(57)【要約】【課題】基板の裏面に傷が付くのを防止することができる基板処理システムを提供する。【解決手段】基板処理システム１０は、真空系基板搬送装置であるトランスファモジュール１１と、該トランスファモジュール１１の周囲において放射状に配置された、４つのプロセスモジュール１２〜１５とを備え、プロセスモジュール１２がウエハＷの裏面にＣＶＤ処理によってＣＦ系保護膜を形成し、プロセスモジュール１３がウエハＷにＲＩＥ処理を施し、プロセスモジュール１４がウエハＷの裏面に形成された保護膜をアッシング処理によって除去する。【選択図】図１
2007242869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にプラズマエッチング処理を施すエッチング装置と、該エッチング装置が接続された真空系基板搬送装置とを備え、前記エッチング装置は前記基板を静電吸着する静電チャックを有し、該静電チャックは基板の裏面と接触する基板処理システムにおいて、
前記プラズマエッチング処理が施される前の前記基板の裏面に保護膜を形成する保護膜形成装置と、
前記プラズマエッチング処理が施された後の前記基板の裏面から前記保護膜を除去する保護膜除去装置とを備えることを特徴とする基板処理システム。
【請求項２】
前記保護膜形成装置は蒸着処理によって前記保護膜を形成することを特徴とする請求項１記載の基板処理システム。
【請求項３】
前記蒸着処理はＣＶＤ処理であることを特徴とする請求項２記載の基板処理システム。
【請求項４】
前記真空系基板搬送装置に接続された大気系基板搬送装置を備え、
前記保護膜形成装置は前記大気系基板搬送装置に接続され、且つ塗布処理によって前記保護膜を形成することを特徴とする請求項１記載の基板処理システム。
【請求項５】
前記保護膜除去装置はアッシング処理によって前記保護膜を除去することを特徴とする請求項１記載の基板処理システム。
【請求項６】
前記真空系基板搬送装置に接続された大気系基板搬送装置を備え、
前記保護膜除去装置は前記大気系基板搬送装置に接続され、且つ湿式洗浄処理によって前記保護膜を除去することを特徴とする請求項１記載の基板処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理システムに関し、特に、基板を静電吸着する静電チャックを有するエッチング装置を備える基板処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板としてのウエハの表面にプラズマを利用して所望のパターンの配線溝やビアホールを形成する基板処理システムは、ウエハの表面に所望のパターンのレジスト膜を形成するフォトレジスト装置と、ウエハの表面にエッチング処理、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）処理を施すエッチング装置と、レジスト膜を除去する洗浄装置とを備える。ここで、フォトレジスト装置は、感光性樹脂をウエハの表面に塗布するコータと、感光性樹脂を感光するステッパと、ウエハの表面から硬化していない感光性樹脂を除去するデベロッパとを有する。また、エッチング装置は、ウエハを収容し且つプラズマが生成される収容室と、該収容室内に配置されて、ウエハにエッチング処理が施される間、ウエハを静電吸着する静電チャックとを有する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ステッパでは所望のパターンの紫外線光等をウエハの表面における感光性樹脂に照射するが、近年、所望のパターンの微細化に伴い短波長、例えば、波長が１９３ｎｍの紫外線光が用いられる。波長が短いと焦点深度も小さくなり、許容されるウエハの平面度、傾きも小さくなる。また、ステッパでは複数のピン状の突起がウエハの裏面を支持することから、ウエハの裏面の傷、異物等がウエハの平面度、傾きに大きな影響を与える。
【０００４】
ところで、ウエハにおいて複雑な半導体デバイス用の配線構造、電極構造を実現するため、ウエハには基板処理システムによってエッチング処理が繰り返して施されるが、エッチング処理の度にウエハは静電チャックによって静電吸着される。静電チャックの表面はイットリア（Ｙ２Ｏ３）で覆われるため、吸着したシリコン（Ｓｉ）からなるウエハの裏面に傷が付くことがある。また、静電チャック表面に存在する異物がウエハの裏面に転写して付着することがある。
