(57)【要約】基板載置台を提供する。本発明にかかる載置台（１２０）は，上部表面と側部表面が上側カバー部材（１２４）で覆われた載置台本体（１２２）を備え，上側カバー部材（１２４）の上部表面のうち，ウエハ（Ｗ）が載置されたときにウエハ（Ｗ）に隠れる基板載置領域（２２０）よりも，その外側の基板周囲領域（２２２）の方が平滑になるように，基板周囲領域（２２２）に部分的な表面加工を施した。これによれば，例えば基板上の金属酸化膜を除去する処理を行う際に発生する金属成分が，載置台に付着し難く，また付着したとしても簡単に取り除くことができる。
2008114753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属膜が形成された基板に対して，前記金属膜表面上の金属酸化膜を除去する洗浄処理を行う基板処理装置の基板載置台であって，
前記基板を載置する載置台本体を備え，
前記載置台本体の上部表面うち，前記基板が載置されたときに前記基板に隠れる基板載置領域よりも，その外側の基板周囲領域の方が平滑になるように，前記基板周囲領域に部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板載置台。
【請求項２】
金属膜が形成された基板に対して，前記金属膜表面上の金属酸化膜を除去する洗浄処理を行う基板処理装置の基板載置台であって，
少なくとも上部表面がカバー部材で覆われた載置台本体を備え，
前記カバー部材の上部表面のうち，前記基板が載置されたときに前記基板に隠れる基板載置領域よりも，その外側の基板周囲領域の方が平滑になるように，前記基板周囲領域に部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板載置台。
【請求項３】
前記部分的表面加工を施した表面の表面粗さは，前記基板載置領域の表面粗さの十分の一以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板載置台。
【請求項４】
前記部分的表面加工を施した表面の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）は，０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板載置台。
【請求項５】
前記部分的表面加工を施した表面は石英部材で構成されており，その表面にファイアポリッシュ加工を施したことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板載置台。
【請求項６】
前記部分的表面加工を施した表面はアルミニウム部材で構成されており，その表面に無孔質陽極酸化加工を施したことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板載置台。
【請求項７】
前記載置台本体の側部表面についても，前記基板周囲領域と同じ表面粗さになるように前記部分的表面加工を施したことを特徴とする請求項１に記載の基板載置台。
【請求項８】
前記カバー部材は，前記載置台本体の側部表面も覆うように構成され，
前記カバー部材の側部表面についても，前記基板周囲領域と同じ表面粗さになるように前記部分的表面加工を施したことを特徴とする請求項２に記載の基板載置台。
【請求項９】
前記洗浄処理が気相で行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板載置台。
【請求項１０】
金属膜が形成された基板に対して，前記金属膜表面上の金属酸化膜を除去する洗浄処理を行う基板処理装置であって，
真空引可能に構成された処理室と，
前記処理室内に配置された基板載置台と，
少なくとも洗浄用の処理ガスを前記処理室に供給するガス供給手段と，
前記処理室内に配置され，前記ガス供給手段からのガスを前記載置台上の基板に向けて導入するガス導入手段と，
を備え，
前記基板載置台は，前記基板を載置する載置台本体を備え，前記載置台本体の上部表面のうち，前記基板が載置されたときに前記基板に隠れる基板載置領域よりも，その外側の基板周囲領域の方が平滑になるように，前記基板周囲領域に部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
金属膜が形成された基板に対して，前記金属膜表面上の金属酸化膜を除去する洗浄処理を行う基板処理装置であって，
真空引可能に構成された処理室と，
前記処理室内に配置された基板載置台と，
少なくとも洗浄用の処理ガスを前記処理室に供給するガス供給手段と，
前記処理室内に配置され，前記ガス供給手段からのガスを前記載置台上の基板に向けて導入するガス導入手段と，
を備え，
前記基板載置台は，少なくとも上部表面がカバー部材で覆われた載置台本体を備え，
前記カバー部材の上部表面のうち，前記基板が載置されたときに前記基板に隠れる基板載置領域よりも，その外側の基板周囲領域の方が平滑になるように，前記基板周囲領域に部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１２】
前記金属膜は銅を含み，洗浄用の処理ガスは有機酸含有ガスであることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記処理室内の内壁のうち，前記処理室内に露出する表面は，アルミニウム部材で構成し，その表面に無孔質陽極酸化加工を施したことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記ガス導入手段のうち，前記処理室内に露出する表面は，アルミニウム部材で構成し，その表面に無孔質陽極酸化加工を施したことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
金属膜が形成された基板に対して，前記金属膜表面上の金属酸化膜を除去する洗浄処理を行う基板処理装置の基板載置台の表面加工方法であって，
前記基板載置台は，前記基板を載置する載置台本体を備え，
前記載置台本体の上部表面のうち，前記基板が載置されたときに前記基板に隠れる基板載置領域よりも，その外側の基板周囲領域の方が平滑になるように，前記基板周囲領域に部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板載置台の表面加工方法。
【請求項１６】
金属膜が形成された基板に対して，前記金属膜表面上の金属酸化膜を除去する洗浄処理を行う基板処理装置の基板載置台の表面加工方法であって，
前記基板載置台は，少なくとも上部表面がカバー部材で覆われた載置台本体を備え，
前記カバー部材の上部表面のうち，前記基板が載置されたときに前記基板に隠れる基板載置領域よりも，その外側の基板周囲領域の方が平滑になるように，前記基板周囲領域に部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板載置台の表面加工方法。
【請求項１７】
前記部分的表面加工を施した表面の表面粗さが，前記基板載置領域の表面粗さの十分の一以下になるように加工したことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の基板載置台の表面加工方法。
【請求項１８】
前記部分的表面加工を施した表面の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が，０．１μｍ以下になるように加工したことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の基板載置台の表面加工方法。
【請求項１９】
前記載置台本体の側部表面についても，前記基板周囲領域と同じ表面粗さになるように前記部分的表面加工を施したことを特徴とする請求項１５に記載の基板載置台の表面加工方法。
【請求項２０】
前記カバー部材は，前記載置台本体の側部表面も覆うように構成され，
前記カバー部材の側部表面についても，前記基板周囲領域と同じ表面粗さになるように前記部分的表面加工を施したことを特徴とする請求項１６に記載の基板載置台の表面加工方法。
【請求項２１】
基板上に金属膜を成膜する処理又はその金属膜上の金属酸化膜を除去する処理を行う基板処理装置の基板載置台であって，
前記基板を載置する基板載置面を有する第１部材と，
前記基板載置面を囲むように配置され，前記基板載置面の外側の基板周囲面を有する第２部材と，を備え，
前記基板載置面と前記基板周囲面には，表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が０．１μｍ以下となるように部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板載置台。
【請求項２２】
