基板処理装置においてウエハＷの表面の周縁部および端面に形成されている不要な金属薄膜が除去された後、そのウエハＷの裏面から不要な金属イオン（金属汚染）または金属薄膜を除去するためのものである。
【００３２】
この基板処理装置には、スピンチャック２１が備えられている。スピンチャック２１は、ほぼ鉛直に配置されたチャック軸２１１と、このチャック軸２１１の上端にほぼ水平に固定されたスピンベース２１２と、スピンベース２１２上に立設された複数本のチャックピン２１３とを有している。
スピンベース２１２は、たとえば、平面視において放射状に延びた複数本（たとえば、６本）のアームを有しており、各アームの先端にチャックピン２１３が立設されている。たとえば、一本おきのアーム（たとえば、全部で３本のアーム）の先端には、ウエハＷの裏面の周縁部を受ける水平面と、ウエハＷの端面に対向してウエハＷの移動を規制する鉛直面とを有する固定チャックピン２１３が固定されている。そして、残余の一本おきのアーム（たとえば、全部で３本のアーム）の先端には、鉛直軸まわりに回転（自転）可能な可動チャックピン２１３が取り付けられている。この可動チャックピン２１３は、ウエハＷの裏面の周縁部を受ける水平面と、この水平面から立ち上がり、ウエハＷの端面に当接して、対向する固定チャックピン２１３と協働してウエハＷを挟持する第１鉛直面と、同じく当該水平面から立ち上がり、第１鉛直面よりもウエハＷの半径方向外方に後退してウエハＷの端面を規制可能な第２鉛直面とを有している。したがって、可動チャックピン２１３を、鉛直軸まわりに回転させることにより、第１鉛直面または第２鉛直面をウエハＷの端面に対向させることができ、これにより、ウエハＷを挟持したり、ウエハＷの挟持を弛めたりすることができる。
【００３３】
また、チャック軸２１１には、たとえばモータなどの駆動源を含む回転駆動機構２１４が結合されている。これにより、複数本のチャックピン２１３でウエハＷを狭持した状態で、回転駆動機構２１４によってチャック軸２１１を回転させることにより、ウエハＷを水平面内で回転させることができる。
さらに、チャック軸２１１は、円筒状に形成されており、その内部には、裏面リンス配管２２が非回転状態に挿通されている。裏面リンス配管２２の先端は、チャック軸２１１の先端で開口していて、これにより、チャック軸２１１の先端に、チャックピン２１３で挟持されたウエハＷの裏面中央にエッチング液を供給するための裏面リンスノズル２２１が形成されている。
【００３４】
スピンチャック２１の上方には、ほぼ円錐形状の遮断板２３と、この遮断板２３の傾斜面を洗浄するための純水を吐出する遮断板洗浄ノズル２４とが配置されている。遮断板２３は、図１に示す遮断板１２から、エッチング液を供給するための開口１２２ａおよびエッチング液供給路１２３を省略した構成であり、その下面２３１がスピンチャック２１に保持されたウエハＷの上面とほぼ平行をなして対向するように設けられている。
【００３５】
なお、図４および後述する図５において、遮断板２３と図１に示す遮断板１２とで共通する部分には、図１の場合と同一の参照符号を付して示している。また、その同一の参照符号を付した部分についての説明は省略する。
図５は、この第２の実施形態に係る基板処理装置における処理について説明するための図解図である。処理対象のウエハＷは、上述の図１に示す基板処理装置において表面の周縁部および端面に形成された金属薄膜を除去するための処理を受けた後、その図１に示す基板処理装置から搬入されてきて、スピンチャック２１に表面を上方に向けた状態で受け渡される。このとき、遮断板２３（図４参照）は、ウエハＷの搬入を阻害しないように上方に大きく退避している。スピンチャック２１にウエハＷが保持されると、遮断板２３がウエハＷの表面に近づけられ、スピンチャック２１（すなわち、ウエハＷ）が予め定める回転速度で回転され始める。
【００３６】
その後、図５(a)に示すように、開口１２２ｃから窒素ガスの吐出が開始され、ウエハＷの表面の窒素ガス供給位置Ｐｎに斜め上方から窒素ガスが供給される。また、窒素ガスの吐出が開始された後、つづいて、図５(b)に示すように、開口１２２ｂから純水の吐出が開始され、ウエハＷの表面の純水供給位置Ｐｄに斜め上方から純水が供給される。さらに、純水の吐出が開始された後、図５(c)に示すように、裏面リンスノズル２２１からエッチング液の吐出が開始され、ウエハＷの裏面中央にエッチング液が供給される。
【００３７】
ウエハＷの表面への窒素ガス、純水およびエッチング液の供給が予め定める時間にわたって続けられると、図５(d)に示すように、まず、裏面リンスノズル２２１からのエッチング液の吐出が停止される。つづいて、図５(e)に示すように、開口１２２ｂからの純水の吐出が停止され、その後、図５(f)に示すように、開口１２２ｃからの窒素ガスの吐出が停止される。これでウエハＷの裏面から金属イオンまたは金属薄膜を除去するための処理は終了であり、その後は、ウエハＷの裏面に純水が供給されて、ウエハＷの裏面に付着したエッチング液が洗い流される。ウエハＷの裏面を水洗するための純水は、裏面リンスノズル２２１にエッチング液または純水を切り替えて供給できるように構成して、裏面リンスノズル２２１からウエハＷの裏面に供給するようにしてもよいし、裏面リンスノズル２２１とは別に設けられたノズルからウエハＷの裏面に供給するようにしてもよい。この水洗処理後のウエハＷは、遮断板２３が上方に退避した後、図示しない搬送ロボットによって搬出される。
【００３８】
以上のように、この第２の実施形態に係る基板処理装置では、ウエハＷの裏面に付着している金属イオンまたは金属薄膜を除去するためのエッチング液が、回転しているウエハＷの裏面中央に供給される。これにより、ウエハＷの裏面全域にまんべんなくエッチング液を供給することができ、このエッチング液により、ウエハＷの裏面から金属イオンまたは金属薄膜を良好に除去することができる。
【００３９】
また、窒素ガス、純水およびエッチング液の供給（吐出）開始および停止が上述のような順序で行われることにより、ウエハＷの裏面にエッチング液が供給されている間、ウエハＷの表面の純水供給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎにそれぞれ純水および窒素ガスが供給されている。純水供給位置Ｐｄに供給された純水は、ウエハＷの表面を純水供給位置ＰｄからウエハＷの周縁へ向かって流れて、ウエハＷの周縁から流下するので、裏面リンスノズル２２１からウエハＷの裏面に供給されたエッチング液がウエハＷの表面に回り込むおそれがない。