【特許文献１】特開２００５−３４７６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ウエハの裏面に付着した異物は洗浄液等を用いたウェット洗浄によって除去することができるが、ウエハの裏面の傷を効果的に除去する方法は知られていない。そして、上述したようにウエハの裏面の傷によって許容されるウエハの平面度を維持できなくなるおそれがある。したがって、ウエハが静電チャックに吸着されるときにウエハの裏面に傷が付くのを防止する必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、基板の裏面に傷が付くのを防止することができる基板処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の基板処理システムは、基板にプラズマエッチング処理を施すエッチング装置と、該エッチング装置が接続された真空系基板搬送装置とを備え、前記エッチング装置は前記基板を静電吸着する静電チャックを有し、該静電チャックは基板の裏面と接触する基板処理システムにおいて、前記プラズマエッチング処理が施される前の前記基板の裏面に保護膜を形成する保護膜形成装置と、前記プラズマエッチング処理が施された後の前記基板の裏面から前記保護膜を除去する保護膜除去装置とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の基板処理システムは、請求項１記載の基板処理システムにおいて、前記保護膜形成装置は蒸着処理によって前記保護膜を形成することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の基板処理システムは、請求項２記載の基板処理システムにおいて、前記蒸着処理はＣＶＤ処理であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の基板処理システムは、請求項１記載の基板処理システムにおいて、前記真空系基板搬送装置に接続された大気系基板搬送装置を備え、前記保護膜形成装置は前記大気系基板搬送装置に接続され、且つ塗布処理によって前記保護膜を形成することを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の基板処理システムは、請求項１記載の基板処理システムにおいて、前記保護膜除去装置はアッシング処理によって前記保護膜を除去することを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の基板処理システムは、請求項１記載の基板処理システムにおいて、前記真空系基板搬送装置に接続された大気系基板搬送装置を備え、前記保護膜除去装置は前記大気系基板搬送装置に接続され、且つ湿式洗浄処理によって前記保護膜を除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の基板処理システムによれば、プラズマエッチング処理が施される前の基板の裏面に保護膜が形成され、プラズマエッチング処理が施された後の基板の裏面から保護膜が除去されるので、静電チャックは基板の裏面に形成された保護膜と接触する。したがって、基板が静電チャックに吸着されるときに基板の裏面に傷が付くのを防止することができる。
【００１４】
請求項２記載の基板処理システムによれば、保護膜形成装置は蒸着処理によって保護膜を形成するので、該保護膜を確実に形成することができる。
【００１５】
請求項３記載の基板処理システムによれば、保護膜形成装置はＣＶＤ処理によって保護膜を形成するので、保護膜形成装置は真空系処理装置である。ここで、エッチング装置も真空系処理装置であるため、真空系基板搬送装置を介して保護膜形成装置及びエッチング装置を接続することができる。その結果、保護膜の形成及び基板のプラズマエッチング処理を連続して円滑に行うことができる。
【００１６】
請求項４記載の基板処理システムによれば、保護膜形成装置は塗布処理によって保護膜を形成するので、保護膜を簡便に形成することができる。また、保護膜形成装置は塗布処理の際、異物を発することがあるが、保護膜形成装置は大気系基板搬送装置に接続されて直接真空系基板搬送装置に接続されないため、保護膜形成装置が発する異物が真空系基板搬送装置を介してエッチング装置に侵入するのを防止することができる。
【００１７】
請求項５記載の基板処理システムによれば、保護膜除去装置はアッシング処理によって保護膜を除去するので、保護膜除去装置は真空系処理装置である。ここで、エッチング装置も真空系処理装置であるため、真空系基板搬送装置を介してエッチング装置及び保護膜除去装置を接続することができる。その結果、基板のプラズマエッチング処理及び保護膜の除去を連続して円滑に行うことができる。
【００１８】
請求項６記載の基板処理システムによれば、保護膜除去装置は湿式洗浄処理によって保護膜を除去するので、保護膜を簡便に除去することができる。また、湿式洗浄処理の際、洗浄液が保護膜除去装置から飛散することがあるが、保護膜除去装置は大気系基板搬送装置に接続されて直接真空系基板搬送装置に接続されないため、洗浄液等が真空系基板搬送装置を介してエッチング装置に侵入するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