基板上に金属膜を成膜する処理又はその金属膜上の金属酸化膜を除去する処理を行う基板処理装置の基板載置台であって，
少なくとも上部表面がカバー部材で覆われた載置台本体を備え，
前記カバー部材は，前記基板を載置する基板載置面を有する第１カバー部材と，前記基板載置面を囲むように配置され，前記基板載置面の外側の基板周囲面を有する第２カバー部材とからなり，
前記基板載置面と前記基板周囲面には，表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が０．１μｍ以下となるように部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板載置台。
【請求項２３】
前記部分的表面加工を施した表面は石英部材で構成されており，その表面にファイアポリッシュ加工を施したことを特徴とする請求項２１又は２２に記載の基板載置台。
【請求項２４】
前記部分的表面加工を施した表面はアルミニウム部材で構成されており，その表面に無孔質陽極酸化加工を施したことを特徴とする請求項２１又は２２に記載の基板載置台。
【請求項２５】
前記載置台本体の側部表面についても，前記基板周囲面と同じ表面粗さになるように前記部分的表面加工を施したことを特徴とする請求項２１に記載の基板載置台。
【請求項２６】
前記第２カバー部材は，前記載置台本体の側部表面も覆うように構成され，
前記第２カバー部材の側部表面についても，前記基板周囲面と同じ表面粗さになるように前記部分的表面加工を施したことを特徴とする請求項２２に記載の基板載置台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，例えば基板上に形成された金属膜表面上の金属酸化膜を除去する洗浄処理などを行う基板処理装置，基板載置台，基板載置台の表面加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，半導体デバイスの高速化や配線の微細化，長寿命化などを目的として，金属配線材料として従来のＡｌ（アルミニウム）に代えて，より電気抵抗が小さく，エレクトロマイグレーション現象の抑制効果の高いＣｕ（銅）又はＣｕ合金の採用が進んでいる。半導体ウエハ（以下，単に「ウエハ」ともいう）などの半導体基板にこのようなＣｕ系金属配線を形成する場合，Ｃｕはプラズマエッチング等によってパターニングすることが困難なため，一般的にはダマシン法が用いられる。【０００３】
ダマシン法を用いて，例えば下層のＣｕ系金属配線と上層のＣｕ系金属配線との電気的な接続を図るためには，まず，下層のＣｕ系金属配線の上に形成された層間絶縁膜にビアホールを形成し，ウエハ全面にＣｕ系金属をメッキ法等によって被着させることによって，ビアホール内にＣｕ系金属を埋め込む。次に，ビアホール内のＣｕ系金属のみが残るように，ＣＭＰ法（化学機械研磨法）によって層間絶縁膜上の不要なＣｕ系金属を除去する。そして，再度ウエハ全面にＣｕ系金属を被着させることによって上層のＣｕ系金属配線が形成される。このようにして，下層のＣｕ系金属配線と上層のＣｕ系金属配線がビアホールを経由して電気的に接続されることになる。【０００４】
ところで，層間絶縁膜にビアホールを形成した後，下層のＣｕ系金属配線の表面が大気に晒されると，その表面が酸化し，そこにＣｕ系金属の自然酸化膜（金属酸化膜）が形成されてしまう。特にＣｕは酸化し易い金属であるため，金属酸化膜も形成され易い。【０００５】
このような酸化膜を残したままビアホール内にＣｕ系金属を埋め込むと，下層のＣｕ系金属配線とビアホール内に埋め込んだＣｕ系金属との間に酸化膜が介在し接触抵抗が大きくなってしまう。これでは，ウエハ上に形成される半導体デバイスにおいて良好な電気的特性が得られないおそれがある。従って，Ｃｕ系金属を埋め込む前にＣｕ系金属配線上に形成される金属酸化膜を除去する必要がある。【０００６】
このような金属酸化膜を除去する従来の技術としては，蟻酸などのカルボン酸を用いてＣｕ系金属配線などの金属配線の表面を洗浄するものがある（下記特許文献１参照）。このように有機酸を用いて金属配線の表面に対して洗浄処理（ドライクリーニング）を施すことにより，金属配線の表面に形成された金属酸化膜を還元させて除去することができる。【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２７０６０９号公報
【特許文献２】特開２００４−３５６６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら，上記のようなドライクリーニングでは，金属配線表面上の金属酸化膜が還元して発生した金属成分の一部が，その金属配線層の表面から離れて処理室内の空間に飛散し，処理室内の各種部材に付着してしまうという問題があった。特に，載置台表面のうち，ウエハに隠れずに露出しているウエハの周りの部分には，飛散した金属成分が付着する蓋然性が高い。そして，このような洗浄処理が繰り返されるに連れて，載置台表面に飛散した金属成分が次第に堆積していき，不所望の金属層が形成されてしまう。この状態で，ウエハのドライクリーニングが行われると，載置台表面に付着した金属層は，洗浄処理に用いられる有機酸によってエッチングされてパーティクルとなってウエハ表面の不所望な部位に再び付着してしまう蓋然性が高い。このような金属汚染は，ウエハに対するその後の処理に影響を与え，ウエハ上に形成される半導体デバイスに規定の品質が確保できない等の不具合が生じてしまうおそれがある。【０００９】
このため，従来は載置台の表面に金属成分の付着物がある程度堆積したところで，作業者によって載置台から上記付着物を除去する清浄化作業が行われている。このような載置台の清浄化作業は，一般に，作業者が処理室の蓋部などを開放して，載置台表面の金属付着物を拭き取ることにより行われる（ウエットクリーニング）。このように載置台やその表面を構成する部材を取り出して洗浄する場合には，載置台表面を洗浄した後に載置台等を処理室に組み込み，さらに正常に処理室が機能するか否かを確認する作業も必要になる。このように，載置台の清浄化作業はある程度の時間がかかり，その間はウエハの処理を実行できないため，載置台の清浄化作業が頻繁に行われると，全体としてスループットが低下するという問題がある。なお，このような載置台表面の金属付着物による金属汚染の問題は，ウエハ上にＣｕ膜などの金属膜を成膜する成膜処理を行う場合にも同様に生じる虞がある。【００１０】
従って，上述したようなウエハの洗浄処理に伴う金属汚染防止の観点からは，載置台の表面は金属成分が付着し難く，また付着したとしても直ぐに拭き取ることができるように，できるだけ平滑になるように表面加工を施すことが望まれる。【００１１】
しかしながら，従来は，載置台の表面に付着した付着物が剥離してウエハに付着することを防止することに主眼が置かれていたので，例えば載置台の表面を平滑にするよりもむしろ積極的に粗化処理するものもある。例えば特許文献２には，載置台を金属などの付着物が付着し難い石英ガラスで構成している点が記載されているものの，載置台の表面については積極的に粗化処理して粗くして，その表面に付着した金属などの付着物が剥離し難くすることで，載置台の清浄化作業の回数を減らすことができる旨が記載されている。【００１２】
ところが，載置台の表面が粗いほど，その表面に付着する金属などの付着物が剥離し難く，また剥離し難いほど，金属層が形成され易くなるので，上述したようなウエハの洗浄処理に伴うウエハ金属汚染防止の観点からは，却って載置台の清浄化作業を頻繁に行わなければならなくなってしまう。【００１３】
また，載置台の表面が粗いほど，その表面に付着した金属膜を拭き取るのに時間と手間もかかる。従来は，載置台にいったん金属層が付着すると，専用の洗浄液を塗布してある程度の力を入れて拭き取らなければ除去できなかったので，作業者にも負担がかかり，作業効率も低下するという問題もあった。【００１４】
このように，従来の載置台では，ウエハの洗浄処理に伴う金属汚染防止の観点からは十分な対策が施されていなかった。【００１５】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，基板上の金属酸化膜を除去する洗浄処理などを行う際に発生する金属成分が付着し難く，また付着したとしても簡単に取り除くことができる基板載置台等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，金属膜（例えば銅を含む膜）が形成された基板に対して，前記金属膜表面上の金属酸化膜（例えば酸化銅などの自然酸化膜）を除去する洗浄処理を行う基板処理装置の基板載置台であって，前記基板を載置する載置台本体を備え，前記載置台本体の上部表面うち，前記基板が載置されたときに前記基板に隠れる基板載置領域よりも，その外側の基板周囲領域の方が平滑になるように，前記基板周囲領域に部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板載置台が提供される。【００１７】