【００４０】
さらに、スピンチャック２１のチャックピン２１３がウエハＷの裏面を伝って側方に飛散するエッチング液を横切ることによってエッチング液のミストが発生しても、そのエッチング液のミストは窒素ガスによってウエハＷの外方へと吹き飛ばされるので、ウエハＷの中央部（デバイス形成領域）の薄膜がエッチング液のミストによる腐食を受けるおそれがない。
【００４１】
さらにまた、ウエハＷの中央部のデバイス形成領域に純水が供給されないので、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスが純水によるダメージを受けるおそれがない。
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上述の第１の実施形態では、遮断板１２の下面１２１に円形の小さな開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃが形成され、これらの開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃからそれぞれエッチング液、純水および窒素ガスが吐出されるとしたが、遮断板１２の下面１２１に、その下面１２１の中心ＣＥを中心とする３つの同心円環状の開口が形成され、この３つの環状開口からそれぞれエッチング液、純水および窒素ガスが吐出されてもよい。また、これと同様な変形を上述の第２の実施形態に施してもよい。
【００４２】
また、上述の第１の実施形態では、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃはそれぞれ複数個形成されているが、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃはそれぞれ、少なくとも１つ形成されていればよい。たとえば、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃがそれぞれ１つずつだけ形成される場合には、下面１２１の中心ＣＥを通る下面１２１上の直線に沿うように、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃが形成されるのが好ましい（図２の二点鎖線で囲う開口群Ａ）。これによると、窒素ガス供給位置Ｐｎ、エッチング液供給位置Ｐｅ、および純水供給位置ＰｄはウエハＷの回転中心を通る直線に沿って設けられる。
【００４３】
あるいは、エッチング液が吐出される開口１２２ａが１つだけ形成され、純水および窒素ガスが吐出される開口１２２ｂおよび１２２ｃが複数個形成されるようにしてもよい。この場合、複数の開口１２２ｂおよび１２２ｃは、中心ＣＥから見て１つの開口１２２ａを覆うように設けられるのが好ましい。これによれば、ウエハの回転中心から見て、エッチング液供給位置Ｐｅは、純水供給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎで覆われることとなる（図２の二点鎖線で囲う開口群Ｂ）。
【００４４】
さらにまた、遮断板１２の中心付近に開口が形成され、この開口から窒素ガスが供給されるようにしてもよい。
さらには、遮断板１２，２３の開口１２２ｃからウエハＷの表面に窒素ガスが供給されるとしたが、窒素ガス以外の不活性ガス（たとえば、ヘリウムガスまたはアルゴンガス）がウエハＷの表面に供給されてもよい。
【００４５】
さらには、基板の一例として半導体ウエハを取り上げたが、この発明は、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイパネル用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板などの他の種類の基板に対して処理を施すための装置にも適用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。
【図２】図１に示す遮断板の下面の構成を示す図である。
【図３】図１の基板処理装置における処理について説明するための図である。
【図４】この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。
【図５】図４の基板処理装置における処理について説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１２ 遮断板
１２２ 開口（吐出手段）
１２２ａ 開口（吐出手段）
１２２ｂ 開口（吐出手段）
１２２ｃ 開口（吐出手段）
２３ 遮断板
Ｗ ウエハ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板から不要物を除去するための装置および方法に関する。各種基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル用ガラス基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面、裏面および端面の全域に銅薄膜などの金属薄膜を形成した後、この金属薄膜の不要部分をエッチング除去する処理が行われる場合がある。たとえば、配線形成のための銅薄膜はウエハの表面のデバイス形成領域に形成されていればよく、ウエハの表面の周縁部（たとえば、ウエハの周縁から幅３mm程度の部分）、裏面および端面に形成された銅薄膜は不要となるから、この不要な銅薄膜を除去する処理が行われる。
【０００３】
また、ウエハの表面に金属薄膜が選択的に形成された場合であっても、ウエハの表面の金属薄膜を形成した領域以外の領域やウエハの端面および裏面に付着した金属イオンを除去する処理が行われる場合がある。
たとえば、ウエハの表面の周縁部に形成されている金属薄膜または金属イオンを除去する装置は、ウエハをほぼ水平に保持した状態で回転するスピンチャックと、このスピンチャックに保持されているウエハの表面の周縁部に向けてエッチング液を吐出するエッジリンスノズルと、スピンチャックに保持されたウエハの表面のほぼ中心に純水を供給するための純水ノズルとを備えている。