まず、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理システムについて説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る基板処理システムの概略構成を示す断面図である。
【００２２】
図１において、基板処理システム１０は、平面視六角形のトランスファモジュール１１（真空系基板搬送装置）と、該トランスファモジュール１１の周囲において放射状に配置された、半導体デバイス用のウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）（基板）Ｗに所定の処理を施す４つのプロセスモジュール１２〜１５と、矩形状の共通搬送室としてのローダーモジュール１６と、トランスファモジュール１１及びローダーモジュール１６の間に配置され、トランスファモジュール１１及びローダーモジュール１６を連結する２つのロード・ロックモジュール１７，１８とを備える。
【００２３】
トランスファモジュール１１及び各プロセスモジュール１２〜１５は内部の圧力が真空に維持され、トランスファモジュール１１と各プロセスモジュール１２〜１５とは、それぞれ真空ゲートバルブ１９〜２２を介して接続される。
【００２４】
基板処理システム１０では、ローダーモジュール１６の内部圧力が大気圧に維持される一方、トランスファモジュール１１の内部圧力は真空に維持される。そのため、各ロード・ロックモジュール１７，１８は、それぞれトランスファモジュール１１との連結部に真空ゲートバルブ２３，２４を備えると共に、ローダーモジュール１６との連結部に大気ドアバルブ２５，２６を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。また、各ロード・ロックモジュール１７，１８はローダーモジュール１６及びトランスファモジュール１１の間において受渡されるウエハＷを一時的に載置するためのウエハ載置台２７，２８を有する。
【００２５】
トランスファモジュール１１はその内部に配置された屈伸及び旋回自在になされたフロッグレッグタイプの搬送アーム２９を有し、該搬送アーム２９は、各プロセスモジュール１２〜１５や各ロード・ロックモジュール１７，１８の間においてウエハＷを搬送する。
【００２６】
ローダーモジュール１６には、上述したロード・ロックモジュール１７，１８の他、２５枚のウエハＷを収容する容器としてのフープ（Front Opening Unified Pod）３０がそれぞれ載置される３つのフープ載置台３１とが接続されている。
【００２７】
ロード・ロックモジュール１７，１８は、ローダーモジュール１６の長手方向における側壁に接続されると共にローダーモジュール１６を挟んで３つのフープ載置台３１と対向するように配置される。
【００２８】
ローダーモジュール１６は、内部に配置された、ウエハＷを搬送するスカラ型デュアルアームタイプの搬送アーム機構３２と、各フープ載置台３１に対応するように側壁に配置されたウエハＷの投入口としての３つのロードポート３３とを有する。搬送アーム機構３２は、フープ載置台３１に載置されたフープ３０からウエハＷをロードポート３３経由で取り出し、該取り出したウエハＷをロード・ロックモジュール１７，１８へ搬出入する。
【００２９】
基板処理システム１０では、プロセスモジュール１２〜１５のうち、プロセスモジュール１２（保護膜形成装置）がウエハＷの裏面に後述するＣＦ系保護膜を形成し、プロセスモジュール１３（エッチング装置）がウエハＷにＲＩＥ処理を施し、プロセスモジュール１４（保護膜除去装置）がウエハＷの裏面に形成された保護膜を除去する。基板処理システム１０において、ウエハＷはプロセスモジュール１２、プロセスモジュール１３及びプロセスモジュール１４の順で搬送される。
【００３０】
図２は、ウエハの裏面にＣＦ系保護膜を形成するプロセスモジュールの概略構成を示す断面図である。
【００３１】
図２において、プロセスモジュール１２は、ウエハＷを収容する筐体状の収容室としてのチャンバ３４と、該チャンバ３４の天井部３５に配置されたウエハ吸着部３６と、チャンバ３４の底面部３７にウエハ吸着部３６と対向するように配置され、且つ該ウエハ吸着部３６と所定の間隔だけ離間されて配置された電極３８と、チャンバ３４内のガス等を外部へ排出する排気管３９とを備える。
【００３２】
ウエハ吸着部３６は円柱状の突出物であり、底面に開口する複数の真空吸着穴（図示しない）を有する。チャンバ３４内に搬入されたウエハＷは、ウエハ吸着部３６の複数の真空吸着穴によって真空吸着され、ウエハ吸着部３６の底面に保持される。また、ウエハ吸着部３６は、下面に耐熱樹脂、例えば、ポリイミドからなる緩衝膜４０を有する。したがって、ウエハＷの表面は緩衝膜４０を介してウエハ吸着部３６の底面に接触するので、ウエハＷの表面に形成された配線溝やビアホールの形状が崩れることがない。また、ウエハ吸着部３６はヒータ（図示しない）を内蔵し、ウエハＷの裏面に保護膜が形成される間、該ウエハＷの温度を所定の温度に維持する。
【００３３】
