(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の周縁部の不要物を選択的に除去するための基板周縁処理装置であって、
基板を保持する基板保持機構と、
上記基板の周縁部に向けて薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズルと、
基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置。
【請求項２】
基板の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理装置であって、
基板を保持する基板保持機構と、
上記基板の周縁部にケミカルガスを供給するガス供給ノズルと、
上記基板の周縁部の上記ガス供給ノズルによるケミカルガスの供給位置の近傍に水分を含む蒸気を供給する水蒸気供給ノズルと、
上記基板の外周に沿って上記ガス供給ノズルからのケミカルガスおよび上記水蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記ガス供給ノズルおよび上記水蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置。
【請求項３】
基板の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理装置であって、
基板を保持する基板保持機構と、
上記基板の周縁部にケミカルガスを供給するガス供給ノズルと、
上記基板の中央領域に水分を含む蒸気を供給する水蒸気供給ノズルと、
基板の外周に沿って上記ガス供給ノズルからのケミカルガスが供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記ガス供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置。
【請求項４】
基板の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理装置であって、
基板を保持する基板保持機構と、
上記基板の周縁部に水分を含む蒸気を供給する水蒸気供給ノズルと、
上記基板の中央領域にケミカルガスを供給するガス供給ノズルと、
基板の外周に沿って上記水蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記水蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置。
【請求項５】
上記基板保持機構に保持された基板の中央領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の基板周縁処理装置。
【請求項６】
基板の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理装置であって、
基板を保持する基板保持機構と、
上記基板の周縁部に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズルと、
基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構と、
上記基板保持機構に保持された基板の中央領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置。
【請求項７】
上記基板保持機構に保持された基板表面の近傍に位置し、処理中の基板の中央領域を覆う遮断板をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板周縁処理装置。
【請求項８】
基板の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理装置であって、
基板を保持する基板保持機構と、
上記基板の周縁部に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズルと、
基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構と、
上記基板保持機構に保持された基板表面の近傍に位置し、処理中の基板の中央領域を覆う遮断板とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置。
【請求項９】
基板の裏面全域に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する裏面蒸気供給ノズルをさらに含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の基板周縁処理装置。
【請求項１０】
基板の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理装置であって、
基板を保持する基板保持機構と、
上記基板の周縁部に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズルと、
基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構と、
基板の裏面全域に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する裏面蒸気供給ノズルとを含むことを特徴とする基板周縁処理装置。
【請求項１１】
上記基板保持機構に保持された基板の少なくとも周縁部を加熱する加熱手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の基板周縁処理装置。
【請求項１２】
上記基板保持機構に保持された基板の周縁部にオゾンガスを供給するオゾン供給手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の基板周縁処理装置。
【請求項１３】
基板の周縁部の不要物を選択的に除去するための基板周縁処理方法であって、
薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズルから基板の周縁部に向けて蒸気を供給する蒸気供給工程と、
基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法。
【請求項１４】
基板の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理方法であって、
薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズルから基板の周縁部に蒸気を供給する蒸気供給工程と、
基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程と、
上記基板の中央領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程と含むことを特徴とする基板周縁処理方法。
【請求項１５】
基板の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理方法であって、
薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズルから基板の周縁部に蒸気を供給する蒸気供給工程と、
基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程と、
上記基板表面の近傍に位置する遮断板で処理中の基板の中央領域を覆う工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法。
【請求項１６】
基板の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理方法であって、
薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズルから基板の周縁部に蒸気を供給する蒸気供給工程と、
基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程と、
裏面蒸気供給ノズルから、基板の裏面全域に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法。
【請求項１７】
基板の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理方法であって、
ケミカルガスを供給するガス供給ノズルから、基板の周縁部にケミカルガスを供給するケミカルガス供給工程と、
水分を含む蒸気を供給する水蒸気供給ノズルから、上記基板の周縁部の上記ガス供給ノズルによるケミカルガスの供給位置の近傍に蒸気を供給する蒸気供給工程と、
上記基板の外周に沿って上記ガス供給ノズルからのケミカルガスおよび上記水蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板と上記ガス供給ノズルおよび上記水蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法。
【請求項１８】
基板の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理方法であって、
ケミカルガスを供給するガス供給ノズルから基板の周縁部にケミカルガスを供給するケミカルガス供給工程と、
水分を含む蒸気を供給する水蒸気供給ノズルから、上記基板の中央領域に蒸気を供給する蒸気供給工程と、
基板の外周に沿って上記ガス供給ノズルからのケミカルガスが供給されるように、上記基板と上記ガス供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法。
【請求項１９】
基板の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理方法であって、
水分を含む蒸気を供給する水蒸気供給ノズルから基板の周縁部に蒸気を供給する蒸気供給工程と、
ケミカルガスを供給するガス供給ノズルから、上記基板の中央領域にケミカルガスを供給するケミカルガス供給工程と、
基板の外周に沿って上記水蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板と上記水蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板ならびにフォトマスク用基板などの各種の被処理基板の周縁部に対してエッチング液等の処理液による処理を施すための基板周縁処理装置および基板周縁処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。）の表面および周端面（場合によってはさらに裏面）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、ウエハの表面の素子形成領域に形成されていればよいから、ウエハの表面の周縁部（たとえば、ウエハの周端から幅５mm程度の部分）、裏面および周端面に形成された銅薄膜は不要となる。そればかりでなく、周縁部、裏面および周端面の銅または銅イオンは、基板処理装置に備えられた基板搬送ロボットのハンドを汚染し、さらにこの汚染が当該ハンドによって保持される別の基板へと転移するという問題を引き起こす。
【０００３】
同様の理由から、基板周縁に形成された金属膜以外の膜（酸化膜や窒化膜など）を薄くエッチングすることによって、その表面の金属汚染物（金属イオンを含む）を除去するための処理が行われることがある。
ウエハの周縁部および周端部の薄膜を選択的にエッチングするための基板周縁処理装置は、たとえば、ウエハを水平に保持して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回転されているウエハの周縁部に向けてエッチング液を供給するエッチング液供給ノズルと、ウエハの回転中心に向けて純水を供給する純水ノズルとを含む。
【０００４】
この構成によって、ウエハの中央領域（デバイス形成領域）を純水で覆いながらウエハの周縁部にエッチング処理を施すことができるので、ウエハの中央領域に損傷を与えることなく、ウエハの周縁部に対する選択的なエッチング処理を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような構成では、エッチング液と純水とがウエハ上で混合するから、エッチング液を回収して再利用することができない。そのため、エッチング液を使い捨てにせざるを得ず、装置のランニングコストが高くなり、結果として、ウエハ処理コストが高くなる。
そこで、この発明の目的は、薬液の消費量を抑制することができ、かつ、基板の周縁部に対する処理を選択的に行うことができる基板周縁処理装置および基板周縁処理方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を選択的に除去するための基板周縁処理装置であって、基板を保持する基板保持機構（１）と、上記基板の周縁部に向けて薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズル（６）と、基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構（３）とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
【０００７】
この構成によれば、薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を用いた気相エッチング処理によって、基板の周縁部の不要物を選択的に除去することができる。すなわち、基板の周縁部に向けて薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を蒸気供給ノズルから供給するとともに、基板と蒸気供給ノズルとを相対的に移動させることによって、基板の周縁部の全域に対して、選択的に、気相エッチング処理を行える。
【０００８】
気相エッチング処理における薬液またはケミカルガスの消費量は、薬液を基板表面に吐出する従来からの処理における薬液消費量に比較して格段に少ない。これにより、基板周縁処理装置のランニングコストを低減することができ、それに応じて、デバイス製品のコストを低減できる。
請求項２記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理装置であって、基板を保持する基板保持機構（１）と、上記基板の周縁部にケミカルガスを供給するガス供給ノズル（６１）と、上記基板の周縁部の上記ガス供給ノズルによるケミカルガスの供給位置の近傍に水分を含む蒸気を供給する水蒸気供給ノズル（６２）と、上記基板の外周に沿って上記ガス供給ノズルからのケミカルガスおよび上記水蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記ガス供給ノズルおよび上記水蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構（３）とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置である。
【０００９】
この構成によれば、基板の周縁部には、ガス供給ノズルからケミカルガスが供給され、水蒸気供給ノズルから水分を含む蒸気が供給される。したがって、基板の周縁部では、ケミカルガスと水分との関与の下に、不要物を除去するための気相エッチング処理が進行することになる。なお、ケミカルガスと水分とが関与して初めて、言い換えれば、ケミカルガスと水分とが接触しあって初めて、不要物に対するエッチング性を有するため、ケミカルガス単独、あるいは水分単独では不要物に対するエッチング性を持つことはない。
