JP4108941B2

JP4108941B2 - 基板の把持装置、処理装置、及び把持方法

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Publication number: JP4108941B2
Application number: JP2001114947A
Authority: JP
Inventors: 淳次国沢; 憲雄木村; 賢也伊藤; 明福永; 雄貴井上; 寛冨田; 壮一灘原; 基之佐藤
Original assignee: Ebara Corp; Toshiba Corp
Current assignee: Ebara Corp; Toshiba Corp
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2021-04-13
Also published as: US7055535B2; US20040016452A1; US20020050322A1; JP2002200586A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の把持装置、処理装置、及び把持方法に関し、特に半導体ウエハのような高い平坦度と清浄度を必要とする基板を処理するのに好適な基板の把持装置、処理装置、及び把持方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体基板上に配線回路を形成するための材料としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金が一般に用いられているが、半導体デバイスの集積度の向上に伴い、より導電率の高い材料を配線材料に採用することが要求されている。このため、回路パターン溝及び／又は穴が形成された半導体基板面にめっき処理を施して、該回路パターン溝及び／又は穴にＣｕ（銅）又はその合金を充填し、該充填した部分を除いて該Ｃｕ又はその合金を除去し、回路配線を形成する方法が提案されている。
【０００３】
上記回路配線を形成するには、まず半導体素子が形成された半導体基板上に導電層が形成され、該導電層の上にＳｉＯ_２からなる絶縁膜が堆積され、リソグラフィ・エッチング技術によりコンタクトホールと配線用の溝が形成され、その上にＴｉＮ等からなるバリア層、更にその上に電解めっきの給電層としてシード層が形成される。
【０００４】
さらに半導体基板の表面にＣｕめっきを施すことで、半導体基板のコンタクトホール又は溝内にＣｕを充填させると共に、絶縁膜上にＣｕめっき膜層を堆積させる。その後、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）により、絶縁膜上のＣｕめっき膜層及びバリア層を除去し、コンタクトホール及び配線用の溝に充填させたＣｕめっき膜層の表面と絶縁膜の表面とを略同一平面にする。これにより、銅めっき膜層からなる配線が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、バリア層は絶縁膜のほぼ全面を、シード層はバリア層のほぼ全面をそれぞれ覆うように形成されるため、半導体基板のベベル（外周部）にシード層である銅膜が存在したり、また半導体基板のベベルの内側のエッジ（外周部）に銅が成膜されて残ることがある。
【０００６】
銅は、例えばアニール等の半導体製造工程において、絶縁膜中に容易に拡散し、その絶縁性を劣化させたり、次に成膜する膜との接着性が損なわれ、そこから剥離する原因ともなり得るので、基板から完全に除去することが要求されている。
【０００７】
この発明は、上記課題に鑑み、ウエハ等の基板のエッジ、ベベル部や裏面の処理を簡単に行なうことができ、かつ基板を安定に保持することができる基板の把持装置、処理装置、及び把持方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するためになされたもので、その構成は、例えば図２、４に示すように、素子が形成されたデバイス形成面が一方の面に形成された基板Ｗを、浸漬槽２４内に浸漬して処理するために把持する把持装置において；基板Ｗの一方の面に接触する真空吸着部材４８であって、外側リング状部材４８ａと、該外側リング状部材４８ａの内側の内側リング状部材４８ｂとを有し、外側リング状部材４８ａと内側リング状部材４８ｂとの間に環状の溝５０が形成され、該溝５０を真空に引き基板Ｗを吸着する環状の真空吸着部材４８と；下面を有し、真空吸着部材４８を前記下面に取り付け、基板Ｗの一方の面と、真空吸着部材４８と共に空間を形成するホルダ板４４とを備え；ホルダ板４４には、真空吸着部材４８が基板Ｗを吸着しているときに気体を前記空間に供給するパージ穴が形成され；内側リング状部材４８ｂの外径は、内側リング状部材４８ｂの外周が前記デバイス形成面の外側になるよう構成されている。
【０００９】
これにより、基板の他方の面、基板の側端部、及び基板の一方の面の周辺のベベル部を露出させた状態で基板を安定的に把持し、これらの箇所を１つの工程で同時に面処理することができる。
【００１０】
また、真空吸着部材と基板の一方の面とホルダ板により囲まれて形成された空間内に、真空吸着部材が基板を吸着しているときに気体を供給することにより、浸漬処理時の浸漬液の空間内部への回り込みを防止することができる。さらに、内側リング状部材の外径は、内側リング状部材の外周がデバイス形成面の外側になるよう構成されているので、内側リング状部材と基板の一方の面との接触部及び内側リング状部材の内側は浸漬液から保護される。
真空吸着部材は、典型的には環状に形成されている。特に好ましくは、真空吸着部材及び溝は、円環状に形成する。
また、真空吸着部材４８は、水平に設置される円板状のホルダ板４４の下面に取り付けるとよく、このときは、基板の吸着された面の内側の平坦面の部分は真空吸着部材４８とホルダ板４４によって覆われるので、面処理が行われず、その外側部分、すなわち基板吸着面のベベル部と端面及び下面（他方の面）のみの処理が行われる。
【００１１】
外側リング状部材及び内側リング状部材の材料は、ゴム、軟質プラスチック、およびフッ素樹脂からなる群から選択された材料とするとよい。
【００１２】
基板表面に疵を付けるのを防止するため、及び基板表面にある程度密着して気密性を確保するためである。ゴムは、天然ゴム、合成ゴム、フッ素樹脂は、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ダイフロンのような耐薬品性や耐熱性を備えているものとするとよい。さらに、材料は、カルレッツ、ケムレッツ、バイトン等であってもよい。
【００１３】
この発明のさらに他の構成は、上記の把持装置と、把持された基板の面を処理する面処理装置とを備える基板の処理装置である。ここで基板の処理装置には、真空吸着部材４８に真空を生じさせる排気路５２と導管５４に接続され、真空吸着部材４８から吸引された液体や排気ガスを気体と液体に分離する気液分離槽５６を備えるようにしてもよい。