また，金属膜が形成された基板に対して，前記金属膜表面上の金属酸化膜を除去する洗浄処理を行う基板処理装置の基板載置台であって，少なくとも上部表面がカバー部材で覆われた載置台本体を備え，前記カバー部材の上部表面のうち，前記基板が載置されたときに前記基板に隠れる基板載置領域よりも，その外側の基板周囲領域の方が平滑になるように，前記基板周囲領域に部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板載置台が提供される。【００１８】
このような本発明によれば，基板上の金属酸化膜（例えば酸化銅）を除去する洗浄処理を行った際に，金属酸化膜が還元されて発生した金属成分（例えば銅）が飛散しても，載置台本体又はカバー部材の上部表面（基板載置側の表面）のうち，基板に隠れずに露出する基板周囲領域の方がより平滑になるように部分的な表面加工を施すことで，金属成分が最も接触し易い基板周囲領域に付着し難くすることができるとともに，たとえこの基板周囲領域の表面に付着物が堆積したとしても容易に除去することができる。これにより，基板載置台表面への金属成分の付着量を的確に減少させることができるので，基板載置台の清浄化作業の頻度を少なくすることができ，また，金属成分が付着しても除去し易いので基板載置台の清浄化作業の所要時間を短縮することができる。【００１９】
特に基板周囲領域は基板載置台の全表面の中でも，基板に隠れずに露出していて，しかも基板に最も近い水平な部分であるため，上記金属成分が浮遊して接触する蓋然性が極めて高い領域なので，この基板周辺領域を選択的に平滑化することにより，効率的に基板載置台の表面全体への金属成分の付着防止効果を高めることができる。なお，上記載置台本体の上部表面がカバー部材で覆われている場合は，飛散した金属成分が付着してもカバー部材のみを取り外してその表面を清浄化することができる。したがって，基板載置台の清浄化作業の所要時間をより短縮することができる。【００２０】
また，上記載置台本体の側部表面（側部側の表面）についても，前記基板周囲領域と同じ表面粗さになるように前記部分的表面加工を施すようにしてもよい。また，上記カバー部材は，前記載置台本体の側部表面も覆うように構成され，前記カバー部材の側部表面についても，前記基板周囲領域と同じ表面粗さになるように前記部分的表面加工を施すようにしてもよい。このような載置台本体又は上記カバー部材の側部表面も金属成分が接触する可能性があるため，ここにも基板周囲領域と同様の表面加工を施すことによって基板載置台の全表面への金属成分の付着防止効果をより高めることができる。【００２１】
この場合，上記部分的表面加工を施した表面（例えば載置台本体やカバー部材の基板周囲領域の表面や側部表面）の粗さは，前記基板載置領域の表面粗さの十分の一以下であることが好ましい。例えば，上記部分的表面加工を施した表面の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）は，０．１μｍ以下であることが好ましい。このような高い平滑度を有するように部分的表面加工を施すことによって，その表面への金属成分の付着防止効果をより一層高めることができる。【００２２】
上記部分的表面加工を施した表面を石英ガラスなどの石英部材で構成するようにしてもよい。この場合には，その表面に対してファイアポリッシュ加工を施すことができる。また，上記部分的表面加工を施した表面をアルミニウム（アルミニウムまたはアルミニウム化合物）部材で構成するようにしてもよい。この場合には，その表面に対して無孔質陽極酸化加工を施すことができる。このような手法を用いることによって，例えば表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が０．１μｍ以下になるように表面加工することができる。【００２３】
また，上記洗浄処理が気相で行われるいわゆるドライクリーニングである場合，洗浄処理で発生した金属成分は基板の周囲に浮遊し易いので，基板周囲領域の方がより平滑になるように部分的な表面加工を施すことで，基板載置台の全表面への金属成分の付着防止効果をより高めることができる。【００２４】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，金属膜が形成された基板に対して，前記金属膜表面上の金属酸化膜を除去する洗浄処理を行う基板処理装置であって，
真空引可能に構成された処理室と，前記処理室内に配置された基板載置台と，少なくとも洗浄用の処理ガスを前記処理室に供給するガス供給手段と，前記処理室内に配置され，前記ガス供給手段からのガスを前記載置台上の基板に向けて導入するガス導入手段とを備え，前記基板載置台は，前記基板を載置する載置台本体を備え，前記載置台本体の上部表面のうち，前記基板が載置されたときに前記基板に隠れる基板載置領域よりも，その外側の基板周囲領域の方が平滑になるように，前記基板周囲領域に部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板処理装置が提供される。【００２５】
また，金属膜が形成された基板に対して，前記金属膜表面上の金属酸化膜を除去する洗浄処理を行う基板処理装置であって，真空引可能に構成された処理室と，前記処理室内に配置された基板載置台と，少なくとも洗浄用の処理ガスを前記処理室に供給するガス供給手段と，前記処理室内に配置され，前記ガス供給手段からのガスを前記載置台上の基板に向けて導入するガス導入手段とを備え，前記基板載置台は，少なくとも上部表面がカバー部材で覆われた載置台本体を備え，前記カバー部材の上部表面のうち，前記基板が載置されたときに前記基板に隠れる基板載置領域よりも，その外側の基板周囲領域の方が平滑になるように，前記基板周囲領域に部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板処理装置が提供される。【００２６】
このような本発明によれば，基板載置台に基板を載置し，処理室内の圧力を調整しつつ，洗浄用のガス（例えば有機酸含有ガス）を供給することにより，基板上の金属酸化膜（例えば酸化銅）を除去する洗浄処理を行うことができる。この際，金属酸化膜が還元されて発生した金属成分（例えば銅）が飛散しても，載置台本体又はカバー部材の上部表面のうち，基板に隠れずに露出する基板周囲領域の方がより平滑になるように部分的な表面加工を施すことで，金属成分が最も接触し易い基板周囲領域に飛散した金属成分が付着し難くすることができるとともに，たとえこの基板周囲領域の表面に付着物が堆積したとしても容易に除去することができる。これにより，基板載置台表面への金属成分の付着量を的確に減少させることができるので，基板載置台の清浄化作業の頻度を少なくすることができ，また，金属成分が付着しても除去し易いので基板載置台の清浄化作業の所要時間を短縮することができる。【００２７】
また，上記処理室内の内壁のうち，前記処理室内に露出する表面は，アルミニウム部材で構成し，その表面に無孔質陽極酸化加工を施すようにしてもよい。また，上記ガス導入手段のうち，前記処理室内に露出する表面は，アルミニウム部材で構成し，その表面に無孔質陽極酸化加工を施すようにしてもよい。処理室の内壁表面やガス導入手段（例えばシャワーヘッド）の表面にも，飛散した金属成分が付着するおそれがあるため，基板載置台のみならず，これらの部分にも無孔質陽極酸化加工を施すことによって，上記金属成分が付着することを効果的に防止することができる。【００２８】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，金属膜が形成された基板に対して，前記金属膜表面上の金属酸化膜を除去する洗浄処理を行う基板処理装置の基板載置台の表面加工方法であって，前記基板載置台は，前記基板を載置する載置台本体を備え，
前記載置台本体の上部表面のうち，前記基板が載置されたときに前記基板に隠れる基板載置領域よりも，その外側の基板周囲領域の方が平滑になるように，前記基板周囲領域に部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板載置台の表面加工方法が提供される。【００２９】
また，上記金属膜が形成された基板に対して，前記金属膜表面上の金属酸化膜を除去する洗浄処理を行う基板処理装置の基板載置台の表面加工方法であって，前記基板載置台は，少なくとも上部表面がカバー部材で覆われた載置台本体を備え，前記カバー部材の上部表面のうち，前記基板が載置されたときに前記基板に隠れる基板載置領域よりも，その外側の基板周囲領域の方が平滑になるように，前記基板周囲領域に部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板載置台の表面加工方法が提供される。【００３０】