【００１０】
このようにして、請求項１の発明と同様の効果を達成できる。
なお、ガス供給ノズルと水蒸気供給ノズルとは、共通の１つのノズルで兼用してもよい。
請求項３記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理装置であって、基板を保持する基板保持機構（１）と、上記基板の周縁部にケミカルガスを供給するガス供給ノズル（５１）と、上記基板の中央領域に水分を含む蒸気を供給する水蒸気供給ノズル（５２）と、基板の外周に沿って上記ガス供給ノズルからのケミカルガスが供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記ガス供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構（３）とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置である。
【００１１】
この構成では、ガス供給ノズルから基板の周縁部に向けてケミカルガスが供給されるとともに、水蒸気供給ノズルからは、基板の中央領域に向けて水分を含む蒸気が供給される。この水分を含む蒸気は、基板の中央領域から周縁部へと向かうことになる。そのため、基板の周縁部においては、ケミカルガスと水分を含む蒸気との関与の下に、不要物を除去するための気相エッチング処理が進行することになる。
【００１２】
このようにして、請求項１の発明と同様の効果を達成できる。
また、基板の中央領域から基板の周縁部に向けて、水分を含む蒸気の気流が生じるので、基板の中央領域にケミカルガスが入り込むことがない。したがって、基板の中央領域を誤ってエッチングしてしまうことなく、基板の周縁部のみに対して、選択的にエッチング処理を施すことができる。
請求項４記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理装置であって、基板を保持する基板保持機構（１）と、上記基板の周縁部に水分を含む蒸気を供給する水蒸気供給ノズル（５１）と、上記基板の中央領域にケミカルガスを供給するガス供給ノズル（５２）と、基板の外周に沿って上記水蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記水蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構（３）とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置である。
【００１３】
この構成では、水蒸気供給ノズルから基板の周縁部に向けて水分を含む蒸気が供給されるとともに、ガス供給ノズルからは、基板の中央領域に向けてケミカルガスが供給される。このケミカルガスは、基板の中央領域から周縁部へと向かうことになる。そのため、基板の周縁部においては、水分を含む蒸気とケミカルガスとの関与の下に、不要物を除去するための気相エッチング処理が進行することになる。
【００１４】
このようにして、請求項１の発明と同様の効果を達成できる。
また、基板の中央領域から基板の周縁部に向けて、ケミカルガスの気流が生じるので、基板の中央領域に水分を含む蒸気が到達することがない。したがって、基板の中央領域を誤ってエッチングしてしまうことなく、基板の周縁部のみに対して、選択的にエッチング処理を施すことができる。
請求項５記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板の中央領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段（１９）をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の基板周縁処理装置である。
請求項６記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理装置であって、基板を保持する基板保持機構（１）と、上記基板の周縁部に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズル（６）と、基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構（３）と、上記基板保持機構に保持された基板の中央領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段（１９）とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置である。
【００１５】
これらの構成によれば、基板の中央領域から周縁領域に向かう不活性ガスの気流を生じさせることができるから、基板の中央領域に、薬液を含む蒸気、またはケミカルガスおよび水分が導かれることがない。したがって、基板の周縁部のみに対して、良好な選択性でエッチング処理を施すことができる。
請求項７記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板表面の近傍に位置し、処理中の基板の中央領域を覆う遮断板（５）をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板周縁処理装置である。
請求項８記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理装置であって、基板を保持する基板保持機構（１）と、上記基板の周縁部に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズル（６）と、基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構（３）と、上記基板保持機構に保持された基板表面の近傍に位置し、処理中の基板の中央領域を覆う遮断板（５）とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置である。
【００１６】
これらの構成によれば、基板の中央領域上の空間を遮断板によって制限することができるので、中央領域に、薬液を含む蒸気、またはケミカルガスおよび水分が導かれることを確実に防止できる。これにより、基板の周縁部に対するエッチング処理の選択性を高めることができる。
請求項９記載の発明は、基板の裏面全域に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する裏面蒸気供給ノズル（１０１）をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の基板周縁処理装置である。
請求項１０記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理装置であって、基板を保持する基板保持機構（１）と、上記基板の周縁部に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズル（６）と、基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板保持機構で保持された基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動機構（３）と、基板の裏面全域に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する裏面蒸気供給ノズル（１０１）とを含むことを特徴とする基板周縁処理装置である。
【００１７】