【００１４】
さらに、基板の洗浄及び／又は乾燥を行う装置を有することが好ましい。また、処理後の基板の状態を検査し、処理の達成状態を判定する判定装置を有することが好ましい。
【００１５】
上記基板の処理装置は、前記把持装置で把持された基板を浸漬する浸漬槽を備えるようにしてもよい。
【００１６】
基板の把持方法は、素子が形成されたデバイス形成面が一方の面に形成された基板を、浸漬槽内に浸漬して処理するために把持する把持方法において；外側リング状部材と、該外側リング状部材の内側の内側リング状部材とを有し、前記外側リング状部材と前記内側リング状部材との間に環状の溝が形成された真空吸着部材を、前記内側リング状部材の外周が前記デバイス形成面の外側になるよう前記内側リング状部材の外径を構成して、前記基板の一方の面に接触させ、前記溝を真空に引いて前記基板を真空吸着し、前記真空吸着部材が前記基板を吸着しているときに、前記基板の一方の面と、前記真空吸着部材と、前記真空吸着部材を下面に取り付けたホルダ板とに囲まれて形成された空間に気体を供給し、前記基板を保持するものであってもよい。
これにより、基板の他方の面、基板の側端部、及び一方の面の周辺のベベル部を露出させた状態で基板を安定的に把持し、これらの箇所を１つの工程で同時に面処理することができる。
真空吸着部材が基板を吸着しているときに、基板の一方の面と真空吸着部材とホルダ板により囲まれて形成された空間内に気体を供給することにより、例えば、エッチング処理時のエッチング液の空間内部への回り込みを防止することができる。
【００１７】
この発明の他の構成は、基板の面を処理するために該基板を把持する把持方法において、基板の一方の面のエッジに真空吸着部材を接触させ、該基板を真空吸着して基板を保持する基板の把持方法であってもよい。
ここで、エッジとは、半導体等の基板の面上でデバイスが形成されていない周辺部分をいい、典型的には基板の外周端部から５ｍｍ位の基板の表裏面の部分である。また、ベベルとは、基板の側面部及び外周端部から典型的には０．５ｍｍ以内の断面が曲線を有する部分、または面取りされた部分をいう。また、基板のエッジ及びベベルを合わせた領域を外周部とも呼ぶ。このような外周部に成膜乃至付着した銅等は不要であるばかりでなく、その後の半導体基板の搬送、保管・処理の工程において、クロスコンタミの原因ともなり得るので銅の成膜工程やＣＭＰ工程直後に完全に除去する必要がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の１つの実施の形態であるエッチング装置の全体構成を示す配置図で、この装置は、例えばＣＶＤやスパッタ、メッキ等の成膜後、ウエハを次工程に送る前に、ウエハのデバイス形成面の周辺の部分、即ち外周部（ベベル部とエッジ部）及び裏面をエッチングするものである。このエッチング工程は、裏面、べベル、ノッチ部に、成膜時に付着した余分な膜を除去することを１つの目的としている。
【００１９】
この装置は、一端側にウエハを収納するカセット１０ａ、１０ｂが配置され、それを基端として搬送ロボット１２の走行スペース１４が他端に向けて設けられている。走行スペース１４の一側には、乾燥ユニット１６、洗浄ユニット１８、エッチングユニット２０が順次配置され、他側には検査ユニット２２が配置されている。搬送ロボット１２は、乾燥ウエハと濡れたウエハを別に扱うために少なくとも２本のハンドを有することが望ましい。
【００２０】
図２の模式的正面断面図を参照して、面処理装置としてのエッチングユニット２０を説明する。このエッチングユニット２０は、面処理部である浸漬槽としてのエッチング槽２４と、ウエハＷを保持するウエハホルダ２６と、それらの付帯設備とを備えている。
【００２１】
なお図２及び後で参照する図３、図４では、真空吸着部材４８は、便宜上、基板Ｗまたは他の構成要素に対して相対的に拡大して図示されている。実際には、２００〜３００ｍｍの基板に対して、真空吸着部材４８の幅は、０．５〜２ｍｍ程度であり、一実施例では約０．７５ｍｍとした。
【００２２】
エッチング槽２４は有底円筒状の容器であり、底部等の所定箇所に浴温を一定に保つヒータ２８が配置され、エッチング液３０を槽２４の底部中央から槽内に供給するエッチング液供給ライン３２がエッチング液貯留タンク３４より延びて設けられている。
【００２３】
エッチング液供給ライン３２には、エッチング液３０をエッチング槽２４に圧送するポンプ３８と、濃度計（典型的には液の導電率計であり、導電率と濃度には相関関係があることを利用して濃度を計測する）５１と、液３０を加熱し、あるいは保温するためのインラインヒータ３６、ケミカルフィルタ５３とが配置されている。但し、ヒータ２８とインラインヒータ３６とは、必ずしも両方を備える必要はなく、必要に応じていずれか一方を搭載するようにしてもよい。また、これらのヒータは不図示の温度センサと温度調節器に接続して、液３０の温度制御を行なうことができるようにしてもよい。またケミカルフィルタ５３と槽２４との間のライン３２には三方弁５５が挿入配置されている。三方弁５５のライン３２以外に接続する第３のポートにはバイパスライン３９が接続されており、ライン３９は液貯留タンク３４に導かれている。
【００２４】
エッチング槽２４の上部には、オーバーフローした液３０を受ける樋４０が設けられ、これには液３０を所定の収容タンクに導く回収ライン４２が設けられている。
【００２５】
また、エッチングユニット２０は、前記把持装置としてのウエハホルダ２６及び槽２４との少なくとも一方を相手側に向けて前進又は後退させる、不図示の移動機構を備える。
【００２６】
ウエハホルダ２６は、水平な円板状のホルダ板４４と、その上側に立設された筒状部４６とを備えており、図示しない駆動機構により水平面内で回転可能に、かつ昇降可能になっている。ホルダ板４４の下面には、図３に示すように、その周縁部に沿って環状の真空吸着部材４８が取り付けられている。これは、前記のように、天然ゴム、合成ゴム又は軟質プラスチックのような弾性を有する部材から形成されている。真空吸着部材４８の形状、寸法、材質等は、後述するように溝の開口側を基板Ｗに押しつけて溝内を所定の真空圧力にした時に変形しない程度の剛性と、基板Ｗに対する密着性とを確保し、基板Ｗを安定的に把持することができるように設定される。
【００２７】
濃度計５１は、液３０の濃度を監視してそれを一定に保つために用いられる。濃度の調整は、不図示の供給口から濃度の高い液あるいは純水を供給することにより行なう。ケミカルフィルタ５３は、基板の処理により発生した生成物等の異物を濾過するのに用いられる。三方弁５５は、エッチングを行なわないときに、液供給ライン３２をエッチング槽２４へのラインからバイパスライン３９に切り換えるのに用いる。この切換により、エッチング液は、貯留タンク３４から、濃度計５１、ヒータ３６、ケミカルフィルタ５３を通して再び貯留タンク３４へと循環する。この循環により、エッチング液の温度、濃度、清浄度をいつでもエッチング槽３４で使用可能な状態に維持しておくことができる。なお、ヒータ３６の後流側にフィルタ５３を配置すれば、ヒータ３６で発生し得るごみも濾過することができる。