【０００４】
金属薄膜を除去する際には、スピンチャックによってウエハが回転され、その回転しているウエハの表面の周縁部に向けてエッジリンスノズルからエッチング液が吐出される。エッジリンスノズルからエッチング液が吐出されている間、純水ノズルからウエハの表面の中心に向けて純水が供給される。
これにより、ウエハの表面の中央部の領域（デバイス形成領域）は純水に覆われた状態となり、エッジリンスノズルからウエハの表面に供給されたエッチング液は、ウエハの表面の中央部から周縁に向けて流れる純水により押し流される。したがって、ウエハの表面中央部のデバイス形成領域に向けてエッチング液のミストが飛散しても、そのエッチング液のミストは、デバイス形成領域上に形成された金属薄膜に直に付着するおそれがない。ゆえに、デバイス形成領域の金属薄膜がエッチング液による腐食を受けるおそれがない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、最近になって、デバイス形成領域を覆っている純水が、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスにダメージを与えるおそれがあることが判ってきた。
そこで、この発明の目的は、基板上の不要物を良好に除去することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、複数の吐出手段（１２２）を備え、前記吐出手段を基板（Ｗ）の周縁部に沿って相対的に移動させつつ、基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、前記複数の吐出手段は、基板の中心から周縁に向けて延びる直線上に並べて配置されており、前記複数の吐出手段のうち、相対的に外側に配置された吐出手段（１２２ａ）は、基板に対して不要物を除去するための薬液を吐出し、相対的に内側に配置された吐出手段（１２２ｂ）は、基板に対してリンス液を吐出する、基板処理装置である。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、複数の吐出手段（１２２）を備え、前記吐出手段を基板（Ｗ）の周縁部に沿って相対的に移動させつつ、基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、前記複数の吐出手段は、基板の周辺から内側に向かう方向に沿って並べて配置されており、前記複数の吐出手段のうち、相対的に外側に配置された吐出手段（１２２ａ）は、基板に対して不要物を除去するための薬液を吐出し、相対的に内側に配置された吐出手段（１２２ｂ）は、基板に対してリンス液を吐出する、基板処理装置である。
【０００８】
これらの構成によれば、薬液が基板の中央部に向けて流れることを防止しつつ、基板上における薬液供給位置よりも外側の領域にむらなく薬液を供給することができ、基板上の不要物を良好に除去することができる。
請求項３記載の発明は、基板の表面において、リンス液が供給される領域は、薬液が供給される領域よりも広い、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、相対的に外側に配置された吐出手段から吐出される薬液は、相対的に内側に配置された吐出手段から吐出されて基板の表面を流れるリンス液の領域内に供給される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
これらの構成によれば、リンス液の流れにより、リンス液の供給位置よりも外側の位置に供給された薬液が押し流されるので、薬液が基板の中央部に向けて流れることを一層防止できる。
【００１０】
請求項５に記載のように、前記リンス液が純水であってもよい。
請求項６に記載の発明は、前記複数の吐出手段を、基板の中心から離れる方向に傾斜させて指向させた、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板上に供給された薬液および純水が基板の中央部に向けて流れることを良好に防止できる。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、前記複数の吐出手段において、相対的に内側に配置された吐出手段は、相対的に外側に配置された吐出手段よりも早いタイミングで流体を吐出するように制御される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、リンス液の流れにより、リンス液の供給位置よりも外側の位置に供給された薬液が押し流されるので、薬液が基板の中央部に向けて流れることを一層防止できる。
【００１２】
請求項８に記載のように、前記基板処理装置は、前記複数の吐出手段から基板に供給された流体の飛散を防止する遮断板（２３）を備え、前記複数の供給手段が前記遮断板に設けられていてもよい。
また、請求項９に記載のように、前記基板処理装置は、基板上面に近接した位置と基板上面から離れた位置との間で相対的に移動する遮断板（２３）を備えていてもよい。
【００１３】
請求項１０に記載の発明は、前記遮断板と基板との間に不活性ガスを吐出する、請求項９に記載の基板処理装置である。
請求項１１に記載の発明は、基板の表面において、リンス液が供給される領域よりも内側に不活性ガスを供給する吐出手段（１２２ｃ）を備えている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００１４】
これらの構成によれば、薬液のミストが発生しても、そのミストを不活性ガスによって基板の外方へと吹き飛ばすことができる。よって、基板の中央部が薬液のミストによる腐食を受けるおそれがない。さらに、基板の中央部にリンス液が供給されないので、その中央部がリンス液によるダメージを受けるおそれがない。
請求項１２に記載の発明は、基板の周辺から内側に向かう方向に並べて配置された複数の吐出手段（１２２）を基板の周縁部に沿って相対的に移動させつつ、前記複数の吐出手段（１２２ａ）から基板の周縁部にそれぞれ異なる流体を供給して、基板上の不要物を除去するにあたり、相対的に内側に配置された吐出手段（１２２ｂ）から基板に供給されたリンス液の領域内に、相対的に外側に配置された吐出手段から不要物を除去するための薬液を供給して、当該薬液を基板の中心から離れる方向に押し流す、基板処理方法である。