このような本発明によれば，載置台本体又はカバー部材の上部表面のうち，基板に隠れずに露出する基板周囲領域の方がより平滑になるように部分的な表面加工を施すことで，金属成分が最も接触し易い基板周囲領域に飛散した金属成分が付着し難くすることができる。このため，たとえこの基板周囲領域の表面に付着物が堆積したとしても容易に除去することができる。これにより，基板載置台表面への金属成分の付着量を的確に減少させることができるので，基板載置台の清浄化作業の頻度を少なくすることができる。また，金属成分が付着しても除去し易いので基板載置台の清浄化作業の所要時間を短縮することができる。【００３１】
また，上記載置台本体の側部表面についても，前記基板周囲領域と同じ表面粗さになるように前記部分的表面加工を施すようにしてもよい。また，上記カバー部材は，前記載置台本体の側部表面も覆うように構成され，前記カバー部材の側部表面についても，前記基板周囲領域と同じ表面粗さになるように前記部分的表面加工を施すようにしてもよい。このような載置台本体又は上記カバー部材の側部表面も金属成分が接触する可能性があるため，ここにも基板周囲領域と同様の表面加工を施すことによって基板載置台の全表面への金属成分の付着防止効果をより高めることができる。【００３２】
この場合，上記部分的表面加工を施した表面の表面粗さが，前記基板載置領域の表面粗さの十分の一以下になるように加工することが好ましい。また，上記部分的表面加工を施した表面の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が，０．１μｍ以下になるように加工することが好ましい。このような高い平滑度を有するように部分的表面加工を施すことによって，その表面への金属成分の付着防止効果をより一層高めることができる。【００３３】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板上に金属膜（例えば銅を含む膜）を成膜する処理又はその金属膜上の金属酸化膜（例えば酸化銅などの自然酸化膜）を除去する処理を行う基板処理装置の基板載置台であって，前記基板を載置する基板載置面を有する第１部材と，前記基板載置面を囲むように配置され，前記基板載置面の外側の基板周囲面を有する第２部材とを備え，前記基板載置面と前記基板周囲面には，表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が０．１μｍ以下となるように部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板載置台が提供される。【００３４】
また，基板上に金属膜を成膜する処理又はその金属膜上の金属酸化膜を除去する処理を行う基板処理装置の基板載置台であって，少なくとも上部表面がカバー部材で覆われた載置台本体を備え，前記カバー部材は，前記基板を載置する基板載置面を有する第１カバー部材と，前記基板載置面を囲むように配置され，前記基板載置面の外側の基板周囲面を有する第２カバー部材とからなり，前記基板載置面と前記基板周囲面には，表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が０．１μｍ以下となるように部分的な表面加工を施したことを特徴とする基板載置台が提供される。【００３５】
このような本発明によれば，基板に成膜処理又は洗浄処理を行った際に発生する金属成分（例えば銅）が，基板周囲面に付着し難くすることができるとともに，たとえ基板周囲面に付着物が堆積したとしても容易に除去することができる。また，たとえ上記金属成分が基板と基板載置面との間に入り込んだとしても，基板載置面に付着し難くすることができるとともに，たとえこの基板載置面に付着物が堆積したとしても容易に除去することができる。これにより，基板載置台表面への金属成分の付着量を的確に減少させることができるので，基板載置台の清浄化作業の頻度を少なくすることができ，また，金属成分が付着しても除去し易いので基板載置台の清浄化作業の所要時間を短縮することができる。【００３６】
また，本発明によれば，載置台本体を上記基板載置領域を含む基板載置面を有する第１部材と，上記基板周囲領域を含む基板周囲面を有する第２部材に分けることにより，基板周囲面のみならず，基板載置面にも上記部分的表面加工を施し易くすることができる。また，載置台本体のカバー部材を上記基板載置領域を含む基板載置面を有する第１カバー部材と，上記基板周囲領域を含む基板周囲面を有する第２カバー部材に分けることにより，基板周囲面のみならず，基板載置面にも上記部分的表面加工を施し易くすることができる。【００３７】
また，上記載置台本体の第２部材の側部表面（側部側の表面）についても，前記基板周囲面と同じ表面粗さになるように前記部分的表面加工を施すようにしてもよい。また，上記第２カバー部材は，前記載置台本体の側部表面も覆うように構成され，前記第２カバー部材の側部表面についても，前記基板周囲面と同じ表面粗さになるように前記部分的表面加工を施すようにしてもよい。このような第２部材又は第２カバー部材の側部表面も金属成分が接触する可能性があるため，ここにも基板周囲面と同様の表面加工を施すことによって基板載置台の全表面への金属成分の付着防止効果をより高めることができる。【００３８】
また，上記部分的表面加工を施した表面を石英ガラスなどの石英部材で構成するようにしてもよい。この場合には，その表面に対してファイアポリッシュ加工を施すことができる。また，上記部分的表面加工を施した表面をアルミニウム（アルミニウムまたはアルミニウム化合物）部材で構成するようにしてもよい。この場合には，その表面に対して無孔質陽極酸化加工を施すことができる。このような手法を用いることによって，例えば表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が０．１μｍ以下になるように表面加工することができる。【００３９】
なお，本明細書中１ｓｃｃｍは（１０−６／６０）ｍ３／ｓｅｃとする。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば，基板上の金属酸化膜を除去する洗浄処理や金属膜の成膜処理を行っても，金属成分が載置台本体の表面に付着し難くすることができるとともに，たとえ付着物が堆積したとしても容易に除去することができる。これにより，基板載置台表面への金属成分の付着量を的確に減少させることができるので，基板載置台の清浄化作業の頻度を少なくすることができ，また，金属成分が付着しても除去し易いので基板載置台の清浄化作業の所要時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態にかかる洗浄処理装置の構成例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す洗浄処理装置において洗浄処理が施されるウエハの膜構造を示す縦断面図である。
【図３】図１に示す載置台の構成例を示す部分断面図である。
【図４】図１に示す載置台の他の構成例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００      洗浄処理装置
１１０      処理室
１１２      天壁
１１４      底壁
１１４ａ    開口部
１１６      側壁
１１６ａ    搬出入口
１２０      載置台
１２２      載置台本体
１２３      本体プレート
１２４      上側カバー部材（本体カバー部材）
１２４ａ    段部
１２５      支柱
１２６      下側カバー部材
１２８      ヒータ
１３０      ヒータ電源
１３２      排気手段
１３４      ゲートバルブ
１４０      シャワーヘッド
１４２      上段ブロック体
１４４      中段ブロック体
１４６      下段ブロック体
１５０      第１のガス吐出孔
１５２      第２のガス吐出孔
１５４      第１のガス導入口
１５６      第２のガス導入口
１５８      第１の上段ガス流路
１６０      第２の上段ガス流路
１６２      第１の中段ガス流路
１６４      第２の中段ガス流路
１７０      ガス供給手段
１７２      有機酸含有ガス供給源
１７４      不活性ガス供給源
１７６      有機酸含有ガス供給ライン
１７８      不活性ガス供給ライン
１８０Ａ，１８０Ｂ      バルブ
１８２，１８６      マスフローコントローラ
１８４Ａ，１８４Ｂ      バルブ