【００２８】
図４の部分断面図を参照して、真空吸着部材４８の構成を説明する。真空吸着部材４８には、その中心線に沿って下側に開口する逆Ｖ字状の溝５０が形成されている。溝５０は、２つのリング状部材４８ａ、４８ｂが逆Ｖ字状の溝の壁を形成する形となっている。環状（典型的には円環状）の溝５０を少なくとも１つ形成するように、リング状部材４８ａ、４８ｂは少なくとも２本あればよい。但し、溝５０が２つ以上形成されるように、リング状部材４８ａ、４８ｂは、３本以上あってもよい。
【００２９】
図２に戻って説明を継続する。真空吸着部材４８及びホルダ板４４にはこの溝５０に開口する排気路５２が形成され、これは導管５４及び筒状部４６に設けられた図示しない回転継手を介して気液分離槽５６又はスクラバーに連通し、さらにこれを経由して真空ポンプ等の真空源Ｖａｃに接続されている。排気路等には真空センサ５８が設けられ、溝５０内の圧力を検出することによってウエハＷが適切に把持されたかどうかを検知することができるようになっている。なお、後で説明する排気路５２を分かりやすく図示するために、図中真空吸着部材４８及びホルダ板４４の一部、筒状部材４６の一部を断面して示してある。
【００３０】
図４を参照して、真空吸着部材４８とウエハＷとの関係をさらに説明する。ウエハＷは、一方の面としての表面と、他方の面としての裏面と（適宜両者を総称して「面」ともいう）及び外周面Ｃとを備えた円板状に形成されている。外周面Ｃは、表面と裏面に垂直な円筒面と、該円筒面と表面または裏面をつなぐ面取り部、即ちべベルＢとで形成されている。また外周面Ｃは、断面図において全体が円弧状に形成されていてもよい。いずれにしても外周面Ｃの最も直径の大きい部分を（外周）端部と呼ぶ。この端部から基板内側に５ｍｍ程度の（デバイスの形成されていない）表面、裏面の領域をエッジとよぶ。ここで円板状に形成されたウエハＷの（外周）端部の直径をＤ、円環状真空吸着部材４８の内側直径（リング状部材４８ｂの内径）をｄ１、円環状の溝５０の内側直径（リング状部材４８ｂの外径）をｄ２、円環状真空吸着部材４８の外側直径（リング状部材４８ａの外径）をｄ３としたとき、これらの直径の好ましい関係は、図５の場合と同様であるので同図を参照して後で詳しく説明する。
【００３１】
真空吸着部材４８は、基板Ｗの素子（デバイス）形成部にエッチング等の処理が及ばないように、その形状と寸法を形成するのが好ましい。また素子形成部に処理が及ばない限りにおいて、できるだけエッジ部を広く処理できるように定めるのがさらに好ましい。
【００３２】
真空吸着部材４８とホルダ板４４及びウエハＷは、これらで囲まれる空間を形成している。即ち、真空吸着部材４８は、ウエハＷの外周近傍で接触しているが、他の部分ではウエハＷに接触部がなく、ホルダ板４４及びウエハＷと共に囲んで形成する空間が中空部となるように構成されている。
【００３３】
処理すべきウエハは、２００ｍｍ、３００ｍｍ等と標準的サイズが決まっており、それに応じて端部までの直径Ｄも決まっている。したがって対象とするウエハが決まれば、それに対応する真空吸着部材４８の内径ｄ１を定めることができる。
【００３４】
以下、図１他を参照して、このように構成されたエッチング装置２０によるエッチング工程を説明する。ウエハＷは、ＣＶＤやスパッタ、メッキ等の成膜後、デバイス形成面を上にしてカセット１０ａ、１０ｂに載置されており、搬送ロボット１２の乾燥ウエハ用ハンドによって取り出され、ロボット１２の走行によりエッチングユニットまで運ばれる。ウエハホルダ２６は上昇位置にあり、図３の部分断面図に示すように、ロボットハンド６０は前進して、載置したウエハＷをウエハホルダ２６の下方に移動させ、ウエハＷとホルダ２６が同心になるように位置合わせを行なう。
【００３５】
そして、ウエハホルダ２６を下降させ、図４に示すように、ウエハＷが真空吸着部材４８の先端に接触した時に真空源Ｖａｃに通じる弁６２（図２）を開くことによって、溝５０の内部の空間を負圧にしてウエハＷを吸着し把持する。排気路５２等に設けた真空センサ５８によって溝５０内の圧力を検出することにより、ウエハＷが把持されたことを確認した後、ウエハホルダ２６を上昇させ、ロボットハンド６０を退避させる。なお、ユニット内に不図示の仮置台を設け、これを介してウエハＷを受け渡すようにしてもよい。
【００３６】
ウエハＷを把持したウエハホルダ２６は再度下降し、図２に示すように、エッチング槽２４内の浴６４に、ウエハＷと真空吸着部材４８の少なくとも一部を浸漬させる。浴６４は、この例では、エッチング液供給ライン３２より常に液３０を供給し、これがウエハＷの面に沿って流れて槽２４の縁部より流出することにより、定常的な液流れを形成するようにしているが、静止浴でも良い。静止浴の場合の液量は、直径２００、３００ｍｍのウエハＷに対して、５００ｃｃ以下であることが好ましい。エッチング液３０からなる浴６４は槽２４に組み込んだヒータ２８や、インラインヒータ３６の発熱量を制御することによって一定温度に保持されている。
【００３７】
定常的な液流れを形成する場合は、槽２４の底部とウエハＷとの間の流速を所定の値以上にすることにより、ウエハＷへの気泡の付着を防止することができる。流速を高くするには、槽２４の底部とウエハＷとの間隙を小さくすればよい。
【００３８】
いずれの場合も、ウエハＷ下面での液流れを良好に維持するために、ウエハホルダ２６を回転させることも可能である。ウエハＷをエッチング液３０に浸漬させる前に、ウエハＷ面に界面活性剤の噴霧やプラズマの照射等の前処理を行って、ウエハＷの面と液のなじみを良くするようにしてもよい。ウエハホルダ２６を回転させれば、液のウエハＷに対する相対的な速度が高くなり、ウエハＷへの気泡の付着を防止することができる。
【００３９】
この装置によれば、ウエハＷの上側面の真空吸着部材４８でカバーされた部分の内側にはエッチング液が流入しないので、デバイス形成面はエッチングされることが無く保護される。一方、上側面のベベル部Ｂ（図４参照）と、ウエハＷの端面及び下側の全面は一度にエッチング処理がされ、処理時間等に応じた量の表面層が除去され、同時に微粒子等の付着物も除去される。
【００４０】
この装置では、ウエハＷと真空吸着部材４８の接触部の密着性を充分管理しても、隙間から多少のエッチング液のリークが発生する。これは排気路５２を通じて気液分離槽５６又はスクラバーに導かれ、ここで分離されるので、真空ポンプ等の真空源に影響を与えることはない。
【００４１】
エッチングを終えたウエハＷは必要な後処理や純水によるリンスを行った後、先の搭載工程と逆の工程を行って濡れたウエハＷ用のロボットハンドに移され、洗浄ユニット１８へ搬送される。洗浄ユニット１８では、必要に応じてスクラブや純水の噴射等の方法を行って、ウエハＷの表裏面を洗浄する。ここで、必要に応じてウエハＷを薬品によりライトエッチしてもよい。洗浄を終えたウエハＷはさらにロボット１２により乾燥ユニット１６に移送され、ここで、スピン乾燥や清浄空気噴射等の方法で乾燥される。乾燥を終えたウエハＷは、乾燥ウエハ用のロボットハンド６０によってカセット１０ａ、１０ｂに戻される。