これらの構成によれば、基板の裏面全域に対して、不要物を除去するための気相エッチング処理を施すことができる。この基板の裏面に対する処理を基板表面の周縁部に対する処理と並行して行えば、基板処理時間を短縮でき、生産性を向上できる。
請求項１１記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板の少なくとも周縁部を加熱する加熱手段（４，４Ａ，４Ｂ）をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の基板周縁処理装置である。
【００１８】
気相エッチング処理では、エッチングレートの温度依存性が極めて高く、かつ、物質の種類毎に、エッチングレートの温度依存性が著しく異なる。したがって、基板の少なくとも周縁部を加熱することによって、所望のエッチング処理をより確実に行って、不要物を基板の周縁部から選択的に除去できる。すなわち、基板の少なくとも周縁部を加熱して所望の温度に制御することで、基板の周縁部の不要物に対する最適なエッチングレートを得ることができ、該不要物のみを選択的にエッチング除去することができる。
【００１９】
気相エッチング反応は、基板の周縁部においてのみ生じるから、加熱手段による加熱は基板の全域に及んでも差し支えない。
請求項１２記載の発明は、上記基板保持機構に保持された基板の周縁部にオゾンガスを供給するオゾン供給手段（６，６１，５１）をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の基板周縁処理装置である。
この構成によれば、オゾンガスの供給によって基板の表層部を酸化することができ、これにより生成された基板表層の酸化物を、薬液を含む蒸気またはケミカルガスおよび水分の関与の下に、エッチング処理することで、基板周縁部の不要物をさらに良好に除去することができる。
【００２０】
この発明は、たとえば、基板の周縁のシリコン（シリコンウエハまたはポリシリコン膜）をエッチングする場合にとくに有効である。
オゾンガスの供給は、基板周縁部に対する薬液を含む蒸気、ケミカルガスを含む蒸気、ケミカルガスまたは水蒸気の供給と並行して行われてもよい。すなわち、気相エッチング処理と並行してオゾンガスの供給を行ってもよい。また、オゾンガスの供給による酸化処理の後に、薬液を含む蒸気の供給などによる気相エッチング処理を行うこととしてもよいし、酸化処理および気相エッチング処理を、交互に繰り返し複数回行うようにしてもよい。
【００２１】
請求項１３記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を選択的に除去するための基板周縁処理方法であって、薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズル（６）から基板の周縁部に向けて蒸気を供給する蒸気供給工程と、基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法である。
【００２２】
この発明によって、請求項１記載の発明と同様な効果を達成できる。
請求項１４記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理方法であって、薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズル（６）から基板の周縁部に蒸気を供給する蒸気供給工程と、基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程と、上記基板の中央領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程と含むことを特徴とする基板周縁処理方法である。
請求項１５記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理方法であって、薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズル（６）から基板の周縁部に蒸気を供給する蒸気供給工程と、基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程と、上記基板表面の近傍に位置する遮断板（５）で処理中の基板の中央領域を覆う工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法である。
請求項１６記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理方法であって、薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給ノズル（６）から基板の周縁部に蒸気を供給する蒸気供給工程と、基板の外周に沿って上記蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板と上記蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程と、裏面蒸気供給ノズル（１０１）から、基板の裏面全域に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法である。
請求項１７記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理方法であって、ケミカルガスを供給するガス供給ノズル（６１）から、基板の周縁部にケミカルガスを供給するケミカルガス供給工程と、水分を含む蒸気を供給する水蒸気供給ノズル（６２）から、上記基板の周縁部の上記ガス供給ノズルによるケミカルガスの供給位置の近傍に蒸気を供給する蒸気供給工程と、上記基板の外周に沿って上記ガス供給ノズルからのケミカルガスおよび上記水蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板と上記ガス供給ノズルおよび上記水蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法である。
【００２３】
この発明によって、請求項２記載の発明と同様な効果を達成できる。
請求項１８記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理方法であって、ケミカルガスを供給するガス供給ノズル（５１）から基板の周縁部にケミカルガスを供給するケミカルガス供給工程と、水分を含む蒸気を供給する水蒸気供給ノズル（５２）から、上記基板の中央領域に蒸気を供給する蒸気供給工程と、基板の外周に沿って上記ガス供給ノズルからのケミカルガスが供給されるように、上記基板と上記ガス供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法である。
【００２４】
この発明によって、請求項３記載の発明と同様な効果を達成できる。
請求項１９記載の発明は、基板（Ｗ）の周縁部の不要物を除去するための基板周縁処理方法であって、水分を含む蒸気を供給する水蒸気供給ノズル（５１）から基板の周縁部に蒸気を供給する蒸気供給工程と、ケミカルガスを供給するガス供給ノズル（５２）から、上記基板の中央領域にケミカルガスを供給するケミカルガス供給工程と、基板の外周に沿って上記水蒸気供給ノズルからの蒸気が供給されるように、上記基板と上記水蒸気供給ノズルとを相対的に移動させる相対移動工程とを含むことを特徴とする基板周縁処理方法である。
【００２５】
この発明によって、請求項４記載の発明と同様な効果を達成できる。
上記薬液は、ふっ酸、硝酸、酢酸、塩酸および硫酸などの酸を含む薬液であってもよい。また、上記薬液はアンモニア等のアルカリを含む薬液であってもよい。さらに、上記薬液は、これらの酸またはアルカリに、過酸化水素水やオゾン等の酸化剤、またはメタノール等の有機溶剤を加えた混合液であってもよい。なお、薬液を含む蒸気とは、薬液そのものの蒸気（薬液蒸気）であってもよいし、この薬液蒸気を不活性ガスなどのキャリアガス中に混合させたものであってもよい。