１９０      排気室
１９２      排気管
２００      Ｓｉベア基板
２０２      絶縁膜
２０４      金属配線層
２０６      層間絶縁膜
２０８      ビアホール
２１０      金属酸化膜
２２０      基板載置領域
２２２      基板周囲領域
２２４      側部領域
３１０      第１カバー部材
３１２      基板載置面
３１４      張出面
３２０      第２カバー部材
３２２      基板周囲面
Ｗ        ウエハ
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。【００４４】
（洗浄処理室の構成例）
まず，本発明の実施形態にかかる基板処理装置の構成例について図面を参照しながら説明する。図１は，本実施形態にかかる基板処理装置としての洗浄処理装置１００の概略構成を示す縦断面図である。この洗浄処理装置１００は，気密に構成された略円筒状の処理室１１０を備えており，この処理室１１０にウエハＷを収容し，このウエハＷ上に形成されている金属酸化膜を除去する洗浄処理を実施可能なように構成されている。【００４５】
処理室１１０の天壁１１２には，ガス供給手段１７０からのガスを下方の載置台１２０に載置された基板に向けて導入するシャワーヘッド１４０が設けられている。このシャワーヘッド１４０は，上段ブロック体１４２，中段ブロック体１４４，及び下段ブロック体１４６から構成されている。【００４６】
下段ブロック体１４６には，第１の処理ガスを吐出する第１のガス吐出孔１５０と，第２の処理ガスを吐出する第２のガス吐出孔１５２が交互に形成されている。上段ブロック体１４２の上面には，第１の処理ガスを導入する第１のガス導入口１５４と，第２の処理ガスを導入する第２のガス導入口１５６が形成されている。【００４７】
上段ブロック体１４２の内部には，第１のガス導入口１５４から分岐して水平方向及び垂直方向に延びる多数の第１の上段ガス流路１５８と，第２のガス導入口１５６から分岐して水平方向及び垂直方向に延びる多数の第２の上段ガス流路１６０が形成されている。また，中段ブロック体１４４の内部には，各第１の上段ガス流路１５８に連通し水平方向及び垂直方向に延びる多数の第１の中段ガス流路１６２と，各第２の上段ガス流路１６０に連通し水平方向及び垂直方向に延びる多数の第２の中段ガス流路１６４が形成されている。そして，各第１の中段ガス流路１６２は，第１のガス吐出孔１５０に連通しており，各第２の中段ガス流路１６４は，第２のガス吐出孔１５２に連通している。【００４８】
また，本実施形態にかかる洗浄処理装置１００は，ガス供給手段１７０を備えている。このガス供給手段１７０は，洗浄処理ガスとしての有機酸含有ガスを供給する有機酸含有ガス供給源１７２と，不活性ガスを供給する不活性ガス供給源１７４を有している。本実施形態では，有機酸としてカルボン酸を用いる。カルボン酸の具体例としては，シュウ酸，蟻酸，酢酸，クエン酸，コハク酸などを挙げることができる。また，不活性ガスとして例えばＮ２（窒素）ガスやＡｒ（アルゴン）ガスを用いることができる。【００４９】
有機酸含有ガス供給源１７２には有機酸含有ガス供給ライン１７６が接続されており，不活性ガス供給源１７４には不活性ガス供給ライン１７８が接続されている。有機酸含有ガス供給ライン１７６には，上流側から順番にバルブ１８０Ａ，マスフローコントローラ１８２，及びバルブ１８０Ｂが設けられている。同様に，不活性ガス供給ライン１７８には，上流側から順番にバルブ１８４Ａ，マスフローコントローラ１８６，及びバルブ１８４Ｂが設けられている。【００５０】
有機酸含有ガス供給ライン１７６は，上記のシャワーヘッド１４０の上段ブロック体１４２に形成されている第１のガス導入口１５４に接続されており，不活性ガス供給ライン１７８は，第２のガス導入口１５６に接続されている。【００５１】
このような構成によって，有機酸含有ガス供給源１７２からの有機酸含有ガスは，有機酸含有ガス供給ライン１７６とシャワーヘッド１４０の第１のガス導入口１５４を経由してシャワーヘッド１４０内に導入され，さらに第１の上段ガス流路１５８と第１の中段ガス流路１６２を経由して第１のガス吐出孔１５０に至り，ここから処理室１１０内へ吐出される。同様に，不活性ガス供給源１７４からの不活性ガスは，不活性ガス供給ライン１７８とシャワーヘッド１４０の第２のガス導入口１５６を経由してシャワーヘッド１４０内に導入され，さらに第２の上段ガス流路１６０と第２の中段ガス流路１６４を経由して第２のガス吐出孔１５２に至り，ここから処理室１１０内へ吐出される。【００５２】
なお，本実施形態にかかるシャワーヘッド１４０は，有機酸含有ガスと不活性ガスが独立して処理室１１０内に供給されるポストミックスタイプである。このため，洗浄処理において，処理室１１０内に有機酸含有ガスと不活性ガスを同時に供給することはもちろんのこと，交互に供給することも可能であり，また一方のみを供給することも可能である。なお，シャワーヘッド１４０に代えてプリミックスタイプのシャワーヘッドを採用してもよい。また，不活性ガス供給ライン１７８を設置せずに，有機酸含有ガス供給ライン１７６のみを設置する構成としてもよい。【００５３】
処理室１１０の底壁１１４の中央部には円形の開口部１１４ａが形成されており，底壁１１４にはこの開口部１１４ａを覆うように下方に向けて突出した排気室１９０が連結されている。排気室１９０の側壁には排気管１９２を介して排気手段１３２が接続されている。この排気手段１３２を作動させることによって処理室１１０内を所定の真空度に減圧することができる。【００５４】
処理室１１０の側壁１１６には，処理室１１０内に対するウエハＷの搬出入を行うための搬出入口１１６ａと，この搬出入口１１６ａを開閉するゲートバルブ１３４が設けられている。【００５５】
処理室１１０内にはウエハＷを載置するための載置台１２０が配置されている。載置台１２０は，ウエハＷを載置する円板状の載置台本体１２２と，この載置台本体１２２を支持する円筒状の支柱１２５を備える。載置台１２０は，支柱１２５の下端が処理室１１０の底部にボルトなどで取付けられることによって処理室１１０内に固定されている。載置台本体１２２は，例えば円板状の本体プレート１２３とこの本体プレート１２３の上部の表面（基板載置側の表面）と側部の表面（側部側の表面）を覆う上側カバー部材（本体カバー部材）１２４により構成される。このように上側カバー部材１２４を備える載置台本体１２２では，上側カバー部材１２４の上部表面，側部表面がそれぞれ，載置台本体１２２の上部表面（基板載置側の表面），側部表面（側部側の表面）を構成することになる。【００５６】
また，この上側カバー部材１２４は設けずに，本体プレート１２３だけで載置台本体１２２を構成してもよい。この場合には，本体プレート１２３がそのまま載置台本体１２２になるので，本体プレート１２３の上部表面，側部表面がそれぞれ，載置台本体１２２の上部表面（基板載置側の表面），側部表面（側部側の表面）を構成することになる。なお，本体プレート１２３の下側の表面及び支柱１２５の表面についても，例えばこれらをすべて覆うような下側カバー部材１２６を設けるようにしてもよい。これにより，載置台１２０の表面はすべて各カバー部材１２４，１２６で覆われることになる。【００５７】
ここで，このような各カバー部材１２４，１２６の具体的構成例について図面を参照しながら説明する。図３は，載置台１２０の一部の縦断面を拡大して示す図である。図３に示すように，下側カバー部材１２６は，本体プレート１２３の下側の表面及び支柱１２５の表面のみならず，本体プレート１２３の側部の一部又は全部の表面も覆うように構成するとともに，上側カバー部材１２４の側部は，下側カバー部材１２６の外側を覆うように構成することが好ましい。これにより，本体プレート１２３の側部は，下側カバー部材１２６の上に上側カバー部材１２４が被さるようになるので，上側カバー部材１２４と下側カバー部材１２６とは隙間なく，載置台１２０の表面全体を覆うことができる。【００５８】
なお，上側カバー部材１２４の上側（基板載置側）の表面には，例えば図３に示すようにウエハＷを載置する基板載置領域２２０がその周囲の基板周囲領域２２２よりも低くなるように，基板載置領域２２０と基板周囲領域２２２との間に段部１２４ａを形成してもよい。これは，載置台１２０上の所定の位置にウエハＷが載置されるようにするためである。【００５９】