【００１５】
この方法によれば、請求項２に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
請求項１３に記載のように、前記リンス液が純水であってもよい。
請求項１４に記載の発明は、前記複数の吐出手段において、相対的に内側に配置された吐出手段は、相対的に外側に配置された吐出手段よりも早いタイミングで流体を吐出するように制御される、請求項１２または１３に記載の基板処理方法である。
【００１６】
この方法によれば、請求項７に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
請求項１５に記載の発明は、基板の表面において、リンス液が供給される領域よりも内側に不活性ガスを供給する、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
【００１７】
この方法によれば、請求項１１に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態（第１の実施形態）に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。この基板処理装置は、ほぼ円形の基板であるウエハＷの表面および端面に金属薄膜（たとえば、銅薄膜）が形成された後、そのウエハＷの表面の周縁部および端面に形成されている不要な金属薄膜を除去するための装置である。
【００１９】
この基板処理装置には、バキュームチャック１１が備えられている。バキュームチャック１１は、ほぼ鉛直に配置されたチャック軸１１１と、このチャック軸１１１の上端にほぼ水平に固定された円板状の吸着ベース１１２とを含む。チャック軸１１１は、たとえば、円筒状に形成されることによって吸気路１１３を内部に有しており、この吸気路１１３の上端は、吸着ベース１１２の内部に形成された吸着路を介して、吸着ベース１１２の上面に形成された吸着口に連通されている。また、チャック軸１１１には、モータなどを含む回転駆動機構１１４から回転力が入力されるようになっている。
【００２０】
これにより、バキュームチャック１１は、吸着ベース１１２上にウエハＷが表面（デバイス形成面）を上方に向けて載置された状態で、吸気路１１３の内部を排気することにより、ウエハＷの裏面（非デバイス形成面）を真空吸着してほぼ水平に保持することができる。そして、この状態で、回転駆動機構１１４からチャック軸１１１に回転力を入力することにより、吸着ベース１１２で吸着保持したウエハＷを、そのほぼ中心を通る鉛直軸線（チャック軸１１１の中心軸線）Ｏまわりに回転させることができる。
【００２１】
バキュームチャック１１の上方には、ほぼ円錐形状の遮断板１２と、この遮断板１２の傾斜面を洗浄するための純水を吐出する遮断板洗浄ノズル１３とが配置されている。
遮断板１２は、バキュームチャック１１に対向する下面１２１がウエハＷとほぼ同じ径の円形平面になっており、この下面１２１がバキュームチャック１１に保持されたウエハＷの上面とほぼ平行をなして対向するように設けられている。また、遮断板１２は、昇降可能に設けられており、バキュームチャック１１に対するウエハＷの搬入出時には上方に大きく退避され、ウエハＷに対する処理時にはウエハＷに近接した位置まで下降される。
【００２２】
遮断板１２の下面１２１には、図２に示すように、その下面１２１の中心ＣＥを中心とする３重の同心円周Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３とその中心ＣＥから半径方向に放射状に延びる複数本の直線との各交点に、たとえば円形の小さな開口１２２が形成されている。同心円周Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、下面１２１の周縁部に設定されていて、下面１２１の中央部には、開口１２２は形成されていない。
【００２３】
遮断板１２の内部には、ウエハＷに供給すべきエッチング液、純水および窒素ガスがそれぞれ流通するエッチング液供給路１２３、純水供給路１２４および窒素ガス供給路１２５が形成されている。
エッチング液供給路１２３は、遮断板１２の下面１２１の半径方向外方に向かうにつれて下方に傾斜した傾斜部１２３ａを有しており、この傾斜部１２３ａの先端で、同心円周Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のうちで最も径の大きな円周Ｃ１上に配置された開口１２２ａに連通している。傾斜部１２３ａの傾斜角度は、開口１２２ａから傾斜部１２３ａと平行に延ばした直線が、ウエハＷの表面の中央部のデバイス形成領域を取り囲むウエハ周縁領域（たとえば、ウエハＷの周縁から幅３mm程度の部分）上であって、ウエハＷの回転軸線Ｏを中心とする円周上に設定されたエッチング液供給位置Ｐｅで、バキュームチャック１１に保持されたウエハＷの表面に交差するような角度に設定されている。これにより、エッチング液供給路１２３を流通するエッチング液は、開口１２２ａからエッチング液供給路１２３の傾斜部１２３ａの傾斜方向（ウエハＷの回転半径外方に向かうにつれてウエハＷに近づくように傾斜した方向）に吐出されて、ウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅに供給される。
【００２４】
純水供給路１２４は、エッチング液供給路１２３の傾斜部１２３ａとほぼ平行に傾斜した傾斜部１２４ａを有しており、この傾斜部１２４ａの先端で、円周Ｃ１の次に大きな径の円周Ｃ２上に配置された開口１２２ｂに連通している。これにより、純水供給路１２４を流通する純水は、開口１２２ｂからエッチング液の吐出方向と平行な方向に吐出されて、上記ウエハ周縁領域上であって、ウエハＷの表面のエッチング液供給位置ＰｅよりもウエハＷの回転軸線Ｏに近い純水供給位置Ｐｄに供給される。純水供給位置Ｐｄは、ウエハＷの回転軸線Ｏを中心とする円周上に設定されている。
【００２５】
また、窒素ガス供給路１２５は、エッチング液供給路１２３の傾斜部１２３ａとほぼ平行に傾斜した傾斜部１２５ａを有しており、この傾斜部１２５ａの先端で、最も径の小さな円周Ｃ３上に配置された開口１２２ｃに連通している。これにより、窒素ガス供給路１２５を流通する純水は、開口１２２ｃからエッチング液の吐出方向と平行な方向に吐出されて、ウエハＷの表面の純水供給位置ＰｄよりもウエハＷの回転軸線Ｏに近い窒素ガス供給位置Ｐｎに供給される。窒素ガス供給位置Ｐｎは、ウエハＷの回転軸線Ｏを中心とする円周上に設定されている。