【００２６】
また、上記ケミカルガスは、無水ふっ酸ガス、アンモニアガス、塩化水素ガス、二酸化窒素ガス、およびＳＯ3ガスのうちのいずれか１つを含むガス、あるいはこれらのうちの２以上のガスの混合ガスであってもよい。なお、ケミカルガスを含む蒸気とは、ケミカルガスと水蒸気とが混合されたものであってもよいし、ケミカルガスとメタノールなどの有機溶剤の蒸気とが混合されたものであってもよく、また、これらをさらに不活性ガスなどのキャリアガス中に混合させたものであってもよい。
【００２７】
たとえば、酸化膜の気相エッチングには、ふっ酸（ふっ酸蒸気、または無水ふっ酸ガスおよび水分）を用いればよい。
また、シリコンの気相エッチングには、酸化性ガスとしてのオゾンガスによる表面酸化処理と、ふっ酸（ふっ酸蒸気、または無水ふっ酸ガスおよび水分）による気相エッチング処理とを併用すればよい。また、酸化性ガスとして無水ふっ酸ガスを用い、酸性エッチング溶液として硝酸溶液を用いて、この硝酸溶液の蒸気による気相エッチングを行うようにしてもよい。
【００２８】
銅などの金属の気相エッチングには、酸化性ガス（オゾンまたは過酸化水素）による酸化処理と、酸（塩酸、ふっ酸、硫酸）を含む蒸気による気相エッチング処理とを併用すればよい。
窒化膜の気相エッチングには、ふっ酸（ふっ酸蒸気、または無水ふっ酸ガスおよび水分）による気相エッチングを適用すればよい。
一方、基板とノズルとの相対位置を変化させる相対移動機構は、静止状態のノズルに対して基板を移動（たとえば回転）させるものであってもよいし、基板を静止させておく一方で、ノズルを基板の外周に沿って移動させるものであってもよく、基板およびノズルの両方を移動させるものであってもよい。たとえば、半導体ウエハに代表される円形基板を処理するときには、ノズルを静止させておく一方で、円形基板の中心を通り基板に直交する軸を中心に該基板を回転させることが好ましい。これに対して、液晶表示装置用ガラス基板に代表される角形基板を処理するときには、基板を静止させておく一方でノズルを基板の外周辺に沿って直線移動させるか、基板およびノズルの両方を移動させる構成をとることが好ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
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、この発明の第１の実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を説明するための系統図である。この装置は、ウエハＷの表面の周縁部（たとえば、ウエハ端面から所定幅（たとえば、５ｍｍ程度の幅）の帯状領域）から不要物を除去するための装置である。「不要物」とは、たとえば、ウエハＷの表面に配線用等の金属薄膜（たとえば銅薄膜）を形成した場合におけるウエハＷの周縁部の当該金属薄膜や、銅等の金属イオンである。これらは、その後のプロセスを実行する基板処理装置において、基板搬送ロボットのハンドを汚染し、さらのこの汚染が他のウエハＷへと転移していくことにより、製品歩留まりを悪化させたり、ウエハＷ上に作り込まれるデバイスの特性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００３０】
この基板周縁処理装置は、ウエハＷをほぼ水平に保持して鉛直軸線まわりに回転するスピンチャック１と、鉛直方向に沿って配置され、上端にスピンチャック１が固定された回転軸２と、この回転軸２を回転駆動する回転駆動機構３とを備えている。スピンチャック１は、たとえば、ウエハＷの裏面を真空吸着するものであり、その周縁部には、ウエハＷの周縁部を所定温度に加熱するためのヒータ４が、ウエハＷの外形（ほぼ円形）に沿ったリング状に内蔵されている。ヒータ４は、電熱線ヒータであってもよいし、ランプヒータであってもよい。
【００３１】
スピンチャック１の上方には、スピンチャック１に保持されたウエハＷの中央領域（周縁部を除く内方の領域）を覆うための遮断板５が配置されている。この遮断板５は、たとえば、図示しない昇降機構によって、鉛直方向に沿って昇降されるようになっており、ウエハＷの周縁部を処理するときには、スピンチャック１に保持されたウエハＷの表面に近接した処理位置（図１に示す位置）に配置されるようになっている。さらに遮断板回転機構を設けて、スピンチャック１と同方向に遮断板５を回転させるようにしてもよい。
【００３２】
遮断板５の側方には、スピンチャック１に保持されたウエハＷの周縁部に向けて薬液を含む蒸気およびオゾンガス（Ｏ3）を吐出する蒸気・ガス供給ノズル６が設けられている。この蒸気・ガス供給ノズル６には、ふっ酸蒸気発生容器７で発生したふっ酸蒸気が、窒素ガス供給源１０からの窒素ガス（Ｎ2）、およびオゾンガス供給源２０からのオゾンガスと混合されて、供給されるようになっている。
【００３３】
より具体的には、蒸気・ガス供給ノズル６には、蒸気・ガス供給路８が結合されている。この蒸気・ガス供給路８には、ふっ酸蒸気発生容器７から、薬液蒸気としてのふっ酸蒸気がふっ酸蒸気供給バルブ９を介して供給され、窒素ガス供給源１０から、キャリアガスとしての窒素ガスが流量制御装置（ＭＦＣ）１１および窒素ガス供給バルブ１２を介して供給され、オゾンガス供給源２０から、酸化性ガスとしてのオゾンガスが流量制御装置２１およびオゾンガス供給バルブ２２を介して供給されるようになっている。
【００３４】
ふっ酸蒸気発生容器７には、窒素ガス供給源１０からの窒素ガスが、流量制御装置１３および窒素ガス供給バルブ１４を介して供給されるようになっている。ふっ酸蒸気発生容器７内に貯留されるふっ酸水溶液は、いわゆる擬似共弗組成となる濃度（たとえば、１気圧、室温（２０℃）のもとで、約３９．６％）に調製されている。この擬似共弗組成のふっ酸水溶液は、水とふっ化水素との蒸発速度が等しく、そのため、ふっ酸蒸気供給バルブ９および蒸気・ガス供給路８ならびに蒸気・ガス供給ノズル６を介してウエハＷの周縁部にふっ酸蒸気が導かれることによってふっ酸蒸気発生容器７内のふっ酸水溶液が減少したとしても、蒸気・ガス供給路８に導かれるふっ酸蒸気の濃度は不変に保持される。
【００３５】
一方、遮断板５の中央下面には、スピンチャック１に保持されたウエハＷの中央領域に不活性ガスとしての窒素ガスを供給する窒素ガス供給ノズル１９が設けられている。この窒素ガス供給ノズル１９には、窒素ガス供給源１０からの窒素ガスが、流量制御装置１５および窒素ガス供給バルブ１６を介して供給されるようになっている。
ウエハＷの周縁部に対してエッチング処理を行うときには、回転駆動機構３によってスピンチャック１を回転させるとともに、ヒータ４に通電してウエハＷの周縁部を所定温度（たとえば、５０℃〜１６０℃。この実施形態では、約６０℃）に加熱する。この状態で、ふっ酸蒸気供給バルブ９、窒素ガス供給バルブ１２，１４，１６、およびオゾンガス供給バルブ２２が開かれる。これにより、ウエハＷの周縁部には、蒸気・ガス供給ノズル６から、ふっ酸蒸気、オゾンガスおよびキャリアガスとしての窒素ガスが供給されるとともに、ウエハＷの中央領域には、窒素ガスが供給される。これにより、ウエハＷの周縁部の表層部は、オゾンガスによる酸化作用によって酸化され、こうして生成された酸化物がふっ酸蒸気の働きによってエッチングされることになる。
【００３６】
ウエハＷの中央領域には、窒素ガス供給ノズル１９から窒素ガスが供給されていて、ウエハＷの中央領域からその周縁部に向かう気流が生じているので、蒸気・ガス供給ノズル６から供給されるふっ酸蒸気等はウエハＷの中央領域には達せず、ウエハＷの周縁部にのみ供給される。したがって、ウエハＷの中央領域に対してエッチング処理が進行することはない。また、ウエハＷがスピンチャック１とともに回転することによって、蒸気・ガス供給ノズル６は、ウエハＷに対して、その外周に沿って相対移動することになるため、ウエハＷの周縁部に対して、その全周にわたって均一なエッチング処理を施すことができる。