電極３８はテーブル状の導電性部材からなり、ウエハ吸着部３６と対向する面（上面）において複数のガス噴出穴（図示しない）を有する。また、電極３８には高周波電源４１が整合器（Matcher）４２を介して接続されており、該高周波電源４１は、所定の高周波電力を電極３８に供給する。これにより、電極３８は、ウエハ吸着部３６及び電極３８に挟まれた処理空間Ｓに高周波電力を印加する。また、整合器４２は、電極３８からの高周波電力の反射を低減して高周波電力の電極３８への供給効率を最大にする。
【００３４】
また、チャンバ３４の側壁には、ウエハ吸着部３６によって吸着されたウエハＷに対応する位置にウエハＷの搬出入口４３が設けられ、搬出入口４３には、該搬出入口４３を開閉する真空ゲートバルブ１９が取り付けられている。
【００３５】
プロセスモジュール１２では、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理によってウエハＷの裏面に保護膜を形成する。具体的には、電極３８における複数のガス噴出穴からデポ性の処理ガス、例えば、ＣＦ系ガスが処理空間Ｓに供給され、高周波電力が処理空間Ｓに印加された際に、ＣＦ系ガスからラジカルやイオンが発生し、該ラジカル等がウエハ吸着部３６に吸着されているウエハＷの裏面に付着・堆積してＣＦ系保護膜を形成する。このとき、余剰のラジカル等は排気管３９によって外部へ排出される。
【００３６】
プロセスモジュール１２で形成される保護膜の厚さは１０μｍ以下であればよく、好ましくは約１μｍであるのがよい。なお、形成される保護膜の種類はＣＦ系保護膜に限られず、アモルファスカーボンからなる保護膜であってもよい。
【００３７】
図３は、ウエハにＲＩＥ処理を施すプロセスモジュールの概略構成を示す断面図である。
【００３８】
図３において、プロセスモジュール１３は、ウエハＷを収容するチャンバ４４を有し、該チャンバ４４内にはウエハを載置する載置台としての円柱状のサセプタ４５が配置されている。
【００３９】
プロセスモジュール１３では、チャンバ４４の内側壁とサセプタ４５の側面とによって、サセプタ４５上方のガスをチャンバ４４の外へ排出する流路として機能する側方排気路４６が形成される。この側方排気路４６の途中にはバッフル板４７が配置される。
【００４０】
バッフル板４７は多数の孔を有する板状部材であり、チャンバ４４を上部と下部に仕切る仕切り板として機能する。バッフル板４７によって仕切られたチャンバ４４の上部４８には、ウエハＷを載置するサセプタ４５等が配置され、プラズマが発生する。以下、チャンバ４４の上部を「反応室」と称する。また、チャンバ４４の下部（以下、「排気室（マニホールド）」という。）５１にはチャンバ４４内のガスを排出する粗引き排気管４９及び本排気管５０が開口する。粗引き排気管４９にはＤＰ（Dry Pump）（図示しない）が接続され、本排気管５０にはＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）（図示しない）が接続される。また、バッフル板４７は反応室４８の後述する処理空間Ｓ’において発生するイオンやラジカルを捕捉又は反射してこれらのマニホールド５１への漏洩を防止する。
【００４１】
粗引き排気管４９、本排気管５０、ＤＰ及びＴＭＰ等は排気装置を構成し、粗引き排気管４９及び本排気管５０は反応室４８のガスをマニホールド５１を介してチャンバ４４の外部へ排出する。具体的には、粗引き排気管４９はチャンバ４４内を大気圧から低真空状態まで減圧し、本排気管５０は粗引き排気管４９と協働してチャンバ４４内を大気圧から低真空状態より低い圧力である高真空状態（例えば、１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）以下）まで減圧する。
【００４２】
サセプタ４５には下部高周波電源５２が整合器５３を介して接続されており、該下部高周波電源５２は、所定の高周波電力をサセプタ４５に供給する。これにより、サセプタ４５は下部電極として機能する。また、整合器５３は、サセプタ４５からの高周波電力の反射を低減して高周波電力のサセプタ４５への供給効率を最大にする。
【００４３】
サセプタ４５の上部には、電極板５４を内部に有する絶縁性部材、例えば、イットリア、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やシリカ（ＳｉＯ２）からなる円板状の静電チャック５５が配置されている。サセプタ４５がウエハＷを載置するとき、該ウエハＷは静電チャック５５上に配される。電極板５４には直流電源５６が電気的に接続されている。電極板５４に負の直流電圧が印加されると、ウエハＷの裏面には正電位が発生し、さらに、ウエハの表面には負電位が発生する。そして、電極板５４及びウエハＷの裏面の間に電位差が生じ、該電位差に起因するクーロン力又はジョンソン・ラーベック力によってウエハＷは静電チャック５５の上面に吸着保持される。
【００４４】