【００２６】
図３は、この基板処理装置における処理について説明するための図解図である。処理対象のウエハＷは、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、バキュームチャック１１に受け渡される。このとき、遮断板１２（図１参照）は、ウエハＷの搬入を阻害しないように上方に大きく退避している。バキュームチャック１１にウエハＷが保持されると、遮断板１２がウエハＷの表面に近づけられ、バキュームチャック１１（すなわち、ウエハＷ）が予め定める回転速度で回転され始める。
【００２７】
その後、図３(a)に示すように、開口１２２ｃから窒素ガスの吐出が開始され、ウエハＷの表面の窒素ガス供給位置Ｐｎに斜め上方から窒素ガスが供給される。また、窒素ガスの吐出が開始された後、つづいて、図３(b)に示すように、開口１２２ｂから純水の吐出が開始され、ウエハＷの表面の純水供給位置Ｐｄに斜め上方から純水が供給される。さらに、純水の吐出が開始された後、図３(c)に示すように、開口１２２ａからエッチング液の吐出が開始され、ウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅに斜め上方からエッチング液が供給される。
【００２８】
ウエハＷの表面への窒素ガス、純水およびエッチング液の供給が予め定める時間にわたって続けられると、図３(d)に示すように、まず、開口１２２ａからのエッチング液の吐出が停止される。つづいて、図３(e)に示すように、開口１２２ｂからの純水の吐出が停止され、その後、図３(f)に示すように、開口１２２ｃからの窒素ガスの吐出が停止される。これでウエハＷの周縁部および端面から不要な金属薄膜を除去するための処理は終了であり、この処理後のウエハＷは、遮断板１２が上方に退避した後、図示しない搬送ロボットによって、ウエハＷの裏面から不要な金属イオンを除去するための装置に向けて搬出される。
【００２９】
以上のように、この実施形態に係る基板処理装置では、ウエハＷの表面の周縁部および端面から金属薄膜を除去するためのエッチング液が、回転しているウエハＷの表面のエッチング液供給位置Ｐｅに、そのエッチング液供給位置Ｐｅよりも上方であって、ウエハＷの回転半径方向内方に配置された開口１２２ａから供給される。これにより、エッチング液供給位置Ｐｅに供給されたエッチング液がウエハＷの中央部に向けて流れることを防止しつつ、エッチング液供給位置ＰｅよりもウエハＷの回転半径方向外方の領域（ウエハＷの表面の金属薄膜を除去すべき領域）ＥＡにむらなくエッチング液を供給することができ、この領域ＥＡおよび端面に形成されている金属薄膜を良好に除去することができる。
【００３０】
また、窒素ガス、純水およびエッチング液の供給（吐出）開始および停止が上述のような順序で行われることにより、エッチング液供給位置Ｐｅにエッチング液が供給されている間、エッチング液供給位置ＰｅよりもウエハＷの回転半径方向内方に設定された純水供給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎにそれぞれ純水および窒素ガスが供給されている。純水供給位置Ｐｄに供給された純水は、純水供給位置ＰｄからウエハＷの周縁に向けて流れ、この純水の流れにより、純水供給位置ＰｄよりもウエハＷの回転半径方向外方のエッチング液供給位置Ｐｅに供給されたエッチング液は押し流されるので、エッチング液がウエハＷの中央部に向けて流れることを一層防止できる。さらに、エッチング液がエッチング液供給位置Ｐｅに入射する際にエッチング液のミストが発生しても、そのエッチング液のミストは窒素ガスによってウエハＷの外方へと吹き飛ばされるので、ウエハＷの中央部（デバイス形成領域）の薄膜がエッチング液のミストによる腐食を受けるおそれがない。
【００３１】
さらにまた、ウエハＷの中央部のデバイス形成領域に純水が供給されないので、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスが純水によるダメージを受けるおそれがない。
図４は、この発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。この実施形態に係る基板処理装置は、上述の実施形態に係る基板処理装置においてウエハＷの表面の周縁部および端面に形成されている不要な金属薄膜が除去された後、そのウエハＷの裏面から不要な金属イオン（金属汚染）または金属薄膜を除去するためのものである。
【００３２】
この基板処理装置には、スピンチャック２１が備えられている。スピンチャック２１は、ほぼ鉛直に配置されたチャック軸２１１と、このチャック軸２１１の上端にほぼ水平に固定されたスピンベース２１２と、スピンベース２１２上に立設された複数本のチャックピン２１３とを有している。
スピンベース２１２は、たとえば、平面視において放射状に延びた複数本（たとえば、６本）のアームを有しており、各アームの先端にチャックピン２１３が立設されている。たとえば、一本おきのアーム（たとえば、全部で３本のアーム）の先端には、ウエハＷの裏面の周縁部を受ける水平面と、ウエハＷの端面に対向してウエハＷの移動を規制する鉛直面とを有する固定チャックピン２１３が固定されている。そして、残余の一本おきのアーム（たとえば、全部で３本のアーム）の先端には、鉛直軸まわりに回転（自転）可能な可動チャックピン２１３が取り付けられている。この可動チャックピン２１３は、ウエハＷの裏面の周縁部を受ける水平面と、この水平面から立ち上がり、ウエハＷの端面に当接して、対向する固定チャックピン２１３と協働してウエハＷを挟持する第１鉛直面と、同じく当該水平面から立ち上がり、第１鉛直面よりもウエハＷの半径方向外方に後退してウエハＷの端面を規制可能な第２鉛直面とを有している。したがって、可動チャックピン２１３を、鉛直軸まわりに回転させることにより、第１鉛直面または第２鉛直面をウエハＷの端面に対向させることができ、これにより、ウエハＷを挟持したり、ウエハＷの挟持を弛めたりすることができる。
【００３３】