【００４２】
上記過程において、エッチング、洗浄、乾燥のいずれかの工程の後に、ウエハＷを検査ユニット２２に移送し、所定のエッチング処理が達成されたかどうかを判定する。検査ユニット２２は、例えば、ＣＣＤカメラと、その出力を画像処理するコンピュータとを備えたもの等が適宜に用いられる。合否判定の結果はコンピュータに記憶され、次工程で結果に対応した処理がされる。不合格判定を受けた場合は、ウエハＷをカセット１０ａ、１０ｂに戻す前に再度の処理を行ったり、エッチング等の加工条件を次のウエハＷの処理にフィードバックさせる等の手段を採っても良い。
【００４３】
図５の部分断面図を参照して、図４とは別の真空吸着部材１４８の構成を説明する。真空吸着部材１４８には、その中心線に沿って下側に開口する、断面が縦長の長方形の溝１５０が形成されている。溝１５０は、２つのリング状部材１４８ａ、１４８ｂが溝１５０の壁を構成するように形成されている。環状（典型的には円環状）の溝１５０を少なくとも１つ形成するように、リング状部材１４８ａ、１４８ｂは少なくとも２本あればよいが、３本以上あってもよい点は図４の場合と同様である。
【００４４】
真空吸着部材１４８及びこれを保持する水平な円板状のホルダ板１４４には溝１５０に開口する排気路１５２が形成され、これは前述の気液分離槽５６又はスクラバーに連通し、さらにこれを経由して真空ポンプ等の真空源Ｖａｃに接続されている。ウエハＷを吸着して保持する作用は真空吸着材４８と同様であるので重複した説明を省略する。
【００４５】
真空吸着部材１４８とホルダ板１４４及びウエハＷは、これらで囲まれる空間を形成している点、真空吸着部材１４８は、ウエハＷの外周近傍で接触しているが、他の部分ではウエハＷに接触部がなく、ホルダ板１４４及びウエハＷと共に囲んで形成する空間が中空部となるように構成されている点は、真空吸着部材４８の場合と同様である。また本実施の形態では、ホルダ板１４４には、窒素（Ｎ_２）パージ穴が形成されており、ウエハＷの上側の面（表面）の真空吸着部材１４８でカバーされた部分、即ち前記中空部にＮ_２をパージすることができるように構成されている。
【００４６】
さらに図５を参照して、真空吸着部材１４８とウエハＷとの関係を説明する。図示のウエハＷは、全体が丸みをおびた外周面Ｃを有している。但し、前述のような面取が施された外周面であってもよい。ここで円板状に形成されたウエハＷの（外周）端部の直径をＤ、円環状真空吸着部材１４８の内側直径（リング状部材１４８ｂの内径）をｄ１、円環状の溝１５０の内側直径（リング状部材１４８ｂの外径）をｄ２、円環状真空吸着部材１４８の外側直径（リング状部材１４８ａの外径）をｄ３とする。一実施例では、（ｄ３−ｄ１）／２＝０．７５ｍｍ、即ち真空吸着部材１４８の厚さが、０．７５ｍｍに形成されており、（ｄ２−ｄ１）／２＝０．２５ｍｍ、即ちリング状部材１４８ｂの厚さが０．２５ｍｍに形成されている。リング状部材１４８ａの厚さもリング状部材１４８ｂと同じく０．２５ｍｍに形成されている。したがって、円環状の溝１５０の幅は、０．７５−（０．２５＋０．２５）＝０．２５ｍｍである。
【００４７】
またＤ＝２００ｍｍのとき、ｄ３＝１９４ｍｍ、即ち、（Ｄ−ｄ３）／２＝３．０ｍｍとした。このときは、（Ｄ−ｄ２）／２＝３．５ｍｍとなる。この状態で、溝１５０を真空に引き、真空吸着部材１４８の内側にＮ２パージをしながら、ウエハＷをエッチングバスに浸漬したところ、リング状部材１４８ｂの外側（直径ｄ２の外側）はエッチングされ、リング状部材１４８ｂとの接触部及びその内側はエッチングされなかった。これは溝１５０が真空であるため、リング状部材１４８ａとウエハＷとの接触部は外部のエッチング液が通過するが、リング状部材１４８ｂとウエハＷとの接触部は内側のＮ２が通過しエッチング液から保護されるためである。
【００４８】
言い換えればこの実施の形態によれば、外側リング状部材１４８ａと内側リング状部材１４８ｂとの間に挟まれて形成された環状溝１５０を真空に引いて基板Ｗを吸着し、内側リング状部材１４８ｂの内側にＮ２等のパージをしたときは、内側リング状部材１４８ｂの外径（環状溝１５０の内径）ｄ２を、基板のエッチングを施したくない部分（典型的には素子（回路）の形成されている部分）の外側になるように構成するとよい。また回路の形成されていない部分はできるだけエッチングしたいので、直径ｄ２は、回路形成部分と回路非形成部分との境界の円の直径にできるだけ近くするのがよい。具体的には、（Ｄ−ｄ２）／２＝３．０〜４．０ｍｍとするのがよいが、典型的には略３．５ｍｍとするのが好ましい。前述のように、処理すべきウエハは、２００ｍｍ、３００ｍｍ等と標準的サイズが決まっているので、対象とするウエハが決まれば、それに対応する真空吸着部材１４８の内側リング状部材の外径ｄ２を定めることができる。円環状の真空吸着部材１４８の幅は、０．５〜２．０ｍｍ程度であり、０．５〜１．０ｍｍとするのが好ましく、特に約０．７５ｍｍに形成するとよい。なお、溝１５０の断面形状は縦長の長方形としたが、溝５０と同様に逆Ｖ字形としてもよい。
【００４９】
図６の模式的正面断面図を参照して、本発明の実施の形態である、エッチング装置（エッチングユニット）２００とその周辺機器の構成と作用を説明する。本装置は、大別すると、ウエハの授受を行い、処理後のウエハを載置し洗浄するためのウエハステージ２０１、エッチングを行う浸漬槽としてのエッチング槽２２１、エッチング対象物であるウエハＷを保持し、ウエハステージ２０１とエッチング槽２２１間を移動させるウエハホルダ２４１と、ウエハ洗浄液吐出用のノズル２０２、２０３、ステージ２０１の周囲に設けられた液飛散防止のためのカップ２０８、及びこれらの装置を収容するフレーム（不図示）から構成されている。ユニット２００へは、エッチング液などの薬液の貯留タンク（図６には不図示）や薬液圧送ポンプ（図６には不図示）などの液供給設備が接続され、薬液の供給や回収を行っている。
【００５０】
エッチング対象物即ちここではウエハＷを保持するウエハホルダ２４１は、ウエハＷを保持する真空吸着部材１４８を有する保持面と、その保持面をウエハステージ２０１と、エッチング槽２２１との間を水平移動する機構、上下動機構および保持面を回転させる軸とその駆動源を有している。本図に示す実施の形態の装置では、ウエハホルダ２４１の水平方向の移動は、ユニット外とウエハＷの授受を行うステージ位置、エッチングを行うエッチング槽位置の２ヶ所間を水平移動用モータ２６２とボールねじ２６３により移動する。また、上下動は、エアシリンダ２６１で行われ、ウエハＷの保持面を、ステージ２０１上でのウエハＷの受け渡し位置、エッチング槽２２１とステージ２０１間を移動するときの上昇位置の２通りの高さで位置決めできるようになっている。また、水平移動はエアシリンダ２６１の部分を中心とした回動機構を設けることで行なってもよい。