また、サセプタ４５の上方には、静電チャック５５に吸着保持されたウエハＷの周りを囲うように円環状のフォーカスリング５７が配設される。このフォーカスリング５７は、処理空間Ｓ’に露出し、該処理空間Ｓ’においてプラズマをウエハＷの表面に向けて収束し、ＲＩＥ処理の効率を向上させる。
【００４５】
また、サセプタ４５の内部には、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室７２が設けられる。この冷媒室７２には、チラーユニット（図示しない）から冷媒用配管５８を介して所定温度の冷媒、例えば、冷却水やガルデンが循環供給され、当該冷媒の温度によって静電チャック５５に吸着保持されたウエハＷの処理温度が制御される。
【００４６】
静電チャック５５のウエハＷが吸着保持される部分（以下、「吸着面」という。）には、複数の伝熱ガス供給孔５９が開口している。これら複数の伝熱ガス供給孔５９は、伝熱ガス供給ライン６０を介して伝熱ガス供給部（図示しない）に接続され、該伝熱ガス供給部は伝熱ガスとしてのヘリウムガスを、伝熱ガス供給孔５９を介して吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給する。吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給されたヘリウムガスはウエハＷの熱を静電チャック５５を介してサセプタ４５に伝熱する。
【００４７】
また、サセプタ４５の吸着面には、静電チャック５５から突出自在なリフトピンとしての複数のプッシャーピン６１が配置されている。これらのプッシャーピン６１は、モータ（図示しない）とボールねじ（図示しない）を介して接続され、ボールねじによって直線運動に変換されたモータの回転運動に起因して吸着面から自在に突出する。ウエハＷにＲＩＥ処理を施すためにウエハＷを吸着面に吸着保持するときには、プッシャーピン６１はサセプタ４５に収容され、ＲＩＥ処理が施されたウエハＷをチャンバ４４から搬出するときには、プッシャーピン６１は静電チャック５５から突出してウエハＷをサセプタ４５から離間させて上方へ持ち上げる。
【００４８】
チャンバ４４（反応室４８）の天井部には、サセプタ４５と対向するようにガス導入シャワーヘッド６２が配置されている。ガス導入シャワーヘッド６２には整合器６３を介して上部高周波電源６４が接続されており、上部高周波電源６４は所定の高周波電力をガス導入シャワーヘッド６２に供給するので、ガス導入シャワーヘッド６２は上部電極として機能する。なお、整合器６３の機能は上述した整合器５３の機能と同じである。
【００４９】
ガス導入シャワーヘッド６２は、多数のガス穴６５を有する天井電極板６６と、該天井電極板６６を着脱可能に支持する電極支持体６７とを有する。また、該電極支持体６７の内部にはバッファ室６８が設けられ、このバッファ室６８には処理ガス導入管６９が接続されている。ガス導入シャワーヘッド６２は、処理ガス導入管６９からバッファ室６８へ供給された処理ガスをガス穴６５を経由してチャンバ４４（反応室４８）内へ供給する。
【００５０】
また、チャンバ４４の側壁には、プッシャーピン６１によってサセプタ４５から上方へ持ち上げられたウエハＷの高さに対応する位置にウエハＷの搬出入口７０が設けられ、搬出入口７０には、該搬出入口７０を開閉する真空ゲートバルブ２０が取り付けられている。
【００５１】
このプロセスモジュール１３のチャンバ４４内では、上述したように、サセプタ４５及びガス導入シャワーヘッド６２に高周波電力を供給して、サセプタ４５及びガス導入シャワーヘッド６２の間の処理空間Ｓ’に高周波電力を印加することにより、該処理空間Ｓ’においてガス導入シャワーヘッド６２から供給された処理ガスを高密度のプラズマにしてイオンやラジカルを発生させ、該イオン等によってウエハＷにＲＩＥ処理を施す。
【００５２】
プロセスモジュール１４は、プロセスモジュール１３と同様の構成を有する。したがって、その構成についての説明は省略する。
【００５３】
プロセスモジュール１４では、プロセスモジュール１３によってＲＩＥ処理を施されたウエハＷがチャンバ４４内に搬入されてプッシャーピン６１に支持されると、ガス導入シャワーヘッド６２から酸素（Ｏ２）ガスが処理空間Ｓ’に導入される。このとき、プッシャーピン６１はウエハＷをサセプタ４５から上方へ持ち上げたままの状態で支持する。したがって、ウエハＷの裏面の下方にも空間が存在する。
【００５４】
さらに、サセプタ４５及びガス導入シャワーヘッド６２に高周波電力が供給されて、サセプタ４５及びガス導入シャワーヘッド６２の間の処理空間Ｓ’に高周波電力が印加されると、処理空間Ｓ’の酸素ガスからプラズマが発生して酸素ラジカルが発生する。このとき、ウエハＷの裏面の下方の空間にも酸素ラジカルが回り込み、該酸素ラジカルはウエハＷの裏面におけるＣＦ系保護膜を分解・除去する（アッシング処理）。
【００５５】