【００３７】
このように、この実施形態によれば、ウエハＷの周縁部に対して、良好な選択性で気相エッチング処理を施し、これにより、ウエハＷの周縁部の不要物を除去することができる。気相エッチング処理における薬液（ふっ酸）の消費量は、薬液をウエハＷの表面に吐出するエッチング処理に比較して格段に少ないので、プロセスコストを著しく低減することができ、それに応じて、デバイス製品の製造コストを削減できる。
【００３８】
なお、オゾンガスを蒸気・ガス供給ノズル６に供給する代わりに、窒素ガス供給ノズル１９に供給し、ウエハＷの中央部からオゾンガスを供給することとしてもよい。
図２は、この発明の第２の実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を説明するための系統図である。この図２において、上述の図１に示された各部に対応する部分には、図１の場合と同一の参照符号を付して示す。
【００３９】
この実施形態では、遮断板５の側方において、スピンチャック１に保持されたウエハＷの周縁部に対向する位置には、ケミカルガスとしての無水ふっ酸（ＨＦ）ガスおよびオゾンガスを供給するガス供給ノズル６１と、水蒸気を供給する蒸気供給ノズル６２とが設けられている。ガス供給ノズル６１および水蒸気供給ノズル６２は、ウエハＷ上のほぼ同じ位置に向けて無水ふっ酸ガスおよびオゾンガス、ならびに水蒸気をそれぞれ供給するようになっていて、ウエハＷの表面では、無水ふっ酸ガス、オゾンガスおよび水分の関与の下に、ウエハＷの周縁部に対する気相エッチング処理が進行する。
【００４０】
より具体的には、ガス供給ノズル６１には、無水ふっ酸ガス供給源３０からの無水ふっ酸ガスが流量制御装置３１および無水ふっ酸ガス供給バルブ３２を介して供給され、オゾンガス供給源２０からのオゾンガスが流量制御装置２１およびオゾンガス供給バルブ２２を介して供給され、さらに、窒素ガス供給源１０からの窒素ガスが、キャリアガスとして、流量制御装置１１および窒素ガス供給バルブ１２を介して供給されている。
【００４１】
また、蒸気供給ノズル６２には、水蒸気供給源４０からの水蒸気が流量制御装置４１および水蒸気供給バルブ４２を介して供給され、さらに、キャリアガスとしての窒素ガスが、窒素ガス供給源１０から流量制御装置１３および窒素ガス供給バルブ１４を介して供給されている。
遮断板５の中央部において下方に開口した窒素ガス供給ノズル１９には、第１の実施形態の場合と同じく、窒素ガス供給源１０から、不活性ガスとしての窒素ガスが、流量制御装置１５および窒素ガス供給バルブ１６を介して供給されている。
【００４２】
ウエハＷの周縁部に対してエッチング処理を行うときには、回転駆動機構３によってスピンチャック１を回転させるとともに、ヒータ４に通電してウエハＷの周縁部を所定温度（たとえば、５０℃〜１６０℃。この実施形態では、約６０℃）に加熱する。この状態で、無水ふっ酸ガス供給バルブ３２、オゾンガス供給バルブ２２、水蒸気供給バルブ４２、および窒素ガス供給バルブ１２，１４，１６が開かれる。これにより、ウエハＷの周縁部には、ガス供給ノズル６１から、無水ふっ酸ガス、オゾンガスおよび窒素ガス（キャリアガス）の混合ガスが供給されるとともに、蒸気供給ノズル６２から水蒸気および窒素ガス（キャリアガス）の混合ガスが供給される。その一方で、ウエハＷの中央領域には、窒素ガスが供給される。
【００４３】
これにより、ウエハＷの周縁部の表層部は、オゾンガスによる酸化作用によって酸化され、こうして生成された酸化物が、無水ふっ酸ガスおよび水蒸気が関与する気相エッチング処理によってエッチング除去されることになる。
第１の実施形態の場合と同様に、ウエハＷの中央領域には、窒素ガス供給ノズル１９から窒素ガスが供給されていて、ウエハＷの中央領域からその周縁部に向かう気流が生じているので、ガス供給ノズル６１からの無水ふっ酸ガス等および蒸気供給ノズル６２からの水蒸気等は、ウエハＷの中央領域には到達せず、ウエハＷの周縁部にのみ供給される。したがって、ウエハＷの中央領域に対してエッチング処理が進行することはない。また、ウエハＷがスピンチャック１とともに回転することによって、ガス供給ノズル６１および蒸気供給ノズル６２は、ウエハＷに対して、その外形に沿って相対移動することになるから、ウエハＷの周縁部に対して、その全周にわたって均一なエッチング処理を施すことができる。
【００４４】
その他、第１の実施形態の場合と同様な効果を奏することができる。
なお、オゾンガスは、ガス供給ノズル６１から供給する代わりに、水蒸気とともに蒸気供給ノズル６２から供給してもよいし、窒素ガスとともに窒素ガス供給ノズル１９から供給するようにしてもよい。
また、ガス供給ノズル６１と蒸気供給ノズル６２とを１つのノズルで兼用することとしてもよい。
【００４５】
図３は、この発明の第３の実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を説明するための系統図である。この図３において、上述の図２に示された各部に対応する部分には、図２の場合と同一の参照符号を付して示す。
この実施形態では、遮断板５の中央部には、スピンチャック１に保持されたウエハＷの表面（上面）の中央に向かって下方に開口した中央部ノズル５２が設けられている。この中央部ノズル５２には、水蒸気供給源４０からの水蒸気が流量制御装置４１および水蒸気供給バルブ４２を介して供給されるようになっているとともに、キャリアガスとしての窒素ガスが、窒素ガス供給源１０から流量制御装置１５および窒素ガス供給バルブ１６を介して供給されるようになっている。
【００４６】
また、遮断板５の側方には、第２の実施形態におけるガス供給ノズル６１と同様な周縁部ノズル５１が配置されていて、この周縁部ノズル５１には、無水ふっ酸ガス供給源３０からの無水ふっ酸ガス、オゾンガス供給源２０からのオゾンガスおよび窒素ガス供給源１０からの窒素ガスを供給できるようになっている。
ウエハＷの周縁部に対してエッチング処理を行うときには、回転駆動機構３によってスピンチャック１を回転させるとともに、ヒータ４に通電してウエハＷの周縁部を所定温度（たとえば、５０℃〜１６０℃。この実施形態では、約６０℃）に加熱する。この状態で、無水ふっ酸ガス供給バルブ３２、オゾンガス供給バルブ２２、水蒸気供給バルブ４２、および窒素ガス供給バルブ１２，１６が開かれる。これにより、ウエハＷの周縁部には、周縁部ノズル５１から、無水ふっ酸ガス、オゾンガスおよび窒素ガス（キャリアガス）の混合ガスが供給される。その一方で、ウエハＷの中央部には、中央部ノズル５２から水蒸気および窒素ガス（キャリアガス）の混合ガスが供給される。
【００４７】
ウエハＷの中央部に供給された水蒸気および窒素ガスの混合ガスは、ウエハＷの中央から周縁部に向かう気流を形成して、ウエハＷの周縁部へと導かれる。
その結果、ウエハＷの表面の周縁部では、無水ふっ酸ガスおよび水蒸気が関与する気相エッチング処理が進行することになる。すなわち、ウエハＷの周縁部の表層部が、オゾンガスによる酸化作用によって酸化され、こうして生成された酸化物が、無水ふっ酸ガスおよび水蒸気が関与する気相エッチング処理によってエッチング除去されることになる。
【００４８】
ウエハＷの中央領域には、水蒸気が導かれているものの、ウエハＷの中央部から周縁部に向かう気流のために、周縁部ノズル５１から吐出される無水ふっ酸ガスは、ウエハＷの中央領域に到達することができず、ウエハＷの周縁部にのみ供給される。したがって、ウエハＷの中央領域に対してエッチング処理が進行することはない。
また、ウエハＷがスピンチャック１とともに回転することによって、周縁部ノズル５１は、ウエハＷに対して、その外形に沿って相対移動することになるから、ウエハＷの周縁部に対して、その全周にわたって均一なエッチング処理を施すことができる。