このような載置台本体１２２を構成する本体プレート１２３と上側カバー部材１２４は，支柱１２５，下側カバー部材１２６とともに，洗浄処理の際に晒される洗浄用の処理ガス例えば有機酸に腐食され難く，耐熱性も高い材料で構成することが好ましい。さらに，上側カバー部材１２４については，洗浄処理の際に発生して浮遊する金属成分（例えば銅）が付着し難い材料で構成されることが好ましい。このような材料としては例えば石英（ＳｉＯ２）などの石英部材（石英ガラス）が挙げられる。石英は，有機酸に腐食され難く，耐熱性も高く，さらにＳｉに比べてＣｕなどの金属成分が付着し難い材料であることが経験上知られているからである。なお，載置台本体１２２を構成する本体プレート１２３，支柱１２５についても，同様に石英ガラスなどの石英部材で構成してもよい。【００６０】
また，載置台本体１２２の本体プレート１２３にはヒータ１２８が内蔵されている。このヒータ１２８はヒータ電源１３０から供給される電力に応じて発熱するものであり，この作用によってウエハＷの温度が調節される。【００６１】
なお，載置台１２０は，上記の他にも，図示はしないが，搬送アームなどの搬送機構からウエハＷを受け取り，また搬送機構にウエハＷを受け渡すために，ウエハＷを支持して昇降させることができるウエハ支持機構を備えている。このウエハ支持機構は，例えば３本のウエハ支持ピン（リフタピン）を有しており，各ウエハ支持ピンは，載置台本体１２２に形成された貫通孔を通って，その表面に対して突没するように動作する。【００６２】
（洗浄処理の具体例）
次に，上述した本実施形態にかかる洗浄処理装置１００によって実行される洗浄処理について説明する。洗浄処理装置１００は，例えば図２に示すような膜構造を有するウエハＷに対して洗浄処理を行う。このウエハＷは，Ｓｉ（シリコン）ベア基板２００上に形成された絶縁膜２０２と，この絶縁膜２０２中に形成された金属配線層２０４と，絶縁膜２０２上に形成された層間絶縁膜２０６とを有している。本実施形態では，金属配線層２０４は，Ｃｕから構成されているものとする。また，絶縁膜２０２及び層間絶縁膜２０６は，例えばＳｉＯ２（酸化シリコン）やＳｉＯ２よりも誘電率の低いＬｏｗ−ｋ材料から構成される。【００６３】
また，Ｓｉベア基板２００と絶縁膜２０２との間には例えばＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタなどの素子やこの素子間を電気的に接続する配線層が形成されていてもよい。この場合，その配線層は例えば金属配線層２０４と電気的に接続される。【００６４】
ウエハＷにおいて，金属配線層２０４の上の層間絶縁膜２０６は選択的にエッチングされ，ビアホール２０８が形成されている。このビアホール２０８に金属を埋め込むことによって，その後，層間絶縁膜２０６の上に上部金属配線層（図示せず）を形成すると，この上部金属配線層が金属配線層２０４と電気的に接続されることになる。【００６５】
ところで，層間絶縁膜２０６にビアホール２０８を形成すると金属配線層２０４の表面の一部が露出することになる。この状態でウエハＷを大気中又は低真空中におくと，金属配線層２０４の露出面が酸化して，そこに自然酸化膜としての金属酸化膜２１０が形成されてしまう。本実施形態にかかる金属配線層２０４は，酸化し易い金属であるＣｕによって構成されている。このため，短時間のうちにＣｕＯＸ（酸化銅）からなる金属酸化膜２１０が形成されてしまう。【００６６】
このような金属酸化膜２１０を残したままビアホール２０８内に金属を埋め込むと，金属配線層２０４とビアホール２０８内に埋め込んだ金属との間に金属酸化膜２１０が介在することになり，ここでの接触抵抗が大きくなってしまう。この場合，ウエハＷに形成される半導体デバイスにおいて良好な電気的特性が得られないおそれがある。【００６７】
そのため，ビアホール２０８に金属を埋め込む処理をウエハＷに施す前に，このウエハＷを本実施形態にかかる洗浄処理装置１００の処理室１１０に搬入し，ここで金属酸化膜２１０を除去する洗浄処理（ドライクリーニング処理）を施す。【００６８】
このような洗浄処理（ドライクリーニング処理）は例えば次のように実行される。まず，処理室１１０の搬出入口１１６ａからウエハＷを処理室１１０内に搬入して載置台１２０に載置し，ゲートバルブ１３４を閉じる。そして，ヒータ電源１３０からヒータ１２８に所定の電力を供給しウエハＷを所定の温度例えば１００〜４００℃まで加熱する。これと並行して，排気手段１３２によって処理室１１０内の圧力調整を行う。【００６９】
ウエハＷが所定温度まで上昇し，処理室１１０内が所定の圧力例えば０．１Ｐａ〜１０１．３ｋＰａに安定した時点で，有機酸含有ガス供給ライン１７６のバルブ１８０Ａ，１８０Ｂを開いて，有機酸含有ガス供給源１７２からシャワーヘッド１４０の多数の第１のガス吐出孔１５０に有機酸含有ガス例えば蟻酸ガスを供給し，ここから載置台１２０上のウエハＷ表面に向けて蟻酸ガスを吐出する。この蟻酸ガスの吐出量は，マスフローコントローラ１８２によって例えば１０〜５００ｓｃｃｍに調整される。【００７０】
また，蟻酸ガスと共に不活性ガス例えばＮ２ガスを処理室１１０内に吐出するようにしてもよい。この場合は，不活性ガス供給ライン１７８のバルブ１８４Ａ，１８４Ｂを開いて，不活性ガス供給源１７４からシャワーヘッド１４０の多数の第２のガス吐出孔１５２にＮ２ガスを供給し，ここから載置台１２０上のウエハＷ表面に向けてＮ２ガスを吐出する。この不活性ガスの吐出量は，マスフローコントローラ１８６によって調整される。これによって，ウエハＷ表面には蟻酸ガスとＮ２ガスの混合ガスが供給される。【００７１】
このように蟻酸ガス又は蟻酸ガスとＮ２ガスの混合ガスをウエハＷ表面に供給した後，処理室１１０内を所定の圧力に維持し，ウエハＷを所定の温度で例えば３０〜３００秒間加熱処理する。これによって，ウエハＷの金属配線層２０４上の金属酸化膜２１０を構成するＣｕＯＸは蟻酸塩に変化して，その後還元される。なお，このときの化学反応において同時に生成されるＨ２Ｏ（水分）やＣＯ２（二酸化炭素）は排気手段１３２によって処理室１１０から外部に排出される。【００７２】
以上のような洗浄処理が行われると，金属配線層２０４の表面に形成されていた金属酸化膜２１０が除去される。続いてこのウエハＷに対してビアホール２０８への金属埋め込み処理が施されると，金属配線層２０４とビアホール２０８内の金属との接触抵抗について極めて良好な電気的特性を得ることができる。【００７３】
（載置台へのＣｕの付着）
ウエハＷに対して処理室１１０内で上記の洗浄処理が行われると，金属酸化膜２１０であるＣｕＯＸは還元されてＣｕが発生し，その一部がウエハＷから離れて処理室１１０内の空間に飛散する。こうして，飛散したＣｕ（以下，「飛散Ｃｕ」ともいう）の多くは，ウエハＷの近くに飛散して落下する。このため，例えば図３に示すように，載置台本体１２２の上側（基板載置側）の表面（ここでは上側カバー部材１２４の上側表面）を，そこにウエハＷを載置したときにウエハＷで隠れる基板載置領域２２０と，その外側であって処理室１１０内に露出する基板周囲領域２２２に分けて考えると，ウエハＷから離れて飛散したＣｕはウエハＷから遠くに飛散したものは処理室１１０内に形成される気流に乗って排気されると考えられるが，ウエハＷの近くに飛散したものは載置台１２０の基板周囲領域２２２に最も落下し易い。従って，この載置台１２０の基板周囲領域２２２に飛散したＣｕが付着し易い。また，基板周囲領域２２２ほどではないものの，載置台本体１２２の側部表面（ここでは上側カバー部材１２４の側部表面）である側部領域２２４もウエハＷに近いので，比較的飛散したＣｕが付着し易い。これに対して，基板載置領域２２０については，洗浄処理中のウエハＷに隠れてしまうので，洗浄処理中に飛散Ｃｕがこの領域に付着する可能性は極めて低いものと考えられる。【００７４】
このように，洗浄処理によってウエハＷから離れて飛散したＣｕは，上側カバー部材１２４の基板周囲領域２２２などの表面に付着し，さらにその上に次々と飛散Ｃｕが付着して堆積していくと，そこに不所望のＣｕ層が形成されてしまう。このように載置台１２０の上側カバー部材１２４に不所望のＣｕ層が形成されると，その後の洗浄処理中に，不所望のＣｕ層が有機酸によってエッチングされ，これが再びウエハＷの不所望の部位に再び付着してしまう蓋然性が高い。【００７５】
従って，金属酸化膜を除去する洗浄処理を行う基板処理装置では，従来のように載置台の表面に付着した金属成分が剥がれ難くするのではなく，洗浄処理によって発生したＣｕなどの金属成分が飛散しても，それが付着し難く，たとえ付着しても除去し易いような載置台が望まれる。【００７６】
このため，本実施形態にかかる載置台１２０は，洗浄処理によって発生して飛散したＣｕなどの金属成分が接触し易い表面に対して，飛散した金属成分が付着し難く，たとえ付着しても除去し易いような平滑度（表面粗さ）になるように，部分的な表面加工をした点に特徴がある。【００７７】
（載置台の表面加工）