なお、プロセスモジュール１４では酸素ラジカルによってＣＦ系保護膜を除去したが、処理空間Ｓ’において弗素ラジカルを発生させ、該弗素ラジカルによってウエハＷの裏面におけるＣＦ系保護膜を分解・除去してもよく、又は、処理空間Ｓ’にオゾンガスを供給して該オゾンガスによってＣＦ系保護膜を分解・除去してもよい。
【００５６】
図１に戻り、基板処理システム１０は、各構成要素、例えば、トランスファモジュール１１、プロセスモジュール１２〜１５やローダーモジュール１６の動作を制御するシステムコントローラ（図示しない）と、ローダーモジュール１６の長手方向に関する一端に配置されたオペレーションパネル７１を備える。
【００５７】
オペレーションパネル７１は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる表示部を有し、該表示部は基板処理システム１０の各構成要素の動作状況を表示する。
【００５８】
上述した基板処理システム１０によれば、ＲＩＥ処理が施される前のウエハＷの裏面にＣＶＤ処理によってＣＦ系保護膜が形成され、ＲＩＥ処理が施された後のウエハＷの裏面からアッシング処理によってＣＦ系保護膜が除去されるので、ＣＦ系保護膜を確実に形成することができると共に、該ＣＦ系保護膜を確実に除去することができる。また、プロセスモジュール１３において静電チャック５５はウエハＷの裏面に形成されたＣＦ系保護膜と接触する。したがって、ウエハＷが静電チャック５５に吸着されるときにウエハＷの裏面に傷が付くのを防止することができ、さらに、ウエハＷと静電チャックの密着性が向上するため、ウエハＷの温度制御性を向上することができる。
【００５９】
基板処理システム１０では、プロセスモジュール１２はＣＶＤ処理によってＣＦ系保護膜を形成するので、該プロセスモジュール１２は真空系処理装置である。ここで、ウエハＷにＲＩＥ処理を施すプロセスモジュール１３も真空系処理装置であり、トランスファモジュール１１は真空系基板搬送装置であるため、トランスファモジュール１１を介してプロセスモジュール１２及びプロセスモジュール１３を接続することができる。その結果、ウエハＷの裏面におけるＣＦ系保護膜の形成及びウエハＷのＲＩＥ処理を連続して円滑に行うことができる。
【００６０】
また、基板処理システム１０では、プロセスモジュール１４はアッシング処理によって保護膜を除去するので、プロセスモジュール１４は真空系処理装置である。ここで、プロセスモジュール１３も真空系処理装置であり、トランスファモジュール１１は真空系基板搬送装置であるため、トランスファモジュール１１を介してプロセスモジュール１３及びプロセスモジュール１４を接続することができる。その結果、ウエハＷのＲＩＥ処理及びＣＦ系保護膜の除去を連続して円滑に行うことができる。
【００６１】
なお、上述した基板処理システム１０では、プロセスモジュール１２がＣＶＤ処理によってＣＦ系保護膜を形成したが、保護膜はＣＦ系保護膜に限られない。また、保護膜の形成方法もＣＶＤ処理に限られず、蒸着を用いるものであればよく、例えば、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）処理であってもよい。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る基板処理システムについて説明する。
【００６３】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、保護膜形成装置及び保護膜除去装置が上述した第１の実施の形態と異なるのみである。したがって、同様の構成については説明を省略し、以下に第１の実施の形態と異なる作用についてのみ説明を行う。
【００６４】
図４は、本実施の形態に係る基板処理システムの概略構成を示す断面図である。
【００６５】
図４において、基板処理システム８０では、ローダーモジュール１６（大気系基板搬送装置）には、上述したロード・ロックモジュール１７，１８及びフープ載置台３１の他、ウエハＷを表裏反転させるウエハ反転ユニット８３を介して、ウエハＷの裏面に感光性樹脂からなる保護膜を形成するコーティングユニット８１（保護膜形成装置）が接続され、さらに、ウエハＷの裏面から上記保護膜を除去するクリーニングユニット８２（保護膜除去装置）が接続されている。具体的には、コーティングユニット８１はローダーモジュール１６の長手方向に関する一端に配置され、クリーニングユニット８２は３つのフープ載置台１５と並列に配置される。基板処理システム８０において、ウエハＷはコーティングユニット８１、プロセスモジュール１３及びクリーニングユニット８２の順で搬送される。
【００６６】
図５は、ウエハの裏面に感光性樹脂からなる保護膜を形成するコーティングユニットの概略構成を示す断面図である。
【００６７】
図５において、コーティングユニット８１は、ウエハＷを収容する筐体状の収容室としてのチャンバ８４と、該チャンバ８４の中央部に配置されたスピンチャック８６と、該スピンチャック８６を囲むように配置された環状のカップ８５と、塗布液吐出装置８７とを備える。