【００４９】
その他、第２の実施形態の場合と同様な効果を奏することができる。
なお、オゾンガスは、周縁部ノズル５１から供給する代わりに、水蒸気とともに中央部ノズル５２から供給することとしてもよい。
図４は、この発明の第４の実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を説明するための系統図である。この図４において、上述の図３に示された各部に対応する部分には、図３の場合と同一の参照符号を付して示す。
【００５０】
この実施形態では、周縁部ノズル５１から、水蒸気およびオゾンガスを吐出するとともに、中央部ノズル５２から、無水ふっ酸ガスを吐出するようになっている。
具体的には、周縁部ノズル５１には、水蒸気供給源４０からの水蒸気が流量制御装置４１および水蒸気供給バルブ４２を介して供給されており、オゾンガス供給源２０からのオゾンガスが流量制御装置２１およびオゾンガス供給バルブ２２を介して供給されており、さらに、キャリアガスとしての窒素ガスが、窒素ガス供給源１０から、流量制御装置１１および窒素ガス供給バルブ１２を介して供給されている。
【００５１】
また、中央部ノズル５２には、無水ふっ酸ガス供給源３０からの無水ふっ酸ガスが流量制御装置３１および無水ふっ酸ガス供給バルブ３２を介して供給されており、キャリアガスとしての窒素ガスが、窒素ガス供給源１０から流量制御装置１５および窒素ガス供給バルブ１６を介して供給されている。
ウエハＷの周縁部に対してエッチング処理を行うときには、回転駆動機構３によってスピンチャック１を回転させるとともに、ヒータ４に通電してウエハＷの周縁部を所定温度（たとえば、５０℃〜１６０℃。この実施形態では、約６０℃）に加熱する。この状態で、無水ふっ酸ガス供給バルブ３２、オゾンガス供給バルブ２２、水蒸気供給バルブ４２、および窒素ガス供給バルブ１２，１６が開かれる。これにより、ウエハＷの周縁部には、周縁部ノズル５１から、水蒸気、オゾンガスおよび窒素ガス（キャリアガス）の混合ガスが供給される。その一方で、ウエハＷの中央部には、中央部ノズル５２から無水ふっ酸ガスおよび窒素ガス（キャリアガス）の混合ガスが供給される。
【００５２】
ウエハＷの中央部に供給された無水ふっ酸ガスおよび窒素ガスの混合ガスは、ウエハＷの中央から周縁部に向かう気流を形成して、ウエハＷの周縁部へと導かれる。
その結果、ウエハＷの表面の周縁部では、無水ふっ酸ガスおよび水蒸気が関与する気相エッチング処理が進行することになる。すなわち、ウエハＷの周縁部の表層部が、オゾンガスによる酸化作用によって酸化され、こうして生成された酸化物が、無水ふっ酸ガスおよび水蒸気が関与する気相エッチング処理によってエッチング除去されることになる。
【００５３】
ウエハＷの中央領域には、無水ふっ酸ガスが導かれているものの、ウエハＷの中央部から周縁部に向かう気流のために、周縁部ノズル５１から吐出される水蒸気は、ウエハＷの中央領域に到達することができず、ウエハＷの周縁部にのみ供給される。したがって、ウエハＷの中央領域には、水分が存在しないので、エッチング処理が進行することはない。
また、ウエハＷがスピンチャック１とともに回転することによって、周縁部ノズル５１は、ウエハＷに対して、その外形に沿って相対移動することになるから、ウエハＷの周縁部に対して、その全周にわたって均一なエッチング処理を施すことができる。
【００５４】
その他、第２の実施形態の場合と同様な効果を奏することができる。
なお、オゾンガスは、周縁部ノズル５１から供給するのではなく、中央部ノズル５２から無水ふっ酸ガスとともに供給することとしてもよい。
図５は、遮断板に周縁部ノズルおよび中央部ノズルを一体化した構成例を示す図解的な断面図である。図５(a)の構成例では、遮断板５はウエハＷとほぼ同じサイズの円板状に形成されていて、中央部に中央部ノズル５２が開口されているとともに、周縁部には周縁部ノズル５１が、周方向に沿って間隔を開けて複数個配列して開口されている。より具体的には、遮断板５は、肉厚に形成されていて、その内部には、ガスや蒸気を流通させるための流通路５３が形成されている。この流通路５３が、複数の周縁部ノズル５１と連通している。
【００５５】
遮断板５の下面（ウエハＷに対向する面）には、ウエハＷの表面から後退した凹所５５が中央領域に形成されている。これにより、遮断板５は、その周縁部のみがウエハＷの周縁部に近接するようになっていて、凹所５５から遮断板５の周囲に向かう気流が確実に形成されるようになっている。
一方、図５(b)の構成例では、凹所５５を覆うようにパンチングプレート状のシャワーヘッド部５６が設けられている。これにより、ウエハＷの中央領域に向けて均一にガスまたは蒸気を供給できるから、ウエハＷの外方に向かう気流をより確実に形成できる。
【００５６】
なお、この図５に示された構成は、上述の第３および第４の実施形態に適用できる他、第１の実施形態（図１）にも適用できる。すなわち、周縁部ノズル５１を蒸気・ガス供給ノズルとして使用し、中央部ノズル５２を窒素ガス供給ノズル１９として用いればよい。
さらに、図５に示された構成は、第２の実施形態（図２）にも適用可能である。この場合には、周縁部ノズル５１を、ガス供給ノズル６１および蒸気供給ノズル６２として兼用するとともに、中央部ノズル５２を窒素ガス供給ノズル１９として用いればよい。
【００５７】
図６は、この発明の第５の実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を説明するための系統図である。この図６において、上述の図４に示された各部に対応する部分には、図４の場合と同一の参照符号を付して示す。
この基板周縁処理装置は、ウエハＷ表面の周縁部に対してエッチング処理を施すことができるとともに、ウエハＷの裏面全域に対しても同様なエッチング処理を施すことができるようになっている。
【００５８】
すなわち、ウエハＷを保持して回転させるためのスピンチャック１００は、ウエハＷの裏面に蒸気またはガスを供給するための蒸気・ガス供給ノズル１０１と、ウエハＷの裏面の周縁部を支持し、ウエハＷの裏面に蒸気・ガスが流通する空間を確保する支持ピン１０２とを備えている。
蒸気・ガス供給ノズル１０１には、無水ふっ酸ガス供給源３０からの無水ふっ酸ガスが流量制御装置３３および無水ふっ酸ガス供給バルブ３４を介して供給され、水蒸気供給源４０からの水蒸気が流量制御装置４３および水蒸気供給バルブ４４を介して供給され、キャリアガスとしての窒素ガスが、窒素ガス供給源１０から流量制御装置１７および窒素ガス供給バルブ１８を介して供給されるようになっている。
【００５９】
ウエハＷの表面の周縁部に対向する位置には、ウエハＷの周縁部を所定温度（たとえば、５０℃〜１６０℃。この実施形態では、約６０℃）に加熱するためのヒータ４Ａ（たとえば、ランプヒータ）が配置されている。また、ウエハＷの裏面のほぼ全域を加熱するために、スピンチャック１００には、ヒータ４Ｂが内蔵されている。
ウエハＷの表面の周縁部および裏面に対して同時にエッチング処理を行うときには、回転駆動機構３によってスピンチャック１を回転させるとともに、ヒータ４Ａ，４Ｂに通電してウエハＷの周縁部を所定温度に加熱する。この状態で、無水ふっ酸ガス供給バルブ３２，３４、オゾンガス供給バルブ２２、水蒸気供給バルブ４２，４４、および窒素ガス供給バルブ１２，１６，１８が開かれる。
【００６０】
これにより、ウエハＷの周縁部には、周縁部ノズル５１から、水蒸気、オゾンガスおよび窒素ガス（キャリアガス）の混合ガスが供給される。その一方で、ウエハＷの中央部には、中央部ノズル５２から無水ふっ酸ガスおよび窒素ガス（キャリアガス）の混合ガスが供給される。
ウエハＷの中央部に供給された無水ふっ酸ガスおよび窒素ガスの混合ガスは、ウエハＷの中央から周縁部に向かう気流を形成して、ウエハＷの周縁部へと導かれる。