【００５１】
なお、エッチングを施すエッチング位置は、ウエハＷの受け渡し位置と同一高さであるものとして図示されているが、別の高さに位置決めするようにしてもよい。また、保持面は、回転軸用モータ２４２によって、速度０〜５００ｍｉｎ^−１で回転が可能である。さらに説明すれば、ウエハＷを保持する保持面は、水平な円盤状のホルダ板１４４と、その上側の中心に立設された筒状部である回転軸２４３とを備えている。回転軸２４３の上端は、水平に延伸するアーム２４４の一端に取り付けられた回転軸用モータ２４２に連結されており、モータ２４２により回転可能に構成されている。アーム２４４の他端はエアシリンダ２６１のピストンに連結されており、ピストンによる上下方向の移動と、ピストンロッドを中心とする回動動作が可能に構成されている。また、ホルダ板１４４の下面には、既に説明したように、その周縁部に添って環状の真空吸着部材１４８が取り付けられている。
【００５２】
ウエハＷの授受を行うためのステージ２０１には、ウエハＷの周縁部を載置する複数のピン２０４が取り付けられた回転板２０５が回転面を水平にして設けられている。回転板２０５の下側の中心には、回転軸２０６が立設され、回転軸２０６は回転軸用モータ２０７によって回転駆動されるように構成されている。
【００５３】
ピン２０４付きの回転板２０５は、ウエハホルダ２４１とロボットハンド２１０間においてウエハＷの授受を行う際の中継台の役割及びウエハＷの表裏面洗浄を行うときに載置され、洗浄しながらウエハＷを回転することが可能である。回転速度は０〜３０００ｍｉｎ^−１である。なおロボットハンド２１０は、図中、その移動方向を示す水平方向の両向矢印で図示されている。また図中ロボットハンド２１０は、カップ２０８を貫通するかのように図示されているが、実際は、カップ２０８と不図示のシャッターが連動して下降し（鉛直方向の両向矢印参照）、ロボットハンド２１０が回転板２０５上にアクセスできるように構成されている。
【００５４】
なおウエハステージ２０１は、図示のようなピンと回転板を有する構造の他、ウエハＷの周縁部を載置する不図示の各々回転する支持椀が６本垂直に取り付けられたものであってもよい。ウエハＷは、その支持腕の上端部に載置され、支持腕の回転に伴って回転する。
【００５５】
エッチングを行うエッチング槽２２１は、エッチング液の供給口２２２及び、槽底部に排水口（ドレン）２２３ａを有している。また、槽の上方には液面センサ２２４が取り付けられており、エッチング槽２２１内のエッチング液の満水即ちオーバーフローと、排液の検出が可能になっている。エッチング槽２２１は、有底円筒上の容器であり、エッチング液を槽内に供給するエッチング液供給ラインがエッチング液貯溜タンク(図６には不図示)とエッチング槽２２１とを接続するように設けられている。
【００５６】
エッチング槽２２１の側部には、オーバーフローした液を受ける樋２２５が設けられ、エッチング液貯溜タンク（図６には不図示）へ回収するための回収ラインを接続する排水口（ドレン）２２３ｂが明けられている。また、エッチング槽底部の排水口２２３ａから排出されたエッチング液も同回収ラインへ合流している。なお、エッチング液供給ラインは、エッチング槽２２１に純水を供給する流路として用いることが可能である。
【００５７】
エッチング槽２２１には、槽内の液温を計測するために、熱電対２２６が取り付けられ、エッチング液が処理温度に到達しているか否かを知ることが可能である。
【００５８】
洗浄液吐出用として、ステージ２０１をとりまくカップ２０８には、ウエハ表面洗浄ノズル２０２とウエハ側面洗浄ノズル２０３の２個のノズルが設けられている。そしてステージ２０１の中央部には、上方に向けて吐出口である裏面洗浄ノズル２０９が設けられており、ウエハＷの裏面洗浄用に洗浄液を噴出することが可能である。本実施の形態で示した例では洗浄液は純水を用いているが、他の薬液ラインを接続することも可能である。なお、カップ２０８はウエハＷを支持するステージ２０１の外周に位置しており、ウエハＷの処理中は、カップ２０８が上昇してステージ２０１を囲い込むことにより、各種洗浄液がカップ２０８の外に飛散することを防止している。カップ２０８の上昇、下降は不図示のエアシリンダにより行う。なお、カップ２０８には、不図示のシャッタが取り付けられており、カップの上昇、下降と連動して上下するようになっている。このシャッタは、不図示のフレーム側面に接触する位置関係にある。
【００５９】
装置を収容するフレームは、以上の機構をすべて格納し、側面にはウエハの搬入出口が開口している。搬入出口のあるフレームの側面部内側には上述のシャッタが接しており、カップ２０８が下降したときは開口、上昇したときはシャッタがせりあがって搬入出口が塞がれる仕組みになっている。
【００６０】
図６の装置の動作の概略は次の通りである。まず、ステージ２０１上へエッチング処理を行うウエハＷをセットする。次にウエハホルダ２４１が、真空吸着部材１４８によりウエハＷを吸着することにより保持し、エッチング槽２２１へ移動し、保持したまま、エッチング処理を施す。その後、エッチング槽２２１内で粗洗浄（リンス）を実施し、ステージ２０１上へ移動し、ここで純水により本洗浄を行い処理を完了し、ウエハＷはエッチングユニット２００の外部に取り出される。
【００６１】
以下、上記の動作を行うときの周辺機器、及び構成機器の動作を併せて詳しく説明する。まず、エッチング対象物であるウエハＷが、ロボットハンド２１０に載せられた状態でロボットによって、本エッチングユニット２００に運ばれる。このとき、ウエハホルダ２４１はエッチング槽２２１の上昇位置で待機している。
【００６２】
フレームの側面に設けられたウエハ受け渡し用の開口部を通って、ロボットハンド２１０がステージ２０１の上面高さからエッチングユニット２００内に挿入される。ロボットハンド２１０は、ステージ２０１真上に到達後、ハンド２１０を下降させることで、ステージ２０１上にウエハＷを置く。ウエハＷ下面まで下降したロボットハンド２１０は上記の開口部を通って退去する。
【００６３】
ロボットハンド２１０の退去が完了すると、ウエハホルダ２４１がステージ２０１上へ水平に移動し、次にウエハホルダ２４１がステージ２０１の位置へ下降する。ウエハホルダ２４１の保持部のシールである真空吸着部材１４８をウエハＷの周縁部に接触させ真空吸着する。この時の圧力はおよそ−８０ｋＰａ以下とするのが好ましい。この後、真空吸着部材１４８とウエハＷの上面部分により形成された空間に、Ｎ_２を供給し、空間内の圧力を高めにすることにより、エッチング処理時のエッチング液の内部への回り込みを防止する。このＮ_２はほとんど加圧しない。このように、Ｎ_２を供給することにより、シール部分の真空吸着圧力はおよそ−６０ｋＰａ以下となる。この状態でウエハホルダ２４１はエアシリンダ２６１により上昇し、さらに水平方向に移動しエッチング槽２２１上方位置へ移動し、そこからエッチング位置へ下降する。
【００６４】