【００６８】
スピンチャック８６はウエハＷを載置する載置台８８と、該載置台８８の下部から下方に延出するシャフト８９とからなる。シャフト８９は載置台８８の上面が水平となるように載置台８８を支持する。載置台８８は上面において開口する複数の真空吸着穴（図示しない）を有する。載置台８８に載置されたウエハＷは、複数の真空吸着穴によって載置台８８の上面に真空吸着される。また、載置台８８は、上面に樹脂からなる緩衝膜（図示しない）を有する。ここで、ウエハＷはチャンバ８４に搬入される前に、ウエハ反転ユニット８３によって表裏が反転される。したがって、ウエハＷの表面は緩衝膜を介して載置台８８の上面に真空吸着されるので、ウエハＷの表面に形成された配線溝やビアホールの形状が崩れることがない。
【００６９】
また、ウエハＷの裏面はチャンバ８４内の空間に暴露される。シャフト８９はモータ（図示しない）によって該シャフト８９の中心軸を中心に回転する。したがって、載置台８８の上面に真空吸着されたウエハＷは水平面内において回転する。また、シャフト８９はエアシリンダ（図示しない）等によって昇降自在に移動する。
【００７０】
カップ８５は環状の容器であり、上部が全周に亘って開口する開口部９０を有する。載置台８８に真空吸着されたウエハＷが下降したときに、開口部９０は該ウエハＷの周縁部を収容する。また、カップ８５は底部に余剰液排出管９１を有する。
【００７１】
塗布液吐出装置８７は、載置台８８の上面に真空吸着されたウエハＷに対向するように配置されたノズル９２と、該ノズル９２及び塗布液を供給する塗布液供給装置（図示しない）を互いに接続する塗布液供給管９３と、ノズル９２が着脱自在に取り付けられたノズル保持体９４と、該ノズル保持体９４を先端に有するノズルスキャンアーム９５とを有する。ノズルスキャンアーム９５は、チャンバ８４の底部に敷設されたガイドレール９６によって水平移動可能な垂直支持部材９７の上端に取り付けられており、垂直支持部材９７と一体的に図中奥行き方向に自在に移動する。
【００７２】
また、チャンバ８４の側壁には、スピンチャック８６によって上方へ持ち上げられたウエハＷの高さに対応する位置にウエハＷの搬出入口９８が設けられる。
【００７３】
コーティングユニット８１では、水平面内において回転するウエハＷの裏面に向けてノズル９２が塗布液、例えば、感光性樹脂液を吐出する。吐出された塗布液はウエハＷの裏面に到達すると、遠心力によってウエハＷの裏面に均一に広がる。これにより、ウエハＷの裏面に均一に感光性樹脂が塗布される（スピンコート処理）。このとき、余剰となった感光性樹脂液はカップ８５によって捕捉され、余剰液排出管９１によって外部に排出される。
【００７４】
また、コーティングユニット８１はウエハＷの裏面に紫外線光を照射するＵＶランプ（図示しない）等を備え、ウエハＷの裏面に塗布された感光性樹脂を感光して硬化させる。これにより、ウエハＷの裏面に保護膜が形成される。
【００７５】
コーティングユニット８１で用いられる感光性樹脂としては、例えば、カルボキシル基を有し、酸価が３０〜２２０ＫＯＨｍｇ／ｇのセルロース誘導体を含む樹脂が該当する。
【００７６】
また、コーティングユニット８１においてウエハＷの裏面に塗布される塗布液は、熱硬化性樹脂液、例えば、ポリイミドを含む樹脂液であってもよく、この場合、コーティングユニット８１はＵＶランプの代わりにウエハＷの裏面を加熱するヒータを有する。
【００７７】
コーティングユニット８１で裏面に保護膜が形成されたウエハＷは、チャンバ８４から搬出されるとウエハ反転ユニット８３によって表裏が反転され、さらに、ローダーモジュール１６によって搬送される。
【００７８】
図６は、ウエハの裏面から感光性樹脂からなる保護膜を除去するクリーニングユニットの概略構成を示す断面図である。
【００７９】
図６において、クリーニングユニット８２は、ウエハＷを収容する筐体状の収容室としてのチャンバ９９と、該チャンバ９９の底面部１００に配置された載置台１０１と、載置台１０１と所定の間隔だけ離間されて載置台１０１に対向するように配置されたヘッド１０２と、チャンバ９９内の後述する洗浄液等を外部へ排出する排出管１０３とを備える。
【００８０】
載置台１０１は円柱状の突出物であり、上面に複数の洗浄液噴射部１０４を有する。載置台１０１の上面には複数のリフトピン１０５が配置されている。リフトピン１０５はチャンバ９９に搬入されたウエハＷの裏面に接触して該ウエハＷを支持する。また、各リフトピン１０５は載置台１０１の上面から突出自在であるため、リフトピン１０５はウエハＷを図中上下方向に移動することができる。ウエハＷの裏面の保護膜を除去する際には、リフトピン１０５は、ウエハＷがヘッド１０２及び載置台１０１の中間点に位置するように、ウエハＷを移動し、ウエハＷの搬出入の際には、リフトピン１０５は、ウエハＷがチャンバ９９の側壁に設けられたウエハＷの搬出入口１０６に対応する高さに位置するように、ウエハＷを移動する。また、ヘッド１０２は略円板状の部材からなり、下面に複数の洗浄液噴射部１０７を有する。