このような本実施形態にかかる載置台の表面加工について説明する。載置台１２０の表面を構成する上側カバー部材（本体カバー部材）１２４を，例えば上述したような石英部材で構成する場合には，通常は，その石英部材の表面を例えば５００番の研磨材を所定の圧力で加工面に向けて噴射して研磨するサンドブラスト法によって加工する。このため，本実施形態にかかる部分的な表面加工を施す前の上側カバー部材１２４の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）は０．８〜１．０μｍ程度である。【００７８】
しかしながら，この程度の平滑度（表面粗さ）では，上述した従来の場合と同様に，載置台の表面へのＣｕの付着防止効果が十分とは言えない。特に，上側カバー部材１２４の基板周囲領域２２２と側部領域２２４については，飛散Ｃｕの付着の蓋然性が高いので，より高い平滑度が得られるように部分的に更なる表面加工を施すことが好ましい。【００７９】
従って，本実施形態にかかる載置台１２０では，少なくとも上側カバー部材１２４の基板周囲領域２２２と側部領域２２４に対して部分的な表面加工を施している。具体的には，上側カバー部材１２４の基板周囲領域２２２と側部領域２２４の各表面に部分的な表面加工を施すことによって，その加工前に比べて（例えば基板載置領域２２０の表面に比べて），面粗度が十分の一以下になるように平滑化することが好ましい。例えば加工前の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が約１．０μｍであるので，基板周囲領域２２２と側部領域２２４の各表面は，その表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が０．１μｍ以下になるように部分的な表面加工を施すことが好ましい。【００８０】
このような本実施形態にかかる部分的な表面加工（以下，「高平滑化表面加工」ともいう）の具体的な加工方法としては，例えばファイアポリッシュ（火炎研磨）法を用いることができる。この研磨方法は，上側カバー部材１２４の基板周囲領域２２２と側部領域２２４の各表面に対して火炎を放射して，この表面を構成する石英を軟化させて滑らかにするものである。【００８１】
なお，本実施形態にかかる載置台１２０において，上側カバー部材１２４は設けずに，本体プレート１２３だけで載置台本体１２２を構成した場合には，本体プレート１２３の上部表面，側部表面における，上述した上側カバー部材１２４の基板周囲領域２２２と側部領域２２４に相当する領域に対して，上記と同様の部分的な表面加工を施すようにする。【００８２】
以上のように，本実施形態にかかる載置台１２０によれば，ウエハＷ上の例えば酸化銅の金属酸化膜を除去する洗浄処理を行った際に，その金属酸化膜が還元されて発生した銅などの金属成分が飛散しても，載置台本体１２２の上部表面のうち，ウエハＷに隠れずに露出する表面（例えば基板周囲領域２２２と側部領域２２４）の方がより平滑になるように部分的な表面加工を施すことで，金属成分が接触し易い表面に飛散した金属成分が付着し難くすることができる。これにより，金属成分の付着防止効果が高まるので，ウエハＷに対する洗浄処理が繰り返し行われても，上側カバー部材１２４の基板周囲領域２２２と側部領域２２４の各表面に，不所望のＣｕ層などの金属層が形成され難くすることができる。【００８３】
このため，従来に比べて載置台１２０の表面の付着物を除去することを目的とした洗浄処理装置１００のメンテナンス作業の頻度を大幅に削減することができる。したがって本実施形態によれば，洗浄処理装置１００のメンテナンス作業が少なくすることができるため，ウエハＷの製造スループットを向上させることができる。【００８４】
また，上側カバー部材１２４の基板周囲領域２２２と側部領域２２４の各表面は，各表面は高い平滑度を有しているため，たとえＣｕなどの金属成分が付着しても容易に除去することができる。すなわち，洗浄処理装置１００のメンテナンス作業において，基板周囲領域２２２と側部領域２２４の各表面に付着しているＣｕを簡単に取り除くことができる。しかも，その際には特殊な薬液を用いることなく，例えばエタノールや純水を用いて，付着しているＣｕを簡単に拭き取ることができる。これにより，洗浄処理装置１００のメンテナンス作業にかかる時間を短縮することができ，ひいてはウエハＷの製造スループットもより一層向上させることができる。【００８５】
また，本実施形態では，載置台１２０の表面のうち，浮遊しているＣｕなどの金属成分が付着し易い表面（例えば上側カバー部材１２４の基板周囲領域２２２と側部領域２２４）を部分的に表面加工するので，載置台１２０の全表面に同様の表面加工を施す場合に比して，載置台１２０の製造コストを大幅に低減させることができる。【００８６】
ここで，本実施形態にかかる載置台の効果を確認する実験を行った結果について説明する。本実験では，洗浄処理装置１００を利用して載置台１２０上に載置したウエハＷに蟻酸ガスとＮ２ガスの混合ガスを供給することにより，ウエハＷ上に形成された銅酸化膜を還元して除去する洗浄処理を実施する。【００８７】
ここでは，基板周囲領域にファイアポリッシュ（火炎研磨）による表面加工を施した石英製の上側カバー部材Ａと，このような表面加工を一切施さない石英製の上側カバー部材Ｂとを用意し，これらを装着した載置台にウエハＷを載置してそれぞれ上記洗浄処理を行った。各上側カバー部材Ａ，Ｂをそれぞれ装着した載置台を用いて，複数のウエハＷに対して連続して洗浄処理を行った後，各上側カバー部材Ａ，Ｂを取り出して，それぞれの基板周囲領域へのＣｕの付着状況を調べた。【００８８】
このような本実験によれば，各上側カバー部材Ａ，Ｂともに基板周囲領域にＣｕ付着物が形成されていることが目視により確認された。この場合，Ｃｕ付着物の付着量については，表面加工が施された上側カバー部材Ａの方が，表面加工が施されていない上側カバー部材Ｂに比して極めて少ないことが確認できた。【００８９】
また，表面加工が施されていない上側カバー部材Ｂに付着したＣｕ付着物は，その付着力も強いので，エタノールや純水などでは拭き取ることができなかった。特殊な薬液を用いてもＣｕ付着物を拭き取るのは容易ではなく，目視レベルでＣｕ付着物をすべて拭き取るのに３０分以上もの時間がかかった。【００９０】
これに対して，表面加工が施された上側カバー部材Ａに付着したＣｕ付着物は，その付着力も極めて弱いので，エタノールや純水などでも拭き取ることができ，特殊な薬液を用いればさらに容易に拭き取ることができる。この場合に目視レベルでＣｕ付着物をすべて拭き取るのに３０秒以下の極めて短時間で済んだ。すなわち，表面加工を施した場合には，表面加工を施さない場合の１／６０以下という極めて短い時間でＣｕ付着物をすべて拭き取ることができることがわかった。【００９１】
このように，本実験によれば上側カバー部材に上述した表面加工を施した場合には，表面加工を施さない場合に比して，表面加工を施した部分に付着するＣｕ付着物の量を低減できるとともに，たとえ付着したとしても極めて容易に取り除くことができることが確認できた。【００９２】
なお，上述の本実施形態では，上側カバー部材１２４の全表面のうち，基板周囲領域２２２と側部領域２２４の各表面に対して部分的な表面加工（高平滑化表面加工）を施すようにしているが，これに限られるものではなく，飛散Ｃｕの付着状況に応じて飛散Ｃｕの付着の確率が最も高い基板周囲領域２２２の表面のみに部分的な表面加工（高平滑化表面加工）を施すようにしてもよい。これにより，本実施形態にかかる高平滑化表面加工を施すことによって生じるコストの上昇を最小限に抑えつつ，載置台１２０の表面への飛散Ｃｕの付着を効果的に防止することができる。【００９３】
また，上側カバー部材（本体カバー部材）１２４の上部表面（基板載置側の表面）に例えば図３に示すようにウエハＷを載置する領域がその周囲の領域よりも低くなるように段部１２４ａを形成したときに，その低い領域がウエハＷの外形よりも多少大きくなる場合には，その低い領域のうちウエハＷの外側の領域及び段部１２４ａの表面も基板周囲領域２２２に含めて，本実施形態にかかる高平滑化表面加工を施すようにしてもよい。【００９４】
また，本実施形態にかかる上側カバー部材１２４の表面は，石英で構成されているため，高平滑化表面加工には上記のようにファイアポリッシュ法を用いることができる。これに対して，上側カバー部材１２４の表面がＡｌ（アルミニウム）又はアルミナなどのＡｌ化合物で構成されている場合，例えば無孔質陽極酸化加工を施すことによって高い平滑度を得ることができる。より具体的には，ＯＧＦ（ＯＵＴ  ＧＡＳ  ＦＲＥＥ，登録商標）平面処理を採用してもよい。このＯＧＦ（登録商標）表面処理によれば，被処理表面に膜厚約７，０００Å（オングストローム）のＡｌ２Ｏ３組成膜が形成される。このようにして形成された膜は，表面の平滑度が極めて高いという特徴だけでなく，ガスの放出量が小さい（一般的なアルマイト膜の十分の一以下）という特徴をも有している。さらに，被処理表面の耐熱衝撃性やプラズマなどに対する耐食性を向上させることもできる。【００９５】