次にエッチング槽２２１にはエッチング液を供給し、熱電対２２６によりエッチング液の温度を検出し、その温度が所定の温度であり、かつ、液面センサ２２４により液が十分満たされているのを確認する。確認後、ウエハホルダ２４１の保持面を、０〜５０ｍｉｎ^−１程度で回転させ、エッチング液の供給を行いながら、所定の時間、エッチング処理を行う。なお、エッチング時間は、任意に設定することが可能である。ウエハＷのエッチング対象膜がＴａ_２Ｏ_５の２００オングストローム膜の場合、エッチング液は５％のＤＨＦ、液温度５０℃〜８０℃、エッチング時間１分で良好なエッチング結果が得られた。また、エッチング時にウエハホルダ２４１の保持面を回転させることにより、エッチング反応によって発生する気泡が停留することを防止し、エッチングむらを防止できる。また、エッチング中もエッチング液を供給し続けることも効果がある。例えば８００ｃｃ〜１０００ｃｃ／ｍｉｎの流量による供給が有効であった。
【００６５】
所定のエッチング処理時間が経過したら、エッチング液を排出し、同じエッチング槽２２１に純水を供給し、ウエハＷ及びウエハホルダ２４１のシール部周囲を粗洗浄する。この粗洗浄時間も任意設定可能である。粗洗浄が完了したら、エッチング槽２２１のリンス液は排出し、ウエハホルダ２４１を上昇後、ステージ２０１上へ移動する。ここでカップ２０８を上昇させ、ウエハ側面洗浄供給ノズル２０３より、ウエハＷの裏面とエッジ部分に純水を吹きかけ、洗浄を実施する。その後、ステージ２０１の位置へ下降し、吸着を解除する。この時、ウエハＷを吸着していた真空ライン２８５にウエハ保持面方向に純水（Ｄ．Ｉ．Ｗ）を供給することによって、ウエハＷの離脱及びシール内部の洗浄を同時に行う。
【００６６】
ステージ２０１上に載置された後、ウエハ表面（上面）洗浄ノズル２０２、及びステージ２０１中央の吐出口２０９から純水を噴出することにより、ウエハＷの表面及び裏面の洗浄を行う。
【００６７】
以上のようにエッチング及び洗浄までのすべての工程が終了すると、処理済みのウエハＷを受け取りに、ロボットがユニット方向に位置決めされる。エッチング装置２００は、ステージのカップ２０８を下降させる。こうして、フレームの側面に設けられたウエハＷ受け渡し用の開口部が開くと、ロボットハンド２１０が、ウエハの下面高さから挿入され、そのまま上昇してウエハをステージ上からすくい取り、ハンドが縮められてウエハはユニット外へ取り出される。
【００６８】
以上ではＴａ_２Ｏ_５膜のエッチングを例にあげたが、本装置ではエッチング液を交換することにより、他の膜のエッチングが可能である。例えばＲｕ膜の場合は、エッチング液としては硝酸セリウムアンモニウムの２０％液を供給する。ＴｉＮ膜の場合は、塩酸と過酸化水素水と純水を例えば１：１：５の比で供給直前に混合して供給する。いずれの場合も、エッチング液は５０℃〜８０℃に加熱供給する。また、エッチング液や蒸気の回り込みの防止のために、Ｎ_２を供給したが、エア、または他の気体でもよい。
【００６９】
図７、図８、図９のフロー図を参照して、本発明の実施の形態であるエッチング装置へエッチング液を供給する液供給設備、即ち、液貯留タンク及びその周辺装置を説明する。本装置では、ウエハのエッチングには３種類のエッチング液を選択して供給可能な構成になっている。第１は稀フッ酸（ＤＨＦ）、第２は稀塩酸、第３は硝酸セリウムアンモニウム溶液である。そのうち、稀フッ酸（ＤＨＦ）と稀塩酸は、沈殿しない液であり、硝酸セリウムアンモニウム溶液は沈殿する液である。エッチング液が沈殿しない液の場合と沈殿する液の場合で、貯留タンクシステムが異なる。
【００７０】
図７のフロー図を参照して、沈殿しないまたは沈殿しにくいエッチング液の供給設備を説明する。エッチング液貯留タンク３０１から液を取り出し、貯留タンク３０１に戻す液圧送ライン３１１が、その入り口側を貯留タンク３０１の低部に接続して設けられている。圧送ライン３１１には、貯留タンク３０１側から、液圧送用のポンプ３０２、液を加熱するヒータ３０３、圧送ライン３１１を流れる液の流量を計測する流量計３０４がこの順番で設けられている。
【００７１】
圧送ライン３１１は、流量計３０４の後で、エッチング装置のエッチング槽への液供給ライン３１２と、液貯留槽３０１への液循環ライン３１７とに分岐している。液循環ライン３１７には、エッチング槽に供給されずに循環する液の導電率を計測する導電率計３０５が設けられている。導電率計３０５は、導電率を計測することにより、エッチング液の濃度を知るための計器である。導電率と濃度との間には相関関係があるからである。液循環ライン３１７は、その戻り側が貯留タンク３０１の上部に接続されている。
【００７２】
また貯留タンク３０１内の液の液面を監視する液面センサ３０７が、貯留タンク３０１の外部に設けられている。
【００７３】
さらに稀塩酸を貯留タンク３０１に補充するための稀塩酸メークアップライン３１４と稀フッ酸を補充するための稀フッ酸メークアップライン３１５が、液貯留タンク３０１に接続されている。また液貯留タンク３０１内の液を排出するための、排水ライン（ＤＲＡＩＮ）３１６が、液貯留タンク３０１の底部に接続されている。
【００７４】
以上の構成を備える液貯留タンクシステムの作用を説明する。まず使用する液、例えば５％のＤＨＦ溶液を、５０％のＤＨＦ液と純水（Ｄ．Ｉ）とを混合して作り、それを液貯留タンクに所定量だけ充填する。充填量は液面センサ３０７で監視することができる。液面センサ３０７は、最高レベルＨＨ、高レベルＨ、低レベルＬ、最低レベルＬＬを知ることが出来るようになっている。適性量はＨとＬの中間である。使用する液がＤＨＦのときは、塩酸用メークアップライン３１４については、不図示のバルブを閉としておく。
【００７５】
適性量の液が充填されると、ポンプ３０２を始動して液の圧送を開始する。ポンプ３０２から吐出された液はヒータ３０３で加熱して、エッチング装置の要求する所定の温度にする。圧送ラインを流れる液の流量は、流量計３０４で計測することができる。
【００７６】
ヒータで加熱された液はエッチング槽への供給ライン３１２を通して、後で説明するエッチング装置のエッチング槽に供給される。このとき流量調整バルブ３０６により、エッチング槽で必要とする液の流量になるように調整される。また後で説明するように、エッチング槽でオーバーフロー或いは排出口より排出されたＤＨＦは、エッチング槽からの戻りライン３１３を通して戻される。このようにして、ＤＨＦは回収して再利用される。エッチング液は高価であるので、再利用できることは資源の有効利用の観点から重要である。
【００７７】
液をエッチング槽へ供給しないときは、圧送ポンプ３０２、ヒータ３０３、流量計３０４、導電率計３０５、そして貯溜タンク３０１への循環を行うことにより、液温度を一定に保つようになっている。なお、圧送ライン３１１の例えばヒータ３０３の後ろに不図示のフィルタを挿入配置してもよい。フィルタを介すことによりエッチングによる生成物等を除去することができる。また、エッチング液は循環することにより水が蒸発したり、エッチング反応で液成分が変化するため、貯溜タンク３０１に設けた液面センサ３０７で量を、またライン中にもうけられた導電率計３０５によって液の濃度を計測し、エッチング液や純水の補充を行い、液管理を行う機能を備えている。