また、チャック軸２１１には、たとえばモータなどの駆動源を含む回転駆動機構２１４が結合されている。これにより、複数本のチャックピン２１３でウエハＷを狭持した状態で、回転駆動機構２１４によってチャック軸２１１を回転させることにより、ウエハＷを水平面内で回転させることができる。
さらに、チャック軸２１１は、円筒状に形成されており、その内部には、裏面リンス配管２２が非回転状態に挿通されている。裏面リンス配管２２の先端は、チャック軸２１１の先端で開口していて、これにより、チャック軸２１１の先端に、チャックピン２１３で挟持されたウエハＷの裏面中央にエッチング液を供給するための裏面リンスノズル２２１が形成されている。
【００３４】
スピンチャック２１の上方には、ほぼ円錐形状の遮断板２３と、この遮断板２３の傾斜面を洗浄するための純水を吐出する遮断板洗浄ノズル２４とが配置されている。遮断板２３は、図１に示す遮断板１２から、エッチング液を供給するための開口１２２ａおよびエッチング液供給路１２３を省略した構成であり、その下面２３１がスピンチャック２１に保持されたウエハＷの上面とほぼ平行をなして対向するように設けられている。
【００３５】
なお、図４および後述する図５において、遮断板２３と図１に示す遮断板１２とで共通する部分には、図１の場合と同一の参照符号を付して示している。また、その同一の参照符号を付した部分についての説明は省略する。
図５は、この第２の実施形態に係る基板処理装置における処理について説明するための図解図である。処理対象のウエハＷは、上述の図１に示す基板処理装置において表面の周縁部および端面に形成された金属薄膜を除去するための処理を受けた後、その図１に示す基板処理装置から搬入されてきて、スピンチャック２１に表面を上方に向けた状態で受け渡される。このとき、遮断板２３（図４参照）は、ウエハＷの搬入を阻害しないように上方に大きく退避している。スピンチャック２１にウエハＷが保持されると、遮断板２３がウエハＷの表面に近づけられ、スピンチャック２１（すなわち、ウエハＷ）が予め定める回転速度で回転され始める。
【００３６】
その後、図５(a)に示すように、開口１２２ｃから窒素ガスの吐出が開始され、ウエハＷの表面の窒素ガス供給位置Ｐｎに斜め上方から窒素ガスが供給される。また、窒素ガスの吐出が開始された後、つづいて、図５(b)に示すように、開口１２２ｂから純水の吐出が開始され、ウエハＷの表面の純水供給位置Ｐｄに斜め上方から純水が供給される。さらに、純水の吐出が開始された後、図５(c)に示すように、裏面リンスノズル２２１からエッチング液の吐出が開始され、ウエハＷの裏面中央にエッチング液が供給される。
【００３７】
ウエハＷの表面への窒素ガス、純水およびエッチング液の供給が予め定める時間にわたって続けられると、図５(d)に示すように、まず、裏面リンスノズル２２１からのエッチング液の吐出が停止される。つづいて、図５(e)に示すように、開口１２２ｂからの純水の吐出が停止され、その後、図５(f)に示すように、開口１２２ｃからの窒素ガスの吐出が停止される。これでウエハＷの裏面から金属イオンまたは金属薄膜を除去するための処理は終了であり、その後は、ウエハＷの裏面に純水が供給されて、ウエハＷの裏面に付着したエッチング液が洗い流される。ウエハＷの裏面を水洗するための純水は、裏面リンスノズル２２１にエッチング液または純水を切り替えて供給できるように構成して、裏面リンスノズル２２１からウエハＷの裏面に供給するようにしてもよいし、裏面リンスノズル２２１とは別に設けられたノズルからウエハＷの裏面に供給するようにしてもよい。この水洗処理後のウエハＷは、遮断板２３が上方に退避した後、図示しない搬送ロボットによって搬出される。
【００３８】
以上のように、この第２の実施形態に係る基板処理装置では、ウエハＷの裏面に付着している金属イオンまたは金属薄膜を除去するためのエッチング液が、回転しているウエハＷの裏面中央に供給される。これにより、ウエハＷの裏面全域にまんべんなくエッチング液を供給することができ、このエッチング液により、ウエハＷの裏面から金属イオンまたは金属薄膜を良好に除去することができる。
【００３９】
また、窒素ガス、純水およびエッチング液の供給（吐出）開始および停止が上述のような順序で行われることにより、ウエハＷの裏面にエッチング液が供給されている間、ウエハＷの表面の純水供給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎにそれぞれ純水および窒素ガスが供給されている。純水供給位置Ｐｄに供給された純水は、ウエハＷの表面を純水供給位置ＰｄからウエハＷの周縁へ向かって流れて、ウエハＷの周縁から流下するので、裏面リンスノズル２２１からウエハＷの裏面に供給されたエッチング液がウエハＷの表面に回り込むおそれがない。
【００４０】
さらに、スピンチャック２１のチャックピン２１３がウエハＷの裏面を伝って側方に飛散するエッチング液を横切ることによってエッチング液のミストが発生しても、そのエッチング液のミストは窒素ガスによってウエハＷの外方へと吹き飛ばされるので、ウエハＷの中央部（デバイス形成領域）の薄膜がエッチング液のミストによる腐食を受けるおそれがない。
【００４１】
さらにまた、ウエハＷの中央部のデバイス形成領域に純水が供給されないので、デバイス形成領域に作り込まれているデバイスが純水によるダメージを受けるおそれがない。
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上述の第１の実施形態では、遮断板１２の下面１２１に円形の小さな開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃが形成され、これらの開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃからそれぞれエッチング液、純水および窒素ガスが吐出されるとしたが、遮断板１２の下面１２１に、その下面１２１の中心ＣＥを中心とする３つの同心円環状の開口が形成され、この３つの環状開口からそれぞれエッチング液、純水および窒素ガスが吐出されてもよい。また、これと同様な変形を上述の第２の実施形態に施してもよい。
【００４２】