また，処理室１１０の天壁１１２，底壁１１４，側壁１１６，及びシャワーヘッド１４０など，処理室１１０内の各種部材に対しても高平滑化表面加工を施すようにしてもよい。これらの部材がＡｌで構成されている場合，上記のＯＧＦ（登録商標）表面処理を適用することができる。一般的には，処理室１１０内の部材の表面は機械的な研磨が施されており，例えばシャワーヘッド１４０の表面の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）は１．３〜１．８μｍ程度である。このシャワーヘッド１４０の表面に対してＯＧＦ（登録商標）表面処理を施すことによって，極めて高い平滑度が得られ，飛散Ｃｕの付着を防止することができる。【００９６】
また，本実施形態にかかる載置台１２０は，上側カバー部材１２４と下側カバー部材１２６を備えているが，これらのカバー部材が省略された載置台についても本発明の適用は可能である。この場合，載置台の基板周囲領域の表面と側部表面に対して直接，上記の高平滑化表面加工を施すようにすればよい。【００９７】
また，本実施形態にかかる載置台１２０は，２種類のカバー部材（上側カバー部材１２４と下側カバー部材１２６）を備えているが，例えば３種類以上のカバー部材を備える場合であっても本発明の適用は可能である。３種類のカバー部材の例としては，載置台本体１２２の上面を覆うカバー部材，載置台本体１２２の側部表面を覆うカバー部材，及び載置台本体１２２の下側の表面と支柱１２５の表面を覆うカバー部材を挙げることができる。このように，多種類のカバー部材を備える載置台においては，Ｃｕの飛散状態に応じてカバー部材を選択してそのカバー部材の表面に対して高平滑化表面加工を施すことが好ましい。【００９８】
また，本実施形態では，金属配線層２０４がＣｕから構成されている場合について説明したが，必ずしもこれに限定されるものではなく，金属配線層２０４がＡｇ（銀），Ｃｏ（コバルト），Ｎｉ（ニッケル），又はＭｎ（マンガン）から構成されている場合であっても本発明の適用は可能である。【００９９】
また，本実施形態では，本発明にかかる載置台を，層間絶縁膜２０６に対してエッチングを行って形成された開口部に露出した金属配線層２０４の表面の金属酸化膜２１０を除去する洗浄処理を行う装置に適用した場合を例に挙げて説明したが，これに限定されるものではない。その他の洗浄処理，例えばＣＭＰを行った後に金属表面に形成された酸化膜を除去する洗浄処理を行う装置の載置台に適用してもよい。【０１００】
さらに，本発明にかかる載置台は，このような洗浄処理を行う装置のみならず，例えば基板上に金属膜（例えばＣｕ膜）を形成する成膜処理を行う装置の載置台に適用してもよい。このような成膜装置では，例えばＣＶＤ法（化学気相成長法）やＰＶＤ法（物理気相成長法）によりウエハＷ上に例えばＣｕ膜などの金属膜を形成する。例えばＣＶＤ法によりＣｕ膜を成膜する成膜処理では，ウエハＷを所定の温度（例えば１００〜３００℃）に加熱し，所定の処理ガスをウエハＷ上に供給してウエハＷの表面にＣｕの薄膜を成膜する。この場合の処理ガスとしては，例えば原料ガスとしての銅ヘキサフルオロアセチルアセトネートトリメチルビニルシラン（Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ），このＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳの還元ガスとしての水素ガス（Ｈ２ガス），不活性ガスとしてのアルゴンガス（Ａｒガス）を用いる。このような成膜処理の場合も，Ｃｕはウエハの表面のみならず，載置台の表面にも付着する点で，洗浄処理の場合と同様に金属汚染の問題が生じる。【０１０１】
すなわち，載置台の表面の金属付着物を取り除かずに，繰り返し成膜処理を行うと，載置台の表面から金属付着物が剥離してパーティクル発生の要因となってしまう。このため，載置台の表面の金属付着物を定期的に取り除く必要があるものの，本実施形態にかかる表面加工が施されていない従来の載置台では，金属付着物を取り除くのは容易ではないため，洗浄化作業に時間がかかる。【０１０２】
これに対して，成膜装置に本実施形態にかかる表面加工を施した載置台を適用することにより，成膜処理を行う際に金属成分が付着し難く，また付着したとしても極めて簡単に取り除くことができる。従って，載置台の清浄化作業の頻度を少なくすることができ，また載置台の清浄化作業の所要時間を短縮することができる。【０１０３】
なお，図１に示す装置を成膜処理装置として利用することも可能である。この場合，ガス供給手段１７０は例えば図１に示す２系統のガス供給系統にさらに，図示しない気化器を介して原料ガスを処理室１１０内に供給するガス供給系統を１系統追加するようにしてもよい。具体的には図示しない気化器を介して例えばＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳなどの原料ガスを供給し，有機酸含有ガス１７２の供給系統から，有機酸含有ガス１７２の代わりに例えば還元ガスとしてのＨ２ガスを供給し，さらに不活性ガスの供給系統から例えばＡｒガスを供給する。なお，ここではプラズマを励起せずに成膜処理を行う場合を例に挙げて説明したが，これに限られるものではなく，プラズマを励起して成膜処理を行うようにしてもよい。【０１０４】
また，本実施形態では，例えば図３に示すように上側カバー部材１２４を基板載置領域２２０と基板周囲領域２２２の両方を形成するように構成した場合について説明したが，これに限られるものではなく，例えば図４に示すように上側カバー部材１２４を基板載置領域２２０を形成する第１カバー部材３１０と基板周囲領域２２２を形成する第２カバー部材３２０とに分けて構成してもよい。【０１０５】
具体的には例えば第１カバー部材３１０は，本体プレート１２３の上部の表面を覆う円板状に形成される。第１カバー部材３１０の上面は，基板載置領域２２０を有する基板載置面３１２と，その周りに外側に延出する張出面３１４とからなる。この張出面３１４は，基板載置面３１２よりも凹んでおり，第２カバー部材３２０は，この張出面３１４と本体プレート１２３の側部の表面とを覆うように形成される。第２カバー部材３２０の上面は基板周囲領域２２２を有する基板周囲面３２２からなる。【０１０６】
このように，上側カバー部材１２４を第１カバー部材３１０と第２カバー部材３２０とにより分けて構成することにより，基板周囲面３２２に容易に上述した高平滑化表面加工を容易に施すことができる。また，基板周囲面３２２のみならず，基板載置面３１２についても，上述した高平滑化表面加工を容易に施すことができる。これにより，基板周囲領域２２２と基板載置領域２２０の両方に高平滑化表面加工を施すことができるので，たとえＣｕなどの金属成分がウエハＷと基板載置領域２２０との間に入り込んだとしても，その金属成分が基板載置領域２２０に付着し難く，また付着したとしても簡単に取り除くことができる。【０１０７】
例えばＣＶＤ法によってＣｕなどの金属膜を形成する成膜処理を行う場合には，金属を含有する原料ガスと還元ガスを載置台１２０に載置されたウエハＷ上に供給し，基板上に金属を還元させて成膜する。このため，基板周囲面３２２にＣｕなどの金属が堆積し易いだけでなく，ウエハＷと基板載置面３１２との間にもＣｕなどの金属成分が入り込み易い。従って，このような成膜処理を行う基板処理装置では，基板周囲面３２２はもちろん，基板載置面３１２についても高平滑化表面加工を施すことが好ましい。【０１０８】
なお，第２カバー部材３２０の側部表面に，上述した高平滑化表面加工を施すようにしてもよく，さらに第２カバー部材３２０における段部１２４ａの表面に，上述した高平滑化表面加工を施すようにしてもよい。【０１０９】
また，このようなカバー部材が省略された載置台については，載置台本体１２２を，ウエハＷを載置する基板載置領域２２０を構成する基板載置面３１２を有する第１部材と，基板載置面３１２を囲むように配置され，基板載置面３１２の外側の基板周囲領域２２２を構成する基板周囲面３２２を有する第２部材とに分けて構成してもよい。この場合，第２部材の基板周囲面３２２のみならず，第１部材の基板載置面３１２に対して直接，上記の高平滑化表面加工を施すようにすればよい。さらに，第２部材の側部表面に対して直接，上記の高平滑化表面加工を施してもよい。【０１１０】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は，基板処理装置，基板載置台，基板載置台の表面加工方法に適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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