【００７８】
さらに詳細に説明すると、導電率計３０５で循環する液の導電率を計測することにより液の濃度を知ることができのは、導電率が下がってくると、濃度が低下したものと判断できるからである。導電率が下がったときは、エッチング装置が要求する所定の濃度に対応する導電率になるように、メークアップラインから新しいＤＨＦを供給する。そのとき、貯留タンク３０１の液面が上がりすぎたら、排水ライン３１６から液を排水すればよい。導電率が高くなったときは、逆に純水を補充する。また使用中に液中の水分が蒸発して濃度が濃くなることがあるが、それは液面センサ３０７で液量を監視していればわかるので、所定の水準を維持するように純水を補充すればよい。即ち、液面センサ３０７または導電率計３０５を使用することにより、液の適性な濃度を維持することができる。併用すればさらに正確な濃度管理が可能となる。これらの機能によって、エッチング液の再利用が可能となっている。
【００７９】
エッチング処理が完了して、貯留タンク３０１から使用済の液を排出するときは、ライン３１６の不図示のバルブを開ける。同じ装置をＤＨＦに使用し、また塩酸に使用することができるが、異なる液を使用するときは、純水を用いて貯留タンク３０１及び付属のラインを十分に洗浄して、先に用いた液を除去する。
【００８０】
なおこの液供給設備を塩酸用として用いるときは、戻りライン３１３を通して貯留槽３０１に戻すことはせずに、エッチング槽で使用された後は不図示のタンクに回収し、貯留槽３０１へは新しい液を補充する。
【００８１】
図８のフロー図を参照して、沈殿するエッチング液の液供給設備を説明する。エッチング液貯留タンク３２１から液を取り出し、貯留タンク３２１に戻す液圧送ライン３３１が、その入り口側を貯留タンク３２１の低部に接続して設けられている。圧送ライン３３１には、貯留タンク３２１側から、液圧送用のポンプ３２２、液を加熱するヒータ３２３、液を濾過するフィルタ３２８がこの順番で設けられている。
【００８２】
圧送ライン３３１は、フィルタ３２８の後で、エッチング装置のエッチング槽（液浴槽）への液供給ライン３３２と、液貯留槽３１１への液循環ライン３３７とに分岐している。液循環ライン３３７には、循環ライン３３７を流れる液の流量を計測する流量計３２４と、エッチング槽に供給されずに循環する液の導電率を計測する導電率計３２５が設けられている。導電率計３２５は、導電率計３０５と同様に導電率を計測することにより、エッチング液の濃度を知るための計器である。液循環ライン３３７は、その戻り側が貯留タンク３２１の上部に接続されている。なお流量計３２４は、図７の場合と同様に圧送ライン３３１に設けてもよい。
【００８３】
また貯留タンク３２１内の液の液面を監視する液面センサ３２７が、貯留タンク３２１の外部に設けられている。
【００８４】
さらに硝酸セリウムアンモニウム（Ａ．Ｃ．Ｎ）を貯留タンク３２１に補充するためのＡ．Ｃ．Ｎメークアップライン３３４が、液貯留タンク３２１に接続されている。また液貯留タンク３２１内の液を排出するための、排水ライン（ＤＲＡＩＮ）３３６が、液貯留タンク３２１の底部に接続されており、排水ライン３３６には三方弁３３９が設けられ、一方のポートにはＡ．Ｃ．Ｎ回収タンクへの回収ライン３３７が、他方のポートには排水ライン３３８が接続されている。
【００８５】
以上の構成を備える液貯留タンクシステムの作用を説明する。まず使用する液であるＡ．Ｃ．Ｎの例えば５０％溶液と純水（Ｄ．Ｉ）とを混合して、２０％溶液を作り、それを液貯留タンク３２１に所定量だけ充填する。充填量は液面センサ３２７で監視する。適性量は液面センサ３２７の目盛のＨとＬの中間である。
【００８６】
適性量の液が充填されると、ポンプ３２２を始動して液の圧送を開始する。吐出された液はヒータ３２３で加熱して、エッチング装置の要求する所定の温度にする。加熱された液は、フィルタ３２８を介すことによりエッチングによる生成物等を除去することができる。
【００８７】
ヒータで加熱されて適性な温度になり、またフィルタ３２８で濾過されて清浄になった液は、エッチング槽への供給ライン３３２を通して、エッチング槽に供給される。このとき流量調整バルブ３３６により流量を調整する。またエッチング槽でオーバーフロー或いは排出された液は、戻りライン３３３を通して戻される。このようにして、液は回収して再利用することができる。
【００８８】
液をエッチング槽へ供給しないときは、図７の場合と同様に、圧送ポンプ３２２、ヒータ３２３、フィルタ３２８、流量計３２４、導電率計３２５、そして貯溜タンク３２１への循環を行うことにより、液温度を一定に保つようになっている。また、液面センサ３２７及び／または導電率計３２５を使用することにより、液の適性な濃度を維持することができる点は、図７の場合と同様である。
【００８９】
エッチング処理が完了して、貯留タンク３２１から使用済の液を排出するときは、三方弁３３９を用いる。三方弁３３９をライン３３６とライン３３８とを連通するように操作したときは、液は外部に排水され、ライン３３６とライン３３７とを連通するように操作したときは、液はＡ．Ｃ．Ｎ回収タンクに回収される。
【００９０】
図９のフロー図を参照して、以上説明した液供給設備から、エッチング液を供給されるエッチング装置の構成と作用を説明する。ここではエッチング槽としては、図６で説明したエッチング槽２２１を用いる。
【００９１】
エッチング槽２２１には、ＤＨＦ／塩酸・過酸化水素水ライン３５７と、Ａ．Ｃ．Ｎライン３３２と、純水（Ｄ．Ｉ）ライン３５８と、排水ライン３５９とが接続されている。ライン３５７には混合弁として作用する三方弁３５１が、エッチング槽２２１への入り口直前に設けられている。三方弁３５１のポート２つには、図７で説明した供給ライン３１２と過酸化水素水供給ライン３５６とが接続されている。三方弁３５１は、ライン３１２とライン３５７とが連通し、ライン３５６は閉じる場合と、ライン３１２とライン３５６の両方がライン３５７に連通する場合とが切りかえられるような混合弁として構成されている。三方弁３５１は、ライン３１２がＤＨＦの供給に使用されるときは、ライン３５６から過酸化水素水を供給して両者を混合し、ライン３１２が塩酸の供給に使用されるときは、ライン３５６は閉となる。
【００９２】
Ａ．Ｃ．Ｎライン３３２は、図８で説明した加熱され濾過されたＡ．Ｃ．Ｎを供給するラインである。純水（Ｄ．Ｉ）ライン３５８は、必要に応じてエッチング槽を洗浄等するために純水を供給するためのラインである。