【００６１】
その結果、ウエハＷの表面の周縁部では、無水ふっ酸ガスおよび水蒸気が関与する気相エッチング処理が進行することになる。すなわち、ウエハＷの周縁部の表層部が、オゾンガスによる酸化作用によって酸化され、こうして生成された酸化物が、無水ふっ酸ガスおよび水蒸気が関与する気相エッチング処理によってエッチング除去されることになる。
ウエハＷの中央領域には、無水ふっ酸ガスが導かれているものの、ウエハＷの中央部から周縁部に向かう気流のために、周縁部ノズル５１から吐出される水蒸気は、ウエハＷの中央領域に到達することができず、ウエハＷの周縁部にのみ供給される。したがって、ウエハＷの中央領域には、水分が存在しないので、エッチング処理が進行することはない。
【００６２】
また、ウエハＷがスピンチャック１とともに回転することによって、周縁部ノズル５１は、ウエハＷに対して、その外形に沿って相対移動することになるから、ウエハＷの周縁部に対して、その全周にわたって均一なエッチング処理を施すことができる。
一方、ウエハＷの裏面には、蒸気・ガス供給ノズル１０１から、無水ふっ酸ガスおよび水蒸気が供給される。これによって、ウエハＷの裏面の全域において、気相エッチング処理が進行し、金属イオン等の不純物が除去されることになる。
【００６３】
なお、ウエハＷの表面側を処理する構成として、第１、第２および第３の実施形態（図１，図２，図３）と同様な構成を適用してもよい。第１の実施形態と同様な構成を適用する場合には、ウエハＷの裏面側のノズル１０１には、ふっ酸蒸気を供給することとすればよい。
また、ウエハの裏面側のノズル１０１に対して、オゾンガスを併せて供給するようにしてもよい。
【００６４】
図７は、図６に示された基板周縁処理装置の具体的な構成例を説明するための図解的な断面図である。遮断板５は、図５(b)の構成と同様になっていて、周縁部ノズル５１および中央部ノズル５２が一体化された構成となっている。
一方、スピンチャック１００側には、回転中心部においてウエハＷの裏面中央に対向するように開口した蒸気・ガス供給ノズル１０１が形成されていて、この蒸気・ガス供給ノズル１０１とウエハＷの裏面との間に、パンチングプレート状のシャワーヘッド部１０３が配置されている。
【００６５】
スピンチャック１００の周囲は、回転軸２に沿って鉛直方向に伸縮するベローズ１１０によって包囲されていて、このベローズ１１０の上端のフランジ部１１１は、遮断板５の周縁部の下面に密接できるようになっている。これにより、ベローズ１１０の内部に、密閉された処理室が形成されるようになっている。この処理室内の雰囲気は、適当な排気設備によって排気されるようになっている。
以上、この発明の５つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、気相エッチング処理後のウエハＷを別のチャンバに搬送して、このウエハＷに対して物理洗浄工程をさらに施してもよい。この場合、物理洗浄工程は、スクラブブラシによってウエハＷの表面をブラシ洗浄する工程であってもよいし、純水等の液体の作用によって基板表面の洗浄を行う液洗浄工程（たとえば水洗工程）であってもよいし、超音波ノズルから超音波振動が付与された純水をウエハＷの表面に供給する超音波洗浄工程であってもよいし、二流体ノズル等から純水の微小液滴をウエハＷの表面に噴霧する工程（ソフトスプレー工程）であってもよい。このような物理洗浄工程を追加することによって、気相エッチング処理後にウエハＷの不要物を完全に除去できる。
【００６６】
また、上述の実施形態では、ふっ酸を用いた気相エッチング処理について説明したが、気相エッチング処理のために使用される薬液は、ふっ酸のほかにも、硝酸、酢酸、塩酸、硫酸などの酸を含む薬液であってもよい。また、気相エッチング処理のために使用される薬液は、アンモニア等のアルカリを含む薬液であってもよい。さらに、これらの酸またはアルカリに、過酸化水素水、オゾン等の酸化剤、またはメタノール等の有機溶剤を加えた混合液であってもよい。
【００６７】
また、上述の実施形態では、ケミカルガスとして無水ふっ酸を例にとったが、ケミカルガスとしては、無水ふっ酸ガス、アンモニアガス、塩化水素ガス、二酸化窒素ガス、およびＳＯ3ガスのうちのいずれか１つを含むガス、あるいはこれらのうちの２以上のガスの混合ガスであってもよい。なお、ケミカルガスを含む蒸気とは、ケミカルガスと水蒸気とが混合されたものであってもよいし、ケミカルガスとメタノールなどの有機溶剤の蒸気とが混合されたものであってもよく、また、これらをさらに不活性ガスなどのキャリアガス中に混合させたものであってもよい。
【００６８】
また、上記の実施形態では、ウエハＷの温度の調整をヒータを用いて行うこととしたが、たとえば、ウエハＷに供給される窒素ガス、蒸気、およびケミカルガスのうちの少なくともいずれか１つの温度を調整することによって、ウエハＷの温度調整を行うこともできる。
その他、「課題を解決するための手段」の項で説明したような変形が可能であり、さらに、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】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を説明するための系統図である。
【図２】この発明の第２の実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を説明するための系統図である。
【図３】この発明の第３の実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を説明するための系統図である。
【図４】この発明の第４の実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を説明するための系統図である。
【図５】遮断板に周縁部ノズルおよび中央部ノズルを一体化した構成例を示す図解的な断面図である。
【図６】この発明の第５の実施形態に係る基板周縁処理装置の構成を説明するための系統図である。
【図７】図６に示された基板周縁処理装置の具体的な構成例を説明するための図解的な断面図である。
【符号の説明】
１    スピンチャック
３    回転駆動機構
４    ヒータ
４Ａ    ヒータ
４Ｂ    ヒータ
５    遮断板
６    蒸気・ガス供給ノズル
７    ふっ酸蒸気発生容器
８    蒸気・ガス供給路
９    ふっ酸蒸気供給バルブ
１０    窒素ガス供給源
１１    流量制御装置
１２    窒素ガス供給バルブ
１３    流量制御装置
１４    窒素ガス供給バルブ
１５    流量制御装置
１６    窒素ガス供給バルブ
１７    流量制御装置
１８    窒素ガス供給バルブ
１９    窒素ガス供給ノズル
２０    オゾンガス供給源
２１    流量制御装置
２２    オゾンガス供給バルブ
３０    無水ふっ酸ガス供給源
３１    流量制御装置
３２    無水ふっ酸ガス供給バルブ
３３    流量制御装置
３４    無水ふっ酸ガス供給バルブ
４０    水蒸気供給源
４１    流量制御装置
４２    水蒸気供給バルブ
４３    流量制御装置
４４    水蒸気供給バルブ
５１    周縁部ノズル
５２    中央部ノズル
５３    流通路
５６    シャワーヘッド部
６１    ガス供給ノズル
６２    蒸気供給ノズル
６２    水蒸気供給ノズル
１００    スピンチャック
１０１    ノズル
１０１    蒸気・ガス供給ノズル
１０２    支持ピン
１０３    シャワーヘッド部
１１０    ベローズ
Ｗ    ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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