また、上述の第１の実施形態では、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃはそれぞれ複数個形成されているが、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃはそれぞれ、少なくとも１つ形成されていればよい。たとえば、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃがそれぞれ１つずつだけ形成される場合には、下面１２１の中心ＣＥを通る下面１２１上の直線に沿うように、開口１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃが形成されるのが好ましい（図２の二点鎖線で囲う開口群Ａ）。これによると、窒素ガス供給位置Ｐｎ、エッチング液供給位置Ｐｅ、および純水供給位置ＰｄはウエハＷの回転中心を通る直線に沿って設けられる。
【００４３】
あるいは、エッチング液が吐出される開口１２２ａが１つだけ形成され、純水および窒素ガスが吐出される開口１２２ｂおよび１２２ｃが複数個形成されるようにしてもよい。この場合、複数の開口１２２ｂおよび１２２ｃは、中心ＣＥから見て１つの開口１２２ａを覆うように設けられるのが好ましい。これによれば、ウエハの回転中心から見て、エッチング液供給位置Ｐｅは、純水供給位置Ｐｄおよび窒素ガス供給位置Ｐｎで覆われることとなる（図２の二点鎖線で囲う開口群Ｂ）。
【００４４】
さらにまた、遮断板１２の中心付近に開口が形成され、この開口から窒素ガスが供給されるようにしてもよい。
さらには、遮断板１２，２３の開口１２２ｃからウエハＷの表面に窒素ガスが供給されるとしたが、窒素ガス以外の不活性ガス（たとえば、ヘリウムガスまたはアルゴンガス）がウエハＷの表面に供給されてもよい。
【００４５】
さらには、基板の一例として半導体ウエハを取り上げたが、この発明は、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイパネル用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板などの他の種類の基板に対して処理を施すための装置にも適用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。
【図２】図１に示す遮断板の下面の構成を示す図である。
【図３】図１の基板処理装置における処理について説明するための図である。
【図４】この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。
【図５】図４の基板処理装置における処理について説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１２ 遮断板
１２２ 開口（吐出手段）
１２２ａ 開口（吐出手段）
１２２ｂ 開口（吐出手段）
１２２ｃ 開口（吐出手段）
２３ 遮断板
Ｗ ウエハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出手段を備え、前記吐出手段を基板の周縁部に沿って相対的に移動させつつ、基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、
前記複数の吐出手段は、基板の中心から周縁に向けて延びる直線上に並べて配置されており、
前記複数の吐出手段のうち、相対的に外側に配置された吐出手段は、基板に対して不要物を除去するための薬液を吐出し、相対的に内側に配置された吐出手段は、基板に対してリンス液を吐出する、基板処理装置。
【請求項２】
複数の吐出手段を備え、前記吐出手段を基板の周縁部に沿って相対的に移動させつつ、基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、
前記複数の吐出手段は、基板の周辺から内側に向かう方向に沿って並べて配置されており、
前記複数の吐出手段のうち、相対的に外側に配置された吐出手段は、基板に対して不要物を除去するための薬液を吐出し、相対的に内側に配置された吐出手段は、基板に対してリンス液を吐出する、基板処理装置。
【請求項３】
基板の表面において、リンス液が供給される領域は、薬液が供給される領域よりも広い、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
相対的に外側に配置された吐出手段から吐出される薬液は、相対的に内側に配置された吐出手段から吐出されて基板の表面を流れるリンス液の領域内に供給される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記リンス液が純水である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記複数の吐出手段を、基板の中心から離れる方向に傾斜させて指向させた、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記複数の吐出手段において、相対的に内側に配置された吐出手段は、相対的に外側に配置された吐出手段よりも早いタイミングで流体を吐出するように制御される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記複数の吐出手段から基板に供給された流体の飛散を防止する遮断板を備え、
前記複数の供給手段が前記遮断板に設けられている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
基板上面に近接した位置と基板上面から離れた位置との間で相対的に移動する遮断板を備えている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記遮断板と基板との間に不活性ガスを吐出する、請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
基板の表面において、リンス液が供給される領域よりも内側に不活性ガスを供給する吐出手段を備えている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
基板の周辺から内側に向かう方向に並べて配置された複数の吐出手段を基板の周縁部に沿って相対的に移動させつつ、前記複数の吐出手段から基板の周縁部にそれぞれ異なる流体を供給して、基板上の不要物を除去するにあたり、