【００８１】
クリーニングユニット８２では、リフトピン１０５によって支持されたウエハＷの裏面に向けて洗浄液噴射部１０４から洗浄液が噴射されると共に、当該ウエハＷの表面に向けても洗浄液噴射部１０７から洗浄液が噴射される。洗浄液としては、例えば、アルカリ水溶液、過酸化水素水や硫酸化水が該当する。洗浄液はウエハＷの表面に形成されたレジスト膜を溶解して除去すると共に、ウエハＷの裏面に形成された感光性樹脂からなる保護膜を溶解して除去する（湿式洗浄処理）。
【００８２】
上述した基板処理システム８０によれば、ＲＩＥ処理が施される前のウエハＷの裏面にスピンコート処理（塗布処理）によって感光性樹脂からなる保護膜が形成され、ＲＩＥ処理が施された後のウエハＷの裏面から洗浄液による溶解によって当該保護膜が除去されるので、感光性樹脂からなる保護膜を簡便且つ確実に形成することができると共に、該保護膜を簡便且つ確実に除去することができる。また、プロセスモジュール１３において静電チャック５５はウエハＷの裏面に形成された感光性樹脂からなる保護膜と接触する。したがって、ウエハＷが静電チャック５５に吸着されるときにウエハＷの裏面に傷が付くのを防止することができ、さらに、ウエハＷと静電チャックの密着性が向上するため、ウエハＷの温度制御性を向上することができる。
【００８３】
基板処理システム８０では、コーティングユニット８１がスピンコート処理の際、異物、例えば、ウエハＷから飛散した感光性樹脂に起因する微細な粒子を発することがあるが、コーティングユニット８１はローダーモジュール１６に接続されて直接トランスファモジュール１１に接続されないため、コーティングユニット８１が発する異物がトランスファモジュール１１を介してエッチング装置であるプロセスモジュール１３に侵入するのを防止することができる。
【００８４】
また、基板処理システム８０では、クリーニングユニット８２が洗浄液によって保護膜を溶解して除去する際、洗浄液がクリーニングユニット８２から飛散することがあるが、クリーニングユニット８２はローダーモジュール１６に接続されて直接トランスファモジュール１１に接続されないため、洗浄液等がトランスファモジュール１１を介してプロセスモジュール１３に侵入するのを防止することができる。
【００８５】
なお、上述した基板処理システム８０において、ウエハＷの裏面に形成された感光性樹脂からなる保護膜をアッシング処理によって除去してもよい。この場合、当該保護膜の除去はプロセスモジュール１４で行われる。
【００８６】
また、基板処理システム８０がウエハ反転ユニット８３を備えていなくてもよく、この場合、コーティングユニットは水平面内において回転するウエハＷの下方から該ウエハＷの裏面に向けて感光性樹脂液を吹き付けるノズルを有するのが好ましい。感光性樹脂液は粘着性を有するため、ウエハＷの裏面に付着し、さらに、遠心力によってウエハＷの裏面に均一に広がる。
【００８７】
さらに、ウエハＷの裏面の保護膜を上述したスピンコート処理によって形成する代わりに、ウエハＷの裏面に樹脂シートを貼り付けることによって形成してもよい。
【００８８】
また、上述した各実施の形態における基板処理装置においてエッチング処理が施される基板は半導体ウエハに限られず、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ（Flat Panel Display）等に用いる各種基板や、フォトマスク、ＣＤ基板、プリント基板等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る基板処理システムの概略構成を示す断面図である。
【図２】ウエハの裏面にＣＦ系保護膜を形成するプロセスモジュールの概略構成を示す断面図である。
【図３】ウエハにＲＩＥ処理を施すプロセスモジュールの概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る基板処理システムの概略構成を示す断面図である。
【図５】ウエハの裏面に感光性樹脂からなる保護膜を形成するコーティングユニットの概略構成を示す断面図である。
【図６】ウエハの裏面から感光性樹脂からなる保護膜を除去するクリーニングユニットの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
Ｗ  ウエハ
Ｓ，Ｓ’  処理空間
１０  基板処理システム
１１  トランスファモジュール
１２，１３，１４，１５  プロセスモジュール
１６  ローダーモジュール
８１  コーティングユニット
８２  クリーニングユニット
８３  ウエハ反転ユニット
【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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