排水ライン３５９は、図６で説明したポート２２３ａと２２３ｂとからのラインを合流したラインであり、三方弁３５２が設けられている。三方弁３５２の１つのポートには排水ライン３６０が接続されており、ここからは使用済の酸、アルカリ、ＤＨＦが排水される。三方弁３５２の別のポートには、三方弁３５３が接続されている。三方弁３５３の１つのポートには、図７で説明したエッチング槽から貯留槽への戻りライン３１３が、また別のポートには、図８で説明したエッチング槽から貯留槽への戻りライン３３３が接続されている。
【００９３】
三方弁３５２、３５３により、使用する液に応じて、ラインを切り換えることができる。なお、２つの三方弁３５２と３５３は、ライン３５９を、ライン３１３、３３３、３６０のいずれかに連通するように切り換える１つの四方弁に置き換えてもよい。
【００９４】
以上説明したエッチング装置における、エッチング対象膜と使用するエッチング液との関係は、例えば次の通りである。
Ｒｕ膜に対しては、エッチング液として２０％の硝酸セリウムアンモニウムの溶液を８０℃にして供給する。この液は循環使用する。
Ｔａ_２Ｏ_５膜に対しては、エッチング液として５％の稀フッ酸を８０℃にして供給する。この液は循環使用する。
ＴｉＮ膜に対しては、エッチング液として、塩酸と過酸化水素を１：１．５の割合で混合した液を６５℃〜７０℃で供給する。この液は液貯留槽に溜め込み、排液として処理する。過酸化水素は、エッチング槽の直前で塩酸と混合する（ユースポイントで混合）。
【００９５】
以上のように本発明の実施の形態のエッチング装置によれば、真空吸着部材４８、１４８を用いるので、その内側のウエハ部分にはエッチング液が触れないようにすることができ、特にウエハに形成された回路部分をエッチング液から完全に保護することができる。
【００９６】
図１０は、エッチング装置の他の実施の形態の全体構成を示すもので、洗浄ユニットと乾燥ユニットを一体化して洗浄・乾燥ユニット１８Ａとしている。これは、例えば、スピン乾燥機に純水噴射手段を装備することによって達成される。これにより、ユニットの数が１つ減り、これらを全てロボット１２の周囲に配置することができるので、ロボット１２を固定式として装置をコンパクト化することができた。また、洗浄から乾燥へ移行する際のウエハＷの移動がないので、工程時間を短縮することができた。
【００９７】
なお、上記の説明では、この発明の基板の把持装置をエッチング工程に用いたものを例示したが、その適用はこれに限られるものではなく、洗浄、乾燥等、液体や気体を処理媒体とする面処理装置に広く用いることができる。また、この把持装置は基板の周辺部を真空吸着することにより、基板を安定的に把持するので、ウエハＷの研磨等の機械的把持強度を必要とする装置に採用することも可能である。
【００９８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板の一方の面のエッジに接触し、該基板を吸着する真空吸着部材を備えるので、基板の他方の面、基板の外周部、特に一方の面の周辺の例えばベベル部を露出させた状態で基板を安定的に把持することができる。したがって、これらの箇所を露出した状態で面を処理することができる。
【００９９】
例えば、ＣＶＤやスパッタ、メッキ等の成膜後、ウエハの表面側を把持してエッチングや洗浄を行えば、裏面と外周部特にベベル部の不要な膜を同時に除去することができ、工程を短縮するとともに、これらの箇所の処理の均一性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態のエッチング装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１におけるエッチングユニットの模式的正面断面図である。
【図３】ウエハの受け渡しの工程を示す図である。
【図４】ウエハを把持する真空吸着部材の第１の例の一部を破断して示す部分断面図である。
【図５】ウエハを把持する真空吸着部材の第２の例の一部を破断して示す部分断面図である。
【図６】本発明のエッチング装置の模式的正面断面図である。
【図７】ＤＨＦまたは塩酸を供給する液供給設備を示すフロー図である。
【図８】Ａ．Ｃ．Ｎを供給する液供給設備を示すフロー図である。
【図９】エッチングユニット回りのラインを示すフロー図である。
【図１０】この発明の別の実施の形態のエッチング装置の全体構成を示す平面図である。
【符号の説明】
２４エッチング槽
２６ウエハホルダ
４８真空吸着部材
５０溝
５６気液分離槽
６４浴
１４８真空吸着部材
１５０溝
２０１ウエハステージ
２２１エッチング槽
２４１ウエハホルダ
２６１エアシリンダ
２２４液面センサ
２２６熱電対
３０１、３２１液貯留タンク
３０３、３２３ヒータ
３０４、３２４流量計
３０５、３２５導電率計
３０６３２６流量調整バルブ
Ｗウエハ

Claims

素子が形成されたデバイス形成面が一方の面に形成された基板を、浸漬槽内に浸漬して処理するために把持する把持装置において；
前記基板の一方の面に接触する真空吸着部材であって、外側リング状部材と、該外側リング状部材の内側の内側リング状部材とを有し、前記外側リング状部材と前記内側リング状部材との間に環状の溝が形成され、該溝を真空に引き前記基板を吸着する環状の真空吸着部材と；
前記真空吸着部材を下面に取り付け、前記基板の一方の面と、前記真空吸着部材と共に空間を形成するホルダ板とを備え；
前記ホルダ板には、前記真空吸着部材が前記基板を吸着しているときに気体を前記空間に供給するパージ穴が形成され；
前記内側リング状部材の外径は、前記内側リング状部材の外周が前記デバイス形成面の外側になるよう構成されている；
基板の把持装置。
前記外側リング状部材及び前記内側リング状部材の材料は、ゴム、軟質プラスチック、およびフッ素樹脂からなる群から選択された材料である、請求項１に記載の基板の把持装置。
請求項１または請求項２に記載の基板の把持装置と；
前記把持装置で把持された基板の面を処理する面処理装置とを備える；
基板の処理装置。
前記基板の洗浄及び乾燥の少なくとも一方を行う装置を備える、請求項３に記載の基板の処理装置。
請求項３または請求項４に記載の基板の処理装置であって；
前記把持装置で把持された基板を浸漬する前記浸漬槽を備える；
基板の処理装置。
処理後の基板の状態を検査し、前記面処理の達成状態を判定する判定装置を備える、請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の基板の処理装置。
素子が形成されたデバイス形成面が一方の面に形成された基板を、浸漬槽内に浸漬して処理するために把持する把持方法において；
外側リング状部材と、該外側リング状部材の内側の内側リング状部材とを有し、前記外側リング状部材と前記内側リング状部材との間に環状の溝が形成された真空吸着部材を、前記内側リング状部材の外周が前記デバイス形成面の外側になるよう前記内側リング状部材の外径を構成して、前記基板の一方の面に接触させ、前記溝を真空に引いて前記基板を真空吸着し、前記真空吸着部材が前記基板を吸着しているときに、前記基板の一方の面と、前記真空吸着部材と、前記真空吸着部材を下面に取り付けたホルダ板とに囲まれて形成された空間に気体を供給し、前記基板を保持する；
基板の把持方法。