相対的に内側に配置された吐出手段から基板に供給されたリンス液の領域内に、相対的に外側に配置された吐出手段から不要物を除去するための薬液を供給して、当該薬液を基板の中心から離れる方向に押し流す、基板処理方法。
【請求項１３】
前記リンス液が純水である、請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記複数の吐出手段において、相対的に内側に配置された吐出手段は、相対的に外側に配置された吐出手段よりも早いタイミングで流体を吐出するように制御される、請求項１２または１３に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
基板の表面において、リンス液が供給される領域よりも内側に不活性ガスを供給する、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１】
複数の吐出手段を備え、前記吐出手段を基板の周縁部に沿って相対的に移動させつつ、基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、
前記複数の吐出手段は、基板の中心から周縁に向けて延びる直線上に並べて配置されており、
前記複数の吐出手段のうち、相対的に外側に配置された吐出手段は、基板に対して不要物を除去するための薬液を吐出し、相対的に内側に配置された吐出手段は、基板に対してリンス液を吐出する、基板処理装置。
【請求項２】
複数の吐出手段を備え、前記吐出手段を基板の周縁部に沿って相対的に移動させつつ、基板上の不要物を除去する基板処理装置であって、
前記複数の吐出手段は、基板の周辺から内側に向かう方向に沿って並べて配置されており、
前記複数の吐出手段のうち、相対的に外側に配置された吐出手段は、基板に対して不要物を除去するための薬液を吐出し、相対的に内側に配置された吐出手段は、基板に対してリンス液を吐出する、基板処理装置。
【請求項３】
基板の表面において、リンス液が供給される領域は、薬液が供給される領域よりも広い、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
相対的に外側に配置された吐出手段から吐出される薬液は、相対的に内側に配置された吐出手段から吐出されて基板の表面を流れるリンス液の領域内に供給される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記リンス液が純水である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記複数の吐出手段を、基板の中心から離れる方向に傾斜させて指向させた、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記複数の吐出手段において、相対的に内側に配置された吐出手段は、相対的に外側に配置された吐出手段よりも早いタイミングで流体を吐出するように制御される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記複数の吐出手段から基板に供給された流体の飛散を防止する遮断板を備え、
前記複数の供給手段が前記遮断板に設けられている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
基板上面に近接した位置と基板上面から離れた位置との間で相対的に移動する遮断板を備えている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記遮断板と基板との間に不活性ガスを吐出する、請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
基板の表面において、リンス液が供給される領域よりも内側に不活性ガスを供給する吐出手段を備えている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
基板の周辺から内側に向かう方向に並べて配置された複数の吐出手段を基板の周縁部に沿って相対的に移動させつつ、前記複数の吐出手段から基板の周縁部にそれぞれ異なる流体を供給して、基板上の不要物を除去するにあたり、
相対的に内側に配置された吐出手段から基板に供給されたリンス液の領域内に、相対的に外側に配置された吐出手段から不要物を除去するための薬液を供給して、当該薬液を基板の中心から離れる方向に押し流す、基板処理方法。
【請求項１３】
前記リンス液が純水である、請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記複数の吐出手段において、相対的に内側に配置された吐出手段は、相対的に外側に配置された吐出手段よりも早いタイミングで流体を吐出するように制御される、請求項１２または１３に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
基板の表面において、リンス液が供給される領域よりも内側に不活性ガスを供給する、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−６０１１９（Ｐ２００９−６０１１９Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５７５２１（Ｐ２００８−２５７５２１）
【出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【分割の表示】特願２００１−１６２８２８（Ｐ２００１−１６２８２８）の分割
【原出願日】平成１３年５月３０日（２００１．５．３０）
【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３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【分割の表示】特願２００１−１６２８２８（Ｐ２００１−１６２８２８）の分割
【原出願日】平成１３年５月３０日（２００１．５．３０）
【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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